ARM系统原理课件第6章嵌入式软件开发基础.ppt

1、第6章 嵌入式软件开发基础 2第6章 嵌入式软件开发基础 l6.1 嵌入式软件开发语言l6.2 嵌入式软件开发流程l6.3 调试工具和方法l6.4 C语言程序的结构l6.3 仿真环境36.1 嵌入式软件开发语言p汇编（与体系结构相关）pC语言（最常用语言）语言（最常用语言）pC+语言（面向对象，C语言的扩展）pJAVA（面向对象，可移植性强）p脚本语言（不需要编译）46.2 嵌入式软件开发流程p嵌入式应用的生成特点p编译p汇编p链接p加载程序5嵌入式应用的生成特点 C语言程序的生成分成编译、汇编、编译、汇编、链接链接等几个步骤。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

2、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。6嵌入式应用的生成特点ADS（Arm Developer Suite），主要需要使用以下工具：l编译器：armcc.exe（编译成ARM指令汇编）和tcc.exe（编译成Thumb指令汇编）l汇编器：armasm.exel链接器：armlink.exeARM-Linux GCC交叉编译系统，则主要使用以下工具：l编译器：arm-lixux-gcc（可以统一编译-汇编过程）l汇编器：arm-linux-asl链接器：arm-linux-ld7嵌入式应用的生成特点8编译（Compile）编译（Compile）是指从高级语言转换成汇编语

3、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。9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。10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。11

4、6.3 调试工具和方法p嵌入式调试的特点p打印调试信息pJTAG调试p远程gdb调试12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。13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。14JTAG调试 JTAG是Joint Test Action Group的简称。JTAG

5、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。15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。166.4 C语言程序的结构pC语言目标文件中的段p执行程序内部细节p目标文件各段的链接

6、pC语言程序的执行17C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：l代码段（Code，又称Text）l只读数据段（RO Data）l读写数据段（RW Data）18执行程序内部细节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_1102

7、4;819执行程序内部细节9int 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 20执行程序内部细节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 21目标文件各段的链接 可执行文件其主体部分依然是代码段（Code）、只读数据段（RO Data）、读写数据段（RW Data）三个段，这三个段由各个目标文件（.o）经过“组合”而成。22C语言程序的执行23C语言程序的执行246.4 仿真环境p源代码编译成主机程序 p主机运行目标机代码 25源代码编译成主机程序26主机运行目标机代码课程结束作业：章后习题作业：章后习题