嵌入式系统原理及应用开发教学课件作者陈渝第6章嵌入式软件开发基础课件.ppt

第6章 嵌入式软件开发基础 第6章 嵌入式软件开发基础 6.1 嵌入式软件开发语言 6.2 嵌入式软件开发流程 6.3 调试工具和方法 6.4 C语言程序的结构 6.3 仿真环境 6.1 嵌入式软件开发语言 汇编（与体系结构相关） C语言（最常用语言） C++语言（面向对象，C语言的扩展） JAVA（面向对象，可移植性强） 脚本语言（不需要编译） 6.2 嵌入式软件开发流程 嵌入式应用的生成特点 编译 汇编 链接 加载程序 嵌入式应用的生成特点 C语言程序的生成分成编译、汇编、链接等几个步骤。最终的目标的文件的主要部分是处理器可执行的机器代码组合。根据系统的不同，目标文件可能除了可执行的二进制代码部分外，还包括一定的头。 嵌入式应用的生成特点 ADS（Arm Developer Suite），主要需要使用以下工具： 编译器：armcc.exe（编译成ARM指令汇编）和tcc.exe（编译成Thumb指令汇编） 汇编器：armasm.exe 链接器：armlink.exe ARM-Linux GCC交叉编译系统，则主要使用以下工具： 编译器：arm-lixux-gcc（可以统一编译-汇编过程） 汇编器：arm-linux-as 链接器：arm-linux-ld 嵌入式应用的生成特点 编译（Compile） 编译（Compile）是指从高级语言转换成汇编语言的过程。从本质上编译是一个文本转换的过程（从文本文件到文本文件）。编译包含了C语言的语法解析和生成汇编语言两个步骤。 。 汇编 （Assemble） 汇编（Assemble）是指从汇编语言程序生成目标系统的二进制代码（机器代码）的过程。相对于编译过程的语法解析，汇编的过程相对简单。这是因为对于一款特定的处理器，其汇编语言和二进制的机器代码是一一对应的。 链接（Link） 链接（Link）过程将汇编成的多个机器代码组合成一个可执行程序。一般来说，通过编译和汇编过程，每一个源文件将生成一个目标文件。链接器的作用就是将这些目标文件组合，组合的过程包括了代码段、数据段等部分的合并，以及添加相应的文件头。 6.3 调试工具和方法 嵌入式调试的特点 打印调试信息 JTAG调试 远程gdb调试 嵌入式调试的特点 在嵌入式系统中，调试的概念相对复杂。对于其调试过程，程序主体运行在目标机上，主机所起的作用是获得程序运行中的信息，并通过人工或者程序的方式分析这些信息。因此嵌入式调试的基础是需要一条从主机到目标机的通讯通道。 打印调试信息 打印调试信息是基本的调试方式， printf()标准输出，在嵌入式系统中，这种输出的通讯通道可能是串口或者网络协议。在某些系统中，没有实现标准输出，这就需要开发者自己开发调试手段。 JTAG调试 JTAG是Joint Test Action Group的简称。JTAG使用边界扫描（Boundary-Scan）的方式调试：在正常的运行状态下，这些边界扫描寄存器对于芯片是透明的；在调试的运行状态下，通过这些边界扫描寄存器单元，可以实现对芯片输入输出信号的观察和控制。 远程GDB调试 在远程GDB调试中，调试器是运行在主机（host，桌面电脑）的应用程序， 被调试的程序是运行在目标（target）上。它通过插桩(stub)的方式实现，即在目标操作系统和调试器内分别加入某些功能模块，二者互通信息来进行调试。调试器与被调程序的通信： Gdb和调试stub通过GDB串行协议进行通信。 6.4 C语言程序的结构 C语言目标文件中的段 执行程序内部细节 目标文件各段的链接 C语言程序的执行 C语言目标文件中的段 C语言的目标文件一般包含三个主体段： 代码段（Code，又称Text） 只读数据段（RO Data） 读写数据段（RW Data） 执行程序内部细节 1 #include stdio.h 2 #include stdlib.h 3 4 const char ro_data[1024]={This is readonly data}; 5 char rw_data_1[1024]={This is global readwrite data}; 6 static char rw_data_2[1024]={This is internal readwrite data}; 7 static char zero_data_1[1024]; 8 执行程序内部细节 9 int main(int argc, char *argv[]) 10 { 11