分別用如下命令生成目標(biāo)文件：
arm-linux-gcc-c-O2-o init.o init.s
arm-linux-gcc-c-O2-o xmrecever.o xmrecever.c
arm-linux-gcc-c-O2-o flash.o flash.c
其中-c命令表示只生成目標(biāo)代碼,不進(jìn)行連接;-o 命令指明目標(biāo)文件的名稱;-O2表示采用二級優(yōu)化,采用優(yōu)化后可使生成的代碼更短,運(yùn)行速度更快。如果項目包含很多文件,則需要編寫makefile文件。關(guān)于makefile的內(nèi)容,請感興趣的讀者參考相關(guān)資料。
（3） 編寫連接腳本文件
gcc等編譯器內(nèi)置有缺省的連接腳本。如果采用缺省腳本,則生成的目標(biāo)代碼需要操作系統(tǒng)才能加載運(yùn)行。為了能在嵌入式系統(tǒng)上直接運(yùn)行,需要編寫自己的連接腳本文件。編寫連接腳本,首先要對目標(biāo)文件的格式有一定了解。GNU編譯器生成的目標(biāo)文件缺省為elf格式。elf文件由若干段（section）組成,如不特殊指明,由C源程序生成的目標(biāo)代碼中包含如下段：.text（正文段）包含程序的指令代碼;.data(數(shù)據(jù)段)包含固定的數(shù)據(jù),如常量、字符串;.bss（未初始化數(shù)據(jù)段）包含未初始化的變量、數(shù)組等。C++源程序生成的目標(biāo)代碼中還包括.fini（析構(gòu)函數(shù)代碼）和.init（構(gòu)造函數(shù)代碼）等。有關(guān)elf文件格式,讀者可自行參考相關(guān)資料。連接器的任務(wù)就是將多個目標(biāo)文件的.text、.data和.bss等段連接在一起,而連接腳本文件是告訴連接器從什么地址開始放置這些段。例如筆者的引導(dǎo)程序連接文件link.lds為：
ENTRY(begin)
SECTION
{ .=0x00300000;
.text : { *(.text) }
.data: { *(.data) }
.bss: { *(.bss) }
}
其中,ENTRY(begin)指明程序的入口點為begin標(biāo)號;.=0x00300000指明目標(biāo)代碼的起始地址為0x00300000,這一段地址為MX1的片內(nèi)RAM;.text : { *(.text) }表示從0x00300000開始放置所有目標(biāo)文件的代碼段,隨后的.data: { *(.data) }表示數(shù)據(jù)段從代碼段的末尾開始,再后是.bss段。
（4） 用連接器生成最終目標(biāo)文件
有了連接腳本文件,如下命令可生成最終的目標(biāo)文件：
arm-linux-ld-nostadlib-o bootstrap.elf-T link.lds init.o xmrecever.o flash.o
其中,ostadlib表示不連接系統(tǒng)的運(yùn)行庫,而是直接從begin入口;-o指明目標(biāo)文件的名稱;-T指明采用的連接腳本文件;最后是需要連接的目標(biāo)文件列表。
（5） 生成二進(jìn)制代碼
連接生成的elf文件還不能直接下載執(zhí)行,通過objcopy工具可生成最終的二進(jìn)制文件：
arm-linux-objcopy-O binary bootstrap.elf bootstrap.bin
其中-Obinary指定生成為二進(jìn)制格式文件。Objcopy還可以生成S格式的文件,只需將參數(shù)換成-O srec。如果想將生成的目標(biāo)代碼反匯編,還可以用objdump工具：
arm-linux-objdump-D bootstrap.elf
至此,所生成的目標(biāo)文件就可以直接寫入Flash中運(yùn)行了。如果要通過自舉模式下載,還需要轉(zhuǎn)換為自舉模式的文件格式,相關(guān)轉(zhuǎn)換工具可以在摩托羅拉的網(wǎng)站上找到。
掌握了GNU工具后,開發(fā)者就可以開發(fā)或移植C或C++代碼的程序。用戶可以不需要操作系統(tǒng),直接開發(fā)簡單應(yīng)用程序。但對于更復(fù)雜的應(yīng)用來說,操作系統(tǒng)必不可少。目前流行的源代碼公開的操作系統(tǒng)如Linux、μC/OS都可以用GNU工具編譯。ARM的Linux已有很多成熟的版本,可以支持ARM720、ARM920、ARM1020等多種處理器,讀者可從www.uclinux.org或www.armdevzone.com上獲取最新信息。Linux移植過程中和處理器相關(guān)的代碼都放在arch/arm目錄下。對于內(nèi)核,用戶需要做的是設(shè)定自己系統(tǒng)的內(nèi)存映像,RAM起始地址,I/O地址空間和虛擬I/O地址空間,參看arch/arm/mach-integrator/arch.c文件。除了內(nèi)核外,用戶還需要為自己的系統(tǒng)編制各種各樣的驅(qū)動程序。
4 調(diào)試工具
Linux下的GNU調(diào)試工具主要是gdb、gdbserver和kgdb。其中g(shù)db和gdbserver可完成對目標(biāo)板上Linux下應(yīng)用程序的遠(yuǎn)程調(diào)試。gdbserver是一個很小的應(yīng)用程序,運(yùn)行于目標(biāo)板上,可監(jiān)控被調(diào)試進(jìn)程的運(yùn)行,并通過串口與上位機(jī)上的gdb通信。開發(fā)者可以通過上位機(jī)的gdb輸入命令,控制目標(biāo)板上進(jìn)程的運(yùn)行,查看內(nèi)存和寄存器的內(nèi)容。gdb5.1.1以后的版本加入了對ARM處理器的支持,在初始化時加入－target==arm參數(shù)可直接生成基于ARM平臺的gdbserver。gdb工具可以從ftp://ftp.gnu.org/pub/gnu/gdb/上下載。
對于Linux內(nèi)核的調(diào)試,可以采用kgdb工具,同樣需要通過串口與上位機(jī)上的gdb通信,對目標(biāo)板的Linux內(nèi)核進(jìn)行調(diào)試。由于篇幅所限,感興趣的讀者可以從http://oss.sgi.com/projects/kgdb/上了解具體的使用方法。
結(jié)束語
本文以一個具體的實例為例,對GNU工具中的常用功能作了介紹。其實GNU工具的功能還遠(yuǎn)不止這些,更進(jìn)一步的操作有：針對不同處理器,不同算法的軟件優(yōu)化、高效的內(nèi)嵌匯編、大型項目管理功能等。相信GNU能成為越來越多開發(fā)人員的選擇。
參考資料
1 摩托羅拉公司. MC928MX1 user manual
