導(dǎo)航編程方法

1、導(dǎo)航編程方法1. 引言我們中的大多數(shù)人通常編寫運(yùn)行在PC機(jī)上的軟件，如數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用、圖像處理、Internet應(yīng)用等，而缺乏編寫嵌入式軟件的經(jīng)驗(yàn)。不幸（遺憾）的是，我們不得不編寫運(yùn)行在導(dǎo)航機(jī)上的程序。在編寫這樣的程序之前，我們需要了解我們將要進(jìn)行的工作和以往的工作有哪些不同，我們所習(xí)慣的編程方法哪些可以繼續(xù)使用，哪些必須改變。2. 內(nèi)存PC機(jī)的一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)是我們可以認(rèn)為有無限多的內(nèi)存，大多數(shù)的PC機(jī)有64M的內(nèi)存，而且Windows提供了虛擬內(nèi)存機(jī)制，使編程者可以任意地使用內(nèi)存，而在導(dǎo)航機(jī)上，我們一共只有4M或8M的內(nèi)存可以使用，這要求我們必須認(rèn)真地考慮在編碼時(shí)如何節(jié)省內(nèi)存，甚至?xí)龅綖榱斯?jié)省

2、內(nèi)存而犧牲效率的情況。 l 不要使用小塊內(nèi)存使用小塊內(nèi)存會(huì)增加系統(tǒng)在管理、檢查內(nèi)存狀態(tài)上的開銷；同時(shí)，使用小塊內(nèi)存過多很容易出現(xiàn)內(nèi)存碎塊，盡管系統(tǒng)有內(nèi)存碎塊整理的功能，但還是會(huì)增大系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。因此，我們強(qiáng)烈反對(duì)使用小塊內(nèi)存。推薦的使用方法：Ø 當(dāng)僅使用少量且事先知道大小的內(nèi)存時(shí)，可以以變量或數(shù)組的形式申請(qǐng)。Ø 當(dāng)時(shí)用內(nèi)存量較大，使用的大小事先（編碼時(shí)）不知道，必須動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的內(nèi)存時(shí)，應(yīng)該先申請(qǐng)一塊較大內(nèi)存塊，使用時(shí)通過計(jì)算確定每一小塊的內(nèi)存地址。l 用數(shù)組實(shí)現(xiàn)鏈表在程序中使用鏈表有時(shí)是必須的，也可以給編程帶來很多方便。但使用鏈表實(shí)施必要分配多塊內(nèi)存，在鏈表進(jìn)行插入、刪除等操作時(shí)

3、還要進(jìn)行內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放操作，在導(dǎo)航系統(tǒng)這樣一個(gè)資源非常有限的系統(tǒng)里，這樣做會(huì)占用大量系統(tǒng)時(shí)間，給系統(tǒng)帶來不必要的負(fù)擔(dān)。那么我們?cè)鯓硬拍芗仁褂面湵淼膬?yōu)點(diǎn)，同時(shí)又避免給系統(tǒng)增加不必要的麻煩呢？針對(duì)這個(gè)目的，我們認(rèn)為：用數(shù)組實(shí)現(xiàn)鏈表是一個(gè)比較好的方式。實(shí)現(xiàn)方式：結(jié)構(gòu)體數(shù)組，在每個(gè)元素的結(jié)構(gòu)體中保存Next/Previous節(jié)點(diǎn)的下標(biāo)。l 不用的內(nèi)存要及時(shí)釋放或解鎖理由很簡(jiǎn)單：導(dǎo)航系統(tǒng)的資源（尤其是內(nèi)存）非常有限，占用不再需要的內(nèi)存會(huì)導(dǎo)致其他任務(wù)無法取得所需的內(nèi)存，影響導(dǎo)航系統(tǒng)的性能甚至功能的實(shí)現(xiàn)。l 不要保存（非固定）內(nèi)存塊的指針導(dǎo)航系統(tǒng)中的內(nèi)存屬性有很多種，在OS的講座中想必已經(jīng)介紹了。其中除了

4、Fixed這種屬性的內(nèi)存塊之外，其他內(nèi)存塊的指針（地址）并非在任何時(shí)候都是有效的。如果保存了一個(gè)內(nèi)存塊的指針，而這個(gè)內(nèi)存塊再?zèng)]有被這個(gè)指針的持有者意識(shí)到的情況下被移動(dòng)或被刪除了的話，再次企圖使用這個(gè)指針來訪問這個(gè)內(nèi)存塊是非常危險(xiǎn)的，可能導(dǎo)致任何不可預(yù)期的后果（輕則數(shù)據(jù)不正常，重則整個(gè)系統(tǒng)會(huì)崩潰）。l 堆棧的使用l 內(nèi)存泄漏（系統(tǒng)需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行）l 結(jié)構(gòu)體定義原則是從小到大的順序定義結(jié)構(gòu)體成員struct Sample_AintiMember1;charcMember2;short siMember3;intiMember4;struct Sample_AcharcMember2;short s

5、iMember3;intiMember4;intiMember1;*注意區(qū)別l 關(guān)于內(nèi)存塊的屬性特征及其適用范圍是否已在OS的講座中介紹了？有沒有必要強(qiáng)調(diào)一下？l 介紹了RSM,及與其它普通內(nèi)存池的區(qū)別,使用目的.RSM的內(nèi)存是屬于RX830操作系統(tǒng)后增加的一部分,主要的目的是為系統(tǒng)提供某些時(shí)候(偶爾),較少時(shí)間需要使用大量?jī)?nèi)存的機(jī)制.主要用于具有Cache屬性的內(nèi)存使用方式.RSM內(nèi)存池并不是一個(gè)完整的(或者說連續(xù)的)內(nèi)存,生成時(shí)只是在系統(tǒng)中進(jìn)行登記,分配內(nèi)存塊時(shí)的機(jī)制是從全部的用戶內(nèi)存池(1號(hào)內(nèi)存池)中分配.l 介紹了內(nèi)存的屬性,相應(yīng)的區(qū)別,使用目的.在本節(jié)介紹時(shí),由于大家對(duì)lock,un

6、lock使用不是很清楚,因此強(qiáng)調(diào)一遍.分為固定,可移動(dòng),可拋棄三種屬性.固定屬性的內(nèi)存一般在系統(tǒng)初始化時(shí)進(jìn)行分配,因?yàn)槿绻谝院蟮倪\(yùn)行中隨機(jī)分配會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存碎片,所以要求在運(yùn)行中分配的固定的內(nèi)存一定要第一時(shí)間釋放. 處于Unlock時(shí)(如果不釋放(Release)它的handle有效和地址全局有效.可移動(dòng)的內(nèi)存處于Unlock時(shí)(如果不釋放(Release)它的handle有效,但是地址無效.可拋棄的內(nèi)存處于Unlock時(shí)(如果不釋放(Release)它的地址無效, handle狀態(tài)不明,需要先進(jìn)行Refer.主要用于Cache.內(nèi)存塊同時(shí)可以Lock多次,也就是說可以多個(gè)任務(wù)同時(shí)使用一個(gè)內(nèi)存塊

7、,因此要特別注意使用的任務(wù)不要發(fā)生write和read兩種操作,只能有一種.另外,要嚴(yán)格保證Lock和Unlock得成對(duì)使用,否則會(huì)發(fā)生無法正常釋放及地址非法的現(xiàn)象.l SCL（Sequenceable Collection Light）數(shù)組詳細(xì)的使用方法請(qǐng)向劉超（電話：64047，E-mail：liuchaoneu-）咨詢。3. 多任務(wù)準(zhǔn)確地說這并不是PC機(jī)和導(dǎo)航機(jī)編程的區(qū)別，因?yàn)樵赑C機(jī)上也經(jīng)常會(huì)編寫多線程、多進(jìn)程的軟件，但我們中的大多數(shù)人沒有做過這樣的工作，因此在這里列舉了一些多任務(wù)編程的注意事項(xiàng)。l 保護(hù)公用的數(shù)據(jù)在多任務(wù)系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)任務(wù)需要訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)的情況，這時(shí)我們就必

8、須對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，通常的方法是用Semaphore來實(shí)現(xiàn)。例如：intiCount；HandleSemaphore_iCount；TaskA_Main（）os_iWaitSemaphore（Semaphore_iCount，）；iCount+；os_iSignalSemaphore（Semaphore_iCount，）；TaskB_Main（）os_iWaitSemaphore（Semaphore_iCount，）；iCount-；os_iSignalSemaphore（Semaphore_iCount，）；以上是從嚴(yán)格意義上來說,但是有時(shí)候?yàn)榱讼到y(tǒng)的要求(例如性能),如果確信對(duì)全局變量進(jìn)

9、行操作的任務(wù)不會(huì)有沖突,也可以不使用保護(hù)機(jī)制.例如:他們使用了禁止中斷的形式.另外也會(huì)有其他的形式,但暫時(shí)想的還不是很清楚.l 時(shí)刻意識(shí)到有其他任務(wù)在運(yùn)行（例子）l Mail和Event Flag任務(wù)間通信有Event Flag和Mail兩種方式，其主要區(qū)別是Mail可以攜帶數(shù)據(jù)。一般來說，每個(gè)任務(wù)組有一個(gè)處理事件的任務(wù)，等待事件并做簡(jiǎn)單處理或分發(fā)給其他任務(wù)，沒有事件發(fā)生時(shí)這個(gè)任務(wù)要進(jìn)入Wait狀態(tài)。為保證信息不發(fā)生堵塞，這個(gè)任務(wù)對(duì)一個(gè)事件的處理必須簡(jiǎn)單。由于任務(wù)必須主動(dòng)取Mail，因此發(fā)送Mail的同時(shí)要設(shè)置Event Flag來通知受信方。（由受信方來輪巡也可以）注意點(diǎn):1)Mail的Si

10、ze定義2)Mail中可以采取查詢的方式.另外注意Os simulator和Rx830的區(qū)別:在后者中evnet,semaphore,mail都允許使用查詢方式,在前者中不允許.l Plug In機(jī)制有兩個(gè)任務(wù)A和B，任務(wù)B要求任務(wù)A在某種條件下通知任務(wù)B，這時(shí)可以采用Plug In機(jī)制。為實(shí)現(xiàn)Plug In，任務(wù)A要維護(hù)一張表，并提供可以將一個(gè)Event插入表中的函數(shù)。任務(wù)B在需要等待任務(wù)A的通知時(shí)，創(chuàng)建Event，并通過調(diào)用任務(wù)A提供的函數(shù)將此Event插入到表中，然后等待任務(wù)A來Set Flag。一般地說，任務(wù)A可以為一種事件創(chuàng)建一個(gè)表，不同的任務(wù)（B、C、D）都需要等待同一事件時(shí)，它們

11、向表中登錄不同的Event（或同一Event的不同F(xiàn)lag）。這樣，當(dāng)?shù)氖录l(fā)生時(shí)，任務(wù)A只需要Set表中的所有Flag就可以了。任務(wù)A還應(yīng)該提供Plug Out函數(shù)，讓其他任務(wù)取消其登錄的事件，這樣當(dāng)事件發(fā)生時(shí)任務(wù)A就不用通知相應(yīng)的任務(wù)了。典型應(yīng)用：MM用的Postman。任務(wù)A為Postman，任務(wù)B為Map，Map進(jìn)入Navi方式時(shí)，向Postman登錄最新自車位置的請(qǐng)求。當(dāng)Postman產(chǎn)生新的自車位置時(shí)，通知Map并把新位置發(fā)給Map。當(dāng)Map進(jìn)入Scroll方式時(shí)，不再需要最新自車位置，可以撤消請(qǐng)求。今后，會(huì)有其他任務(wù)（如RG）也要求得到最新的自車位置，它可以登錄另一個(gè)事件。l 輪

12、巡和等待（中斷）在導(dǎo)航系統(tǒng)中的通信主要有兩種方式：輪巡和等待。輪巡是接收者主動(dòng)去查詢是否有請(qǐng)求/數(shù)據(jù)；而等待是接收者在有請(qǐng)求/數(shù)據(jù)時(shí)被發(fā)送者發(fā)送的EventFlag等的同步對(duì)象激活。（關(guān)于輪巡和等待的優(yōu)缺點(diǎn)和適用的范圍請(qǐng)補(bǔ)充）這里只補(bǔ)充他們的區(qū)別:等待的主要使用的目的時(shí)達(dá)到同步,是真正意義的事件驅(qū)動(dòng),只有事件發(fā)生時(shí)才會(huì)有下一步的動(dòng)作.Polling指的是每隔一定時(shí)間就要做一個(gè)(或一些)動(dòng)作.(例如中斷)或者在等待某個(gè)事件時(shí),一定時(shí)間沒有滿足所需要的接續(xù)動(dòng)作.(例如Time Out 處理).4. 指針在PC機(jī)上，Windows有良好的內(nèi)存保護(hù)機(jī)制，如果一段代碼向非法的地址寫入數(shù)據(jù)，馬上會(huì)引發(fā)異常

13、，并且能定位到錯(cuò)誤的代碼行，使編程者順利地找出錯(cuò)誤的原因。而在導(dǎo)航機(jī)上，異常的產(chǎn)生可能會(huì)滯后，以至于發(fā)生異常時(shí)已經(jīng)無法判斷真正的原因，因此需要對(duì)指針操作格外小心。l 初始化l 合法性判斷5. 調(diào)試代碼導(dǎo)航機(jī)的調(diào)試效率比較低，原因有以下幾個(gè)方面：調(diào)試工具不夠強(qiáng)大；多任務(wù)給調(diào)試帶來困難；修改-編譯-鏈接-加載-調(diào)試的過程繁瑣而耗時(shí)；導(dǎo)航機(jī)內(nèi)存少（又是內(nèi)存！），以至于不能把所有的代碼加上調(diào)試信息這是一個(gè)致命的弱點(diǎn)。l 使用Assert在導(dǎo)航系統(tǒng)中，可以象在VC+中一樣，使用ASSERT來檢查數(shù)據(jù)的有效性，但使用時(shí)請(qǐng)注意：不要在ASSERT語句中寫有效代碼！這是因?yàn)锳SSERT語句，包括寫在括號(hào)中的任

14、何內(nèi)容，在實(shí)際生成Release版本后是不執(zhí)行的，這樣導(dǎo)致的后果不言自明。例如：如下代碼：ASSERT（iGetDataBlk（）= TE_OK ）；在程序Release后與NULL；是等價(jià)的。如果要檢查函數(shù)運(yùn)行的結(jié)果，應(yīng)該用如下方式：iRet = iGetDataBlk（）；ASSERT（iRet = TE_OK）；l 檢查參數(shù)l 對(duì)指針或地址的參數(shù)要進(jìn)行參數(shù)檢查,而且,如不改變,最好加constl 返回錯(cuò)誤碼在導(dǎo)航程序中，大量的函數(shù)都以錯(cuò)誤碼作為返回值，這樣可以向使用者告知本函數(shù)處理的狀態(tài)：是正常結(jié)束、沒有內(nèi)存還是出現(xiàn)了未知的錯(cuò)誤等。通過檢查返回值可以決定下一步的處理：是繼續(xù)運(yùn)行、整理內(nèi)存

15、還是掛起系統(tǒng)等。對(duì)我們即使的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和解決問題，保證導(dǎo)航系統(tǒng)的正常動(dòng)作是有幫助的。注意：調(diào)用有返回值的函數(shù)后一定要檢查其返回值是否正常以決定今后的處理，在實(shí)際開發(fā)中，曾經(jīng)出現(xiàn)過這樣的錯(cuò)誤：被調(diào)函數(shù)返回錯(cuò)誤“沒有數(shù)據(jù)”，這時(shí)內(nèi)存中的信息為一隨機(jī)值，但調(diào)用者沒有判斷就使用了該數(shù)據(jù)，導(dǎo)致功能無法正常完成。l 加打印信息導(dǎo)航系統(tǒng)的調(diào)試相信大家都已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)，目前的導(dǎo)航系統(tǒng)沒有非常好的實(shí)機(jī)調(diào)試環(huán)境，而添加調(diào)試信息需要重新編譯，且不能加得太多（會(huì)導(dǎo)致.out文件過大無法加載），這就要求我們?cè)谡{(diào)試的過程中學(xué)會(huì)使用打印信息，將一些認(rèn)為可疑的變量的值、函數(shù)的返回值等通過打印語句（ptprintf）輸出到P

16、artner調(diào)試器中顯示，作為程序調(diào)試的一個(gè)參考。但使用打印信息時(shí)請(qǐng)注意：盡量避免在執(zhí)行頻率非常高的地方加入打印信息，否則可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)航機(jī)CPU負(fù)載過大，Partner出現(xiàn)“Target CPU Hang-UP”的錯(cuò)誤，影響調(diào)試。6. 其他問題l 關(guān)于const變量l 變量定義的位置其實(shí)這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C的規(guī)則：但是我們?cè)诮?jīng)常使用VC等支持C+的編譯器之后可能會(huì)忽略，即變量的定義應(yīng)該在程序塊的開頭位置（變量定義和 “”之間不能有執(zhí)行程序。例如：int iIndex = 0;GetIndex（&iIndex）;short sLowIndex;sLowIndex = iIndex &

17、0xff;可以如下int I;for(;)int b;這樣的代碼在導(dǎo)航系統(tǒng)的編譯時(shí)是不能通過的。l 文件系統(tǒng)方面有沒有需要注意的？l Dispatch and Interrupt?Dispatch:是否可以對(duì)性能有絕對(duì)要求的部分,或瞬間資源(內(nèi)存)使用很大的程序使用,但是要避免里面含有引起任務(wù)調(diào)度的代碼,例如:semaphore等,ptprintf也包括.l Os_vBreak?主要用于調(diào)試,可通過棧察看調(diào)用函數(shù)的調(diào)用情況.l 強(qiáng)調(diào)任務(wù)棧和函數(shù)棧,os_iStackErrorCheck?l RecievceMessage中參數(shù)為T_TMOUT,time = 0時(shí)的注意點(diǎn)l 函數(shù)中static變

18、量的使用注意點(diǎn)尤其和多個(gè)任務(wù)相關(guān)時(shí),因?yàn)槿绻麤]有特殊判斷函數(shù)中static變量只和函數(shù)的調(diào)用發(fā)生關(guān)系,這樣如果使用它來進(jìn)行判斷特定任務(wù)會(huì)有問題.l event flag 的位模式要注意.l 函數(shù)參數(shù)檢查&不改變的地址參數(shù)使用constl task dispatch,通信,調(diào)度順序.通信方法:Mail,外部變量+Event等.l 注意Union的使用例如:typedef struct char acMemA20; Struct_A;typedef struct char acMemB20;intiMem2; Struct_B;typedef union Struct_AstA;Struct_BstB;Union_Test;void vSampleFunc(Void)Struct_AstStructA1,*pstA2;Struct_B*pstB;Union_T