SoC嵌入式軟件架構設計之六 ：API設計方法

 在嵌入式系統中，驅動都是以API的方式提供給應用進行調用。這裏介紹嵌入式系統的API設計和管理方法。

       驅動在系統中會按模塊進行分類，例如按鍵驅動、LCD驅動、文件系統、card驅動、I2C驅動等等；每一個模塊又有多個接口，例如LCD驅動有光標定位、畫點、畫直線等，而文件系統有fread、fwrite、fseek、fopen等接口。如下舉例將以文件系統的fopen爲例，工具鏈爲mips。

1、API設計方法

       1. 驅動接口聲明：extern FILE * fopen(const char * path,const char * mode)，位於fs.h中

       2. 驅動接口定義：FILE * open(const char * path,const char * mode){...}，位於fs.c中

       3. 驅動接口API： fopen ：li  v1,FILE_OPEN;

                                                  syscall;  位於api.S中，是彙編代碼。

       4. 驅動接口函數指針數組：struct file_operations fs_fops {

                                                      open,read,write,seek};

       5. 文件系統被加載時，會將文件系統的接口函數指針數組fops註冊到系統的API管理數組中。

       6. 系統對驅動進行分類管理，其有一個記錄各個驅動接口函數指針數組基址的數組，各個驅動事先按順序進行約定，如數組的第一個元素就是按鍵驅動的key_fops，而第二個就是LCD驅動的lcd_fops，以此類推。某個驅動被加載時，驅動會把對應的fops經過API管理的接口記錄到該數組的對應位置。

           這個約定通常會在api.h中，如#define KEY 0 //表示key驅動是約定在數組的第一個位置，  #define FS 2//表示FS是約定在數組的第三個位置            

       7. FILE_OPEN定義：#define FILE_OPEN (FS<<N)+0 ，在fs.h中，表示fopen是文件系統提供的第一個接口，這個常量包含兩部分信息，一是文件系統在API管理中的索引，二是該接口在本身驅動接口中的索引。

       8. 應用調用時，path和mode等形參會壓入棧，而後進入fopen的API，其將FILE_OPEN常量賦值給v1，經過syscall陷入到異常，進行內核態，這時便可以進入到API管理中，API根據FILE_OPEN提供的兩部分信息能夠迅速找到open的地址，異常返回時即跳到open的地址執行，此即進行實際的接口調用。整個過程完成。