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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