嵌入式軟件開(kāi)發(fā)下的數據積累

大多數軟件開(kāi)發(fā)都會(huì )涉及到數據參數的保存與讀取，小至運行的單片機的軟件，大至操作系統級別的軟件(如linux,windows,mac),均會(huì )有專(zhuān)門(mén)的子程序或者模塊進(jìn)行參數的保存和讀取。不同的平臺下開(kāi)發(fā)，參數的保存與讀取會(huì )存在一定的差異化，例如，單片機下，保存參數是寫(xiě)入eeprom或者rom，windows和linux下的軟件則會(huì )以配置文件的形式保存參數。下面以我以前在工作中所遇到情況，重點(diǎn)寫(xiě)寫(xiě)嵌入式linux軟件是如何進(jìn)行的數據參數的保存。

一 以二進(jìn)制數據保存參數。

以二進(jìn)制形式保存參數是很是常見(jiàn)的一種方案，也是很多項目組用于保存參數的一種方案。以我們現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，如下所示， 其中parameter 分區用于數據參數的存儲。

| uboot | kernel | rootfs | app | parameter |

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

uboot 分區 對應 設備文件/dev/mtdblock0

kernel 分區 對應 設備文件/dev/mtdblock1

rootfs 分區 對應 設備文件/dev/mtdblock2

app 分區 對應 設備文件/dev/mtdblock3

parameter 分區 對應 設備文件/dev/mtdblock4

假設我們想要保存用戶(hù)名與密碼.

1 定義一個(gè)結構體， 結構體成員包含用戶(hù)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(xiě)入flash分區5的映射的設備文件/dev/mtdblock4.

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

參數的讀取

從設備文件/dev/mtdblock4讀取sizeof(struct _Parameter) 大小的字節到所定義的參數結構體sys_parameter的變量地址。

int fd = -1;

fd = open(/dev/mtdblock5， O_RDWR);

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

上述的保存參數的過(guò)程, 與單片機開(kāi)發(fā)的參數保證頗有幾份相似之處, 早期的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)工程師大多有過(guò)單片機軟件開(kāi)發(fā)的經(jīng)歷， 在單片機中，參數會(huì )寫(xiě)入一個(gè)eeprom芯片(部分單片機自身集成eeprom芯片)，當有著(zhù)單片機開(kāi)發(fā)經(jīng)歷的工程師轉行到嵌入式軟件開(kāi)發(fā)，不可避免的沿續了以前的工作經(jīng)驗,也許這便是我們系統中數據參數存儲方案的來(lái)歷.

二進(jìn)制數據保存參數的方案的確存在速度的優(yōu)勢， 但同時(shí)也存在著(zhù)以下幾個(gè)不是避免的問(wèn)題。

1 對現有數據進(jìn)行擴展極為不便。

例如 在設計時(shí)， 我們理所當然的想到，16個(gè)字符完全足夠能夠顯示一個(gè)用戶(hù)名，假設，客戶(hù)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(hù)別提這么變態(tài)的需求?？扇丝蛻?hù)不聽(tīng)，怎么辦?只能重新定義結構體。這下更好了， 新的參數結構體與早先的軟件不兼容。怎么辦?定義客戶(hù)編繹開(kāi)關(guān)，只有此客戶(hù)才用到此編繹開(kāi)關(guān)。 行,問(wèn)題是解決了,隨意的添加工編繹開(kāi)關(guān),又為后期的維護埋下的定時(shí)炸彈.

2 無(wú)法直接查看編緝參數。

保存的參數對我們來(lái)說(shuō)是不透明的， 不可交互的。 在軟件開(kāi)發(fā)， 我們常常遇到由于參數區數據被破壞而引發(fā)的bug, 我們?yōu)闀?huì )拷貝參數區到一個(gè)文件 ，與正常的參數區二進(jìn)制進(jìn)行對比， 以確定參數區是否被破壞。 存入參數區的數據為二進(jìn)制數據, 二進(jìn)制式數據對我們來(lái)說(shuō), 幾乎不具有可讀性,進(jìn)而影響到軟件的可維護性。

3 軟件移植起來(lái)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(kāi)發(fā), 由于參數保存關(guān)聯(lián)到設備文件/dev/mtdblock4,會(huì )給移植造成一定的阻礙.

三 以文本的形式保存參數。

數據以文本的形式保存到一個(gè)參數數據文件。有過(guò)windows下軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的同學(xué)，一定清楚windows下配置文件---ini文件。很多windows下的應用程序采用ini的格式文件進(jìn)行配置參數的保存，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)制保存數的幾個(gè)不足之處，恰恰就是文本形式保存參數的優(yōu)點(diǎn)。

我們可以很容易的進(jìn)行數據擴展，用戶(hù)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參數。保存的參數的數據內容對我們來(lái)說(shuō)是完全可見(jiàn)的

由于不關(guān)聯(lián)硬件設備文件，移植以來(lái)容易。

當然文本的形式保存參數也不可避免的存在著(zhù)一個(gè)問(wèn)題，解析花的時(shí)間會(huì )較二進(jìn)制數據保存參數方案長(cháng)那么一點(diǎn)點(diǎn)。

其它常見(jiàn)的文本保存參數格式有xml,較之ini文件，xml可以實(shí)現多層數據參數的寫(xiě)入。

四 用數據庫來(lái)保存參數。

常見(jiàn)的嵌入式關(guān)系型數據庫SQLite，單純的用SQLite來(lái)進(jìn)行配置參數數據的保存與讀取，個(gè)人覺(jué)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(kāi)發(fā)應用場(chǎng)景中，sqlite 還是有有武之地。例如， 手機中的通信錄(Android系統中就集成數據庫Sqlite)。

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