SoC嵌入式軟體架構設計之六：API設計方法

標籤：api   api設計和管理   abi   驅動介面管理   嵌入式軟體層次   

           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。這裡介紹嵌入式系統的API設計和管理方法。

       驅動在系統中會按模組進行分類，例如按鍵驅動、LCD驅動、檔案系統、card驅動、I2C驅動等等；每個模組又有多個介面，例如LCD驅動有游標定位、畫點、畫直線等，而檔案系統有fread、fwrite、fseek、fopen等介面。以下舉例將以檔案系統的fopen為例，工具鏈為mips。

一、API設計方法

       1. 驅動介面聲明：extern FILE * fopen(const char * path,const char * mode)，位於fs.h中

       2. 驅動介面定義：FILE * open(const char * path,const char * mode){...}，位於fs.c中

       3. 驅動介面API： fopen ：li  v1,FILE_OPEN;

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

       4. 驅動介面函數指標數組：struct file_operations fs_fops {

                                                      open,read,write,seek};

       5. 檔案系統被載入時，會將檔案系統的介面函數指標數組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介面函數指標數組基址的數組，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。某個驅動被載入時，驅動會把對應的fops通過API管理的介面記錄到該數組的對應位置。

           這個約定一般會在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是檔案系統提供的第一個介面，這個常量包含兩部分資訊，一是檔案系統在API管理中的索引，二是該介面在自己驅動介面中的索引。

       8. 應用調用時，path和mode等形參會壓入棧，然後進入fopen的API，其將FILE_OPEN常量賦值給v1，通過syscall陷入到異常，進行核心態，這時即可以進入到API管理中，API根據FILE_OPEN提供的兩部分資訊可以迅速找到open的地址，異常返回時即跳到open的地址執行，此即進行實際的介面調用。整個過程完成。

 

       請關注本人原創的嵌入式架構設計專欄：SoC嵌入式軟體架構設計，謝謝！