用GNU工具开发基于ARM嵌入式系统的方法

http://tech.ddvip.com   2007年09月03日    社区交流

内容摘要:从测试代码、引导程序、嵌入式Linux移植、应用程序、图形界面都可以用GNU工具进行开发,不需要在开发工具上做额外的投入。本文所介绍的开发方法同样适用于其它公司的基于ARM的产品。

ENTRY(begin)
SECTION
{ .=0x00300000;
.text : { *(.text) }
.data: { *(.data) }
.bss: { *(.bss) }
}

  其中,ENTRY(begin)指明程序的入口点为begin标号;.=0x00300000指明目标代码的起始地址为0x00300000,这一段地址为MX1的片内RAM;.text : { *(.text) }表示从0x00300000开始放置所有目标文件的代码段,随后的.data: { *(.data) }表示数据段从代码段的末尾开始,再后是.bss段。

  (4)用连接器生成最终目标文件

  有了连接脚本文件,如下命令可生成最终的目标文件:

  arm-linux-ld-nostadlib-o bootstrap.elf-T link.lds init.o xmrecever.o flash.o

  其中,ostadlib表示不连接系统的运行库,而是直接从begin入口;-o指明目标文件的名称;-T指明采用的连接脚本文件;最后是需要连接的目标文件列表。

  (5)生成二进制代码

  连接生成的elf文件还不能直接下载执行,通过objcopy工具可生成最终的二进制文件:

  arm-linux-objcopy-O binary bootstrap.elf bootstrap.bin

  其中-Obinary指定生成为二进制格式文件。Objcopy还可以生成S格式的文件,只需将参数换成-O srec。如果想将生成的目标代码反汇编,还可以用objdump工具:

  arm-linux-objdump-D bootstrap.elf

  至此,所生成的目标文件就可以直接写入Flash中运行了。如果要通过自举模式下载,还需要转换为自举模式的文件格式,相关转换工具可以在摩托罗拉的网站上找到。

  掌握了GNU工具后,开发者就可以开发或移植C或C++代码的程序。用户可以不需要操作系统,直接开发简单应用程序。但对于更复杂的应用来说,操作系统必不可少。目前流行的源代码公开的操作系统如Linux、μC/OS都可以用GNU工具编译。ARM的Linux已有很多成熟的版本,可以支持ARM720、ARM920、ARM1020等多种处理器,读者可从www.uclinux.org或www.armdevzone.com上获取最新信息。Linux移植过程中和处理器相关的代码都放在arch/arm目录下。对于内核,用户需要做的是设定自己系统的内存映像,RAM起始地址,I/O地址空间和虚拟I/O地址空间,参看arch/arm/mach-integrator/arch.c文件。除了内核外,用户还需要为自己的系统编制各种各样的驱动程序。

  4 调试工具

  Linux下的GNU调试工具主要是gdb、gdbserver和kgdb。其中gdb和gdbserver可完成对目标板上Linux下应用程序的远程调试。gdbserver是一个很小的应用程序,运行于目标板上,可监控被调试进程的运行,并通过串口与上位机上的gdb通信。开发者可以通过上位机的gdb输入命令,控制目标板上进程的运行,查看内存和寄存器的内容。gdb5.1.1以后的版本加入了对ARM处理器的支持,在初始化时加入-target==arm参数可直接生成基于ARM平台的gdbserver。gdb工具可以从ftp://ftp.gnu.org/pub/gnu/gdb/上下载。

  对于Linux内核的调试,可以采用kgdb工具,同样需要通过串口与上位机上的gdb通信,对目标板的Linux内核进行调试。由于篇幅所限,感兴趣的读者可以从http://oss.sgi.com/projects/kgdb/上了解具体的使用方法。

  结束语

  本文以一个具体的实例为例,对GNU工具中的常用功能作了介绍。其实GNU工具的功能还远不止这些,更进一步的操作有:针对不同处理器,不同算法的软件优化、高效的内嵌汇编、大型项目管理功能等。相信GNU能成为越来越多开发人员的选择。

责编:豆豆技术应用

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