嵌入式軟件設計之提升代碼可移植性

時間  2020-07-29
標籤 嵌入 軟件 設計 提升 代碼 可移植性 简体版
原文   原文鏈接

前面一篇博文《嵌入式軟件架構設計之分層設計》給你們分享了程序分層設計的一些我的觀點。裏面有提到接口統一規範的問題，下面這篇博文詳細闡述一下關於代碼可移植性的問題。代碼可移植性很是重要！在這裏有的人很納悶，有人會問：除了彙編語言的移植性不好之外，c語言，c++,java等其餘高級語言的移植性不是都很棒的麼。毋庸置疑，c語言的移植性是很是好。但本文不是在探討一段編程語言的移植性問題，要探討的是：在不一樣的嵌入式平臺上，如何提升開發嵌入式產品的效率問題。換一種表達方式：如何提升嵌入式軟件平臺之間的可移植性。java

在探討以前先拋出一個問題：如何才能使開發的應用程序運行在不一樣的硬件平臺上？這裏所指的應用程序不是指pc端的應用也不是指的android,ios等平臺的應用。而是指的是其餘嵌入式平臺的應用，他們更多的是c語言實現。咱們都知道windows平臺也好仍是ios,android平臺也罷，他們的應用是不一樣的編程語言實現的，可是他們有一個共同的特色：給應用開發人員提供標準的sdk接口。正是這些標準的接口使得應用開發和硬件以及底層相分離。大大提升了應用程序的可移植性。linux

目前來看，嵌入式產品若不是android系統，是沒有統一的接口規範的。公司在開發設計某款嵌入式產品時，涉及到以下內容：硬件平臺選型，軟件平臺選型，底層軟件開發，應用軟件開發。底層軟件和硬件是緊密聯繫在一塊兒的，而應用軟件能夠作到與硬件平臺無關。要作到無關就得定義統一的接口規範。讓應用程序調用接口規範規定的接口，底層軟件根據不一樣的平臺封裝不一樣的程序來實現其接口功能。如此大大提升應用程序不一樣硬件平臺的可移植性。這樣作也規範了編程，增長了程序的可讀性。android

下面以文件操做爲例ios

1.本模塊相關宏定義c++

//本模塊相關宏定義以及結構定義以下：
//  錯誤碼定義
#define     FILE_EXIST          1
#define     FILE_NOEXIST        2
#define     MEM_OVERFLOW        3
#define     TOO_MANY_FILES      4
#define     INVALID_HANDLE      5
#define     INVALID_MODE        6
#define     FILE_NOT_OPENED     8
#define     FILE_OPENED         9
#define     END_OVERFLOW        10
#define     TOP_OVERFLOW        11
#define     NO_PERMISSION       12
#define     FS_CORRUPT          13
//以上錯誤碼與標準linux的錯誤碼errno有差別，對於Linux系統的機型，錯誤碼保留linux標準的errno定義。
//  文件打開模式，可以使用"或"組合
#ifndef O_RDONLY
#define O_RDONLY     00
#endif
#ifndef O_WRONLY
#define O_WRONLY     01
#endif
#ifndef O_RDWR
#define O_RDWR     02
#endif
#ifndef O_NONBLOCK
#define O_NONBLOCK  04000
#endif
#ifndef O_CREAT
#define O_CREAT   0100
#endif
//  文件定位起點
#ifndef SEEK_SET
#define     SEEK_SET            0
#endif
#ifndef SEEK_CUR
#define     SEEK_CUR            1
#endif
#ifndef SEEK_END
#define     SEEK_END            2
#endif
//  文件信息
typedef struct
{
    char     fid;
    char     attr;
    char     type;
    char     name[17];
    int      length;
} FILE_INFO;

2.接口函數規範說明編程

2.1 dev_FileOpenwindows

原型：架構

int dev_FileOpen(const char *FileName, int Mode);編程語言

功能：ide

打開本應用所屬的文件

參數：

FileName（輸入）

1-16Bytes

文件名，最多能夠是16個字符，以‘\x00’結尾，超過16個字符的只取前16個。

Mode（輸入）

O_CREAT

0100

文件打開方式，O_CREATE表示建立一個新的文件

O_RDWR

02

文件打開方式，O_RDWR表示打開文件用於讀/寫，

返回：  

[0,255]

成功，返回句柄號

-1

失敗，錯誤碼放在errno中

註釋：

若是以O_CREATE | O_RDWR的方式打開文件，若文件已存在，則以O_RDWR的方式打開，不然建立該文件。已打開的文件能夠重複打開，每次打開後，文件指針移到文件開頭。

錯誤碼介紹：

INVALID_MODE       mode不爲O_RDWR/O_CREATE

FILE_NOEXIST 文件不存在

FILE_EXIST         當文件存在時以O_CREATE的方式打開 

MEM_OVERFLOW空間不足

TOO_MANY_FILES    文件句柄太多，超過255，沒法建立新文件

FILE_OPENED        文件已打開

示例：

打開文件」Demo.bin」, 若是不存在該文件，則建立該文件。

int Ret = 0;

Ret = fileOpen(「Demo.bin」,O_RDWR); // 以讀寫方式打開該文件

if(Ret < 0) // 該文件不存在，則從新建立

{

     Ret = fileOpen(「Demo.bin」, O_CREAT);

     if(Ret < 0)

{

      return Ret; // 建立失敗，則返回錯誤碼

}

}

…………………  // 對這個文件進行其餘的讀寫操做等

 2.2 dev_FileSeek

原型：

int dev_FileSeek(int FileID, int Offset, int Whence);

功能：

對打開的文件指針進行定位

參數：

FileID（輸入）

[0,255]

文件句柄號，從打開文件得到的返回句柄

Offset（輸入）

從Whence指定的位置到要移到的位置的字節數（有符號值）

Whence（輸入）

SEEK_SET

0

表示從文件頭開始

SEEK_CUR

1

從當前文件指針開始

SEEK_END

2

從文件尾開始。

返回：

>=0

成功, 返回的數值是文件當前指針相對文件頭的位置

-1

失敗，參數錯誤或偏移目標超出文件範圍，錯誤碼放在errno中。

註釋：

錯誤碼介紹：

INVALID_FILEID無效的文件句柄

FILE_NOT_OPENED   文件未打開

END_OVERFLOW      後移時超出文件長度的偏移

TOP_OVERFLOW    前移時出錯

示例：

調用該函數前，必須先確認指定文件已經被正確打開了：

  fd = fileOpen(「filename」, O_RDWR);

1、定位到文件的第2個字節位置：

   Ret = fileSeek(fd, 2, SEEK_SET);

2、定位到文件的倒數第2個字節位置：

   Ret = fileSeek(fd, -2, SEEK_END);

3、定位當前位置的後面第2個字節處：

   Ret = fileSeek(fd, 2, SEEK_CUR);

 2.3 dev_FileRead

原型：

int dev_FileRead(int FileID, void *DataBuf, int Len);

功能：

從文件的當前定位位置開始讀取文件數據

參數：

FileID（輸入）

[0,255]

文件句柄號，從打開文件得到的返回句柄

DataBuf（輸出）

應用指定的用來存放讀取數據的緩衝區

Len（輸入）

指望讀取的數據字節數。

返回：

>=0

讀取成功，返回實際讀到的字節數。

-1

失敗，錯誤碼放在errno中

註釋：

讀取後文件指針位置將移動到讀取後的位置

錯誤碼介紹：

FILE_NOT_OPENED文件未打開

INVALID_FILEID無效的文件句柄

示例：

調用該函數以前，先調用fileOpen打開指定的文件：

fd = fileOpen(「Filename」, O_CREAT|O_RDWR);

 

1、從文件起始處讀取16字節

Ret = fileSeek(fd, 0, SEEK_SET);

Ret = fileRead(fd, Buff, 16);

 

2、從當前光標位置處開始讀取16字節：

Ret = fileSeek(fd, 0, SEEK_CUR);

Ret = fileRead(fd, Buff, 16);

 

3、讀取文件的最後16個字節

Ret = fileSeek(fd, -16, SEEK_END);

Ret = fileRead(fd, Buff, 16);

 2.4 dev_FileWrite

原型：

int dev_FileWrite(int FileID, const void *DataBuf, int Len);

功能：

從文件的當前定位位置開始寫入數據

參數：

FileID（輸入）

[0,255]

文件句柄號，從打開文件得到的返回句柄

DataBuf（輸入）

應用指定的存放寫入數據的緩衝區

Len（輸入）

須要寫入數據的字節數。

返回：

>=0

寫入成功，返回實際寫入的字節數。

-1

失敗，錯誤碼放在errno中

註釋：

寫入後，文件指針位置將移動到寫入後的位置

錯誤碼介紹：

INVALID_FILEID     無效的文件句柄

FILE_NOT_OPENED  文件未打開

MEM_OVERFLOW 空間不足或文件句柄太多

示例：

調用該函數以前，必須先調用fileOpen打開指定的文件：

fd = fileOpen(「filename」, O_RDWR|O_CREAT);

 

1、修改文件的頭16個字節：

Ret = fileSeek(fd, 0, SEEK_SET);

Ret = fileWrite(fd, Buff, 16);

 

2、從當前光標處開始寫入16字節：

Ret = fileSeek(fd, 0, SEEK_CUR);

Ret = fileWrite(fd, Buff, 16);

 

3、從文件結束處再寫入16字節：

Ret = fileSeek(fd, 0, SEEK_END);

Ret = fileWrite(fd, Buff, 16);

 2.5 dev_FileTruncate

原型：

int dev_FileTruncate(int FileID, int Len);

功能：

截短文件

參數：

FileID（輸入）

[0,255]

文件句柄號，從打開文件得到的返回句柄

Len（輸入）

從文件頭保留的文件數據長度。

返回：

0

成功截斷。

-1

失敗，錯誤碼放在errno中。

註釋：

該函數將文件截斷爲Len長度，原文件中從Len到結尾的內容全被截去。文件指針移至截短後的文件的最後。

錯誤碼介紹：

NO_FILESYS文件系統未創建

INVALID_FILEID    無效的文件句柄

FILE_NOT_OPENED      文件未打開

TOP_OVERFLOW          長度小於0

END_OVERFLOW        長度超出文件長度

示例：

只保留指定文件的前256字節內容：

fd = fileOpen(「filename」, O_RDWR);

 

Ret = fileTruncate(fd, 256);

 2.6 dev_FileClose

原型：

int dev_FileClose(int FileID);

功能：

關閉已打開的文件

參數：

FileID（輸入）

[0,255]

文件句柄號，從打開文件得到的返回句柄

返回：

0

成功關閉文件

-1

失敗，錯誤碼放在errno中。

註釋：

錯誤碼介紹：

INVALID_FILEID無效的文件句柄

示例：

先打開文件：

 fd = fileOpen(「filename」, O_RDWR | O_CREAT);

…………………  // 文件相關處理

關閉文件：

   Ret = fileClose(fd);

 2.7 dev_FileRemove

原型：

int dev_FileRemove(const char *FileName);

功能：

刪除文件

參數：

FileName（輸入）

1-16Bytes

文件名，最多能夠是16個字符，以‘\x00’結尾，超過16個字符的只取前16個。

返回：

0

成功

-1

失敗，錯誤碼放在errno中。

註釋：

錯誤碼介紹：

FILE_OPENED 文件已打開

FILE_NOEXIST 文件不存在

示例：

刪除指定文件：

 Ret = fileRemove(「filename」);

 2.8 dev_FileSize

原型：

int dev_FileSize(const char *FileName); 

參數：

FileName（輸入）

1-16Bytes

文件名，最多能夠是16個字符，以‘\x00’結尾，超過16個字符的只取前16個。

返回：

>=0

文件的大小

-1

失敗，錯誤碼放在errno中。

註釋：

錯誤碼介紹：

FILE_NOEXIST 文件不存在

示例：

fileLen = fileSize(「filename」); // 查詢文件大小

 2.9 dev_FileExist

原型：

int dev_FileExist(const char *FileName);

功能：

判斷文件是否存在

參數：

FileName（輸入）

1-16Bytes

文件名，最多能夠是16個字符，以‘\x00’結尾，超過16個字符的只取前16個。

返回：

[0,255]

文件序號。

-1

在當前應用中沒有指定的文件

註釋：

無

示例：

判斷某個文件是否存在，如存在，則獲取其大小：

Ret = fileExist(「filename」);

if(Ret >= 0)

{

    fileLen = fileSize(「filename」);

}

 2.10 dev_FileRename

原型：

int dev_FileRename(const char *OldFileName, const char *NewFileName);

功能：

修改屬於本應用的數據文件文件名

參數：

OldFileName（輸入）

1-16Bytes

原文件名，最多能夠是16個字符，以‘\x00’結尾，超過16個字符的只取前16個。

NewFileName（輸入）

1-16Bytes

新文件名，最多能夠是16個字符，以‘\x00’結尾，超過16個字符的只取前16個。

返回：

0

成功

-1

失敗，錯誤碼放在errno中。

註釋：

錯誤碼介紹：

FILE_OPENED 文件已打開

FILE_NOEXIST 文件不存在

FILE_EXIST    新文件已經存在

示例：

 2.11 dev_FileFreeSpace

原型：

int dev_FileFreeSpace(void);

功能：

返回文件系統剩餘可寫的字節數

參數：

無

返回：

返回文件系統總共剩餘的空間大小（字節數）

註釋：

無

示例：

判斷文件系統還有多少剩餘空間：

FreeLen = fileFreeSpace();

2.12 dev_MntSDCard

原型：

int dev_MntSDCard(const char *TargetDir, int Mode);

功能：

掛載SD卡。

參數：

TargetDir（輸入）

指定的掛載SD卡的目錄，默認爲"/mnt/sdcard/"。若爲NULL則SD卡自動掛載到"/mnt/sdcard/"目錄。

Mode（輸入）

TRUE

掛載SD卡

FALSE

卸載SD卡

返回：

0

掛載成功

-1

掛載失敗

註釋：

應用層不須要關心掛載的設備名和filesystem類型。

掛載SD卡命令：mount -t vfat /dev/sdd1 /mnt/sdcard

 2.13. dev_MntUSBDisk

原型：

int dev_MntUSBDisk(const char *TargetDir, int Mode);

功能：

掛載U盤。

參數：

TargetDir（輸入）

指定的掛載U盤的目錄，默認爲"/mnt/usb/"。若爲NULL則U盤自動掛載到"/mnt/usb/"目錄。

Mode（輸入）

TRUE

掛載U盤

FALSE

卸載U盤

返回：

0

掛載成功

-1

掛載失敗

註釋：

應用層不須要關心掛載的設備名和filesystem類型。

掛載U盤命令：mount -t vfat /dev/sda1 /mnt/usb

統一接口後，凡是對文件的操做，應用程序或者SDK層都只能調用這些接口，這樣無論是linux平臺仍是其餘嵌入式操做系統或非操做系統平臺，應用程序對文件的操做的接口函數都是同樣的了，這樣就作到了應用程序不一樣平臺的兼容性。

相關文章
相關標籤/搜索
每日一句
    每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
本站公眾號
   歡迎關注本站公眾號,獲取更多信息
聯繫我們 最近搜索 最新文章 沪ICP备13005482号-10 MyBatis教程 SQL 教程 MySQL教程 Java 教程 Thymeleaf 教程 Hibernate教程 Spring教程 Redis教程