Роберт Мартин - Чистая архитектура. Искусство разработки программного обеспечения

Встраиваемое программное обеспечение с чистой архитектурой допускает возможность тестирования без целевого оборудования. Удачно спроектированный слой аппаратных абстракций (HAL) предоставляет тот шов, или набор, точек подстановки, которые облегчат тестирование без оборудования.

Когда сборка встраиваемого программного обеспечения производится с применением специализированного набора инструментов, в комплект часто входят заголовочные файлы с поддержкой дополнительных конструкций [60] В этом предложении преднамеренно использована разметка HTML. . Эти компиляторы часто допускают вольное обращение с языком C, добавляя новые ключевые слова для доступа к функциям процессора. Код выглядит как код на C, но он больше не является кодом на C.

Иногда компиляторы языка C, поставляемые производителем оборудования, поддерживают нечто, напоминающее глобальные переменные, дающие прямой доступ к регистрам процессора, портам ввода/вывода, таймерам, битам интерфейсов ввода/вывода, контроллерам прерываний и другим функциям процессора. Их удобно использовать для доступа ко всему перечисленному, но вы должны понимать, что код, использующий эти вспомогательные средства, больше не является кодом на языке C. Он не будет компилироваться для другого процессора или даже другим компилятором для этого же процессора.

Не хотелось бы думать, что производитель оборудования цинично привязывает ваш продукт к своему компилятору, поэтому будем считать, что он искренне желает помочь. Но теперь вам решать — как использовать эту помощь, чтобы не навредить себе же в будущем. Вам придется ограничить круг файлов, которым будет известно о нестандартных расширениях языка C.

Взгляните на следующий заголовочный файл, созданный для семейства ACME процессоров цифровой обработки сигналов:

#ifndef _ACME_STD_TYPES

#define _ACME_STD_TYPES

#if defined(_ACME_X42)

typedef unsigned int Uint_32;

typedef unsigned short Uint_16;

typedef unsigned char Uint_8;

typedef int Int_32;

typedef short Int_16;

typedef char Int_8;

#elif defined(_ACME_A42)

typedef unsigned long Uint_32;

typedef unsigned int Uint_16;

typedef unsigned char Uint_8;

typedef long Int_32;

typedef int Int_16;

typedef char Int_8;

#else

#error is not supported for this environment

#endif

#endif

Заголовочный файл acmetypes.h не следует использовать непосредственно, иначе ваш код окажется тесно связанным с процессорами ACME. Вы думаете, что если используете процессор ACME, то какой вред он может причинить? Все просто, вы не сможете скомпилировать свой код, не подключив этот заголовочный файл. А если подключить его и определить символ _ACME_X42 или _ACME_A42, целые числа будут иметь неправильный размер при тестировании за пределами целевой платформы. Какое-то время это может не вызывать никаких проблем, но однажды у вас может появиться желание перенести свое приложение на другой процессор, и тогда вы обнаружите, что задача сильно усложнилась из-за отказа от переносимости и ограничения на подключение файлов, знающих о процессорах ACME.

Вместо использования acmetypes.h следует попробовать пойти более стандартным путем и использовать stdint.h. Но как быть, если в состав целевого компилятора не входит файл stdint.h? Вы можете сами написать этот заголовочный файл. Файл stdint.h может использовать acmetypes.h, когда выполняется компиляция для целевой платформы:

#ifndef _STDINT_H_

#define _STDINT_H_

#include

typedef Uint_32 uint32_t;

typedef Uint_16 uint16_t;

typedef Uint_8 uint8_t;

typedef Int_32 int32_t;

typedef Int_16 int16_t;

typedef Int_8 int8_t;

#endif

Использование stdint.h во встраиваемом программном обеспечении и микропрограммах поможет вам сохранить код чистым и переносимым. Всякое программное обеспечение должно быть независимым от типа процессора, но этот совет годится не для всякой микропрограммы . В следующем фрагменте кода используются особые расширения языка C, позволяющие коду обращаться к периферийным устройствам в микроконтроллере. Продукт может быть оснащен этим микроконтроллером, поэтому вы можете использовать интегрированные в него периферийные устройства. Следующая функция выводит в последовательный порт строку с текстом "hi". (Этот пример основан на реальном коде.)

void say_hi()

{

IE = 0b11000000;

SBUF0 = (0x68);