嵌入式操作系統(tǒng)

嵌入式操作系統(tǒng)陳香蘭

xlanchen@/~xlanchenSpring2006中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)系xlanchen@2006.5.241EmbeddedOperatingSystems上周三嵌入式系統(tǒng)基本概念嵌入式硬件的發(fā)展嵌入式軟件及其開發(fā)嵌入式操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開發(fā)典型嵌入式操作系統(tǒng)介紹嵌入式操作系統(tǒng)選型xlanchen@2006.5.242EmbeddedOperatingSystems上周四GNUTools簡介GCCBinutilsGdbmakexlanchen@2006.5.243EmbeddedOperatingSystems本課的主要內(nèi)容：第一部分：開發(fā)工具介紹（續(xù)）第二部分：SkyEye介紹xlanchen@2006.5.244EmbeddedOperatingSystems開發(fā)工具介紹（續(xù)）xlanchen@2006.5.24xlanchen@2006.5.245EmbeddedOperatingSystems主要內(nèi)容GNUTools介紹（續(xù)）ld交叉編譯環(huán)境的安裝xlanchen@2006.5.246EmbeddedOperatingSystemsGNUTools—ldld，TheGNULinker

Linux上常用的鏈接器ld軟件的作用是把各種目標(biāo)文件（.o文件）和庫文件鏈接在一起，并定位數(shù)據(jù)和函數(shù)地址，最終生成可執(zhí)行程序gcc可以間接的調(diào)用ld，使用gcc的-Wl參數(shù)可以傳遞參數(shù)給ld使用命令：ld--help可以列出ld常用的一些選項(xiàng)xlanchen@2006.5.247EmbeddedOperatingSystemsld使用舉例（1）源程序編譯hello.c到hello.o命令：gcc-chello.cxlanchen@2006.5.248EmbeddedOperatingSystemsld使用舉例（2）鏈接（演示）命令：ld–dynamic-linker/lib/ld-linux.so.2/usr/lib/crt1.o/usr/lib/crti.o/usr/lib/crtn.o

hello.o–lc–ohello運(yùn)行./helloxlanchen@2006.5.249EmbeddedOperatingSystems目標(biāo)文件ld通過BFD庫可以讀取和操作coff、elf、a.out等各種執(zhí)行文件格式的目標(biāo)文件BFD（BinaryFileDescriptor）目標(biāo)文件（objectfile）由多個(gè)節(jié)(section)組成，常見的節(jié)有：text節(jié)保存了可執(zhí)行代碼，data節(jié)保存了有初值的全局標(biāo)量，bss節(jié)保存了無初值的全局變量。xlanchen@2006.5.2410EmbeddedOperatingSystems使用objdump查看目標(biāo)文件的信息（演示）objdump–hhello.o比較helloxlanchen@2006.5.2411EmbeddedOperatingSystems鏈接描述文件（Linkerscript）可以使用鏈接描述文件控制ld的鏈接過程。鏈接描述文件，commandfile

又稱為鏈接腳本，Linkerscript用來控制ld的鏈接過程描述各輸入文件的各節(jié)如何映射到輸出文件的各節(jié)控制輸出文件中各個(gè)節(jié)或者符號(hào)的內(nèi)存布局使用的語言為：Theldcommandlanguage，鏈接命令語言xlanchen@2006.5.2412EmbeddedOperatingSystemsld命令的-Tcommandfile選項(xiàng)指定了鏈接描述文件名如果不指定鏈接描述文件，ld就會(huì)使用一個(gè)默認(rèn)的描述文件來產(chǎn)生執(zhí)行文件找到實(shí)際項(xiàng)目中的鏈接描述文件（演示）xlanchen@2006.5.2413EmbeddedOperatingSystems鏈接描述文件的命令鏈接描述文件的命令主要包括如下幾類：設(shè)置入口點(diǎn)命令處理文件的命令處理文件格式的命令其他xlanchen@2006.5.2414EmbeddedOperatingSystems常用的命令設(shè)置入口點(diǎn)格式：ENTRY(symbol)

設(shè)置symbol的值為執(zhí)行程序的入口點(diǎn)。ld有多種方法設(shè)置執(zhí)行程序的入口點(diǎn)，確定程序入口點(diǎn)的順序如下：ld命令的-e選項(xiàng)指定的值Entry(symbol)指定的值.text節(jié)的起始地址入口點(diǎn)為0xlanchen@2006.5.2415EmbeddedOperatingSystems常用的命令I(lǐng)NCULDEfilename

包含其他filename的鏈接描述文件INPUT(file,file,…)

指定多個(gè)輸入文件名xlanchen@2006.5.2416EmbeddedOperatingSystems常用的命令OUTPUT_FORMAT(bfdname)

指定輸出文件的格式OUTPUT_ARCH(bfdname)指定目標(biāo)機(jī)器體系結(jié)構(gòu)，例如：

OUTPUT_ARCH(arm)xlanchen@2006.5.2417EmbeddedOperatingSystems常用的命令MEMORY：

這個(gè)命令在用于嵌入式系統(tǒng)的鏈接描述文件中經(jīng)常出現(xiàn)，它描述了各個(gè)內(nèi)存塊的起始地址和大小。格式如下：MEMORY{ name[(attr)]:ORIGIN=origin,LENGTH=len …}例如：xlanchen@2006.5.2418EmbeddedOperatingSystemsMemory舉例xlanchen@2006.5.2419EmbeddedOperatingSystemsSECTIONS命令SECTIONS

告訴ld如何把輸入文件的各個(gè)節(jié)映射到輸出文件的各個(gè)節(jié)中。在一個(gè)鏈接描述文件中只能有一個(gè)SECTIONS命令在SECTIONS命令中可以使用的命令有三種：定義入口點(diǎn)賦值定義輸出節(jié)xlanchen@2006.5.2420EmbeddedOperatingSystems定義輸出節(jié)SECTIONS

{

...

secname:

{

contents

}

...

}例如：xlanchen@2006.5.2421EmbeddedOperatingSystems定位計(jì)數(shù)器定位計(jì)數(shù)器，TheLocationCounter一個(gè)特殊的ld變量，使用“.”表示總是在SECTIONS中使用例如：xlanchen@2006.5.2422EmbeddedOperatingSystems一個(gè)簡單例子下面是一個(gè)簡單的例子：

例中，輸出文件包含text，data，bss三個(gè)節(jié)，而輸入文件也只包含這3個(gè)節(jié)：SECTIONS{ .=0x01000000; .text:{*(.text)}; .=0x08000000; .data:{*(.data)}; .bss:{*(.bss)};}xlanchen@2006.5.2423EmbeddedOperatingSystemsSECTIONS舉例（對(duì)應(yīng)于上面的MEMORY例子）xlanchen@2006.5.2424EmbeddedOperatingSystems實(shí)際項(xiàng)目中的鏈接描述文件xlanchen@2006.5.2425EmbeddedOperatingSystemsGNUtools交叉開發(fā)環(huán)境的安裝交叉開發(fā)環(huán)境源代碼配置安裝，or直接安裝二進(jìn)制工具第一種方法比較復(fù)雜，如果有現(xiàn)成的二進(jìn)制交叉環(huán)境，建議直接使用xlanchen@2006.5.2426EmbeddedOperatingSystems使用源代碼安裝交叉開發(fā)環(huán)境GNUtools的各個(gè)軟件包相對(duì)獨(dú)立，在選擇時(shí)要注意各個(gè)軟件包的版本號(hào)及其依賴關(guān)系如果全部是最新版本，也并不能保證可以配置并安裝成功在安裝GNUtools交叉開發(fā)環(huán)境之前，首先必須建立本地GNUtools環(huán)境xlanchen@2006.5.2427EmbeddedOperatingSystems一個(gè)可行的GNUtools與

Linux內(nèi)核之間關(guān)系表xlanchen@2006.5.2428EmbeddedOperatingSystems交叉開發(fā)環(huán)境的安裝順序需要5個(gè)步驟完成整個(gè)GNUTools的配置/編譯/安裝：內(nèi)核頭文件配置binutils軟件包安裝BootstrapGNU編譯器（可完成基本C語言編譯工作的編譯器）Clibrary的安裝，一般是glibc完整的GNU編譯器安裝xlanchen@2006.5.2429EmbeddedOperatingSystems軟件包安裝步驟對(duì)每個(gè)單獨(dú)的軟件包，一般安裝過程包括下面4步下載并解壓軟件包配置軟件包編譯軟件包安裝軟件包xlanchen@2006.5.2430EmbeddedOperatingSystems安裝現(xiàn)成的二進(jìn)制交叉環(huán)境下載arm-elf-tools的最新版本或合適的版本

如：arm-elf-tools-20030314.sh安裝在root權(quán)限下運(yùn)行sh./arm-elf-tools-20030314.sh

這個(gè)命令會(huì)在開發(fā)主機(jī)上自動(dòng)建立一個(gè)uClinux-ARM的交叉編譯環(huán)境xlanchen@2006.5.2431EmbeddedOperatingSystems安裝成功？檢查一下（演示）對(duì)arm-elf運(yùn)用shell的tab功能可以看到一系列arm-elf打頭的程