嵌入式Linux开发环境课件

1、第7章嵌入式Linux开发环境2022/7/29第7章嵌入式Linux开发环境第1页，共28页。第7章 嵌入式Linux开发环境7.1 GNU Tools7.2 项目管理7.3 调试器第7章嵌入式Linux开发环境第2页，共28页。7.1 GNU ToolsGNU Tools综述GCC 编译与链接GCC 工具介绍C语言库ELF文件格式第7章嵌入式Linux开发环境第3页，共28页。GNU Tools综述 GNU Tools是Linux环境下的开发工具，用于代码的生成。GNU Tools的重要组成部分是GCC。GCC 是GNU Compiler Collection 的缩写，是一个非常优秀的跨平

2、台编译器集合，支持x86、ARM、MIPS 和PowerPC 等多种目标平台，支持C、C+、Java、ADA、Fortran 和Pascal 等多种高级语言。第7章嵌入式Linux开发环境第4页，共28页。GNU Tools综述文件类型扩展名文件说明文本文件*.c C语言源文件*.C / *.cxx / *.ccC+语言源文件*.i预处理后的C语言源文件*.ii预处理后的C+语言源文件*.s *.S汇编语言*.h头文件二进制文件.o目标文件.so动态库.a静态库第7章嵌入式Linux开发环境第5页，共28页。GNU Tools综述工具名称说明asGNU汇编器。用以将处理器的汇编代码转换成可执行

3、代码，并存储到目标文件.o文件中ldGNU链接器。用于将一个或多个目标文件.o、库组合成一个可执行程序；或者生成静态库和动态库。ar归档工具，可以将多个文件组合成一个大文件，并且可以读取原始文件的内容。stripe去除文件中的符号nm用以显示目标文件中的符号objectcopy转换二进制代码的工具objdump显示目标文件的反汇编工具readelf显示ELF文件中的各种信息string显示文件中的可打印字符ranlib产生归档文件的系引，并将其保存到归档文件中，系引同时列出归档文件各成员所定义的可重分配目标文件。addr2line可以将一个可执行程序的地址映射到源文件的对应行。Gprof显示程

4、序调用段的各种数据第7章嵌入式Linux开发环境第6页，共28页。GNU Tools综述 GNU Tools是Linux环境下的开发工具，用于代码的生成。GNU Tools的重要组成部分是GCC。GCC 是GNU Compiler Collection 的缩写，是一个非常优秀的跨平台编译器集合，支持x86、ARM、MIPS 和PowerPC 等多种目标平台，支持C、C+、Java、ADA、Fortran 和Pascal 等多种高级语言。第7章嵌入式Linux开发环境第7页，共28页。GNU Tools综述 预处理 编译 汇编 链接第7章嵌入式Linux开发环境第8页，共28页。GCC 编译与链

5、接# gcc hello.c -o hello# ./helloHello world!预处理# gcc -E hello.c -o hello.i编译和汇编# gcc -c hello.i -o hello.o链接# gcc hello.o -o hello一步完成：分布完成：/* hello.c */#include int main(void) printf (Hello world!n ); return 0;第7章嵌入式Linux开发环境第9页，共28页。GCC 编译与链接一步完成：# gcc foo1.c foo2.c -o foo源程序： foo1.c foo2.c多步完成：#

6、gcc -c foo1.c -o foo1.o# gcc -c foo2.c -o foo2.o# gcc foo1.o foo2.o -o foo第7章嵌入式Linux开发环境第10页，共28页。归档工具ar ar 工具用于建立、修改、提取归档文件（archive）。一个归档文件是包含多个文件的单个文件(也可以把它认为是一个库文件)，其结构保证了可以从中检索并得到原始的被包含文件（称做此归档文件的成员）。被包含的原始文件的内容、模式（权限）、时间戳、所有者和组等属性都保存在归档文件中，并且可在提取后，恢复原始文件的相关属性。ar - p mod relpos archive member .

7、第7章嵌入式Linux开发环境第11页，共28页。移除符号工具strip strip工具用于去除文件中的符号。使用strip既可以移除目标中文件中的某个符号，也可以移除整个节。使用strip，至少要有一个输入文件，也可以输入一个文件列表。 strip -F bfdname |-target=bfdname -I bfdname |-input-target=bfdname -O bfdname |-output-target=bfdname -s|-strip-all -S|-g|-d|-strip-debug-K symbolname |-keep-symbol=symbolname -N

8、symbolname |-strip-symbol=symbolname -x|-discard-all -X |-discard-locals-R sectionname |-remove-section=sectionname -o file -p|-preserve-dates-v |-verbose -V|-version -helpobjfile.第7章嵌入式Linux开发环境第12页，共28页。列出文件符号工具nm nm工具的功能是列出目标文件中的符号，这样可以帮助程序员分析可执行程序，获得目标文件中的符号信息和它的属性。 nm -a | -debug-syms -g | -ext

9、ern-only -B -C | -demangle -D | -dynamic -s | -print-armap -A | -o | -print-file-name -n | -v | -numeric-sort -p | -no-sort -r | -reverse-sort -size-sort -u | -undefined-only -t radix | -radix= radix -P | -portability -target= bfdname -f format | -format= format -defined-only -l | -line-numbers -no-

10、demangle -V | -version -help object-file .第7章嵌入式Linux开发环境第13页，共28页。目标文件复制工具objcopy objcopy工具用来把某种格式的目标文件内容进行转换，并输出为另一种格式的目标文件。objcopy使用GNU BFD库读写目标文件，通过这个BFD库，objcopy能够以一种不同于源目标文件的格式来生成目标文件。objcopy -F bfdname | -target= bfdname -I bfdname | -input-target=bfdname -O bfdname | -output-target= bfdname

11、-S | -strip-all -g | -strip-debug -K symbolname | -keep-symbol= symbolname -N symbolname | -strip-symbol= symbolname -L symbolname | -localize-symbol= symbolname -W symbolname | -weaken-symbol= symbolname -x | -discard-all -X | -discard-locals -b byte | -byte= byte -i interleave | -interleave= inter

12、leave -R sectionname | -remove-section= sectionname -p | -preserve-dates -debugging -gap-fill= val -pad-to= address -set-start= val -adjust-start= incr -change-address= incr -change-section-address= section=,+,- val -change-warnings -no-change-warnings -set-section-flags= section= flags -add-section

13、= sectionname= filename -change-leading char -remove-leading-char -weaken -v | -verbose -V | -version -help input-file outfile第7章嵌入式Linux开发环境第14页，共28页。目标文件信息工具objdump objdump 工具用于显示一个或多个目标文件的信息。由其选项来控制显示哪些特定的信息。objdump -a | -archive-headers -b bfdname | -target= bfdname -debugging -C | -demangle -d

14、| -disassemble -D | -disassemble-all -disassemble-zeroes -EB | -EL | -endian=big | little -f | -file-headers -h | -section-headers | -headers -i | -info -j section | -section= section -l | -line-numbers -S | -source -m machine | -architecture= machine -p | -private-headers -r | -reloc -R | -dynamic-

15、reloc -s | -full-contents -stabs -t | -syms -T | -dynamic-syms -x | -all-headers -w | -wide -start-address= address -stop-address= address -prefix-addresses -noshow-raw-insn -adjust-vma= offset -version -help object-file.第7章嵌入式Linux开发环境第15页，共28页。C语言库 在嵌入式程序的C语言程序的开发中，C语言库是应用程序所依赖的基础。在C语言库中，提供一些C语言中程

16、序运行的基础，包括标准的库函数，如：printf、malloc、字符串处理等基本函数操作。第7章嵌入式Linux开发环境第16页，共28页。ELF文件格式 ELF（Executable and Linking Format，可执行链接格式）是UNIX系统实验室（USL）作为应用程序二进制接口（Application Binary Interface，ABI）而开发和发布的。工具接口标准委员会(TIS)选择了正在发展中的ELF标准作为工作在32位INTEL体系上不同操作系统之间可移植的二进制文件格式。 ELF文件格式包括三种主要的类型： 可执行文件 可重定向文件（*.o） 共享库（*.so）第7

17、章嵌入式Linux开发环境第17页，共28页。ELF文件格式 ELF文件从链接器（linker）的角度看，是一些节（sections）的集合；从程序装载器（loader）的角度看，它是一些段（segments）的集合。 ELF格式的程序和共享库具有相同的结构，只是段的集合和节的集合上有些不同。第7章嵌入式Linux开发环境第18页，共28页。7.2项目管理工程管理工具Make与Makefile版本控制第7章嵌入式Linux开发环境第19页，共28页。工程管理工具Make与Makefile/* main.c */#include hello.hint main (int argc,char* a

18、rgv) hello(argc,argv); return 0;/* hello.c */#include int hello(int argc,char* argv) int i; printf (Hello world!n); for(i = 0;i argc; i+) printf(argv%d = %sn,i,argvi); return 0;/* hello.h */int hello(int argc,char* argv);第7章嵌入式Linux开发环境第20页，共28页。工程管理工具Make与Makefile# MakefileCC:= gccHEAD:= hello.hSRC

19、:= hello.c main.c OBJS:= hello.o main.oTT:= helloINC = .CFLAGS = -pipe -w -I$(INC)LDFLAGS = -Wallall:$(TT)$(TT):$(OBJS)$(CC) $(LDFLAGS) $(OBJS) -o $%.o:%c$(CC) $(CFLAGS) -c $ -o $ clean:rm -f *.o $(TT)第7章嵌入式Linux开发环境第21页，共28页。工程管理工具Make与Makefile# makegcc -pipe -w -I. -c -o hello.o hello.cgcc -pipe -

20、w -I. -c -o main.o main.cgcc -Wall hello.o main.o -o hello# make cleanrm -f *.o hello变量定义含义CC:= gcc 指定编译使用的工具，本编译的目标为x86的体系可执行文件，因此使用gcc，如果需要变异arm体系的可执行文件，需要将gcc更改为arm-linux-gcc;OBJS:= hello.o main.o指定本工程所有的目标文件，在后面的规则$(TT):$(OBJS)使用；TT:= hello工程最终需要得到的可执行文件INC = .包含头文件，本工程只包含了当前路径.CFLAGS = -pipe -w

21、 -I$(INC)编译选项，在语句$(CC) $(CFLAGS) -c $ -o $中使用LDFLAGS = -Wall 链接选项，在语句$(CC)$(LDFLAGS) $(OBJS) -o $中使用第7章嵌入式Linux开发环境第22页，共28页。版本控制 CVS是一种广泛应用的、开源的、透明于网络 、程序代码版本的分合控制。明于网络的版本控制系统。CVS支持程序代码版本的储存与维护、程序代码版本的追踪回溯、支持多人合作开发项目等。不过这个广为使用的版本控制工具还有不少问题，包括中文支持和二进制文件的处理都有或多或少的问题。SVN的出现改变了这一现状。 SVN保留大多数CVS 特性,而且进一步支持更多的特性，包括版本化管理目录、重命名和文件meta-data、提交是真实的原子操作、可以通过WebDAV/DeltaV协议进行访问、可以选择独立服务器模式、分支和标签是代价低廉（固定不变的）的操作、高效处理二进制文件等。第7章嵌入式Linux开发环境第23页，共28页。7.3 调试器GDB调试基础远程GDB