嵌入式軟件開發(fā)下的數(shù)據(jù)積累

大多數(shù)軟件開發(fā)都會涉及到數(shù)據(jù)參數(shù)的保存與讀取，小至運(yùn)行的單片機(jī)的軟件，大至操作系統(tǒng)級別的軟件(如linux,windows,mac),均會有專門的子程序或者模塊進(jìn)行參數(shù)的保存和讀取。不同的平臺下開發(fā)，參數(shù)的保存與讀取會存在一定的差異化，例如，單片機(jī)下，保存參數(shù)是寫入eeprom或者rom，windows和linux下的軟件則會以配置文件的形式保存參數(shù)。下面以我以前在工作中所遇到情況，重點(diǎn)寫寫嵌入式linux軟件是如何進(jìn)行的數(shù)據(jù)參數(shù)的保存。

一 以二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存參數(shù)。

以二進(jìn)制形式保存參數(shù)是很是常見的一種方案，也是很多項(xiàng)目組用于保存參數(shù)的一種方案。以我們現(xiàn)有的軟件平臺中的方案為例吧.

我們的軟件平臺基于嵌入式linux，　flash芯片容量是16M，flash 芯片被分為了五個(gè)區(qū)，如下所示， 其中parameter 分區(qū)用于數(shù)據(jù)參數(shù)的存儲。

| uboot | kernel | rootfs | app | parameter |

-----------------------------------------------------------------------------

uboot 分區(qū) 對應(yīng) 設(shè)備文件/dev/mtdblock0

kernel 分區(qū) 對應(yīng) 設(shè)備文件/dev/mtdblock1

rootfs 分區(qū) 對應(yīng) 設(shè)備文件/dev/mtdblock2

app 分區(qū) 對應(yīng) 設(shè)備文件/dev/mtdblock3

parameter 分區(qū) 對應(yīng) 設(shè)備文件/dev/mtdblock4

假設(shè)我們想要保存用戶名與密碼.

1 定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體， 結(jié)構(gòu)體成員包含用戶名與密碼

struct _Parameter{

char usename[16];

char password[16];

};

int fd = -1;

fd = open(/dev/mtdblock5， O_RDWR);

struct _Parameter sys_parameter;

2 填充sys_parameter的成員usename和password,假若username為dodolook,密碼為123456

strncpy(sys_parameter.username, dodolook, 16);

strncpy(sys_parameter.password, 123456, 16);

3 將sys_parameter以二進(jìn)制的形式寫入flash分區(qū)5的映射的設(shè)備文件/dev/mtdblock4.

write(fd, sys_parameter, sizeof(struct _Parameter));

參數(shù)的讀取

從設(shè)備文件/dev/mtdblock4讀取sizeof(struct _Parameter) 大小的字節(jié)到所定義的參數(shù)結(jié)構(gòu)體sys_parameter的變量地址。

int fd = -1;

fd = open(/dev/mtdblock5， O_RDWR);

read(fd, sys_parameter, sizeof(struct _Parameter));

上述的保存參數(shù)的過程, 與單片機(jī)開發(fā)的參數(shù)保證頗有幾份相似之處, 早期的嵌入式軟件開發(fā)工程師大多有過單片機(jī)軟件開發(fā)的經(jīng)歷， 在單片機(jī)中，參數(shù)會寫入一個(gè)eeprom芯片(部分單片機(jī)自身集成eeprom芯片)，當(dāng)有著單片機(jī)開發(fā)經(jīng)歷的工程師轉(zhuǎn)行到嵌入式軟件開發(fā)，不可避免的沿續(xù)了以前的工作經(jīng)驗(yàn),也許這便是我們系統(tǒng)中數(shù)據(jù)參數(shù)存儲方案的來歷.

二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存參數(shù)的方案的確存在速度的優(yōu)勢， 但同時(shí)也存在著以下幾個(gè)不是避免的問題。

1 對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展極為不便。

例如 在設(shè)計(jì)時(shí)， 我們理所當(dāng)然的想到，16個(gè)字符完全足夠能夠顯示一個(gè)用戶名，假設(shè)，客戶提一個(gè)特別變態(tài)的需求，需要輸入17個(gè)字符.怎么辦?動(dòng)之以情，曉之以理，勸勸客戶別提這么變態(tài)的需求?？扇丝蛻舨宦?，怎么辦?只能重新定義結(jié)構(gòu)體。這下更好了， 新的參數(shù)結(jié)構(gòu)體與早先的軟件不兼容。怎么辦?定義客戶編繹開關(guān)，只有此客戶才用到此編繹開關(guān)。 行,問題是解決了,隨意的添加工編繹開關(guān),又為后期的維護(hù)埋下的定時(shí)炸彈.

2 無法直接查看編緝參數(shù)。

保存的參數(shù)對我們來說是不透明的， 不可交互的。 在軟件開發(fā)， 我們常常遇到由于參數(shù)區(qū)數(shù)據(jù)被破壞而引發(fā)的bug, 我們?yōu)闀截悈?shù)區(qū)到一個(gè)文件 ，與正常的參數(shù)區(qū)二進(jìn)制進(jìn)行對比， 以確定參數(shù)區(qū)是否被破壞。 存入?yún)?shù)區(qū)的數(shù)據(jù)為二進(jìn)制數(shù)據(jù), 二進(jìn)制式數(shù)據(jù)對我們來說, 幾乎不具有可讀性,進(jìn)而影響到軟件的可維護(hù)性。

3 軟件移植起來困難。

如果我們想把軟件從嵌入式平臺移植linux(或者windows)下進(jìn)行開發(fā), 由于參數(shù)保存關(guān)聯(lián)到設(shè)備文件/dev/mtdblock4,會給移植造成一定的阻礙.

三 以文本的形式保存參數(shù)。

數(shù)據(jù)以文本的形式保存到一個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)文件。有過windows下軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)，一定清楚windows下配置文件---ini文件。很多windows下的應(yīng)用程序采用ini的格式文件進(jìn)行配置參數(shù)的保存，ini文件同樣也適用于linux下。 ini的格式如下。

[login]

username=dcdclook

password=123456

上面提出的二進(jìn)制保存數(shù)的幾個(gè)不足之處，恰恰就是文本形式保存參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

我們可以很容易的進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)展，用戶名想要定義為17個(gè)字符?行，

[login]

username=dcdclook89abcdefghikj

password=123456

隨便一個(gè)文本編緝工具就可以查看系統(tǒng)參數(shù)。保存的參數(shù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容對我們來說是完全可見的

由于不關(guān)聯(lián)硬件設(shè)備文件，移植以來容易。

當(dāng)然文本的形式保存參數(shù)也不可避免的存在著一個(gè)問題，解析花的時(shí)間會較二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存參數(shù)方案長那么一點(diǎn)點(diǎn)。

其它常見的文本保存參數(shù)格式有xml,較之ini文件，xml可以實(shí)現(xiàn)多層數(shù)據(jù)參數(shù)的寫入。

四 用數(shù)據(jù)庫來保存參數(shù)。

常見的嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQLite，單純的用SQLite來進(jìn)行配置參數(shù)數(shù)據(jù)的保存與讀取，個(gè)人覺得并不是一個(gè)合理方案，有點(diǎn)殺雞用牛刀的意味。

在一些特定的嵌入式開發(fā)應(yīng)用場景中，sqlite 還是有有武之地。例如， 手機(jī)中的通信錄(Android系統(tǒng)中就集成數(shù)據(jù)庫Sqlite)。

沒有最好的技術(shù)，只有最合適的技術(shù)。具體采用何種參數(shù)，可以依實(shí)際的需求進(jìn)行選擇。