嵌入式微处理器系统课件

嵌入式微處理器系統嵌入式微處理器系統GNU開發工具與U-Boot環境實驗一：程式編譯、連結與函式庫製作main.cfunc1.cfunc2.clib_func1.clib_func2.clib_func3.cmain.ofunc1.ofunc2.oldgcclib_func1.olib_func2.olib_func3.oarlibtest.alibm.aexecutablegccGNU開發工具與U-Boot環境實驗一：程式編譯、連結與函式【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識執行檔製作流程前置處理(Preprocessing)編譯(Compiling)組譯(Assembling)連結(Linking)【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識原始程式碼(SourceCode)#include<stdio.h>#defineSTRING"HelloWorld!\n“intmain(void){printf(STRING);return0;}【實驗一】相關知識原始程式碼(SourceCode)#i【實驗一】相關知識前置處理(Preprocessing)…略…externintfprintf(FILE*__restrict__stream,__constchar*__restrict__format,...);externintprintf(__constchar*__restrict__format,...);externintsprintf(char*__restrict__s,__constchar*__restrict__format,...);…略…intmain(void){printf("HelloWorld!\n");return0;}【實驗一】相關知識前置處理(Preprocessing)…【實驗一】相關知識編譯(Compiling)…略….LC0:.ascii"HelloWorld!\012\000".text.align2.globalmain.typemain,functionmain:stmfdsp!,{lr}bl__gccmainldrr0,.L3blprintf__FPCcemovr0,#0ldmfdsp!,{pc}…略…【實驗一】相關知識編譯(Compiling)…略…【實驗一】相關知識組譯(Assembling)Disassemblyofsection.text:00000000<main>:0:e52de004strlr,[sp,-#4]!4:e59f0008ldrr0,[pc,#8]8:ebfffffebl8<main+0x8>8:R_ARM_PC24putsc:e3a00000movr0,#0;0x010:e49df004ldrpc,[sp],#4…略…Disassemblyofsection.rodata:00000000<.rodata>:0:6c6c6548stcvsl5,cr6,[r12],-#2884:6f57206fswivs0x0057206f8:21646c72cmncsr4,r2,rorr12【實驗一】相關知識組譯(Assembling)Disass【實驗一】相關知識連結(Linking)…略…Disassemblyofsection.text:000083d0<main>:83d0:e52de004strlr,[sp,-#4]!83d4:e59f0008ldrr0,[pc,#8]83d8:ebffffb3bl82ac<$a+0x18>83dc:e3a00000movr0,#0;0x083e0:e49df004ldrpc,[sp],#4…略…Disassemblyofsection.rodata:000084c8<_IO_stdin_used>:84c8:00020001andeqr0,r2,r184cc:6c6c6548stcvsl5,cr6,[r12],-#28884d0:6f57206fswivs0x0057206f84d4:21646c72cmncsr4,r2,rorr12【實驗一】相關知識連結(Linking)…略…【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作-ooutput_name：指定輸出檔名-E：對程式碼進行前置處理-S：執行到編譯動作便停止，不做組譯與連結-c：編譯並組譯程式碼，但不做連結#gcc-ohellohello.c#gcc-Ehello.c-ohello.i#gcc-Shello.c-ohello.S#gcc-chello.c-ohello.o【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作#gcc-ohe【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作-Ihdr_path：將指定路徑加入標頭檔搜尋路徑中-Llib_path：將指定路徑加入函式庫搜尋路徑中-llib_name：與指定函式庫進行連結#gcc-c-I/home/kenny/include-ohello.ohello.c#gcc-L/home/kenny/lib-ohellohello.o#gcc-L/home/kenny/lib-lm-lpthread-ohellohello.o指定與名為libm和libpthread函式庫做連結【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作#gcc-c-I【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作-Olevel：設定編譯最佳化程度

<最佳化層級>

-O或-O0：不做最佳化

-O1：第一層級最佳化

-O2：第二層級最佳化(較多)

-O3：第三層級最佳化(更多)

-Os：最佳化CodeSize#gcc-O2-c-ohello.ohello.c【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作#gcc-O2-【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識LD常用參數與操作-ooutput_name：指定輸出檔名-Llib_path：將指定路徑加入函式庫搜尋路徑中-llib_name：與指定函式庫進行連結-eaddr：設定連結啟始位址#ld-ohellocrt0.ohello.o#ld-L/home/kenny/lib-ohellocrt0.ohello.o#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-ohellocrt0.ohello.o#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-e0x10000-ohellocrt0.ohello.o【實驗一】相關知識LD常用參數與操作#ld-ohell【實驗一】相關知識LD常用參數與操作-s：移除所有符號-S：移除除錯符號-r：輸出可重定位(relocatable)的檔案-Mapmap_file：產生連結後的符號位址對應檔#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-s-ohellocrt0.ohello.o#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-S-ohellocrt0.ohello.o#ld-r-oromfs.oromfs.img#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-ohellocrt0.ohello.o-Maphello.map【實驗一】相關知識LD常用參數與操作#ld-L/hom【實驗一】相關知識LD常用參數與操作-T：指定LinkScript-Ttextaddr：指定text段位址-Tdataaddr：指定data段位址-Tbssaddr：指定bss段位址#ld-lc-lm-Thello.ld-ohellocrt0.ohello.o#ld-lc-lm-Ttext0x1000-ohellocrt0.ohello.o#ld-lc-lm-Ttext0x0-Tdata0x1000-ohellocrt0.ohello.o#ld-lc-Ttext0x0-Tdata0x1000-Tbss0x3000-ohellocrt0.ohello.o【實驗一】相關知識LD常用參數與操作#ld-lc-lm【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用靜態函式庫與靜態連結hello.olibc.aStaticLinkinghello.exeCodeofprintf()libm.aCodeofsin()【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用hello.oRAM【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用動態函式庫與動態連結hello.olibc.soDynamicLinkingCodeofprintf()libm.soCodeofsin()hello.exeExecuteCodeof

hello.exeLoadRAM【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用hell【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用製作靜態函式庫–使用archive

使用方法：ar[options]archive_filesrc_files建立Archive查看Archive內容取出Archive中的檔案連結靜態函式庫#ar-rlibabc.aa.ob.oc.o#ar-tvlibabc.a#ar-xlibabc.aa.o#gcc-static-labchello.o-ohello【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用#ar-r【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用製作動態函式庫–利用gcc安裝動態函式庫將函式庫拷貝至搜尋路徑中，或者將函式庫所在路徑加入/etc/ld.so.conf檔中執行ldconfig以更新系統搜尋路徑與函式庫資料庫連結動態函式庫#gcc-shareda.ob.oc.o-olibabc.so#gcc-labchello.o-ohello【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用#gcc-【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用查看程式相依函式庫–利用ldd【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識其它常用工具as–組譯器nm–列出目標檔中的符號符號類型：R：唯讀符號N：除錯用符號D：已初始化變數符號T：Text段符號U：未定義符號S：未初始化變數符號#as-ohello.ohello.S#nmhello.o【實驗一】相關知識其它常用工具#as-ohello.o【實驗一】相關知識其它常用工具objdump–查看目標檔資訊-D：反組譯並顯示所有區段內容-d：反組譯並顯示可執行區段內容-r：顯示重定位入口-h：顯示各區段之資訊#objdump-Drhello.o【實驗一】相關知識其它常用工具#objdump-Drh【實驗一】相關知識其它常用工具objcopy–拷貝與轉換目標檔格式-Obfdname：指定輸出格式--only-section=name：轉換時保留指定區段--remove-section=name：轉換時移除指定區段--gap-fill=value：將區段間的空隙以指定值填滿#objcopy--gap-fill=0xff-Obinaryhello.elfhello.bin【實驗一】相關知識其它常用工具#objcopy--gap【實驗一】實驗內容根據實驗一之編譯流程圖，將範例中的程式碼編譯並連結成可執行檔【註】連結動作以gcc代替ld來簡化參數設定【實驗一】實驗內容根據實驗一之編譯流程圖，將範例中的程式碼編【實驗一】實驗步驟進入Topic1之實驗一資料夾【實驗一】實驗步驟進入Topic1之實驗一資料夾【實驗一】實驗步驟分別編譯資料夾下的C程式(僅編譯不連結)【實驗一】實驗步驟分別編譯資料夾下的C程式(僅編譯不連結)【實驗一】實驗步驟進入lib資料夾並分別編譯資料夾下的C程式【實驗一】實驗步驟進入lib資料夾並分別編譯資料夾下的C程式【實驗一】實驗步驟將lib資料夾下的Object檔製作成靜態函式庫【實驗一】實驗步驟將lib資料夾下的Object檔製作成靜態【實驗一】實驗步驟回到上一層資料夾並連結所有Object檔與函式庫【實驗一】實驗步驟回到上一層資料夾並連結所有Object檔與【實驗一】實驗步驟執行test程式【實驗一】實驗步驟執行test程式嵌入式微處理器系統嵌入式微處理器系統GNU開發工具與U-Boot環境實驗一：程式編譯、連結與函式庫製作main.cfunc1.cfunc2.clib_func1.clib_func2.clib_func3.cmain.ofunc1.ofunc2.oldgcclib_func1.olib_func2.olib_func3.oarlibtest.alibm.aexecutablegccGNU開發工具與U-Boot環境實驗一：程式編譯、連結與函式【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識執行檔製作流程前置處理(Preprocessing)編譯(Compiling)組譯(Assembling)連結(Linking)【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識原始程式碼(SourceCode)#include<stdio.h>#defineSTRING"HelloWorld!\n“intmain(void){printf(STRING);return0;}【實驗一】相關知識原始程式碼(SourceCode)#i【實驗一】相關知識前置處理(Preprocessing)…略…externintfprintf(FILE*__restrict__stream,__constchar*__restrict__format,...);externintprintf(__constchar*__restrict__format,...);externintsprintf(char*__restrict__s,__constchar*__restrict__format,...);…略…intmain(void){printf("HelloWorld!\n");return0;}【實驗一】相關知識前置處理(Preprocessing)…【實驗一】相關知識編譯(Compiling)…略….LC0:.ascii"HelloWorld!\012\000".text.align2.globalmain.typemain,functionmain:stmfdsp!,{lr}bl__gccmainldrr0,.L3blprintf__FPCcemovr0,#0ldmfdsp!,{pc}…略…【實驗一】相關知識編譯(Compiling)…略…【實驗一】相關知識組譯(Assembling)Disassemblyofsection.text:00000000<main>:0:e52de004strlr,[sp,-#4]!4:e59f0008ldrr0,[pc,#8]8:ebfffffebl8<main+0x8>8:R_ARM_PC24putsc:e3a00000movr0,#0;0x010:e49df004ldrpc,[sp],#4…略…Disassemblyofsection.rodata:00000000<.rodata>:0:6c6c6548stcvsl5,cr6,[r12],-#2884:6f57206fswivs0x0057206f8:21646c72cmncsr4,r2,rorr12【實驗一】相關知識組譯(Assembling)Disass【實驗一】相關知識連結(Linking)…略…Disassemblyofsection.text:000083d0<main>:83d0:e52de004strlr,[sp,-#4]!83d4:e59f0008ldrr0,[pc,#8]83d8:ebffffb3bl82ac<$a+0x18>83dc:e3a00000movr0,#0;0x083e0:e49df004ldrpc,[sp],#4…略…Disassemblyofsection.rodata:000084c8<_IO_stdin_used>:84c8:00020001andeqr0,r2,r184cc:6c6c6548stcvsl5,cr6,[r12],-#28884d0:6f57206fswivs0x0057206f84d4:21646c72cmncsr4,r2,rorr12【實驗一】相關知識連結(Linking)…略…【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作-ooutput_name：指定輸出檔名-E：對程式碼進行前置處理-S：執行到編譯動作便停止，不做組譯與連結-c：編譯並組譯程式碼，但不做連結#gcc-ohellohello.c#gcc-Ehello.c-ohello.i#gcc-Shello.c-ohello.S#gcc-chello.c-ohello.o【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作#gcc-ohe【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作-Ihdr_path：將指定路徑加入標頭檔搜尋路徑中-Llib_path：將指定路徑加入函式庫搜尋路徑中-llib_name：與指定函式庫進行連結#gcc-c-I/home/kenny/include-ohello.ohello.c#gcc-L/home/kenny/lib-ohellohello.o#gcc-L/home/kenny/lib-lm-lpthread-ohellohello.o指定與名為libm和libpthread函式庫做連結【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作#gcc-c-I【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作-Olevel：設定編譯最佳化程度

<最佳化層級>

-O或-O0：不做最佳化

-O1：第一層級最佳化

-O2：第二層級最佳化(較多)

-O3：第三層級最佳化(更多)

-Os：最佳化CodeSize#gcc-O2-c-ohello.ohello.c【實驗一】相關知識GCC常用參數與操作#gcc-O2-【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識LD常用參數與操作-ooutput_name：指定輸出檔名-Llib_path：將指定路徑加入函式庫搜尋路徑中-llib_name：與指定函式庫進行連結-eaddr：設定連結啟始位址#ld-ohellocrt0.ohello.o#ld-L/home/kenny/lib-ohellocrt0.ohello.o#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-ohellocrt0.ohello.o#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-e0x10000-ohellocrt0.ohello.o【實驗一】相關知識LD常用參數與操作#ld-ohell【實驗一】相關知識LD常用參數與操作-s：移除所有符號-S：移除除錯符號-r：輸出可重定位(relocatable)的檔案-Mapmap_file：產生連結後的符號位址對應檔#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-s-ohellocrt0.ohello.o#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-S-ohellocrt0.ohello.o#ld-r-oromfs.oromfs.img#ld-L/home/kenny/lib-lc-lm-ohellocrt0.ohello.o-Maphello.map【實驗一】相關知識LD常用參數與操作#ld-L/hom【實驗一】相關知識LD常用參數與操作-T：指定LinkScript-Ttextaddr：指定text段位址-Tdataaddr：指定data段位址-Tbssaddr：指定bss段位址#ld-lc-lm-Thello.ld-ohellocrt0.ohello.o#ld-lc-lm-Ttext0x1000-ohellocrt0.ohello.o#ld-lc-lm-Ttext0x0-Tdata0x1000-ohellocrt0.ohello.o#ld-lc-Ttext0x0-Tdata0x1000-Tbss0x3000-ohellocrt0.ohello.o【實驗一】相關知識LD常用參數與操作#ld-lc-lm【實驗一】相關知識執行檔製作流程GCC常用參數與操作LD常用參數與操作靜態與動態函式庫的製作與使用其它常用工具【實驗一】相關知識執行檔製作流程【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用靜態函式庫與靜態連結hello.olibc.aStaticLinkinghello.exeCodeofprintf()libm.aCodeofsin()【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用hello.oRAM【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用動態函式庫與動態連結hello.olibc.soDynamicLinkingCodeofprintf()libm.soCodeofsin()hello.exeExecuteCodeof

hello.exeLoadRAM【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用hell【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用製作靜態函式庫–使用archive

使用方法：ar[options]archive_filesrc_files建立Archive查看Archive內容取出Archive中的檔案連結靜態函式庫#ar-rlibabc.aa.ob.oc.o#ar-tvlibabc.a#ar-xlibabc.aa.o#gcc-static-labchello.o-ohello【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用#ar-r【實驗一】相關知識靜態與動態函式庫的製作與使用製作動態函式庫–利用gcc安裝動態函式庫將函式庫拷貝至搜尋路徑中，或者將函式庫所在路徑加入/etc/ld.so.conf檔