嵌入式程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)GCC編譯過程CC交叉編譯器armelfgcc工程管理器

嵌入式程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)GCC編譯過程CC交叉編譯器armelfgcc工程管理器第1頁/共202頁GNU集成編譯環(huán)境GCC(GNUCompilerCollection)是一種面向嵌入式領(lǐng)域、支持多種編程語言、支持多種CPU的交叉編譯工具。本章主要介紹：GCC編譯過程C/C++交叉編譯器arm-elf-gcc交叉匯編器arm-elf-as交叉連接器arm-elf-ld工程管理器make匯編語言編程混合編程第2頁/共202頁3.1GNUGCC簡介GNUGCC是一套面向嵌入式領(lǐng)域的交叉編譯工具，支持多種編程語言、多種優(yōu)化選項(xiàng)并且能夠支持分步編譯、支持多種反匯編方式、支持多種調(diào)試信息格式，目前支持X86、ARM7、StrongARM、PPC4XX、MPC8XX、MIPSR3000等多種CPU。第3頁/共202頁GNUGCC的基本功能包括：輸出預(yù)處理后的C/C++源程序（展開頭文件和替換宏）輸出C/C++源程序的匯編代碼輸出二進(jìn)制目標(biāo)文件生成靜態(tài)庫生成可執(zhí)行程序轉(zhuǎn)換文件格式第4頁/共202頁3.1.1GCC組成1.C/C++交叉編譯器arm-elf-gcc arm-elf-gcc是編譯的前端程序，它通過調(diào)用其他程序來實(shí)現(xiàn)將程序源文件編譯成目標(biāo)文件的功能。 編譯時(shí)，它首先調(diào)用預(yù)處理程序(cpp)對輸入的源程序進(jìn)行處理，然后調(diào)用cc1將預(yù)處理后的程序編譯成匯編代碼，最后由arm-elf-as將匯編代碼編譯成目標(biāo)代碼。

arm-elf-gcc具有豐富的命令選項(xiàng)，可以控制編譯的各個(gè)階段，滿足用戶的各種編譯需求。第5頁/共202頁2.

匯編器arm-elf-asarm-elf-as將匯編語言程序轉(zhuǎn)換為ELF(ExecutableandLinkingFormat，執(zhí)行時(shí)鏈接文件格式)格式的可重定位目標(biāo)代碼，這些目標(biāo)代碼同其它目標(biāo)模塊或函數(shù)庫易于定位和鏈接。arm-elf-as產(chǎn)生一個(gè)交叉參考表和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的符號表，產(chǎn)生的代碼和數(shù)據(jù)能夠放在多個(gè)區(qū)(Section)中。第6頁/共202頁3.連接器arm-elf-ldarm-elf-ld根據(jù)鏈接定位文件Linkcmds中的代碼區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)、BSS區(qū)和棧區(qū)等定位信息，將可重定位的目標(biāo)模塊鏈接成一個(gè)單一的、絕對定位的目標(biāo)程序。該目標(biāo)程序是ELF格式，并且可以包含調(diào)試信息。arm-elf-ld會產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)存映象文件Map.txt,該文件顯示所有目標(biāo)模塊、區(qū)和符號的絕對定位地址。它也產(chǎn)生交叉參考列表，顯示參考每個(gè)全局符號的目標(biāo)模塊。第7頁/共202頁arm-elf-ld支持將多個(gè)目標(biāo)模塊鏈接成一個(gè)單一的、絕對定位的目標(biāo)程序，也能夠依此對目標(biāo)模塊進(jìn)行鏈接，這個(gè)特性稱為增量鏈接(IncrementalLinking)。假如輸入文件是一個(gè)函數(shù)庫，arm-elf-ld會自動從函數(shù)庫裝載被其它目標(biāo)模塊參考的函數(shù)模塊。arm-elf-ld與其它鏈接程序相比，能提供更有幫助的診斷信息。許多鏈接器遇到第一個(gè)錯(cuò)誤即放棄鏈接，而arm-elf-ld只要有可能都繼續(xù)執(zhí)行，幫助用戶識別其它錯(cuò)誤，有時(shí)甚至能獲得輸出代碼。第8頁/共202頁4.庫管理器arm-elf-ararm-elf-ar將多個(gè)可重定位的目標(biāo)模塊歸檔為一個(gè)函數(shù)庫文件。采用函數(shù)庫文件，應(yīng)用程序能夠從該文件中自動裝載要參考的函數(shù)模塊，同時(shí)將應(yīng)用程序中頻繁調(diào)用的函數(shù)放入函數(shù)庫文件中，易于應(yīng)用程序的開發(fā)管理。arm-elf-ar支持ELF格式的函數(shù)庫文件.第9頁/共202頁5.工程管理器MAKE Make是用于自動編譯、鏈接程序的實(shí)用工具,使用make后就不需要手工的編譯每個(gè)程序文件。要使用make,首先要編寫makefile。

Makefile描述程序文件之間的依賴關(guān)系，并提供更新文件的命令。在一個(gè)程序中，可執(zhí)行文件依賴于目標(biāo)文件,而目標(biāo)文件依賴于源文件。如果makefile文件存在,每次修改完源程序后，用戶通常所需要做的事情就是在命令行敲入“make”,然后所有的事情都由make來完成。第10頁/共202頁6.其他實(shí)用程序目標(biāo)文件格式轉(zhuǎn)換工具arm-elf-objcopy支持的文件格式有H-record、S-record、ABS、BIN、COFF、ELF。例如，它能夠?qū)LF格式文件轉(zhuǎn)換為其它格式的文件，如intelH-record格式、MotorolaS-record等。arm-elf-nm程序用于顯示文件中的符號信息。第11頁/共202頁3.1.2GCC編譯程序的基本過程GCC編譯程序的基本過程如下：arm-elf-gcc根據(jù)輸入文件的后綴來確定文件的類型，然后根據(jù)用戶的編譯選項(xiàng)（包括優(yōu)化選項(xiàng)、調(diào)試信息選項(xiàng)等）將其編譯成相應(yīng)的匯編臨時(shí)文件（后綴為.s）；arm-elf-as將該匯編文件編譯成目標(biāo)文件（后綴為.o）；arm-elf-ld根據(jù)用戶的鏈接選項(xiàng)（包括指定鏈接命令文件等）將目標(biāo)文件和各種庫鏈接起來生成可執(zhí)行文件。圖3-1展示了該編譯過程：第12頁/共202頁3.2C/C++交叉編譯器arm-elf-gcc3.2.1概述arm-elf-gcc是編譯的前端程序，它通過調(diào)用其他程序來實(shí)現(xiàn)將程序源文件編譯成目標(biāo)文件。編譯時(shí)它首先調(diào)用預(yù)處理程序(cpp)對輸入的源程序進(jìn)行處理;然后調(diào)用cc1將預(yù)處理后的程序編譯成匯編代碼;最后由arm-elf-as將匯編代碼編譯成目標(biāo)代碼。arm-elf-gcc具有豐富的命令選項(xiàng)，控制編譯的各個(gè)階段，滿足用戶的各種編譯需求

第13頁/共202頁1.命令格式arm-elf-gcc[options]file…在命令arm-elf-gcc后面跟一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)，選項(xiàng)間用空格隔開，然后跟一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)文件。例如，將test.c編譯成目標(biāo)文件test.o并且生成調(diào)試信息：arm-elf-gcc–g–c–otest.otest.c第14頁/共202頁2.命令選項(xiàng)列表輸出控制選項(xiàng)：-c 將輸入的源文件編譯成目標(biāo)文件-S 將C/C++文件生成匯編文件-ofile將輸出內(nèi)容存于文件file-pipe在編譯的不同階段之間采用管道通訊方式-v 打印出編譯過程中執(zhí)行的命令-xlanguage 說明文件的輸入類型為language第15頁/共202頁C語言選項(xiàng)：-ansi

支持所有ANSIC程序警告選項(xiàng)：-w關(guān)閉所有警告-Wall打開所有警告-Wimplicit如果有隱含申明，顯示警告信息-Wno-implicit不顯示對隱含申明的警告調(diào)試選項(xiàng)：-g在文件中產(chǎn)生調(diào)試信息(調(diào)試信息的文件格式有stabs、COFF、XCOFF、DWARF)第16頁/共202頁優(yōu)化選項(xiàng)：-O0不優(yōu)化-O1一級優(yōu)化-O2二級優(yōu)化-O3三級優(yōu)化預(yù)處理選項(xiàng)：-E運(yùn)行C的預(yù)處理器-C在運(yùn)用-E進(jìn)行預(yù)處理時(shí)不去掉注釋-Dmacro定義宏macro為1-Dmacro=defn定義宏macro為defn第17頁/共202頁匯編選項(xiàng)：-Wa，option

將選項(xiàng)option傳遞給匯編器搜索路徑選項(xiàng)：-Idir設(shè)置搜索路徑為dir-I-指定只對#include"file",有效的頭文件搜索目錄第18頁/共202頁3.源文件類型的識別arm-elf-gcc能夠自動根據(jù)文件名后綴識別文件類型.文件名后綴和文件類型的對應(yīng)關(guān)系如下：*.c ——C源文件*.i ——經(jīng)過預(yù)處理后的C源文件*.h ——C頭文件*.ii ——經(jīng)過預(yù)處理后的C++源文件*.cc ——C++源文件*.cxx ——C++源文件*.cpp ——C++源文件*.C ——C++源文件*.s ——不需要預(yù)處理的匯編文件*.S ——需要預(yù)處理的匯編文件第19頁/共202頁此外，用戶可通過-xlanguage說明文件的輸入類型，此時(shí)可以不用以上的后綴規(guī)則。-xlanguage其中的language可為：c ——C源文件c++ ——C++源文件c-header ——C頭文件cpp-output ——經(jīng)過預(yù)處理后的C源文件c++-cpp-output——經(jīng)過預(yù)處理后的C++源文件assembler ——不需要預(yù)處理的匯編文件assembler-with-cpp——需要預(yù)處理的匯編文件例如，編譯一個(gè)不需要預(yù)處理的C程序：arm-elf-gcc–c–g–x cpp-outputtest.c-xnone如果-x后面未跟任何參數(shù)，則按照文件的后綴名做相應(yīng)處理。第20頁/共202頁3.2.2命令使用1.輸出文件名的指定-ofile將輸出內(nèi)容存于文件file，僅適用于只有一個(gè)輸出文件時(shí)。例如，將test.c編譯成匯編程序并存放于文件test.txt：arm-elf-gcc–S–otest.txttest.c第21頁/共202頁2.目標(biāo)文件的生成

-c將輸入的源文件編譯成目標(biāo)文件。例如，將test.c編譯成test.o：arm-elf-gcc–c–otest.otest.c3．將C/C++文件生成匯編文件

-S將C/C++文件生成匯編文件。例如:將test.c編譯生成匯編文件test.s:arm-elf-gcc–S–otest.stest.c第22頁/共202頁4.預(yù)處理文件的生成-E只對源文件進(jìn)行預(yù)處理并且缺省輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出。例如，對test.c進(jìn)行預(yù)處理并將結(jié)果輸出到屏幕：arm-elf-gcc–Etest.c例如，對test.c進(jìn)行預(yù)處理并將結(jié)果輸出到文件test.txt：arm-elf-gcc–E–otest.txttest.c第23頁/共202頁5．設(shè)置頭文件搜索路徑頭文件的引用有兩種形式：一種是#include“filename”，一種是#include<filename>。

前一種形式的路徑搜索順序是：當(dāng)前目錄、指定的搜索路徑；后一種形式只搜索指定路徑。第24頁/共202頁-Idir將目錄dir添加到頭文件搜索目錄列表的第一項(xiàng)。通過此選項(xiàng)可以使用戶頭文件先于系統(tǒng)頭文件被搜索到。如果同時(shí)用-I選項(xiàng)添加幾個(gè)目錄，目錄被搜索時(shí)的優(yōu)先級順序?yàn)閺淖蟮接?。例如，編譯test.c，在當(dāng)前目錄和/include中搜索test.c所包含的頭文件：arm-elf-gcc–I./–I/include–ctest.c第25頁/共202頁-I--I-以前用-I指定的頭文件搜索目錄只對#include“file”有效，對#include<file>無效；-I-以后指定的頭文件搜索目錄對以上兩種形式的頭文件都有效。此外，-I-會禁止對當(dāng)前目錄的隱含搜索，不過用戶可以通過使用“-I.”使能對當(dāng)前目錄的搜索。第26頁/共202頁例如:在需要編譯的test.c文件對頭文件的引用有：

#include<file1.h> #include“file2.h” #include“file3.h”

其中，file1.h在目錄/include/test下，file2.h在/include下，file3.h在當(dāng)前目錄下。在以下命令行中，只能搜索到file2.h，而不能搜索到file1.h：arm-elf-gcc–I./include/test–I––I./include–ctest.c第27頁/共202頁而在以下命令行中,可以搜索到需要的兩個(gè)頭文件file1.h和file2.h:

arm-elf-gcc–I––I./include–I./include/test–ctest.c如果要搜索到file3.h，必須要添加對當(dāng)前目錄的搜索:

arm-elf-gcc–I––I.–I./include–I./include/test–ctest.c實(shí)質(zhì)上，上述編譯命令等價(jià)于:arm-elf-gcc–I.–I./include–I./include/test–ctest.c

與

arm-elf-gcc–I./include–I./include/test–ctest.c第28頁/共202頁6．控制警告產(chǎn)生用戶可以使用以-W開頭的不同選項(xiàng)對特定警告進(jìn)行設(shè)定。對于每種警告類型都有相應(yīng)以-Wno-開始的選項(xiàng)關(guān)閉警告。例如:如果有隱含申明，顯示警告信息：arm-elf-gcc–c–Wimplicittest.c不顯示對隱含申明的警告：arm-elf-gcc–c–Wno–implicittest.c常用的警告選項(xiàng)有：-w

關(guān)閉所有警告信息。-Wall

打開所有警告信息。第29頁/共202頁7．實(shí)現(xiàn)優(yōu)化優(yōu)化的主要目的是使編譯生成的代碼的尺寸更小、運(yùn)行速度更快。但是在編譯過程中隨著優(yōu)化級別的升高，編譯器會相應(yīng)消耗更多時(shí)間和內(nèi)存，而且優(yōu)化生成代碼的執(zhí)行順序和源代碼有一定出入，因此優(yōu)化選項(xiàng)更多地用于生成固化代碼，而不用于生成調(diào)試代碼。第30頁/共202頁arm-elf-gcc支持多種優(yōu)化選項(xiàng)，總體上劃分為三級優(yōu)化：-O1

可以部分減小代碼尺寸，對運(yùn)行速度有一定的提高。較多地使用了寄存器變量，提高指令的并行度。-O2

除了解循環(huán)、函數(shù)插裝和靜態(tài)變量優(yōu)化，幾乎包含arm-elf-gcc所有優(yōu)化選項(xiàng)。一般在生成固化代碼時(shí)使用該選項(xiàng)較為適宜。-O3

包含-O2的所有優(yōu)化，并且還包含了解循環(huán)、函數(shù)插裝和靜態(tài)變量優(yōu)化。通常情況下，該級優(yōu)化生成的代碼執(zhí)行速度最快，但是代碼尺寸比-O2大一些。第31頁/共202頁8．在命令行定義宏-Dmacro

定義宏macro為1。-Dmacro=defn

定義宏macro為defn。例如:編譯test.c并且預(yù)定義宏RUN_CACHE值為1:arm-elf-gcc–c–DRUN_CACHEtest.c編譯test.c并且預(yù)定義宏RUN_CACHE值為0:arm-elf-gcc–c–DRUN_CACHE=0test.c第32頁/共202頁

3.3交叉連接器arm-elf-ld3.3.1概述arm-elf-ld根據(jù)鏈接定位文件Linkcmds中代碼段、數(shù)據(jù)段、BSS段和堆棧段等定位信息，將可重定位的目標(biāo)模塊鏈接成一個(gè)單一的、絕對定位的目標(biāo)程序，該目標(biāo)程序是ELF格式，并且可以包含調(diào)試信息。arm-elf-ld可以輸出一個(gè)內(nèi)存映象文件，該文件顯示所有目標(biāo)模塊、段和符號的絕對定位地址，它也產(chǎn)生目標(biāo)模塊對全局符號引用的交叉參考列表。第33頁/共202頁arm-elf-ld支持將多個(gè)目標(biāo)模塊鏈接成一個(gè)單一的、絕對定位的目標(biāo)程序，也能夠依次對目標(biāo)模塊進(jìn)行鏈接，這個(gè)特性稱為增量鏈接（IncrementalLinking）。

arm-elf-ld會自動從庫中裝載被調(diào)用函數(shù)所在的模塊。第34頁/共202頁1．命令格式arm-elf-ld[option]file…命令行后跟選項(xiàng)和可重定位的目標(biāo)文件名。例如:鏈接的輸入文件為demo.o，輸出文件為demo.elf，鏈接的庫為libxxx.a，生成內(nèi)存映象文件map.txt，鏈接定位文件為linkcmds，則命令如下：arm-elf-ld-Mapmap.txt-Tlinkcmds-L./lib–odemo.elfdemo.o–lxxx第35頁/共202頁2．命令選項(xiàng)列表-eentry 指定程序入口-M 輸出鏈接信息-lar 指定鏈接庫-Ldir 添加搜索路徑-o 設(shè)置輸出文件名-Tcommandfile 指定鏈接命令文件-v 顯示版本信息-Map 制定輸出映像文件第36頁/共202頁3.3.2命令使用1．程序入口地址-eentry以符號entry作為程序執(zhí)行的入口地址，而不從默認(rèn)的入口地址開始。默認(rèn)入口地址的指定方式和其他指定方式的描述，參見3.3.3節(jié)。例如，鏈接的輸入文件為demo.o，輸出文件為demo.elf，鏈接定位文件為linkcmds，將入口地址設(shè)為_start，命令如下：arm-elf-ld–Tlinkcmds–e_start–odemo.elfdemo.o第37頁/共202頁2．輸出鏈接信息-M在標(biāo)準(zhǔn)端口打印出符號映象表和內(nèi)存分布信息。例如：鏈接的輸入文件為demo.o,輸出文件為demo.elf,在標(biāo)準(zhǔn)端口打印出符號映象表和內(nèi)存分布信息，命令如下：arm-elf-ld–M–odemo.elfdemo.o如果標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)置為顯示器，運(yùn)行命令后將在顯示器上顯示內(nèi)存映象信息和符號映象表。第38頁/共202頁-Mapmapfile將鏈接的符號映象表和內(nèi)存分布信息輸出到文件mapfile里。例如:鏈接的輸入文件為demo.o，輸出文件為demo.elf，將鏈接的符號映象表和內(nèi)存分布信息輸出到文件map.txt里，命令如下：arm-elf-ld–Mapmap.txt–odemo.elfdemo.o第39頁/共202頁3．指定鏈接的庫-lar指定庫文件libar.a為鏈接的庫。可以重復(fù)使用-l來指定多個(gè)鏈接的庫。例如:鏈接的輸入文件為demo.o，指定libxxx.a為鏈接的庫，輸出文件為demo.elf，命令如下：arm-elf-ld–odemo.elfdemo.o–lxxx注意：庫的命名規(guī)則為libxxx.a，在-l指定庫名時(shí)使用的格式為-lxxx。第40頁/共202頁4．添加庫和腳本文件的搜索路徑-Ldir將dir添加到搜索路徑。搜索順序按照命令行中輸入的順序，并且優(yōu)先于默認(rèn)的搜索路徑。所有在-L添加的目錄中找到的-l指定的庫都有效。例如:鏈接的輸入文件為demo.o，輸出文件為demo.elf，將/lib添加到庫的搜索路徑，命令如下：arm-elf-ld-L./lib–odemo.elfdemo.o第41頁/共202頁5．設(shè)置輸出文件的名字-ooutput將輸出文件名字設(shè)定為output。如果不指定輸出文件名，arm-elf-ld生成文件名默認(rèn)為a.out。例如:鏈接的輸入文件為demo.o，輸出文件為demo.elf，命令如下：arm-elf-ld–odemo.elfdemo.o第42頁/共202頁3.3.3linkcmds連接命令文件arm-elf-ld的命令語言是一種描述性的腳本語言，它主要應(yīng)用于控制:有哪些輸入文件、文件的格式怎樣、輸出文件中的模塊怎樣布局、分段的地址空間怎樣分布、以及未初始化的數(shù)據(jù)段怎樣處理等。用命令語言寫成的文件(通常稱為linkcmds)具有可重用性,不必每次在命令行輸入一大堆命令選項(xiàng).并且對于不同的應(yīng)用,只需對linkcmds進(jìn)行簡單的修改就可以使用。第43頁/共202頁1．調(diào)用linkcmds首先寫一個(gè)鏈接命令文件linkcmds，然后在arm-elf-ld的命令中使用-Tlinkcmds參數(shù),就能在鏈接時(shí)自動調(diào)用linkcmds文件．例如:鏈接的輸入文件為demo.o，輸出文件為demo.elf，鏈接定位文件為linkcmds，則命令如下:arm-elf-ld–Tlinkcmds–odemo.elfdemo.o第44頁/共202頁2．編寫linkcmds(1)arm-elf-ld命令語言arm-elf-ld命令語言是一系列語句的集合，包括用簡單的關(guān)鍵字設(shè)定選項(xiàng)、描述輸入文件及其格式、命名輸出文件。其中有兩種語句對于鏈接過程起重要作用：SECTIONS語句和MEMORY語句。SECTIONS語句用于描述輸出文件中的模塊怎樣布局，MEMORY語句描述目標(biāo)機(jī)中可以用的存儲單元。第45頁/共202頁（2）表達(dá)式在linkcmds中的表達(dá)式與C語言中的表達(dá)式類似，它們具有如下的特征：表達(dá)式的值都是“unsignedlong”或者“l(fā)ong”類型常數(shù)都是整數(shù)支持C語言中的操作符可以引用或者定義全局變量可以使用內(nèi)建的函數(shù)第46頁/共202頁①整數(shù)八進(jìn)制數(shù)以‘0’開頭，例如：0234；十進(jìn)制數(shù)以非0的數(shù)字開頭，例如：567；十六進(jìn)制數(shù)以‘0x’或‘0X’開頭，例如：0x16；負(fù)數(shù)以運(yùn)算符‘-’開頭，例如：-102；以K，M為后綴分別表示以1024，1024*1024為單位，例如：var1=1K和var1=1024相等，var2=1M和var2=1024*1024相等。第47頁/共202頁②變量名以字母、下劃線和點(diǎn)開頭，可以包含任何字母、下劃線、數(shù)字、點(diǎn)和連接符。變量名不能和關(guān)鍵字一樣，如果變量名和關(guān)鍵字一樣，或者變量名中包含空格時(shí)，必須將變量名包含在“”中.例如：“SECTION”＝9；“withaspace”＝“alsowithaspace”+10；在arm-elf-ld命令語言中，空格用于界定相鄰符號，例如：A-B表示一個(gè)變量名，而A-B表示一個(gè)減法的表達(dá)式。第48頁/共202頁③地址記數(shù)器點(diǎn)號“.”“.”是一個(gè)包含當(dāng)前輸出地址的計(jì)數(shù)器。因?yàn)椤?”總是表示某個(gè)輸出段的地址，所以總是和表達(dá)式一起在SECTIONS命令中出現(xiàn)。“.”可以在任何一般符號出現(xiàn)的地方出現(xiàn)，對“.”的賦值將引起計(jì)數(shù)器所指位置的移動，而計(jì)數(shù)器位置不能反向移動。第49頁/共202頁例如：SECTIONS { output：

{ file1(.text) .=.+1000；

file2(.text) .+=1000；

file3(.text) }=0x1234；

}在左面的例子中，在file1（.text）與file2（.text）之間被空出了1000個(gè)字節(jié)的空間，file2（.text）與file3（.text）之間也被空出了1000個(gè)字節(jié)的空間，而0x1234為該分段的空間空隙的填充值。第50頁/共202頁可以將“.”賦給變量;也可以對“.”賦值。例如：

data_start=.；

.=.+2000；第51頁/共202頁（3）linkcmds的結(jié)構(gòu)linkcmds文件主要由四個(gè)部分組成：程序入口說明：用于指定程序運(yùn)行時(shí)所需要執(zhí)行的第一條指令的地址。程序頭說明：生成目標(biāo)文件類型為ELF，可以指定詳細(xì)的程序頭信息。內(nèi)存布局的說明：用于規(guī)劃內(nèi)存的布局，將內(nèi)存空間劃分為不同的部分。分段的分步說明：詳細(xì)指明各個(gè)分段的構(gòu)成以及分段的定位地址和裝載地址。

其中①和④的部分不能被省略。第52頁/共202頁（4）對程序入口的說明arm-elf-ld命令語言有一條特定命令用于指定輸出文件中第一條可執(zhí)行指令,即程序的入口點(diǎn)。該命令格式如下：

ENTRY（symbol）其中ENTRY是保留字，symbol表示程序的入口地址，通常是用一個(gè)全局地址標(biāo)號（label）來表示入口地址。例如，在程序中的開始地方有一標(biāo)號：.globaldemo_startdemo_start:movl$_stack_top，%esp……第53頁/共202頁那么在linkcmds中可以用下面的方式說明程序的入口：ENTRY(demo_start);該命令可以作為單獨(dú)的一條命令放在linkc–mds的任何位置，也可以放在SECTIONS內(nèi)關(guān)于段的定義部分，都對布局起作用。指定入口地址的方式還有很多，現(xiàn)在按優(yōu)先級遞減的順序描述如下：用‘-e’選項(xiàng)指定入口地址在linkcmds里用ENTRY（symbol）指令變量start的值，如果有變量start.text段第一字節(jié)的地址，如果存在0地址第54頁/共202頁（5）對程序頭的說明ELF格式文件需要使用程序頭，它用于描述程序應(yīng)該怎么被裝入內(nèi)存。在默認(rèn)情況下，arm-elf-ld可以自己生成一個(gè)程序頭，用戶也可以用PHDRS自己編寫程序頭，當(dāng)運(yùn)用該命令時(shí)，arm-elf-ld不會生成默認(rèn)的程序頭。注意：如果沒有特殊要求，建議用戶不要自己寫程序頭。第55頁/共202頁P(yáng)HDRS{nametype[FILEHDR][PHDRS][AT(address)] [FLAGS（flags）]；}其中PHDRS、FILEHDR、AT、FLAGS都是關(guān)鍵字。name表示段（Segment）的名字，而該段（Segment）裝入的內(nèi)容由SECTIONS中對分段（Section）的描述決定，例如：SECTIONS{…secnamestartBLOCK(align)(NOLOAD):AT(ldadr){contents}>region:phdr=fill…}第56頁/共202頁因此PHDRS中的name應(yīng)該和SECTIONS中的phdr保持一致。type表示段的類型，可以為下面描述的任意一種類型（括號內(nèi)表示關(guān)鍵字的值）：PT_NULL(0)——空程序頭PT_LOAD(1)——描述一個(gè)可裝入的段PT_DYNAMIC(2)——表示包含動態(tài)鏈接信息的段PT_INTERP(3)——表示該段包含程序解釋器的名字PT_NOTE(4)——表示包含注釋信息的段PT_SHLIB(5)——一個(gè)保留的程序頭PT_PHDR(6)——表示該段可能包含程序頭的描述信息expression——用數(shù)值表示一個(gè)程序頭的類型，該類型沒有對應(yīng)的關(guān)鍵字第57頁/共202頁FILEHDR表示在段中包含ELF文件頭的信息。PHDRS表示在段中還要包含程序頭本身的信息。[AT(address)]表示該段的起始地址，若在SECTIONS中也有AT時(shí)，程序頭中定義的AT優(yōu)先。例如：

PHDRS { headersPT_PHDRPHDRS; interpPT_INTERP; textPT_LOADFILEHDRPHDRS; dataPT_LOAD; dynamicPT_DYNAMIC; }第58頁/共202頁SECTIONS{.=SIZEOF_HEADERS;.interp:{*(.interp)}:text:interp.text:{*(.text)}:text.rodata:{*(.rodata)}/*defaultsto:text*/....=.+0x1000;/*movetoanewpageinmemory*/.data:{*(.data)}:data.dynamic:{*(.dynamic)}:data:dynamic...}第59頁/共202頁在上面的例子中，定義了5個(gè)段：headers申明一個(gè)程序頭段；interp申明一個(gè)段，段中包含了程序解釋器的名字；text申明一個(gè)可被下載的段，并且包含了文件的頭信息和各段的信息；data申明一個(gè)可被下載的段；dynamic申明一個(gè)包含動態(tài)鏈接信息的段；第60頁/共202頁在SECTIONS中可以看到，有的分段同時(shí)屬于兩個(gè)段，實(shí)質(zhì)上是這兩個(gè)段占用同一空間。.rodata也屬于.text段是由于它的上一個(gè)分段屬于.text段，而.rodata又沒有指明歸屬段。注意：如果沒有特殊要求，建議用戶不要自己寫程序頭。第61頁/共202頁（6）對內(nèi)存布局的說明arm-elf-ld的默認(rèn)配置允許將輸出程序定位到任何可用內(nèi)存。用戶也可以用MEMORY命令對內(nèi)存進(jìn)行配置。MEMORY命令可以定義目標(biāo)機(jī)內(nèi)存段的位置和大小，當(dāng)裝載的程序塊大小超出指定的內(nèi)存段大小時(shí)，arm-elf-ld會提示出錯(cuò)，而不會自動尋找可用的內(nèi)存段，這樣可以避免內(nèi)存分配錯(cuò)誤。第62頁/共202頁定義內(nèi)存段的方式：MEMORY {name(attr):ORIGIN=origin,LENGTH=len…}name表示內(nèi)存段的名字，可以使用任何變量名，但是不能和已有變量名、文件名和分段名（sectionname）沖突。attr沒有實(shí)際的用途，可省略。origin（可簡寫為：org或者o）表示內(nèi)存段的起始位置。Length(可簡寫為:len或者l)表示內(nèi)存段的長度.第63頁/共202頁MEMORY{rom:ORIGIN=0x3f80000,LENGTH=512Kram:org=0,l=1M}

表示定義了兩個(gè)內(nèi)存段：rom內(nèi)存段，起始地址為0x3f80000，長度為512K；ram內(nèi)存段，起始地址為0，長度為1M。第64頁/共202頁（7）對分段的說明SECTIONS命令控制如何正確地將輸入分段定位到輸出分段,包括在輸出文件中的順序,和輸入分段在輸出分段中的定位。如果不用SECTIONS命令，arm-elf-ld將對每個(gè)輸入分段生成相同名字的輸出分段，分段的順序由輸入文件中遇到的分段的先后順序決定。第65頁/共202頁SECTIONS命令的格式：SECTIONS{...secnamestartBLOCK(align)(NOLOAD):AT(ldadr){contents}>region:phdr=fill...}其中secname和contents都是必須有的。secname表示輸出分段的名字，受輸出格式的限制，一些輸出格式對段名有限制，例如a.out只允許.text,.data或.bss的分段名存在.另外arm-elf-ld不輸出空的分段。

第66頁/共202頁start，BLOCK（align）,（NOLOAD）,AT（ldadr）,>region，:phdr，=fill都是可選項(xiàng)：Start

表示分段的起始地址,該地址被稱為重定位地址;BLOCK（align）表示分段以align對齊；（NOLOAD）表示該段不能被裝載；AT(ldadr)

表示該分段裝入的起始地址為ldadr，當(dāng)沒有該參數(shù)時(shí)分段的裝入地址和重定位地址相同；第67頁/共202頁region

表示該分段地址空間在region所定義的范圍內(nèi),region就是在MEMORY命令中定義的內(nèi)存段名字；:phdr

表示該分段的裝載地址空間在phdr定義的范圍內(nèi)，phdr就是在程序頭中定義的段名字；=fill

表示在該分段的空間空隙的填充值。第68頁/共202頁contents表示具體的分段內(nèi)容，主要描述該輸出分段中包含有輸入文件中的哪些分段。常見的分段名如下：.text ——表示代碼段.data ——初始化了的數(shù)據(jù)段.bss ——未初始化的數(shù)據(jù)段.rodata ——不可寫的數(shù)據(jù)段COMMON ——未初始化的數(shù)據(jù)段第69頁/共202頁用戶在匯編語言程序中可以自定義分段名，如：mycode、mydata之類。在C語言文件編譯成目標(biāo)文件后,通常包含有.text、.data、COMMON、.rodata段。其中.rodata表示不可寫的數(shù)據(jù)段，通常包含在C語言程序中定義的一些常量，如constcharversion_string[]=“Lambdax86/fpm”之類。第70頁/共202頁contents可用格式：filenamefilename（section）filename（section，section，…）filename（sectionsection…）和針對所有文件的：*（section）*（section，section，…）*（sectionsection…）第71頁/共202頁

如果在用“*”指定所有文件時(shí)，以前已經(jīng)使用filename指定過一些文件，那么“*”表示剩下的文件：

filename（COMMON） *（COMMON） 指定輸入文件中名為COMMON的分段里未初始化的數(shù)據(jù)在輸出分段中的位置。 下面舉例說明contents中的具體內(nèi)容及編寫方法。第72頁/共202頁下面舉例說明contents中的具體內(nèi)容及編寫方法。例如：

.text0: {file1.ofile2.ofile3.o}

表示將file1.o、file2.o、file3.o中的所有分段都放在輸出文件的.text段中。例如：

.text0: { *(.text); }

表示將所有輸入文件中的.text分段都放在輸出文件的.text段中。第73頁/共202頁例如：

.text0: { file1.o(.text); file2.o(.text); file3.o(.text); }

表示將file1.o、file2.o、file3.o中的.text段都放在輸出文件的.text段中。第74頁/共202頁例如：text1: { file1.o(.text); }text2: { *(.text); }

表示將file1.o中的.text段放在輸出文件的text1段中，而其他輸入文件的.text段都放在輸出文件的text2段。第75頁/共202頁（8）注釋 arm-elf-ld語言中的注釋和C語言一樣。

例如：/*comments*/第76頁/共202頁3.4工程管理器MAKE3.4.1概述make是用于自動編譯、鏈接程序的實(shí)用工具。使用make后就不需要手工編譯每個(gè)程序文件。第77頁/共202頁要使用make，首先要編寫makefile，makefile描述程序文件之間的依賴關(guān)系以及提供更新文件的命令。典型地，在一個(gè)程序中，可執(zhí)行文件依賴于目標(biāo)文件，而目標(biāo)文件依賴于源文件。

如果makefile文件存在，每次修改完源程序后，用戶通常所需要做的事情就是在命令行敲入“make”，然后所有的事情都由make來完成。

第78頁/共202頁1．命令格式make[-fmakefile][option][target]…

make命令后跟-f選項(xiàng)，指定makefile的名字為makefile；option表示make的一些選項(xiàng)；target是make指定的目標(biāo)，在3.4.3將詳細(xì)說明。例如:makefile的名字是my_hello_make：

make–fmy_hello_make第79頁/共202頁2．命令選項(xiàng)列表-f 指定makefile-e 使環(huán)境變量優(yōu)先于makefile的變量-Idir 設(shè)定搜索目錄-i 忽略make過程中所有錯(cuò)誤-n 只顯示執(zhí)行過程，而不真正執(zhí)行-r 使隱含規(guī)則無效-w 顯示工作目錄-Cdir 讀取makefile設(shè)置的工作目錄-s 不顯示執(zhí)行的命令第80頁/共202頁3.4.2

命令使用

makefile文件用來告訴make需要做的事情，通常指怎樣編譯、怎樣鏈接一個(gè)程序。以C語言程序?yàn)槔?在用make重新編譯的時(shí)候，如果一個(gè)頭文件已被修改，則包含這個(gè)頭文件的所有C源代碼文件都必須被重新編譯。而每個(gè)目標(biāo)文件都與C的源代碼文件有關(guān)，如果有源代碼文件被修改過，則所有目標(biāo)文件都必須被重新鏈接生成最后的結(jié)果。編寫一個(gè)makefile將在3.4.3節(jié)詳細(xì)介紹。第81頁/共202頁1．指定makefile-fmakefile用該選項(xiàng)指定makefile的名字為makefile。如果make中多次使用-f指定多個(gè)makefile，則所有makefile將鏈接起來作為最后的makefile。如果不指定makefile，make默認(rèn)的makefile依次為“makefile”、“Makefile”。例如：make–fmy_hello_make第82頁/共202頁2．使環(huán)境變量優(yōu)先于makefile文件中的變量-e使環(huán)境變量優(yōu)先于makefile文件中的變量。例如：

make–e第83頁/共202頁3．指定包含文件的搜索路徑-Idir指定在解析makefile文件中的.include時(shí)的搜索路徑為dir。如果有多個(gè)路徑，將按輸入順序依次查找。例如：make–I/include/mk第84頁/共202頁4．忽略錯(cuò)誤-i忽略make執(zhí)行過程中的所有錯(cuò)誤。例如：

make–i5．顯示命令的執(zhí)行過程-n只顯示命令的執(zhí)行過程而不真正執(zhí)行。例如：

make–n第85頁/共202頁6．使隱含規(guī)則無效-r使make的隱含規(guī)則無效，清除后綴名規(guī)則中默認(rèn)的后綴清單。例如：

make–r7．顯示執(zhí)行過程中的工作目錄-w顯示make執(zhí)行過程中的工作目錄。例如：

make–w第86頁/共202頁8．讀取makefile文件前設(shè)置工作目錄-Cdir在讀取makefile文件以前將工作目錄改變?yōu)閐ir，完成make后改回原來的目錄。如果在一次make中使用多個(gè)-C選項(xiàng)，每個(gè)選項(xiàng)都和前面一個(gè)有關(guān)系?！?Cdir0/-Cdir1”與“-Cdir0/dir1”等價(jià).例如：

make–Cbsp第87頁/共202頁9．不顯示所執(zhí)行的命令-s運(yùn)行make時(shí)用選項(xiàng)-s可以不顯示執(zhí)行的命令，只顯示生成的結(jié)果文件。例如：

make–s第88頁/共202頁3.4.3編寫一個(gè)makefile1.makefile的結(jié)構(gòu)makefile文件包含：顯式規(guī)則隱含規(guī)則變量定義指令注釋第89頁/共202頁2.編寫makefile中的規(guī)則makefile中規(guī)則的格式如下：

targets：dependencies command …

或者

targets：dependencies；command command …targets

指定目標(biāo)名，通常是一個(gè)程序產(chǎn)生的目標(biāo)文件名，也可能是執(zhí)行一個(gè)動作的名字，名字之間用空格隔開。dependency

描述產(chǎn)生target所需的文件，一個(gè)target通常依賴于多個(gè)mand

用于指定該規(guī)則的命令。注意：command必須以TAB鍵開頭。如果某一行過長可以分作兩行，用‘\’連接。第90頁/共202頁例如：smcinit：smc.oconfig.oarm-elf-ar–ruvs–osmcinit.asmc.oconfig.osmc.o：smc.cinclude.harm-elf-gcc–c–osmc.osmc.cconfig.o：config.cinclude.harm-elf-gcc–c–oconfig.oconfig.cclean：rm*.o表示目標(biāo)名的有smcinit、smc.o、config.o。smcinit依賴于smc.o和config.o，而smc.o又依賴于smc.c和include.h,config.o依賴于config.o和include.h.各目標(biāo)分別由命令arm-elf-ar–ruvs–osmcinit.asmc.oconfig.o；arm-elf-gcc–c–osmc.osmc.c；arm-elf-gcc–c–oconfig.oconfig.c來生成。clean為一動作名，刪除所有后綴為.o的文件。第91頁/共202頁3.make調(diào)用makefile中的規(guī)則在默認(rèn)情況下，make運(yùn)行不是以“.”開頭的第一條規(guī)則。在上面的例子中，make默認(rèn)執(zhí)行的是規(guī)則smcinit，此時(shí)只需要輸入命令：makemake將讀入makefile，然后執(zhí)行第一條規(guī)則，例子中該規(guī)則是鏈接目標(biāo)文件生成庫，因此必須執(zhí)行規(guī)則smcinit依賴的規(guī)則smc.o和config.o。在執(zhí)行過程中將自動更新他們所依賴的文件。有些規(guī)則不是被依賴的規(guī)則，需要make指定才能被運(yùn)行，如上面的例子中的clean規(guī)則可以這樣執(zhí)行：makeclean這兩種方式的結(jié)果一樣。只是第一種方式?jīng)]指明目標(biāo)名，第二種方式指明了目標(biāo)名。第92頁/共202頁4.設(shè)置makefile中文件的搜索路徑在makefile中，可以通過給VPATH賦值來設(shè)置規(guī)則中目標(biāo)文件和依賴文件的搜索目錄。make首先搜索當(dāng)前目錄，如果未找到依賴的文件，make將按照VPATH中給的目錄依次搜索。VPATH對makefile中所有文件都有效。例如：demo.o：demo.cdemo.hdemo.c在目錄//c/demo/中，demo.h在目錄//c/demo/head/中，則可以給VPATH變量賦值：VPATH：=//c/demo//c/demo/head或者VPATH：=//c/demo：//c/demo/head也可以使用指令vpath，與VAPTH在使用上的區(qū)別是:vpath可以給不同類文件指定不同的搜索目錄。%.o表示所有以.o結(jié)尾的子串。第93頁/共202頁vpath%.c//c/demovpath%.h//c/demo/headvpath%.c——表示清除所有vpath對%.c設(shè)置的搜索目錄vpath——表示清除所有以前用vpath設(shè)置的搜索目錄這兩種方式的效果是一樣的，但是后一種要明確一些。這樣make就會根據(jù)VPATH或者vpath來搜索相應(yīng)的依賴文件。第94頁/共202頁5.如何定義變量為了簡化makefile以及減少不必要的錯(cuò)誤，可以用變量的形式來代表目標(biāo)文件名或字符串，在需要使用時(shí)直接調(diào)用變量。在makefile中變量可以被這樣定義：

CC=arm-elf-gcc AS：=arm-elf-as AR=arm-elf-ar LIBPATH：=./lib第95頁/共202頁從上面的定義中可以看出，有兩種定義變量的形式：變量名=值變量名：=值兩者的不同點(diǎn)在于，前者定義的變量是在被用到時(shí)才取它的值，而后者則是在定義變量或者給它賦值時(shí)就確定了它的值。第96頁/共202頁例如：

var1=hellofirst var2=${var1} var1=hellosecond test_echo：

echo${var2}執(zhí)行的結(jié)果是顯示：hellosecond var1=hellofirst var2:=${var1} var1=hellosecond test_echo：

echo${var2}執(zhí)行的結(jié)果是顯示：hellofirst第97頁/共202頁例如：var1=hellofirstvar1=${var1}andsecondecho_test：echo${var1}會陷入死循環(huán)中。var1：=hellofirstvar1：=${var1}andsecondecho_test：echo${var1}會顯示：hellofirstandsecond第98頁/共202頁6.引用變量有兩種方式：${VarName}$(VarName)

兩種方式的效果一樣。VarName表示變量名。第99頁/共202頁7.make提供的常用變量$@——表示目標(biāo)名$^——表示所有的依賴文件$<——第一個(gè)依賴文件例如：demo.o:demo.cdemo.h${CC}${CFLAGS}$<-o$@$<的值為demo.c，$@的值為demo.o，而$^的值為demo.cdemo.h。第100頁/共202頁8.make里的常用函數(shù)函數(shù)的使用方式有兩種：$(functionarguments)${functionarguments}常用的函數(shù)有：（1）$（substfrom,to,text）將字text中的from子串替換為to子串。例如：STR：=$(substIam,Heis,Iamanengneer)與STR：=Heisanengneer相同。第101頁/共202頁（2）$(patsubstpattern,replacement,text)按模式pattern替換text中的字串。例如：

OBJS=init.omain.ostring.o STR：=$(patsubst%.o,%.c,${OBJS}) STR的值為：init.cmain.cstring.c%.o表示所有以.o結(jié)尾的子串。$(wildcardpattern...)表示與pattern相匹配的所有文件。例如:在當(dāng)前目錄中有文件init.c、main.c和string.c：

SRCS：=$(wildcard*.c)則SRCS的值為init.cmain.cstring.c第102頁/共202頁9.隱含規(guī)則隱含規(guī)則是指由make自定義的規(guī)則,常用的有：由*.c的文件生成*.o的文件由*.s的文件生成*.o的文件 例如，下面是某makefile的一部分：

CC=arm-elf-gcc AS=arm-elf-as LD=arm-elf-ld CFLAGS=-c-ansi-nostdinc-I--I./ ASFLAGS= LDFLAGS=-Mapmap.txt-N-Tlinkcmds-L./lib第103頁/共202頁 OBJS=i386ex-start.oi386ex-get-put-char.oi386ex-io.o OBJCOPY=arm-elf-objcopy OBJCOPYFLAG=-Oihex All：monitor.elf ${OBJCOPY}${OBJCOPYFLAG}monitor.elfmonitor.hex monitor.elf：${OBJS} ${LD}${LDFLAGS}-omonitor.elf${OBJS}-lmonitor clean：

rm-rf*.o*.elf

在該makefile中的i386ex-start.o、i386ex-get-put-char.o、i386ex-io.o都是由隱含規(guī)則生成的。第104頁/共202頁實(shí)際上使用的隱含規(guī)則如下所示：對*.c-->*.o的隱含規(guī)則為：%.o：%.c${CC}${CFLAGS}$<-o$@對于*.s-->*.o的隱含規(guī)則為：%.o：%.s${AS}${ASFLAGS}$<-o$@第105頁/共202頁3.5交叉匯編器arm-elf-as3.5.1概述arm-elf-as將匯編語言程序轉(zhuǎn)換為ELF（ExecutableandLinkingFormat執(zhí)行時(shí)鏈接文件格式）格式的可重定位目標(biāo)代碼，這些目標(biāo)代碼同其它目標(biāo)模塊或庫易于定位和鏈接。arm-elf-as產(chǎn)生一個(gè)交叉參考表和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的符號表，產(chǎn)生的代碼和數(shù)據(jù)能夠放在多個(gè)段（Section）中。第106頁/共202頁1．命令格式arm-elf-as[option…][asmfile…]在命令arm-elf-as后面跟一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)，以及該選項(xiàng)的子選項(xiàng)，選項(xiàng)間用空格隔開，然后跟匯編源文件名。例如，將demo.s編譯成目標(biāo)文件，并且設(shè)置頭文件的搜索目錄為C:\demo\include：arm-elf-as–I//c/demo/includedemo.s第107頁/共202頁2．命令選項(xiàng)列表-a[dhlns] 顯示arm-elf-as信息-f 不進(jìn)行預(yù)處理-Ipath 設(shè)置頭文件搜索路徑-o 設(shè)定輸出文件名-v 顯示版本信息-W 不顯示警告提示-Z 不顯示錯(cuò)誤提示第108頁/共202頁3.5.2命令使用1．生成目標(biāo)文件每次運(yùn)行arm-elf-as只輸出一個(gè)目標(biāo)文件，默認(rèn)狀態(tài)下名字為a.out。可以通過-o選項(xiàng)指定輸出文件名字，通常都以.o為后綴。例如:編譯demo.s輸出目標(biāo)文件demo.o：

arm-elf-as–odemo.odemo.s第109頁/共202頁2．設(shè)置頭文件搜索路徑-Ipath添加路徑path到arm-elf-as的搜索路徑，搜索.include”file”指示的文件。-I可以被使用多次以添加多個(gè)目錄，當(dāng)前工作目錄將最先被搜索，然后從左到右依次搜索-I指定的目錄。例如:編譯demo.s時(shí)指定兩個(gè)搜索目錄，當(dāng)前目錄和C:\demo\include：arm-elf-as–I../–I//c/demo/includedemo.s第110頁/共202頁3．顯示arm-elf-as信息內(nèi)容-a[dhlns]打開arm-elf-as信息顯示。dhlns為其子選項(xiàng)，分別表示：d ——不顯示調(diào)試信息h ——顯示源碼信息l ——顯示匯編列表n ——不進(jìn)行格式處理s ——顯示符號列表第111頁/共202頁在不添加子選項(xiàng)時(shí)，-a表示顯示源碼信息，顯示匯編列表，顯示符號列表。添加子選項(xiàng)時(shí)將選項(xiàng)直接加在-a以后可以添加一個(gè)或多個(gè)。缺省時(shí)顯示的信息輸出到屏幕，也可用重定向輸出到文件。例如:編譯demo.s生成不進(jìn)行格式處理的匯編列表，輸出到文件a.txt：arm-elf-as–aln–odemo.odemo.s>a.txt第112頁/共202頁4．設(shè)置目標(biāo)文件名字-ofilename每次運(yùn)行arm-elf-as只輸出一個(gè)目標(biāo)文件，默認(rèn)輸出文件為a.out?？梢酝ㄟ^-o選項(xiàng)指定輸出文件名字，通常都以.o為后綴。如果指定輸出文件的名字和現(xiàn)有某個(gè)文件重名，生成的文件將直接覆蓋已有的文件。例如:編譯demo.s輸出目標(biāo)文件demo.o：arm-elf-as–I/include–odemo.odemo.s第113頁/共202頁5．如何取消警告信息-W加選項(xiàng)-W以后，運(yùn)行arm-elf-as就不輸出警告信息。例如:編譯demo.s輸出目標(biāo)文件demo.o，不輸出警告信息：arm-elf-as–W–odemo.odemo.s第114頁/共202頁6．設(shè)置是否進(jìn)行預(yù)處理arm-elf-as內(nèi)部的預(yù)處理程序，完成以下工作：調(diào)整并刪除多余空格，刪除注釋，將字符常量改成對應(yīng)的數(shù)值。arm-elf-as不執(zhí)行arm-elf-gcc預(yù)處理程序能完成的部分，如宏預(yù)處理和包含文件預(yù)處理。可以通過.include“file”對指定文件進(jìn)行預(yù)處理。arm-elf-gcc可以對后綴為.S匯編程序進(jìn)行其他形式的預(yù)處理。第115頁/共202頁如果源文件第一行是＃NO_APP或者編譯時(shí)使用選項(xiàng)-f將不進(jìn)行預(yù)處理。如果要保留空格或注釋，可以在需要保留部分開始加入＃APP，結(jié)束的地方加＃NO_APP。例如:編譯demo.s輸出目標(biāo)文件demo.o，并且編譯時(shí)不進(jìn)行預(yù)處理，則命令如下：arm-elf-as–f–odemo.odemo.s第116頁/共202頁3.6匯編語言編程在ARM匯編語言程序里,有一些特殊指令助記符,這些助記符與指令系統(tǒng)的助記符不同,沒有相對應(yīng)的操作碼,通常稱這些特殊指令助記符為偽指令,它們所完成的操作稱為偽操作。偽指令在源程序中的作用是為完成匯編程序作各種準(zhǔn)備工作的，這些偽指令僅在匯編過程中起作用，一旦匯編結(jié)束，偽指令的使命就完成了。在ARM的匯編程序中，有如下幾種偽指令：符號定義偽指令、數(shù)據(jù)定義偽指令、匯編控制偽指令、宏指令以及其他偽指令。第117頁/共202頁3.6.1匯編語言1.基本元素(1)字符集 匯編中使用下列字符組成源程序的各種語法元素：大寫字母A～Z；小寫字母a～z；數(shù)字0～9；符號+-*/=[]();,.:‘@$&#<>{}%_“\-|^?!。其中大小寫字母作用不同。第118頁/共202頁(2)約定的名字包括寄存器名、指令名字和偽操作符。每一個(gè)偽操作符表示一定功能的操作。偽操作的功能由匯編系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),沒有目標(biāo)代碼對應(yīng)。這一點(diǎn)是偽操作符與操作符的不同之處。偽操作符是由匯編系統(tǒng)約定的名字，不用定義就能實(shí)現(xiàn)。第119頁/共202頁

偽操作符可以分為六類：數(shù)據(jù)定義偽操作符符號定義偽操作符程序結(jié)構(gòu)偽操作符條件匯編偽操作符宏偽操作符其他偽操作符第120頁/共202頁(3)定義的名字匯編程序中的標(biāo)號、分段名、宏定義名都是用戶可以定義的名字。

①標(biāo)號標(biāo)號只能由a～z、A～Z、0～9、．、_等字符組成，標(biāo)號的長度不受限制,大小寫字母有區(qū)別。第121頁/共202頁當(dāng)標(biāo)號為0～9的單個(gè)數(shù)字時(shí)表示該標(biāo)號為局部標(biāo)號,局部標(biāo)號可以多次重復(fù)出現(xiàn)。在引用時(shí)，使用方法如下（N代表0～9的數(shù)字）：

Nf——在引用處的地方向前（程序地址增長的方向）的N標(biāo)號。

Nb——在引用處的地方向后（程序地址增長的方向）的N標(biāo)號。 標(biāo)號在最終的絕對定位的代碼中表示所在處的地址，因此在匯編中的標(biāo)號可以在C/C++程序中當(dāng)作變量或者函數(shù)來使用。第122頁/共202頁②分段名

匯編系統(tǒng)中預(yù)定義的分段名有:.text.bss.data.sdata.sbss等，但是用戶可以自己定義段名，語法如下：

.sectionsection_nameattribute

例如：定義一個(gè)可以執(zhí)行的代碼段.mytext .section".mytext","ax" mycode …第123頁/共202頁③宏定義名宏定義的語法如下：.macromacro_nameparm1…parmNmacrobody.endm第124頁/共202頁(4)常數(shù)二進(jìn)制數(shù)由0b或者0B開頭，如：0b1000101、0B1001110；十六進(jìn)制數(shù)以0x或者0X開頭，如：0x4567、0X10089；八進(jìn)制數(shù)由0開頭，如：0345、09870；十進(jìn)制數(shù)以非零數(shù)開頭，如：345、12980例如：.byte74,0112,092,0x4A,0X4a,'J,'\J

.ascii"Ringthebell\7"第125頁/共202頁(5)當(dāng)前地址數(shù)

當(dāng)前的地址數(shù)用點(diǎn)號“.”表示，在匯編程序中可以直接使用該符號。第126頁/共202頁(6)表達(dá)式在匯編程序中可以使用表達(dá)式，在表達(dá)式中可以使用常數(shù)和數(shù)值?？梢允褂玫倪\(yùn)算符有： ①前綴運(yùn)算符號

-——取負(fù)數(shù)

~——取補(bǔ)數(shù) ②中綴運(yùn)算符號 */%<<<>>>|&^！+-第127頁/共202頁(7)注釋符號不同芯片的匯編程序中，注釋的符號有所不同，ＡＲＭ以“@”開頭的程序行是注釋行。第128頁/共202頁2.語句(1)語句類型匯編語句按其作用和編譯的情況分為兩大類：執(zhí)行性語句和說明性語句。執(zhí)行性語句是在編譯后有目標(biāo)程序與之對應(yīng)，按其編譯后目標(biāo)程序的對應(yīng)情況又可以分為：一般執(zhí)行性語句和宏語句。一般執(zhí)行性語句與目標(biāo)程序是一一對應(yīng)的，即一個(gè)一般執(zhí)行語句只產(chǎn)生一條目標(biāo)代碼指令。宏語句由偽操作符定義，包括宏定義、宏調(diào)用及宏擴(kuò)展語句。一個(gè)宏語句對應(yīng)了一組目標(biāo)代碼程序，可以看成是一般執(zhí)行性語句的擴(kuò)展。第129頁/共202頁說明性語句由偽操作符定義，它用于用戶以源程序方式和匯編程序通信。用戶使用說明性語句表示源程序的終止說明、分段定義、數(shù)據(jù)定義、內(nèi)存結(jié)構(gòu)等信息。數(shù)據(jù)定義語句用于描述數(shù)據(jù)和給數(shù)據(jù)賦初值.列表控制語句用于說明源程序的格式要求。程序結(jié)構(gòu)語句用于說明源程序的結(jié)構(gòu)和目標(biāo)程序的結(jié)構(gòu)。條件匯編語句用于說明匯編某部分語句時(shí)的條件，滿足條件則編譯,否則跳過這部分不予編譯.第130頁/共202頁(2)數(shù)據(jù)語句一字節(jié)數(shù)據(jù)定義語句語法：.byteexpressions例子：.byte0x89,0x45,56,‘K,‘M,023,0B101011兩字節(jié)數(shù)據(jù)定義語句語法：.shortexpressions例子：.short0x6789,0b101110111四字節(jié)數(shù)據(jù)定義語句語法：.longexpressions例子：.long0x78896676,02356243563456八字節(jié)數(shù)據(jù)定義語法：.quadexpressions例子：.quad0x1122334455667788第131頁/共202頁單個(gè)字串定義語法：.string“string”例子：.string“thisisanexample”多個(gè)字串1語