AVR 最后的一个难题——软件陷阱！

liangweichao · 发表于 2011-3-7 09:54:45

我的思路是这样的：先用C编写一个软件陷阱函数（这个函数的功能就是把PC指针返回指向程序的初始位置，即复位），然后用这个陷阱函数把未用到的程序区（也就是“FF FF FF FF....”）和EEPROM中未使用的空间（也是“FF FF FF FF...”）填满，这样程序“跑飞”到这些区域时就被“捕获”进而复位。主要有两点没有思路：（1）促使程序复位的陷阱函数用C语言怎么写？（2）怎样把这个陷阱函数固定地放到未用到的程序区和EEPROM中未使用的空间？（我用的是ICC和ponyprog）多谢各位！

Gorgon_Meducer · 发表于 2011-3-7 10:38:33

查AVR Instruction Set，找到jmp指令……然后自己将
jmp 0x0000 转换成OPCODE，
用这个16bit的OPCODE填充FLASH就可以了

tomhe666 · 发表于 2011-3-7 10:43:39

隔几行需放几个NOP指令再放置JMP 0，以防跑飞时指令位置刚好错位

Gorgon_Meducer · 发表于 2011-3-7 11:09:24

错位是不大可能的……PC指针是16bit对齐的

517456 · 发表于 2011-3-7 11:28:22

全部使用空指令覆盖即可。

liangweichao · 发表于 2011-3-8 10:57:47

回复【1楼】Gorgon Meducer 傻孩子
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您好！非常感谢您！
我是从C直接转入avr的，现在用的是m8，其中用到其内部eeprom来存储密码，对于汇编又出现以下一些问题：
（1）我查了一下avr指令：“Jump to an address within the entire 4M (words) Program memory”这个4M的M是十的六次方吗？这里只说是在程序存储器内跳转，那在m8的内部eeprom中可以吗？
（2）“JMP k ”
32-bit Opcode:

1001 010k kkkk 110k

kkkk kkkk kkkk kkkk
这里怎么是32位的操作码啊？那“JMP 0x0000”的操作码该怎样写呢？即直接k换成0x0000吗？请您给举个例子吧！多谢了！
（3）怎样把（2）中的操作码固定地存入程序区和eeprom区中未使用的地址呢？
再次非常感谢您！

liangweichao · 发表于 2011-3-8 11:00:18

回复【2楼】tomhe666 天煞孤星
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谢谢您！您的意思是把程序执行拉向正确轨道，防止操作数与操作码之间的混乱是吗？

machao · 发表于 2011-3-8 11:08:18

如果要依赖“软件陷阱”，你的系统可靠性肯定成问题的。这个不是好方法。我从来不使用什么“软件陷阱”。

liangweichao · 发表于 2011-3-8 11:09:16

回复【4楼】517456
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谢谢您！我想再向您请教两个问题：
（1）如果程序指针PC飞到未使用的程序区和eeprom区后，那么程序是按PC++一直往下执行吗？到了结尾它又该指向哪儿呢？
（2）我在eeprom中存的有密码数据，PC指到这里时是否会对密码数据造成破坏？
再次非常感谢您！

gale · 发表于 2011-3-8 11:11:15

回复【7楼】machao
如果要依赖“软件陷阱”，你的系统可靠性肯定成问题的。这个不是好方法。我从来不使用什么“软件陷阱”。
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有的时候靠软件陷阱可以对抗硬干扰。

话说回来，有个产品开发出来，用了2年我有一次维护代码时才发现看门狗根本没打开~ 我认为看门狗之类的措施本不应用于对付软件算法漏洞的，其本意是对抗硬干扰的。

machao · 发表于 2011-3-8 11:29:56

“软件陷阱”和“狗”都是补救的方法，只能让程序不“死”，从开始执行。在许多情况下是没有用的。

如果一个设备，工作了一半，那么开机后（不管是断电再次开机，还是干扰掉了），应该从一半的地方开始执行。那么“软件陷阱”和“狗”都做不到。

liangweichao · 发表于 2011-3-8 11:33:29

回复【7楼】machao
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终于得到马潮老师的回复了，甚感荣幸！
做项目吗，所以就想把项目做得尽可能的安全！这个项目用到m8的内部eeprom来存储密码，起初没使用其BOD功能，竟然发现eeprom中的密码数据有丢失的现象，所以对其安全性产生了忧虑！这样才开始对系统的硬件抗干扰和软件抗干扰大动干戈起来！
很想向您请教两个问题：
（1）对于AVR单片机内部eeprom中（密码）数据的丢失现象，您是怎样处理的？
（2）使用软件陷阱会对系统可靠性产生什么样的影响啊？如果想提高一下自己，那么软件陷阱函数用C语言怎样编写啊？并怎样把其存到程序区和eeprom区中未使用的地址中去呢？
再次非常感谢您！

517456 · 发表于 2011-3-8 14:24:12

当NOP执行到最后一条指令后，一般的程序会跳转到起始位置，也就是软件复位。NOP是不对EEPROM存取的，所以你可以放心。如果你要对EEPROM实行保护，那么本人认为较好的方法就是冗余——存在不同位置然后比较。

liangweichao · 发表于 2011-3-8 14:58:35

回复【12楼】517456
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非常感谢您！
我在项目中也用到了备份（冗余）。
您的意思是说当程序指针飞到某个NOP上后，然后执行下一个NOP,...直到执行到最后再复位是吗？
多谢！

gale · 发表于 2011-3-8 20:37:28

回复【13楼】liangweichao
回复【12楼】517456
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非常感谢您！
我在项目中也用到了备份（冗余）。
您的意思是说当程序指针飞到某个nop上后，然后执行下一个nop,...直到执行到最后再复位是吗？
多谢！
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直到——地址卷绕。。。

liangweichao · 发表于 2011-3-9 00:17:22

回复【14楼】gale
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非常感谢您！
请问您是怎样用C设置软件陷阱的呢？
多谢多谢！

wpnx · 发表于 2011-3-9 09:07:47

学习

liangweichao · 发表于 2011-3-9 22:05:16

回复【14楼】gale
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敬等赐教！

liangweichao · 发表于 2011-3-9 22:06:02

回复【3楼】Gorgon Meducer 傻孩子
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敬等赐教！

liangweichao · 发表于 2011-3-9 22:34:17

回复【10楼】machao
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敬等赐教！

ttseibm · 发表于 2011-6-16 22:18:31

讨论了半天，也没有看到一个较为满意的解决办法。。。其实，这几，我也在想这个问题，51单片机的软件陷阱就比较好搞了，可对AVR，没有参考啊。。

millwood0 · 发表于 2011-6-17 06:33:47

"多谢各位！"

google "high reliability embedded computing". there are well established protocols for such concepts - NXP actually has a library on its website for this and it is very well documented - not ready for immediate implementation but on the right track.

catoc · 发表于 2011-6-17 07:20:11

mark

AVR 最后的一个难题——软件陷阱！

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