一個(gè)的設(shè)備程序如果完美庫化,它意味著:
1.所有工程師在移植或創(chuàng)建該設(shè)備驅(qū)動(dòng)時(shí),花費(fèi)的代價(jià)超小。
2.隨著使用者的增多,它飽經(jīng)考驗(yàn),不斷趨于穩(wěn)定,變?yōu)楫?dāng)之無愧的公共代碼。
3.庫對外的接口(函數(shù)名及其參數(shù)聲明)是不變的,當(dāng)所有常用設(shè)備都實(shí)現(xiàn)庫化時(shí),它帶來另外一個(gè)好處,應(yīng)用層的移植、創(chuàng)建、修改維護(hù)的時(shí)間耗費(fèi)也會(huì)劇烈減少。應(yīng)用層的跨平臺(tái)無縫移植不是傳說,當(dāng)它所依賴的所有外圍設(shè)備通通在不同平臺(tái)庫化的時(shí)候,應(yīng)用層的實(shí)現(xiàn),就像在寫java代碼一樣。
4.庫意味這公司核心代碼的安全,庫代碼只掌握在核心工程師手里,應(yīng)用層的程序即使丟失也是無礙。
5.新人對于這些基于庫案子更快上手,一來有庫幫助文檔的說明,二來不必也無法關(guān)心底層細(xì)節(jié),專注于應(yīng)用開發(fā)。
6.提供給客戶二次開發(fā),你可以把硬件和外設(shè)驅(qū)動(dòng)的庫交給客戶,讓其二次開發(fā)。
7.通信協(xié)議的庫化,將使通信系統(tǒng)類的產(chǎn)品更加安全,至少不會(huì)被離職的工程師破壞,比如RFID的扣款充值。
8. ......
怎么樣,它使老板心動(dòng),工程師百味雜陳。
當(dāng)然,有些工程師會(huì)想到,庫可以使他脫離繁瑣的底層驅(qū)動(dòng)工作,進(jìn)行更高層次的工作。
庫的創(chuàng)建要想搞得好,有以下幾個(gè)條件
1.提供給客戶的只有.h檔和.lib檔。
2.所有.h檔中沒有define,編譯條件對于.lib檔來說只是一個(gè)笑話。
3.所有.h檔中沒有extern變量,如果有,這意味著系統(tǒng)只能創(chuàng)建一個(gè)這種設(shè)備。比如蜂鳴器驅(qū)動(dòng),如果extern變量,就意味著整個(gè)系統(tǒng)只允許一個(gè)蜂鳴器。
4.完善而詳細(xì)的使用幫助文檔。可參考keil的hlp文檔格式。
5.簡單的使用該.h檔的demo程序讓人參考。
6.“動(dòng)態(tài)鏈接”庫代碼,簡言之,沒用到的接口函數(shù)代碼不會(huì)被鏈接器搞到最終的二進(jìn)制檔中。
7.還有一點(diǎn),盡量的平臺(tái)無關(guān)性,它不依賴于任何寄存器或者其他和平臺(tái)相關(guān)的東西。
要達(dá)到上述的目的,通常會(huì)使庫有如下特點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)體指針
2.大量的回調(diào)函數(shù)指針。
3.豐富的接口。
4.庫源碼的.c檔將按接口函數(shù)拆分成更多的.c檔,這為了實(shí)現(xiàn)鏈接時(shí)代碼空間最小化。
庫的缺點(diǎn)也是有的
1.它會(huì)使設(shè)備速度變慢一些,多了幾層間接取址的消耗。但對于32位機(jī),對于它帶來的便利,還是可接受的。
2.它會(huì)使code空間消耗相對更大一些,但請相信我,對于一整個(gè)中大型系統(tǒng)而言,它會(huì)使代碼量不升反降,因?yàn)榇笙到y(tǒng)中有非常多的重復(fù)冗余代碼。這方面我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn),降的不是一般的多,簡直到了一個(gè)難以置信的程度。
早期的8位機(jī),51平臺(tái)上其實(shí)不能很好地實(shí)現(xiàn)完美的庫,至少是不能實(shí)現(xiàn)一個(gè)跨機(jī)型的底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)庫。近年來隨著32位機(jī)的興起,庫漸漸地受到越來越多工程師的青睞。這里面最本質(zhì)的原因在于,51架構(gòu)的棧是靜態(tài)編譯的,局部變量和傳參的棧也是靜態(tài)的,函數(shù)無法重入。而多數(shù)的32位機(jī)都是壓棧傳參的方式。當(dāng)然,51速度慢也是重要的原因之一。
如果有熟悉面向?qū)ο笳Z言或者linux驅(qū)動(dòng)的朋友,你大概就明白一個(gè)好的庫是什么樣子的了。庫就像是面向?qū)ο笾械念悾劣趌inux底層驅(qū)動(dòng)的代碼,那就是函數(shù)指針和結(jié)構(gòu)體指針的世界。C的精華在指針,在里面得到完美的詮釋。
當(dāng)然,庫的代價(jià)也是有的
1.它會(huì)使設(shè)備速度變慢一些,多了幾層取地址的消耗。但對于32位機(jī),對于它帶來的便利,還是可接受的。
2.它會(huì)使code消耗便大一些,但請相信我,對于一個(gè)中大型系統(tǒng)而言,它會(huì)使代碼不升反降,因?yàn)榇笙到y(tǒng)中有非常多的重復(fù)冗余代碼。
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原文標(biāo)題:嵌入式C編程經(jīng)驗(yàn)細(xì)談: 你庫了嗎?
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