嵌入式linux軟件如何進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)保存
大多數(shù)軟件開發(fā)都會(huì)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(huì)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(tái)下開發(fā),參數(shù)的保存與讀取會(huì)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(huì)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(tái)中的方案為例吧。
我們的軟件平臺(tái)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(chǔ)。
| 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(huì)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(chǔ)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?huì)拷貝參數(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(tái)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(huì)給移植造成一定的阻礙。
二 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(huì)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。
三 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。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)
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