GCC - The Complete Reference (537669), страница 68
Текст из файла (страница 68)
611. Пряве- Глава 16. Перекрестная компиляция н перенос программ ... 3 О 5 денная ниже команда компилирует простую программу Ье11оиог1й. с в выполни- мый файл: Сг 1> ясс Ье11оиог1й.с -о Ье11сиог1й.ехе Компиляция в Судв~п программы, использующей объекты Ф!пдоаз 60! Исходный код приложений для %]поотгя будет компилироваться практически без изменений, но есть несколько исключений. Необходимо удалить атрибуты ехрогк. В большинстве случаев атрибуты ехрогс можно просто исключить из кода, но иногда их нужно заменить новыми объявлениями следующего вида: 1пк кп(1пк) аккгкьпке (( й11ехрогг ]]т 1пс гп(1пс] В исходный кол можно включить следующий кол условной компиляции: Екайея Стсмхн Игпмакпентасагспр(] ( пакпоитакагспр( » Еепйья При компиляции без включения приведенного выше кода в командной строке нужно указать опцию компоновки -е я]а1пситйкагспр.
Приведенный далее код представляет собой фрагмент компоновочного сценария, который скомпилирует программу для%]п(]сия в готовый к выполнению файл, использующий графический интерфейс пользователя (6И); Ье11ои1п.ехе: Ье11оикп.о Ье11си1п.гев ясс -пи1пйоив Ье11ои1п.с Ье11оикп.гев -о Ье11ои1п.ехе Ье11ои1п. гев: Ье11ои1п. гс гевоигсе. Ь и1пйгев Ье11оикп.гс -О сокг Ье11ои1п.гев Утилита ийпйгев компилирует файл Ье11оии1п. гс в объектный формат СО]т]я, который содержит пиктограммы (]сонг), точечные изображения (Ь(гтарз) и другие необходимые для программы ресурсы. Если бы опция -о сойй не была указана, то результирующий файл .
гев имел бы формат системы%]п(]отта и не мог бы компоноваться в (зСС. Вавраееееыые аепееыы к омпиляция программного обеспечения для установки во встраиваемых системах (ешЬег)бей зузгегпа) практически ничем не отличается от перекрестной компиляции для другой целевой системы.
То есть программа компилируется на одной машине и на ней генерируется выполнимый файл, который будет выполняться на другой машине. Основное различие заключается в том, что операционная система предназначения разработана для выполнения определенной цели и не имеет возможностей для разработки программного обеспечения. Как правило, встраиваемая система имеет жесткое ограничение по объему занимаемой памяти и в об1цем случае представляет собой гораздо более ограниченную среду, чем операционные системы общего назначения. Это означает, что компилятор встраиваемой системы должен не только генерировать код, который будет выполняться процессором встроенной системы, но и создавать выполнимые файлы минимальноо возможного размера и максимально возможной производительности.
Настройка компилятора и компоновщика Основные моменты подготовки компилятора ОСС к генерации кода для встраиваемой системы описаны в главе )б. Компилятор ОСС достаточно хорошо приспособлен для настроек такого рода, поскольку его можно компилировать и устанавливать на целом ряде платформ для генерации кода, ориентированного на другие платформы. Одна из задач программиста заключается в настройке кросс-компилятора для целевого процессора с помощью библиотек и компонуемых объектных модулей, поставляемых с целевой операционной системой.
Кроме того, вы должны загрузить и установить утилиты Ь|пв(йа (включающие ассемблер и компоновщик), которые позволяют создавать объектные модули для целевой системы. Глава 17. Встраиваемые системы 307 После установки кросс-компилятора и компоновщика можно выбрать один из доступных в ОСС языков программирования, или, при желании, можно использовать несколько языков. Более того, втя имеете возможность воспользоваться всеми имеющимися в ОСС средствами оптимизации. Для случаев, когда необходимы средства для точной работы с аппаратной частью, есть возможность вставлять в программы ассемблерный код.
Поскольку доступны все опции компилятора ОСС, вы можете настраивать содержимое объектного кода таким образом, что он будет соответствовать требованиям целевой (предназначаемой) системы. Настраивая компоновочный сценарий (атаке-6!е), вы можете установить отдельные настройки для каждого модуля и, соответственно, оптимизировать полученный результат. Особое внимание следует уделить тем опциям командной строки компилятора, которые включают данные в объектные файлы, передаваемые через процесс компоновки в конечный выполнимый файл.
Некоторые данные, в частности, отладочная информация, могут быть несовместимы с форматом объектных файлов предназначаемой системы, Для создания встраиваемой системы необходимо выполнить компоновку со специальным модулем запуска, соответствующим операционной системе. Как правило, это небольшой блок кода на языке ассемблера, который компонуется непосредственно в программу. Некоторые из этих процедур инициализации могут быть довольно большими, в то время как другие — очень просты. Общая последовательность инициализации фактически является стандартной и содержит все яли некоторые из перечисленных ниже действий: ° блокирование всех аппаратных прерываний; ° обнуление области данных; ° копирование данных инициализации с носителя в ОЗУ; ° выделение памяти под стек и инициализация указателя на вершину стека; ° выделение динамически распределяемой памяти ()теар); ° разблокирование соответствующих аппаратных прерывании; ° вызов программы или переход к ее главной процедуре.
Определенный код может вставляться также и после вызова основной подпрограммы. Он может использоваться для вывода диагностических данных для отладки, и затем снова возвращать управление основной подпрограмме. Кроме того, этот код может выдавать команду возврата в исходное состояние, которая перезапускает весь процесс с самого начала или, в зависимости от назначения встраиваемого программного обеспечения, просто останавливать процессор.
Встраиваемая система практически всегда представляет собой непрерывный цикл, вызывающий функции для выполнения основных задач программного обеспечения. В более сложных системах может инициализироваться несколько потоков, в каждом из которых запускается непрерывный цикл, выполняющий отдельную задачу. Во встраиваемых системах потоки, как правило, называются задачами (гаЖз). Для использования вашего собственного кода запуска в некоторых случаях может потребоваться, чтобы компоновщик игнорировал полученные от ОСС инструк- 308 Часть !!1, Внутренняя структура и окружение ции. С этой целью компоновщик О!ЧЫ имеет специальный язык сценариев — язык команд компоновщика (Ь|пКег Сопипапг! Ьапяцайе), который предоставляет возможность явного и точного управления процессом компоновки. Этот язык сценариев очень гибок, он позволяет отказаться от компоновки с помощью ОСС и организовать собственный компоновочный процесс — язык сценариев имеет достаточно подробные команды, с помощью которых можно указывать расположение разделов компонуемых объектов.
Выбор языка Написание кода для встраиваемых систем отличается от написания кода при решении задач общего программирования. Здесь одним из основных критериев является размер кода, скорость его выполнения всегда имеет большое значение. Код, подходящий для системы общего назначения, в качестве встраиваемого программного обеспечения может стать источником многих проблем. Эта ситуация накладывает определенные ограничения на выбор языка и компилятора. Как правило, возникает вопрос об использовании ассемблера или С.
Конечно, можно воспользоваться и другими языками программирования, но ассемблер и С— наиболее часто используемые языки. Во всех случаях удобнее работать с языком более высокого уровня, поскольку он легче читается, на нем удобнее писать, и исходный код на языке высокого уровня более понятен. Процесс написания программы идет гораздо быстрее и с меньшим количеством ошибок, когда код легко читается.
Компилятор С генерирует код, который хотя и не настолько сжат и эффективен, как написанный вручную ассемблерный код, однако достаточно чистый и вполне пригодный для использования. Очевидно, что язык ассемблера не исчезнет в ближайшее время, но его не следует использовать больше, чем это действительно необходимо. Если вы ограничены временем, то компилятор ОСС предоставит вам информацию, которую можно использовать для проверки корректности ассемблерного кода. Вы можете воспользоваться следующими функциями: ° Оптимизация.