嵌入式軟件兼容性：關鍵挑戰(zhàn)與解決之道

嵌入式項目中，軟件是一個不斷迭代的過程，需要考慮各種兼容性。之前我們的項目，因為這方面考慮得比較少，導致項目中后期開發(fā)起來很被動。

項目系統(tǒng)總體設計階段，應盡可能地考慮到未來可以遇見的情況，覆蓋到盡可能多的業(yè)務擴展。項目雖然分階段開發(fā)，各個階段完成的功能都不一樣，總體設計要指向最終的需求。

數據兼容性

1、協(xié)議制定

制定的協(xié)議要滿足整個項目所有數據的交互。

比如：

這里的 ID 設置為 1 個字節(jié)，可能有一定的風險。后面功能加著加著，可能 1 個字節(jié)的 ID 滿足不了，就得改協(xié)議。盡管可能滿足了某個項目的需求，但萬一之后其它項目也用了這一套代碼，但是 1 個字節(jié)的 ID 滿足不了，又得改代碼。這里設置 2 字節(jié)可能會好一點，基本上能滿足絕大部分情況的使用。

不一定為了覆蓋范圍更廣而設置 4 字節(jié)，這樣可能有點冗余。很多情況都有一個平衡點，需要自己權衡。

Length字段只設置了 1 個字節(jié)，可能也有一定的奉獻。后面功能中如果有發(fā)較大的數據，可能要分好多包發(fā)，原本可以發(fā)得很快，被這里限制死了。到時候想要提速，就得改協(xié)議。

之前項目里，幾塊板間的通信都用同一套協(xié)議。但后期發(fā)現該協(xié)議滿足不了新需求，但為了不影響到前面的數據，又搞了一套協(xié)議。導致項目里有兩套差不多一樣的協(xié)議處理代碼。

協(xié)議應該是項目一開始考慮好、制定好，整個項目開發(fā)期間，都不應該再做改動。

2、數據添加

后面新增的數據，不應該插入現有的數據中，應該單獨增加一個數據ID。

比如：

現有的數據中，有一條數據叫做設備信息的數據，設備信息里包含了：設備IP、設備Mac。這個數據會顯示在手機APP上。對應的 C 語言代碼：

#defineMSG_ID_DEV_INFO0x0001

typedefstruct_dev_info
{
chardev_ip[IP_MAX_LEN];
chardev_mac[MAC_MAX_LEN];
}dev_info_t;

假如后面需要再顯示一個設備的sn，這個數據我們應該加在哪里？

如果是項目前中期，這時候還是在開發(fā)階段，我們可以隨意修改。因為設備sn也是設備信息的一部分，可以直接在設備信息這個數據里添加會比較合理：

#defineMSG_ID_DEV_INFO0x0001

typedefstruct_dev_info
{
chardev_ip[IP_MAX_LEN];
chardev_mac[MAC_MAX_LEN];
chardev_sn[SN_MAX_LEN];
}dev_info_t;

如果是產品已經在市場上流通，這時候這么加的話，軟件兼容性就不太好。因為假如你的手機APP版本與設備版本不匹配，原有的設備IP及設備MAC這兩個設備信息可能都顯示不出來，因為我們這么一改，破壞了原有的數據結構，而手機APP按照原來的數據來做解析的，會解析不過。

這時候可以這么來加：

#defineMSG_ID_DEV_INFO0x0001
#defineMSG_ID_DEV_SN0x0002

typedefstruct_dev_info
{
chardev_ip[IP_MAX_LEN];
chardev_mac[MAC_MAX_LEN];
}dev_info_t;

typedefstruct_dev_sn
{
chardev_sn[SN_MAX_LEN];
}dev_sn_t;

這樣，哪怕手機APP版本與設備版本沒有對應上，原來的數據還是能正常顯示的。當然，最好的情況當然是在開發(fā)階段就合理地設計好。不然，像這種情況，只能犧牲一些程序可讀性來換取程序兼容性了。這會讓后面看代碼的人覺得很奇怪，你這個sn不也是數據設備信息嗎，怎么還單獨給一個ID。后面接手這個代碼的人可能就會把這一塊代碼給改了。

溫馨提示：在沒有完全弄懂維護項目的代碼為什么這么實現的情況下，能正常在跑的程序還是別亂動得好，哪怕你覺得這是屎山代碼。否則可能會出大問題。要么等到軟件重構時再修改，要么就繼續(xù)打補丁。

3、數據刪除

如果是刪除本模塊內部自己使用的數據，你想怎么刪就怎么刪。

如果是刪除與其它模塊進行交互的數據，這就不能這么隨意了。比如，請求、應答的方式。應答端給請求端返回的數據是不能隨意刪的，如果要刪，一定要確保請求端已經沒有請求數據的需求，并且已經去掉相關代碼時，這時候應答端才去刪數據，否則還是留著吧。

4、數據修改

其實數據定了，為了保證軟件兼容性，應該是要禁止修改的。

如果一定要修改，可以先增加一條新數據，后面慢慢切為新數據、刪除舊數據。

接口兼容性

正在使用的接口，應該盡量不要修改。如果要修改，一定不要影響之前的功能。

之前就有遇到類似的情況。舉個例子：

typedefenum_sys_status
{
SYS_STATUS_IDLE,
SYS_STATUS_RUNNING,
SYS_STATUS_STOP,
}sys_status_t;

staticsys_status_tg_sys_status;

sys_status_tget_sys_status(void)
{
returng_sys_status;
}

這里的系統(tǒng)狀態(tài)是要顯示在手機APP上的，不同的狀態(tài)顯示不同的圖標。后面要新增一個狀態(tài)，結果數據提供者這么改

typedefenum_sys_status
{
SYS_STATUS_IDLE,
SYS_STATUS_NEW_STATUS,
SYS_STATUS_RUNNING,
SYS_STATUS_STOP,
}sys_status_t;

staticsys_status_tg_sys_status;

sys_status_tget_sys_status(void)
{
returng_sys_status;
}

接口提供者把新增的數據插入了中間，影響了枚舉原有的順序。結果手機APP上圖標顯示亂了。

影響到接口的修改，要保證原有的數據不受影響。

系統(tǒng)兼容性

在軟件升級過程中，需要考慮軟件所依賴的其他系統(tǒng)組件是否發(fā)生變化，以確保升級后軟件能夠正常運行，不會影響其他系統(tǒng)組件的正常運行。如果其他系統(tǒng)組件發(fā)生變化，則需要進行相關測試和文檔更新，以確保整個系統(tǒng)能夠正常運行。

另外隨著項目的迭代，這一套代碼有可能運行于不同的系統(tǒng)不同的芯片平臺。

比如，我們嵌入式Linux項目，有些項目里會用到一些第三方庫，這時候可能會編譯成動態(tài)庫的形式。要考慮升級的時候能不能升級動態(tài)庫。如果不能，就得把依賴的庫一起編譯到可執(zhí)行程序里。

另外，如果使用動態(tài)庫，之后產品軟硬件迭代換了一個芯片平臺的話，我們就需要重新交叉編譯一次所依賴的庫。如果為了保證這一塊的兼容性，也可以考慮把所依賴的庫與用戶代碼一起編譯。

當然，這個根據實際情況進行權衡取舍。如果依賴的庫很多，一起編譯到可執(zhí)行程序里，導致可執(zhí)行程序很大，到時候更新也不好更新。

功能兼容性

涉及到功能的添加的，盡量不要影響到之前已開發(fā)的功能。不然也會增加用戶對產品的學習成本。比如某些指示燈在前一個版本的快閃、慢閃代表什么意思，這個在之后就盡量不要去修改了，不然用戶又得重新理解。

性能兼容性

在軟件升級過程中，需要考慮軟件的性能是否發(fā)生變化，以確保升級后軟件的性能仍然能夠滿足用戶需求。如果軟件的性能發(fā)生變化，則需要進行相關測試和優(yōu)化，以確保軟件能夠正常運行，并且能夠滿足用戶的性能需求。

比如，原來正常升級需要3分鐘，某個版本之后升級變成了6分鐘，升級效率變差了。

安全兼容性

在軟件升級過程中，需要考慮軟件的安全性是否得到加強，以確保升級后軟件的安全性能夠得到保障，不會出現新的安全風險。如果軟件的安全性得到加強，則需要進行相關測試和文檔更新，以確保軟件能夠正常運行，并且能夠保障用戶的安全。

審核編輯：黃飛