[发明专利]嵌入式系统实时监控内存的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控内存方法，尤其是一种嵌入式系统实时监控内存的方法。

背景技术

嵌入式系统为了追求程序执行的高效率，开发中软件所使用的语言往往不具备内存垃圾回收机制的语言，如汇编、C、C++等。然而，在庞大的软件系统开发中，内存破坏的现象是无法避免，几万行的代码中，几乎就一定会存在内存破坏的环节，使得内存破坏成了开发过程非常棘手的问题。由于程序执行时其程序需要占用内存，因而会发生越界读取内存等错误，尤其是引入了多执行绪(Multi-thread)的系统，这些错误不仅会导致程序运作过程的流程出错，甚至会导致系统瘫痪，造成嵌入式系统的稳定性不佳。

在个人计算机应用领域中，多会使用一些如Purify，BoundsCheck，Valgrind，insure++等专业的内存检测软件，但其监测破坏后需要在内存释放的时候或者在分配内存资源的时候，才能发现错误，即破坏后不能马上报告而不具时效性，使得程序的除错(debug)难度大幅增加。另外，这种内存检测软件对于自行开发的操作系统无法不能完全兼容，也使得侦错效果相当有限。

因此，如何实时监控内存是否存在越界的读写或操作，以对内存破坏处的代码实时的定位和修正，进而缩短嵌入式系统软件开发的周期，是一个刻不容缓的待解决课题。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提出一种嵌入式系统实时监控内存的方法。

本发明的技术解决方案是：本发明是一种嵌入式系统实时监控内存的方法，其特殊之处在于：该方法包含下列步骤：

1)执行程序；

2)根据程序的需求分配内存区块；

3)在内存区块的起始地址与结束地址分别配置数据断点；

4)提供起始地址与结束地址给程序而存取内存区块；

5)在存取内存区块触及起始地址与结束地址之一时，触发数据断点。

上述步骤5)之后还包括以下步骤：

6)停止执行程序；

7)释放内存区块；移除数据断点。

执行步骤步骤3)前，先提供校验数据，并定时根据校验数据进行校验。

上述步骤2)中先计算程序所需的内存区块的大小，再根据其需求分配内存区块10。

上述步骤2)中根据分配比例增加受分配的内存区块。

上述分配比例为随着内存资源变化，在调试版本中仅修改内存管理中的分配和释放的函数，或者使用挂入功能外包一层内存管理的函数。

上述步骤3)中，是根据内存区块的预设比例配置数据断点。

本发明利用内存区块前后动态配置数据断点以达到实时监控内存破坏，对内存区块前后边界监控范围的选取，需要根据系统调试阶段内存的充裕程度来决定。因为数据断点的自动配置，程序如果越界触及到内存区块前后设置的边界区域的时候，便会触发数据断点，而能自动的告知使用者已经有内存的越界操作，从而快速的定位出程序内存越界的错误，从而为使用者减轻对内存破坏问题的除错(debug)的难度，加快软件开发排除速度，缩短开发周期，节省开发人力成本。提升软件质量。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为本发明内存地址不需要按照一定规则对齐的示意图；

图3为本发明内存地址需要按照一定规则对齐的示意图。

其中，10-内存区块，20-数据断点，21-空隙，30-数据断点，31、32-空隙；

具体实施方式

参见图1、图2，该方法包含下列步骤：

步骤101：执行程序。

步骤102：根据程序的需求分配内存区块10。

在此步骤中，先计算程序所需的内存区块10的大小，再根据其需求分配内存区块10，并可根据分配比例增加受分配的内存区块10，其中，分配比例为随着内存资源变化，在调试版本中仅修改内存管理中的分配和释放的函数，或者使用挂入功能(HOOK)外包一层内存管理的函数，根据系统内存资源的充裕程度，在分配的时候增加受分配的内存区块10，如系统内存资源越充裕，则分配比例可以越大，而若内存资源紧凑，则分配比例可以设定为较小，甚至还可以结合所需分配内存的数量，动态的计算需要扩大的内存区块10。此外，分配比例除可随着内存资源变化外，也可根据实际情状设定为特定的默认值。

步骤103：在内存区块10的起始地址与结束地址分别配置数据断点20与30。