嵌入式设备驱动程序库化？

嵌入式大杂烩 2022-05-30 22:45

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来源：最后一个bug

一些朋友问我如何写出优秀的C代码，这不是一两句话就能够说清楚的，一份优秀的代码必然是多种编程技巧和设计思想结晶，所以还需一步一步的积累method，达到厚积薄发，所以今天这篇构建"库"思想的文章bug菌找来跟大家分享一下，大家也可以体会一下，每一句话都颇有深意~

一个的设备程序如果完美库化，它意味着:

1、所有工程师在移植或创建该设备驱动时，花费的代价超小。

2、随着使用者的增多，它饱经考验，不断趋于稳定，变为当之无愧的公共代码。

3、库对外的接口(函数名及其参数声明)是不变的，当所有常用设备都实现库化时，它带来另外一个好处，应用层的移植、创建、修改维护的时间耗费也会剧烈减少。

应用层的跨平台无缝移植不是传说，当它所依赖的所有外围设备通通在不同平台库化的时候，应用层的实现，就像在写java代码一样。

4、库同时意味着公司核心代码的安全，库代码只掌握在核心工程师手里，应用层的程序即使丢失也是无碍。

5、新人对于这些基于库案子更快上手，一来有库帮助文档的说明，二来不必也无法关心底层细节，专注于应用开发。

6、提供给客户二次开发，你可以把硬件和外设驱动的库交给客户，让其二次开发。

7、通信协议的库化，将使通信系统类的产品更加安全，至少不会被离职的工程师破坏，比如RFID的扣款充值。

8、and so on~

怎么样，用库的方式进行设计组织代码是不是很酷~，当时这些都是库的设计目标，真正到了工程师手里，能达到什么效果，就得看水平了~

当然，有些工程师会想到，库可以使他脱离繁琐的底层驱动工作，进行更高层次的工作。

库的创建要想搞得好，有以下几个条件 :

1、提供给客户的只有.h档和.lib档

2、所有.h档中没有define，编译条件对于.lib档来说只是一个笑话。

3、所有.h档中没有extern变量，如果有，这意味着系统只能创建一个这种设备。比如蜂鸣器驱动，如果extern变量，就意味着整个系统只允许一个蜂鸣器。

4、完善而详细的使用帮助文档。可参考keil的hlp文档格式。

5、简单的使用该.h档的demo程序让人参考。

6、“动态链接”库代码，简言之，没用到的接口函数代码不会被链接器搞到最终的二进制档中。

7、还有一点，尽量的平台无关性，它不依赖于任何寄存器或者其他和平台相关的东西。

要达到上述的目的，通常会使库有如下特点。

1、结构体指针。

2、大量的回调函数指针。

3、丰富的接口。

4、库源码的.c档将按接口函数拆分成更多的.c档，这为了实现链接时代码空间最小化。

当然凡是都有其两面性，如果库这么简单容易、有没有什么确定，那不每个人都信手拈来了？所以其也是存在一些需要考虑的问题的。

1、它会使设备速度变慢一些，多了几层间接取址的消耗。但对于32位机，对于它带来的便利，还是可接受的。

2、它会使code空间消耗相对更大一些，但请相信我，对于一整个中大型系统而言，它会使代码量不升反降，因为大系统中有非常多的重复冗余代码。这方面我个人的经验，降的不是一般的多，简直到了一个难以置信的程度。

早期的8位机，51平台上其实不能很好地实现完美的库，至少是不能实现一个跨机型的底层设备驱动库。

近年来随着32位机的兴起，库渐渐地受到越来越多工程师的青睐。这里面最本质的原因在于，51架构的栈是静态编译的，局部变量和传参的栈也是静态的，函数无法重入。而多数的32位机都是压栈传参的方式。当然，51速度慢也是重要的原因之一。

如果有熟悉面向对象语言或者linux驱动的朋友，你大概就明白一个好的库是什么样子的了。库就像似面向对象中的类，至于linux底层驱动的代码，那就是函数指针和结构体指针的世界。

C的精华在指针，在里面得到完美的诠释。

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