你把UML用在mcu或者linux开发上面了吗？

发表于 2014-5-6 16:16

本帖最后由 keer_zu 于 2014-5-12 11:26 编辑

linux内核中充满了面向对象的思想，mod本身就体现了面向对象的思想，所有的驱动程序或者其他内核功能都可以模块的形式被‘打入’（加载insmod）内核。模块的加载、卸载、接口的定义等等，无不体现面向对象的思想。
   同样是C语言的应用，基于有限资源环境下的嵌入式应用完全可以通过UML对系统进行建模（不要说你不会就排斥它，都是学出来的，当年用惯汇编的人，觉得C也看不懂，转过来就不想再回去了/极个别除外，linus开始也用汇编，当他开始转向C的时候，他惊叹工作效率之高，当然他排斥C++或许有一定道理）
   用结构体去实现一个类是很轻而易举的事情，在此基础上实现类的关联也非难事。当然继承有点繁琐，记得《设计模式》的作者也建议少用继承，不过用继承实现接口类还是很有用的。用C实现面向对象有几个理由：
                  1. 很多时候，编译器不支持C++，特别是针对微处理器的。
                  2. C++有看不见的手，不在你掌控之下的‘小动作’有些时候再嵌入式环境下是难以容忍的。
                     同时这些看不见的操作本身是占有资源的，这在很多嵌入式环境下也无法容忍。

基于面向对象的设计方法，今天已经很成熟了。它没有必要和面向对象的设计语言绑定，其实用汇编也可以实现面向对象的设计，只是麻烦些而已，设计思想就是设计思想，不要将他等同为语言，这往往是我们初接触者的认知误区。
   至于怎么从需求分析中得到系统的类结构，这个目前还没有软件能自动做到，你筛选出来的类，以及类与类之间的关系是否更完美，完全取决于你对面向对象的理解，以及你对系统本身的理解，以及你拥有的设计经验，这个是长期实践总结的结果，所以一个优秀的嵌入式架构师是很难得的。
你真正开始迈入这个门槛后，你一定再也不想回到过去堆砌代码的时代，如果你能随心所欲使用‘设计模式’，你将体会到这样做的好处，你将乐此不疲。。。。
记住，这才是你做为代码工作者的目标：你是一位设计人员，你是一位工程师，而不是代码的堆砌者，你不是一位‘匠人’。

发表于 2014-5-7 10:39

不要老是强调没有操作系统的环境多么特殊，其实操作系统也就是让你多了一个小伙伴，它为你提供了虚拟的多任务环境，管理了内存，管理了其他资源，并且通过一些库提供了方便的接口。有没有他，你的程序依然是一个独立的整体。不要过分强调什么裸奔，一点都不好玩。

发表于 2014-5-7 10:43

把list.h这个在linux内核里面到处被使用的文件，稍加修改，用在你的mcu上，或者其他有系统时候的环境，是挺方便的。再把UML用上，体验一把：分析->设计->实施->测试有序得周而复始带来的快感。你不再是一个代码的堆砌者，你不是一位匠人。你是一个设计师，你是一个工程师。一切都要规范，然后在规范下随心所欲。。。。。。这才是艺术。。。。

登录 · 发表于 2014-5-7 10:55

利用类图描述你的架构

登录 · 发表于 2014-5-7 11:01

或者使用状态机图

登录 · 发表于 2014-5-7 11:06

或者使用部署图
构建你最初的框架

登录 · 发表于 2014-5-7 11:10

需求分析阶段，用例图为你描述了你的软件的外部试图。是你和客户（或者行业专家）沟通的桥梁。

发表于 2014-5-7 20:58

这么好的东西，竟然没人一起探讨。

发表于 2014-5-7 22:12

个人觉得用c++会更清晰一些

发表于 2014-5-8 09:46

首先，很多mcu的编译器不支持C++
其次，C++背后有编译器帮你做的事情，占用资源多，不可控，对于某些资源很有限的MCU很要命。
再次，真因为有“看不见的手”，可能会引入我们需要的行为，而损害其他性能，如实时性。

dong_abc · 发表于 2014-5-8 09:54

再者，面向对象是一种设计思想，应该是目前相对好的设计思想。它与语言没有必然的关系，只能说C++直接支持了某些面向对象特性，c没有。

发表于 2014-5-8 10:00

上面类图里面几个基本类的实现。

1.socket通信：

typedef struct sub_socket_comm{
/********** socket ************/
struct _tcp_sockets tcp_sock;
// int socket;

/************* buf *************/
PARA_BUF_QUEUE_T *send_frame_q;
TCP_BUF_QUEUE_T *tcp_recv_buf_q;
pthread_mutex_t recv_q_mutex;
// unsigned char copy_count;

char *buf;    /* recv buffer */
size_t bufsize; /* allocated size of buf */
size_t buflen;  /* current length of buf */
char *sendbuf;  /* send buffer */
size_t sendbufsize;
size_t sendbuflen;

/********** threads ************/
unsigned char is_recv_thread_alive;
unsigned char is_send_thread_alive;
SDL_Thread *recv_thread;
SDL_Thread *send_thread;
cmd_handler_t *cmd_handler;

/*********** connection manager **************/
int (*create_connection)(struct sub_sock_para *sub_para,struct sub_socket_comm *sub_sock);
int (*destory_connection)(struct sub_socket_comm *sub_sock);
}sub_socket_comm

发表于 2014-5-8 10:01

2.Uart下行通信：

typedef struct uart_commx{
DpUart_t uartx;
char *send_frame;
unsigned int send_len;
//unsigned char *recv_frame;
//unsigned int recv_len;
unsigned char is_thread_alive;
SDL_Thread *thread;
struct list_head cyclic_query_list_head;
pthread_mutex_t cyclic_lock;
//SDL_mutex *mutex;
pthread_mutex_t mutex;
#if 0
PARA_BUF_QUEUE_T *uart_request_q;
#endif

int (*init)(struct uart_commx *uart,unsigned int i);
int (*deinit)(struct uart_commx *uart,unsigned int i);
int (*send_and_recv)(void *uart,unsigned char *,unsigned int,unsigned int *);
int (*add_cyclic_query)(struct uart_commx *uart,EVENT_ELEM_T *event,unsigned char com_no);
int (*del_cyclic_query)(struct uart_commx *uart,EVENT_ELEM_T *event,unsigned char com_no);
int (*add_up_data_item)(void *uart,struct esl_attribute_node *EslNode,unsigned char event_type,unsigned short scan_esl_addr);
int (*del_up_data_item)(void *uart,struct esl_attribute_node *EslNode,unsigned char event_type,unsigned short scan_esl_addr);
}uart_commx_t;

发表于 2014-5-8 10:02

3. UART接口
typedef struct DpUart{
int fd_p;
/*** dev ***/
char *uart_dev_path;
int uart_flags;
/*** set ***/
int speed;
int nDatabits;
int nStopbits;
int nParity;
int c_cc_vtime;
int c_cc_vmin;
/*** operation ***/
int (*UartOpen)(struct DpUart *uart);
int (*UartClose)(struct DpUart *uart);
int (*UartRecv)(int fd, char *buf, int len);
int (*UartSend)(int fd, char *buf, int len);
}DpUart_t;

发表于 2014-5-8 10:03

4.CAN通信：
typedef struct can_comx{
can_bus_t can;
char *send_frame;
unsigned int send_len;

unsigned char is_thread_alive;
unsigned char is_independent_thread_alive;
pthread_mutex_t mutex;

SDL_Thread *thread;
SDL_Thread *independent_thread;

PARA_BUF_QUEUE_T *answer_q;

_BUF_QUEUE_T *h_elem_q;
_BUF_QUEUE_T *packet_elem_q;

/********** recv hlist ***********/
struct recv_hlist_head *recv_head_array_ack;
unsigned int recv_head_array_ack_len;

struct recv_hlist_head *recv_head_array_req;
unsigned int recv_head_array_req_len;

struct list_head frame_list;

int (*init)(struct can_comx *canx,unsigned int i);
int (*deinit)(struct can_comx *canx,unsigned int i);
int (*send_and_recv)(void *canx,unsigned char *,unsigned int com_no,unsigned int *);
int (*add_up_data_item)(void *canx,struct esl_attribute_node *EslNode,unsigned char event_type,unsigned short scan_esl_addr);
int (*del_up_data_item)(void *canx,struct esl_attribute_node *EslNode,unsigned char event_type,unsigned short scan_esl_addr);
}can_comx_t;

发表于 2014-5-8 10:04

5.CAN接口：
typedef struct can_bus{
char *dev_name;
int socket;
unsigned int ID;
fd_set rset;

pthread_mutex_t mutex_recv;
pthread_mutex_t mutex_send;

int (*init)(struct can_bus *can,unsigned int);
int (*deinit)(struct can_bus *can);

int (*recv)(struct can_bus *can,struct can_frame *frame);
int (*send)(struct can_bus *can,can_data_t *data);
}can_bus_t;

发表于 2014-5-8 10:07

6.对CAN通信和UART通信泛化出的抽象类。

typedef struct dev_com{
char *send_frame;
unsigned int send_len;
pthread_mutex_t mutex;
pthread_mutex_t mutex_s;
void *EslNode;
void *spec_com;

int (*send_and_recv)(void *comx,unsigned int,unsigned char *,unsigned int *);
int (*add_up_data_item)(void *comx,struct esl_attribute_node *EslNode,unsigned char event_type,unsigned short scan_esl_addr);
int (*del_up_data_item)(void *comx,struct esl_attribute_node *EslNode,unsigned char event_type,unsigned short scan_esl_addr);
}dev_com_t;

发表于 2014-5-8 10:08

7.上行通信协议：

typedef struct aioi_proto{
esl_attr_hlist_t *esl_attr;
func_hlist_t *fun_h;

dev_com_t *commx_array;

esl_protocol_t *esl_proto;
PARA_BUF_QUEUE_T *para_buf_q;

int (*init)(struct aioi_proto *,unsigned int,unsigned int);
int (*deinit)(struct aioi_proto *);
int (*process)(struct aioi_proto *,const char *recv,unsigned int recv_len,char *send,unsigned int *send_len);
int (*get_up_data)(struct aioi_proto *,char *ret_buf,unsigned int *);
}aioi_proto_t;

发表于 2014-5-8 10:11

8.下行通信协议

typedef struct dev_protocol{
func_hlist_t *fun_h; //cmd_build_func

int (*init)(struct dev_protocol *,unsigned int);
int (*deinit)(struct dev_protocol *);
int (*cmd_build)(short id,char cmd,const char *para,unsigned int para_len,char *frame,unsigned int *frame_len);
int (*cmd_analysis)(const char *frame,unsigned int len,int *ret,char *para);
}dev_protocol_t;

发表于 2014-5-8 10:12

9.设备属性描述类

typedef struct dev_attr_hlist{
struct dev_attr_head *head_array;
unsigned int head_array_len;

int (*init)(struct dev_attr_hlist *,unsigned int);
int (*deinit)(struct dev_attr_hlist *);
int (*add_node)(struct dev_attr_hlist *,struct dev_attribute_node *);
int (*del_node)(struct dev_attr_hlist *,unsigned int);
struct dev_attribute_node *(*get_node)(struct dev_attr_hlist *,const unsigned int);
}dev_attr_hlist_t;

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