嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ)

1、第6章 嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ) 第6章 嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ) l6.1 嵌入式軟件開發(fā)語言l6.2 嵌入式軟件開發(fā)流程l6.3 調(diào)試工具和方法l6.4 C語言程序的結(jié)構(gòu)l6.3 仿真環(huán)境6.1 嵌入式軟件開發(fā)語言p匯編（與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)）pC語言（最常用語言）語言（最常用語言）pC+語言（面向?qū)ο?，C語言的擴(kuò)展）pJAVA（面向?qū)ο?，可移植性?qiáng)）p腳本語言（不需要編譯）6.2 嵌入式軟件開發(fā)流程p嵌入式應(yīng)用的生成特點(diǎn)p編譯p匯編p鏈接p加載程序嵌入式應(yīng)用的生成特點(diǎn) C語言程序的生成分成編譯、匯編、編譯、匯編、鏈接鏈接等幾個(gè)步驟。最終的目標(biāo)文件的主要部分是處理器可執(zhí)行的機(jī)器代碼組合。 根據(jù)系統(tǒng)的不同，目

2、標(biāo)文件除了可執(zhí)行的二進(jìn)制代碼部分外，可能還包括一定的頭。嵌入式應(yīng)用的生成特點(diǎn)集成開發(fā)環(huán)境：ADS（Arm Developer Suite），主要需要使用以下工具：l編譯器：armcc.exe（編譯成ARM指令匯編）和tcc.exe（編譯成Thumb指令匯編）l匯編器：armasm.exel鏈接器：armlink.exeARM-Linux GCC交叉編譯系統(tǒng)，則主要使用以下工具：l編譯器：arm-lixux-gcc（可以統(tǒng)一編譯-匯編過程）l匯編器：arm-linux-asl鏈接器：arm-linux-ld嵌入式應(yīng)用的生成特點(diǎn)編譯（Compile） 編譯（Compile）是指從高級(jí)語言轉(zhuǎn)換成匯編

3、語言的過程。從本質(zhì)上編譯是一個(gè)文本轉(zhuǎn)換的過程（從文本文件到文本文件）。編譯包含了C語言的語法解析和生成匯編語言兩個(gè)步驟。匯編 （Assemble） 匯編（Assemble）是指從匯編語言程序生成目標(biāo)系統(tǒng)的二進(jìn)制代碼（機(jī)器代碼）的過程。相對(duì)于編譯過程的語法解析，匯編的過程相對(duì)簡單。這是因?yàn)閷?duì)于一款特定的處理器，其匯編語言和二進(jìn)制的機(jī)器代碼是一一對(duì)應(yīng)的。鏈接（Link） 鏈接（Link）過程將匯編成的多個(gè)機(jī)器代碼組合成一個(gè)可執(zhí)行程序。一般來說，通過編譯和匯編過程，每一個(gè)源文件將生成一個(gè)目標(biāo)文件。鏈接器的作用就是將這些目標(biāo)文件組合，組合的過程包括了代碼段、數(shù)據(jù)段等部分的合并，以及添加相應(yīng)的文件頭。6

4、.3 調(diào)試工具和方法p嵌入式調(diào)試的特點(diǎn)p打印調(diào)試信息pJTAG調(diào)試p遠(yuǎn)程gdb調(diào)試嵌入式調(diào)試的特點(diǎn) 在嵌入式系統(tǒng)中，調(diào)試的概念相對(duì)復(fù)雜。對(duì)于其調(diào)試過程，程序主體運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上，主機(jī)所起的作用是獲得程序運(yùn)行中的信息，并通過人工或者程序的方式分析這些信息。因此嵌入式調(diào)試的基礎(chǔ)是需要一條從主機(jī)到目標(biāo)機(jī)的通訊通道。打印調(diào)試信息 打印調(diào)試信息是基本的調(diào)試方式， printf()標(biāo)準(zhǔn)輸出，在嵌入式系統(tǒng)中，這種輸出的通訊通道可能是串口或者網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在某些系統(tǒng)中，沒有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)輸出，這就需要開發(fā)者自己開發(fā)調(diào)試手段。JTAG調(diào)試 JTAG是Joint Test Action Group的簡稱。JTAG使用邊界掃描

5、（Boundary-Scan）的方式調(diào)試：在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，這些邊界掃描寄存器對(duì)于芯片是透明的；在調(diào)試的運(yùn)行狀態(tài)下，通過這些邊界掃描寄存器單元，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片輸入輸出信號(hào)的觀察和控制。遠(yuǎn)程GDB調(diào)試 在遠(yuǎn)程GDB調(diào)試中，調(diào)試器是運(yùn)行在主機(jī)（host，桌面電腦）的應(yīng)用程序， 被調(diào)試的程序是運(yùn)行在目標(biāo)（target）上。它通過插樁(stub)的方式實(shí)現(xiàn)，即在目標(biāo)操作系統(tǒng)和調(diào)試器內(nèi)分別加入某些功能模塊，二者互通信息來進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試器與被調(diào)程序的通信： Gdb和調(diào)試stub通過GDB串行協(xié)議進(jìn)行通信。6.4 C語言程序的結(jié)構(gòu)pC語言目標(biāo)文件中的段p執(zhí)行程序內(nèi)部細(xì)節(jié)p目標(biāo)文件各段的鏈接pC語言程序的執(zhí)

6、行C語言目標(biāo)文件中的段 C語言的目標(biāo)文件一般包含三個(gè)主體段：l代碼段（Code，又稱Text）l只讀數(shù)據(jù)段（RO Data）l讀寫數(shù)據(jù)段（RW Data）執(zhí)行程序內(nèi)部細(xì)節(jié)1#include 2#include 34const char ro_data1024=This is readonly data;5char rw_data_11024=This is global readwrite data;6static char rw_data_21024=This is internal readwrite data;7static char zero_data_11024;8執(zhí)行程序內(nèi)部細(xì)節(jié)9

7、int main(int argc, char *argv)10 11 static char zero_data_2 1024; 12 int i;13 char stack_data_1100;14 char stack_data_2 = Init stack Data;15 char* memptr;16 memptr = (char *)malloc(1024);17 if(NULL = memptr)18 19 printf(malloc errorn); 20 return -1;21 22 else23 24 printf(malloc successfullyn); 25 26

8、 for(i=0;i1024;i+)27 28 zero_data_1i = a; 29 執(zhí)行程序內(nèi)部細(xì)節(jié)30 strcpy(stack_data_1,stack data 1);31 strcpy(memptr,data in heap);32 33 printf(ro_data:%sn,ro_data);34 printf(rw_data_1:%sn,rw_data_1); 35 printf(rw_data_2:%sn,rw_data_2);36 printf(stack_data_1:%sn,stack_data_1);37 printf(stack_data_2:%sn,stack_data_2); 38 printf(memptr:%sn,memptr); 39 40 free(memptr);41 return 0;42 目標(biāo)文件各段的鏈接 可執(zhí)行文件其主體部分依然是代碼段（Co