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嵌入式编译器

发布时间: 2022-01-14 17:53:21

Ⅰ 嵌入式linux应用程序通常用什么编译器编译

Linux有一系列功能强大的编译器:vi、emace是屏幕交互式编译器,GNU CC是GNU项目中符合ANSI C标准的编译系统。

vi命令是Linux下全屏幕文本编辑,虽然这个编译器特简陋,对于初学者来说不是很友好,但是在Linux中vi的作用非常大。

主要的三种模式:命令模式、输入模式、末行模式。

掌握这三种模式十分重要:

命令模式:vi启动后默认进入的是命令模式,从这个模式使用命令可以切换到另外两种模式,同时无论在任何模式下只要按一下[Esc]键都可以返回命令模式。在命令模式中输入字幕“i”就可以进入vi的输入模式编辑文件。

输入模式:在这个模式中我们可以编辑、修改、输入等编辑工作,在编辑器最后一行显示一个“--INSERT--”标志着vi进入了输入模式。当我们完成修改输入等操作的时候我们需要保存文件,这时我们需要先返回命令模式,在进入末行模式保存。

末行模式:在命令模式输入“:”即可进入该模式,在末行模式中有好多好用的命令。

vim是vi编辑器的改进版本,在vi编译的基础上扩展了很多实用的功能。

至于vi/vim的命令就不给大家介绍了,我们在日常实际的使用之中随着积累都会掌握。

Ⅱ linux嵌入式系统的开发为什么要用到交叉编译器交叉编译器的作用是什么

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Ⅲ 学习嵌入式系统用什么c语言编辑器

EVC

Ⅳ 嵌入式开发,选择编译器问题。

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Ⅳ 什么是嵌入式搞嵌入式是不是等于写代码

随着信息化技术的发展和数字化产品的普及,以计算机技术、芯片技术和软件技术为核心的嵌入式系统再度成为当前研究和应用的热点,通信、计算机、消费电子技术(3C)合一的趋势正在逐步形成,无所不在的网络和无所不在的计算(everything connecting, everywhere computing)正在将人类带入一个崭新的信息社会。一、嵌入式系统 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件是可裁剪的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统最典型的特点是与人们的日常生活紧密相关,任何一个普通人都可能拥有各类形形色色运用了嵌入式技术的电子产品,小到MP3、PDA等微型数字化设备,大到信息家电、智能电器、车载GIS,各种新型嵌入式设备在数量上已经远远超过了通用计算机。这也难怪美国着名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时就预言,4~5年后嵌入式智能工具将成为继PC机和Internet之后计算机工业最伟大的发明。 1.1 历史与现状 虽然嵌入式系统是近几年才开始真正风靡起来的,但事实上嵌入式这个概念却很早就已经存在了,从上个世纪70年代单片机的出现到今天各种嵌入式微处理器、微控制器的广泛应用,嵌入式系统少说也有了近30年的历史。纵观嵌入式系统的发展历程,大致经历了以下四个阶段: 无操作系统阶段 嵌入式系统最初的应用是基于单片机的,大多以可编程控制器的形式出现,具有监测、伺服、设备指示等功能,通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中,一般没有操作系统的支持,只能通过汇编语言对系统进行直接控制,运行结束后再清除内存。这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点,但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序,因此严格地说还谈不上"系统"的概念。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是:系统结构和功能相对单一,处理效率较低,存储容量较小,几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格低廉,因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用,但却无法满足现今对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。 简单操作系统阶段 20世纪80年代,随着微电子工艺水平的提高,IC制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I/O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件统统集成到一片VLSI中,制造出面向I/O设计的微控制器,并一举成为嵌入式系统领域中异军突起的新秀。与此同时,嵌入式系统的程序员也开始基于一些简单的"操作系统"开发嵌入式应用软件,大大缩短了开发周期、提高了开发效率。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是:出现了大量高可靠、低功耗的嵌入式CPU(如Power PC等),各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展。此时的嵌入式操作系统虽然还比较简单,但已经初步具有了一定的兼容性和扩展性,内核精巧且效率高,主要用来控制系统负载以及监控应用程序的运行。 实时操作系统阶段 20世纪90年代,在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下,嵌入式系统进一步飞速发展,而面向实时信号处理算法的DSP产品则向着高速度、高精度、低功耗的方向发展。随着硬件实时性要求的提高,嵌入式系统的软件规模也不断扩大,逐渐形成了实时多任务操作系统(RTOS),并开始成为嵌入式系统的主流。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是:操作系统的实时性得到了很大改善,已经能够运行在各种不同类型的微处理器上,具有高度的模块化和扩展性。此时的嵌入式操作系统已经具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面(GUI)等功能,并提供了大量的应用程序接口(API),从而使得应用软件的开发变得更加简单。 面向Internet阶段 21世纪无疑将是一个网络的时代,将嵌入式系统应用到各种网络环境中去的呼声自然也越来越高。目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外,随着Internet的进一步发展,以及Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密,嵌入式设备与Internet的结合才是嵌入式技术的真正未来。 信息时代和数字时代的到来,为嵌入式系统的发展带来了巨大的机遇,同时也对嵌入式系统厂商提出了新的挑战。目前,嵌入式技术与Internet技术的结合正在推动着嵌入式技术的飞速发展,嵌入式系统的研究和应用产生了如下新的显着变化: 新的微处理器层出不穷,嵌入式操作系统自身结构的设计更加便于移植,能够在短时间内支持更多的微处理器。 嵌入式系统的开发成了一项系统工程,开发厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身,同时还要提供强大的硬件开发工具和软件支持包。 通用计算机上使用的新技术、新观念开始逐步移植到嵌入式系统中,如嵌入式数据库、移动代理、实时CORBA等,嵌入式软件平台得到进一步完善。 各类嵌入式Linux操作系统迅速发展,由于具有源代码开放、系统内核小、执行效率高、网络结构完整等特点,很适合信息家电等嵌入式系统的需要,目前已经形成了能与Windows CE、Palm OS等嵌入式操作系统进行有力竞争的局面。 网络化、信息化的要求随着Internet技术的成熟和带宽的提高而日益突出,以往功能单一的设备如电话、手机、冰箱、微波炉等功能不再单一,结构变得更加复杂,网络互联成为必然趋势。 精简系统内核,优化关键算法,降低功耗和软硬件成本。 提供更加友好的多媒体人机交互界面。 1.2 体系结构 根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是"控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置"(devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。一般而言,整个嵌入式系统的体系结构可以分成四个部分:嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件,如图1所示。 图1 嵌入式系统的组成 嵌入式处理器 嵌入式系统的核心是各种类型的嵌入式处理器,嵌入式处理器与通用处理器最大的不同点在于,嵌入式CPU大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中,它将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。 嵌入式处理器的体系结构经历了从CISC(复杂指令集)至RISC(精简指令集)和Compact RISC的转变,位数则由4位、8位、16位、32位逐步发展到64位。目前常用的嵌入式处理器可分为低端的嵌入式微控制器(Micro Controller Unit,MCU)、中高端的嵌入式微处理器(Embedded Micro Processor Unit,EMPU)、用于计算机通信领域的嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP)和高度集成的嵌入式片上系统(System On Chip,SOC)。 目前几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,并且越来越多的公司开始拥有自主的处理器设计部门,据不完全统计,全世界嵌入式处理器已经超过1000多种,流行的体系结构有30多个系列,其中以ARM、PowerPC、MC 68000、MIPS等使用得最为广泛。 嵌入式外围设备 在嵌入系统硬件系统中,除了中心控制部件(MCU、DSP、EMPU、SOC)以外,用于完成存储、通信、调试、显示等辅助功能的其他部件,事实上都可以算作嵌入式外围设备。目前常用的嵌入式外围设备按功能可以分为存储设备、通信设备和显示设备三类。 存储设备主要用于各类数据的存储,常用的有静态易失型存储器(RAM、SRAM)、动态存储器(DRAM)和非易失型存储器(ROM、EPROM、EEPROM、FLASH)三种,其中FLASH凭借其可擦写次数多、存储速度快、存储容量大、价格便宜等优点,在嵌入式领域内得到了广泛应用。 目前存在的绝大多数通信设备都可以直接在嵌入式系统中应用,包括RS-232接口(串行通信接口)、SPI(串行外围设备接口)、IrDA(红外线接口)、I2C(现场总线)、USB(通用串行总线接口)、Ethernet(以太网接口)等。 由于嵌入式应用场合的特殊性,通常使用的是阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)和触摸板(Touch Panel)等外围显示设备。 嵌入式操作系统 为了使嵌入式系统的开发更加方便和快捷,需要有专门负责管理存储器分配、中断处理、任务调度等功能的软件模块,这就是嵌入式操作系统。嵌入式操作系统是用来支持嵌入式应用的系统软件,是嵌入式系统极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层驱动程序、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形用户界面(GUI)等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点,如能够有效管理复杂的系统资源,能够对硬件进行抽象,能够提供库函数、驱动程序、开发工具集等。但与通用操作系统相比较,嵌入式操作系统在系统实时性、硬件依赖性、软件固化性以及应用专用性等方面,具有更加鲜明的特点。 嵌入式操作系统根据应用场合可以分为两大类:一类是面向消费电子产品的非实时系统,这类设备包括个人数字助理(PDA)、移动电话、机顶盒(STB)等;另一类则是面向控制、通信、医疗等领域的实时操作系统,如WindRiver公司的VxWorks、QNX系统软件公司的QNX等。实时系统(Real Time System)是一种能够在指定或者确定时间内完成系统功能,并且对外部和内部事件在同步或者异步时间内能做出及时响应的系统。在实时系统中,操作的正确性不仅依赖于逻辑设计的正确程度,而且与这些操作进行的时间有关,也就是说,实时系统对逻辑和时序的要求非常严格,如果逻辑和时序控制出现偏差将会产生严重后果。 实时系统主要通过三个性能指标来衡量系统的实时性,即响应时间(Response Time)、生存时间(Survival Time)和吞吐量(Throughput): 响应时间 是实时系统从识别出一个外部事件到做出响应的时间; 生存时间 是数据的有效等待时间,数据只有在这段时间内才是有效的; 吞吐量 是在给定的时间内系统能够处理的事件总数,吞吐量通常比平均响应时间的倒数要小一点。 实时系统根据响应时间可以分为弱实时系统、一般实时系统和强实时系统三种。弱实时系统在设计时的宗旨是使各个任务运行得越快越好,但没有严格限定某一任务必须在多长时间内完成,弱实时系统更多关注的是程序运行结果的正确与否,以及系统安全性能等其他方面,对任务执行时间的要求相对来讲较为宽松,一般响应时间可以是数十秒或者更长。一般实时系统是弱实时系统和强实时系统的一种折衷,它的响应时间可以在秒的数量级上,广泛应用于消费电子设备中。强实时系统则要求各个任务不仅要保证执行过程和结果的正确性,同时还要保证在限定的时间内完成任务,响应时间通常要求在毫秒甚至微秒的数量级上,这对涉及到医疗、安全、军事的软硬件系统来说是至关重要的。 时限(deadline)是实时系统中的一个重要概念,指的是对任务截止时间的要求,根据时限对系统性能的影响程度,实时系统又可以分为软实时系统(soft real-time-system)和硬实时系统(hard real-time-system)。软实时指的是虽然对系统响应时间有所限定,但如果系统响应时间不能满足要求,并不会导致系统产生致命的错误或者崩溃;硬实时则指的是对系统响应时间有严格的限定,如果系统响应时间不能满足要求,就会引起系统产生致命的错误或者崩溃。如果一个任务在时限到达之时尚未完成,对软实时系统来说还是可以容忍的,最多只会降低系统性能,但对硬实时系统来说则是无法接受的,因为这样带来的后果根本无法预测,甚至可能是灾难性的。在目前实际运用的实时系统中,通常允许软硬两种实时性同时存在,其中一些事件没有时限要求,另外一些事件的时限要求是软实时的,而对系统产生关键影响的那些事件的时限要求则是硬实时的。 嵌入式应用软件 嵌入式应用软件是针对特定应用领域,基于某一固定的硬件平台,用来达到用户预期目标的计算机软件,由于用户任务可能有时间和精度上的要求,因此有些嵌入式应用软件需要特定嵌入式操作系统的支持。嵌入式应用软件和普通应用软件有一定的区别,它不仅要求其准确性、安全性和稳定性等方面能够满足实际应用的需要,而且还要尽可能地进行优化,以减少对系统资源的消耗,降低硬件成本。 1.3 关键问题 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及电子技术与特定行业的具体应用相结合的产物,因此必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统,嵌入式系统的开发充满了竞争、机遇与创新,需要解决好如下一些关键问题: 内核精巧 嵌入式系统的应用领域一般都是小型电子装置,系统资源相对有限,因此对内核的要求相当高,较之传统的操作系统来讲要小得多,例如ENEA公司推出的OSE分布式嵌入式系统,整个内核只有5KB。 面向应用 嵌入式系统通常是面向用户、面向产品、面向特定应用的。嵌入式系统中的CPU大多工作在为特定用户群定制的环境中,具有低耗、体积小、集成度高等特点,在进行软硬件设计时必须突出效率、去除冗余,针对用户的具体需求对系统进行合理的配置,方能达到理想的性能。 系统精简 嵌入式系统中的系统软件和应用软件通常没有明显的区别,不要求其功能及实现上过于复杂,这样一方面有利于控制系统成本,另一方面也有利于保证系统安全。 性能优化 嵌入式系统通常都要求有一定的实时性保障,为了提高执行速度和系统性能,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储芯片或者处理器的内部存储器件当中,而不是存贮在磁盘等外部载体中。由于嵌入式系统的运算速度和存储容量存在一定程度上的限制,而且大部分系统都必须有较高的实时性保证,因此对软件质量(特别是可靠性方面)有着较高的要求。 专业开发 嵌入式系统本身并不具备自主开发能力,用户不能直接在其上进行二次开发。当系统完成之后,用户如果需要修改其中某个程序的功能,必须借助一套完整的开发工具和环境。嵌入式系统中专用的开发工具和环境通常是基于通用计算机上的软硬件设备,以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。 回页首 二、嵌入式Linux Linux从1991年问世到现在,短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一,不仅可以与各种传统的商业操作系统分庭抗争,在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。嵌入式Linux(Embedded Linux)是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后,能够固化在容量只有几K或者几M字节的存储器芯片或者单片机中,适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。 2.1 优势 嵌入式Linux的开发和研究是操作系统领域中的一个热点,目前已经开发成功的嵌入式系统中,大约有一半使用的是Linux。Linux之所以能在嵌入式系统市场上取得如此辉煌的成果,与其自身的优良特性是分不开的。 广泛的硬件支持 Linux能够支持x86、ARM、MIPS、ALPHA、PowerPC等多种体系结构,目前已经成功移植到数十种硬件平台,几乎能够运行在所有流行的CPU上。Linux有着异常丰富的驱动程序资源,支持各种主流硬件设备和最新硬件技术,甚至可以在没有存储管理单元(MMU)的处理器上运行,这些都进一步促进了Linux在嵌入式系统中的应用。 内核高效稳定 Linux内核的高效和稳定已经在各个领域内得到了大量事实的验证,Linux的内核设计非常精巧,分成进程调度、内存管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口五大部分,其独特的模块机制可以根据用户的需要,实时地将某些模块插入到内核或从内核中移走。这些特性使得Linux系统内核可以裁剪得非常小巧,很适合于嵌入式系统的需要。 开放源码,软件丰富 Linux是开放源代码的自由操作系统,它为用户提供了最大限度的自由度,由于嵌入式系统千差万别,往往需要针对具体的应用进行修改和优化,因而获得源代码就变得至关重要了。Linux的软件资源十分丰富,每一种通用程序在Linux上几乎都可以找到,并且数量还在不断增加。在Linux上开发嵌入式应用软件一般不用从头做起,而是可以选择一个类似的自由软件做为原型,在其上进行二次开发。 优秀的开发工具 开发嵌入式系统的关键是需要有一套完善的开发和调试工具。传统的嵌入式开发调试工具是在线仿真器(In-Circuit Emulator,ICE),它通过取代目标板的微处理器,给目标程序提供一个完整的仿真环境,从而使开发者能够非常清楚地了解到程序在目标板上的工作状态,便于监视和调试程序。在线仿真器的价格非常昂贵,而且只适合做非常底层的调试,如果使用的是嵌入式Linux,一旦软硬件能够支持正常的串口功能时,即使不用在线仿真器也可以很好地进行开发和调试工作,从而节省了一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链(Tool Chain),它利用GNU的gcc做编译器,用gdb、kgdb、xgdb做调试工具,能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。 完善的网络通信和文件管理机制 Linux至诞生之日起就与Internet密不可分,支持所有标准的Internet网络协议,并且很容易移植到嵌入式系统当中。此外,Linux还支持ext2、fat16、fat32、romfs等文件系统,这些都为开发嵌入式系统应用打下了很好的基础。 2.2 挑战 目前,嵌入式Linux系统的研发热潮正在蓬勃兴起,并且占据了很大的市场份额,除了一些传统的Linux公司(如RedHat、MontaVista等)正在从事嵌入式Linux的开发和应用之外,IBM、Intel、Motorola等着名企业也开始进行嵌入式Linux的研究。虽然前景一片灿烂,但就目前而言,嵌入式Linux的研究成果与市场的真正要求仍有一段差距,要开发出真正成熟的嵌入式Linux系统,还需要从以下几个方面做出努力。 提高系统实时性 Linux虽然已经被成功地应用到了PDA、移动电话、车载电视、机顶盒、网络微波炉等各种嵌入式设备上,但在医疗、航空、交通、工业控制等对实时性要求非常严格的场合中还无法直接应用,原因在于现有的Linux是一个通用的操作系统,虽然它也采用了许多技术来加快系统的运行和响应速度,并且符合POSIX 1003.1b标准,但从本质上来说并不是一个嵌入式实时操作系统。Linux的内核调度策略基本上是沿用UNIX系统的,将它直接应用于嵌入式实时环境会有许多缺陷,如在运行内核线程时中断被关闭,分时调度策略存在时间上的不确定性,以及缺乏高精度的计时器等等。正因如此,利用Linux作为底层操作系统,在其上进行实时化改造,从而构建出一个具有实时处理能力的嵌入式系统,是现在日益流行的解决方案。 改善内核结构 Linux内核采用的是整体式结构(Monolithic),整个内核是一个单独的、非常大的程序,这样虽然能够使系统的各个部分直接沟通,有效地缩短任务之间的切换时间,提高系统响应速度,但与嵌入式系统存储容量小、资源有限的特点不相符合。嵌入式系统经常采用的是另一种称为微内核(Microkernel)的体系结构,即内核本身只提供一些最基本的操作系统功能,如任务调度、内存管理、中断处理等,而类似于文件系统和网络协议等附加功能则运行在用户空间中,并且可以根据实际需要进行取舍。Microkernel的执行效率虽然比不上Monolithic,但却大大减小了内核的体积,便于维护和移植,更能满足嵌入式系统的要求。可以考虑将Linux内核部分改造成Microkernel,使Linux在具有很高性能的同时,又能满足嵌入式系统体积小的要求。 完善集成开发平台 引入嵌入式Linux系统集成开发平台,是嵌入式Linux进一步发展和应用的内在要求。传统上的嵌入式系统都是面向具体应用场合的,软件和硬件之间必须紧密配合,但随着嵌入式系统规模的不断扩大和应用领域的不断扩展,嵌入式操作系统的出现就成了一种必然,因为只有这样才能促成嵌入式系统朝层次化和模块化的方向发展。很显然,嵌入式集成开发平台也是符合上述发展趋势的,一个优秀的嵌入式集成开发环境能够提供比较完备的仿真功能,可以实现嵌入式应用软件和嵌入式硬件的同步开发,从而摆脱了"嵌入式应用软件的开发依赖于嵌入式硬件的开发,并且以嵌入式硬件的开发为前提"的不利局面。一个完整的嵌入式集成开发平台通常包括编译器、连接器、调试器、跟踪器、优化器和集成用户界面,目前Linux在基于图形界面的特定系统定制平台的研究上,与Windows CE等商业嵌入式操作系统相比还有很大差距,整体集成开发环境有待提高和完善。 回页首 三、关键技术 嵌入式系统是一种根据特定用途所专门开发的系统,它只完成预期要完成的功能,因此其开发过程和开发环境同传统的软件开发相比有着显着的不同。 3.1 开发流程 在嵌入式系统的应用开发中,整个系统的开发过程如图2所示: 图2 嵌入式系统的开发流程 嵌入式系统发展到今天,对应于各种微处理器的硬件平台一般都是通用的、固定的、成熟的,这就大大减少了由硬件系统引入错误的机会。此外,由于嵌入式操作系统屏蔽了底层硬件的复杂性,使得开发者通过操作系统提供的API函数就可以完成大部分工作,因此大大简化了开发过程,提高了系统的稳定性。嵌入式系统的开发者现在已经从反复进行硬件平台设计的过程中解脱出来,从而可以将主要精力放在满足特定的需求上。 嵌入式系统通常是一个资源受限的系统,因此直接在嵌入式系统的硬件平台上编写软件比较困难,有时候甚至是不可能的。目前一般采用的解决办法是首先在通用计算机上编写程序,然后通过交叉编译生成目标平台上可以运行的二进制代码格式,最后再下载到目标平台上的特定位置上运行。 需要交叉开发环境(Cross Development Environment)的支持是嵌入式应用软件开发时的一个显着特点,交叉开发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境,它与运行嵌入式应用软件的环境有所不同,通常采用宿主机/目标机模式,如图3所示。 图3 交叉开发环境 宿主机(Host)是一台通用计算机(如PC机或者工作站),它通过串口或者以太网接口与目标机通信。宿主机的软硬件资源比较丰富,不但包括功能强大的操作系统(如Windows和Linux),而且还有各种各样优秀的开发工具(如WindRiver的Tornado、Microsoft的Embedded Visual C++等),能够大大提高嵌入式应用软件的开发速度和效率。 目标机(Target)一般在嵌入式应用软件开发期间使用,用来区别与嵌入式系统通信的宿主机,它可以是嵌入式应用软件的实际运行环境,也可以是能够替代实际运行环境的仿真系统,但软硬件资源通常都比较有限。嵌入式系统的交叉开发环境一般包括交叉编译器、交叉调试器和系统仿真器,其中交叉编译器用于在宿主机上生成能在目标机上运行的代码,而交叉调试器和系统仿真器则用于在宿主机与目标机间完成嵌入式软件的调试。在采用宿主机/目标机模式开发嵌入式应用软件时,首先利用宿主机上丰富的资源和良好的开发环境开发和仿真调试目标机上的软件,然后通过串口或者以网络将交叉编译生成的目标代码传输并装载到目标机上,并在监控程序或者操作系统的支持下利用交叉调试器进行分析和调试,最后目标机在特定环境下脱离宿主机单独运行。 建立交叉开发环境是进行嵌入式软件开发的第一步,目前常用的交叉开发环境主要有开放和商业两种类型。开放的交叉开发环境的典型代表是GNU工具链、目前已经能够支持x86、ARM、MIPS、PowerPC等多种处理器。商业的交叉开发环境则主要有Metrowerks CodeWarrior、ARM Software Development Toolkit、SDS Cross compiler、WindRiver Tornado、Microsoft Embedded Visual C++等。 3.2 交叉编译和链接 在完成嵌入式软件的编码之后,需要进行编译和链接以生成可执行代码,由于开发过程大多是在使用Intel公司x86系列CPU的通用计算机上进行的,而目标环境的处理器芯片却大多为ARM、MIPS、PowerPC、DragonBall等系列的微处理器,这就要求在建立好的交叉开发环境中进行交叉编译和链接。 交叉编译器和交叉链接器是能够在宿主机上运行,并且能够生成在目标机上直接运行的二进制代码的编译器和链接器。例如在基于ARM体系结构的gcc交叉开发环境中,arm-linux-gcc是交叉编译器,arm-linux-ld是交叉链接器。通常情况下,并不是每一种体系结构的嵌入式微处理器都只对应于一种交叉编译器和交叉链接器,比如对于M68K体系结构的gcc交叉开发环境而言,就对应于多种不同的编译器和链接器。如果使用的是COFF格式的可执行文件,那么在编译Linux内核时需要使用m68k-coff-gcc和m68k-coff-ld,而在编译应用程序时则需要使用m68k-coff-pic-gcc和m68k-coff-pic-ld。 嵌入式系统在链接过程中通常都要求使用较小的函数库,以便最后产生的可执行代码能够尽可能地小,因此实际运用时一般使用经过特殊处理的函数库。对于嵌入式Linux系统来讲,功能越来越强、体积越来越大的C语言函数库glibc和数学函数库libm已经很难满足实际的需要,因此需要采用它们的精化版本uClibc、uClibm和newlib等。 目前嵌入式的集成开发环境都支持交叉编译和交叉链接,如WindRiver Tornado和GNU工具链等,编写好的嵌入式软件经过交叉编译和交叉链接后通常会生成两种类型的可执行文件:用于调试的可执行文件和用于固化的可执行文件。 3.3 交叉调试 嵌入式软件经过编译和链接后即进入调试阶段,调试是软件开发过程中必不可少的一个环节,嵌入式软件开发过程中的交叉调 ~

Ⅵ 嵌入式C语言和普通的C语言有什么区别,有什么新的东西吗

语法上没什么区别,就是普通的c编程是在OS之上,有很多的标准库函数可以调用,分配的内存就是PC机的内存,处理器就是PC的CPU。 而嵌入式C编程的话会涉及到操作硬件,所以底层没有库函数调用,需要自己编写操作硬件的函数,另外编译的时候是用交叉编译器,内存是芯片上的ram, 处理器就是芯片带的处理器,例如ARM或者MIPS等等,而不是PC的x86 CPU, 还有就是在写程序的时候更注重程序的优化和效率,因为嵌入式硬件资源相对PC有限,实时性较强等等。

希望对你有帮助。

Ⅶ 编写嵌入式c语言程序用什么软件

编写C语言的软件叫:c语言编译器;
而支持c语言的编译器比较多:
在单片机等嵌入式开发中最主要用的是:keil c
在我们常用的windows系统下最常用的是Visual C++编译器
其他的还有很多
下面是windows系统下,大学教学中目前开在广泛使用的编译器Visual C++ 6.0
下载地址在我的网盘,在网盘里还有一些c,c++的实例可以下载
中文版:
英文版:

Ⅷ 编译器开发 与 嵌入式开发 哪个未来的前景比较好

嵌入式开发吧,编译器开发目前入门难,提高更难,而且又偏门。嵌入式运用广而且需求大,未来潜力大!

Ⅸ 如何为嵌入式开发建立交叉编译环境

下面我们将以建立针对arm的交叉编译开发环境为例来解说整个过程,其他的体系结构与这个相类似,只要作一些对应的改动。我的开发环境是,宿主机 i386-redhat-7.2,目标机 arm。
这个过程如下
1. 下载源文件、补丁和建立编译的目录
2. 建立内核头文件
3. 建立二进制工具(binutils)
4. 建立初始编译器(bootstrap gcc)
5. 建立c库(glibc)
6. 建立全套编译器(full gcc)
下载源文件、补丁和建立编译的目录
1. 选定软件版本号
选择软件版本号时,先看看glibc源代码中的INSTALL文件。那里列举了该版本的glibc编译时所需的binutils 和gcc的版本号。例如在 glibc-2.2.3/INSTALL 文件中推荐 gcc 用 2.95以上,binutils 用 2.10.1 以上版本。
我选的各个软件的版本是:
linux-2.4.21+rmk2
binutils-2.10.1
gcc-2.95.3
glibc-2.2.3
glibc-linuxthreads-2.2.3
如果你选的glibc的版本号低于2.2,你还要下载一个叫glibc-crypt的文件,例如glibc-crypt-2.1.tar.gz。 Linux 内核你可以从www.kernel.org 或它的镜像下载。
Binutils、gcc和glibc你可以从FSF的ftp站点ftp://ftp.gun.org/gnu/ 或它的镜像去下载。 在编译glibc时,要用到 Linux 内核中的 include 目录的内核头文件。如果你发现有变量没有定义而导致编译失败,你就改变你的内核版本号。例如我开始用linux-2.4.25+vrs2,编译glibc-2.2.3 时报 BUS_ISA 没定义,后来发现在 2.4.23 开始它的名字被改为 CTL_BUS_ISA。如果你没有完全的把握保证你改的内核改完全了,就不要动内核,而是把你的 Linux 内核的版本号降低或升高,来适应 glibc。
Gcc 的版本号,推荐用 gcc-2.95 以上的。太老的版本编译可能会出问题。Gcc-2.95.3 是一个比较稳定的版本,也是内核开发人员推荐用的一个 gcc 版本。
如果你发现无法编译过去,有可能是你选用的软件中有的加入了一些新的特性而其他所选软件不支持的原因,就相应降低该软件的版本号。例如我开始用 gcc-3.3.2,发现编译不过,报 as、ld 等版本太老,我就把 gcc 降为 2.95.3。 太新的版本大多没经过大量的测试,建议不要选用。
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2. 建立工作目录
首先,我们建立几个用来工作的目录:
在你的用户目录,我用的是用户liang,因此用户目录为 /home/liang,先建立一个项目目录embedded。
$pwd
/home/liang
$mkdir embedded
再在这个项目目录 embedded 下建立三个目录 build-tools、kernel 和 tools。
build-tools-用来存放你下载的 binutils、gcc 和 glibc 的源代码和用来编译这些源代码的目录。
kernel-用来存放你的内核源代码和内核补丁。
tools-用来存放编译好的交叉编译工具和库文件。
$cd embedded
$mkdir build-tools kernel tools
执行完后目录结构如下:
$ls embedded
build-tools kernel tools
3. 输出和环境变量
我们输出如下的环境变量方便我们编译。
$export PRJROOT=/home/liang/embedded
$export TARGET=arm-linux
$export PREFIX=$PRJROOT/tools
$export TARGET_PREFIX=$PREFIX/$TARGET
$export PATH=$PREFIX/bin:$PATH
如果你不惯用环境变量的,你可以直接用绝对或相对路径。我如果不用环境变量,一般都用绝对路径,相对路径有时会失败。环境变量也可以定义在.bashrc文件中,这样当你logout或换了控制台时,就不用老是export这些变量了。
体系结构和你的TAEGET变量的对应如下表

你可以在通过glibc下的config.sub脚本来知道,你的TARGET变量是否被支持,例如:
$./config.sub arm-linux
arm-unknown-linux-gnu
在我的环境中,config.sub 在 glibc-2.2.3/scripts 目录下。
网上还有一些 HOWTO 可以参考,ARM 体系结构的《The GNU Toolchain for ARM Target HOWTO》,PowerPC 体系结构的《Linux for PowerPC Embedded Systems HOWTO》等。对TARGET的选取可能有帮助。
4. 建立编译目录
为了把源码和编译时生成的文件分开,一般的编译工作不在的源码目录中,要另建一个目录来专门用于编译。用以下的命令来建立编译你下载的binutils、gcc和glibc的源代码的目录。
$cd $PRJROOT/build-tools
$mkdir build-binutils build-boot-gcc build-gcc build-glibc gcc-patch
build-binutils-编译binutils的目录
build-boot-gcc-编译gcc 启动部分的目录
build-glibc-编译glibc的目录
build-gcc-编译gcc 全部的目录
gcc-patch-放gcc的补丁的目录
gcc-2.95.3 的补丁有 gcc-2.95.3-2.patch、gcc-2.95.3-no-fixinc.patch 和gcc-2.95.3-returntype-fix.patch,可以从 http://www.linuxfromscratch.org/ 下载到这些补丁。
再将你下载的 binutils-2.10.1、gcc-2.95.3、glibc-2.2.3 和 glibc-linuxthreads-2.2.3 的源代码放入 build-tools 目录中
看一下你的 build-tools 目录,有以下内容:
$ls
binutils-2.10.1.tar.bz2 build-gcc gcc-patch
build-binutls build-glibc glibc-2.2.3.tar.gz
build-boot-gcc gcc-2.95.3.tar.gz glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz
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建立内核头文件
把你从 www.kernel.org 下载的内核源代码放入 $PRJROOT /kernel 目录
进入你的 kernel 目录:
$cd $PRJROOT /kernel
解开内核源代码
$tar -xzvf linux-2.4.21.tar.gz

$tar -xjvf linux-2.4.21.tar.bz2
小于 2.4.19 的内核版本解开会生成一个 linux 目录,没带版本号,就将其改名。
$mv linux linux-2.4.x
给 Linux 内核打上你的补丁
$cd linux-2.4.21
$patch -p1 < ../patch-2.4.21-rmk2
编译内核生成头文件
$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
你也可以用 config 和 xconfig 来代替 menuconfig,但这样用可能会没有设置某些配置文件选项和没有生成下面编译所需的头文件。推荐大家用 make menuconfig,这也是内核开发人员用的最多的配置方法。配置完退出并保存,检查一下的内核目录中的 include/linux/version.h 和 include/linux/autoconf.h 文件是不是生成了,这是编译 glibc 是要用到的,version.h 和 autoconf.h 文件的存在,也说明了你生成了正确的头文件。
还要建立几个正确的链接
$cd include
$ln -s asm-arm asm
$cd asm
$ln -s arch-epxa arch
$ln -s proc-armv proc
接下来为你的交叉编译环境建立你的内核头文件的链接
$mkdir -p $TARGET_PREFIX/include
$ln -s $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/linux $TARGET_PREFIX/include/linux
$in -s $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/asm-arm $TARGET_PREFIX/include/asm
也可以把 Linux 内核头文件拷贝过来用
$mkdir -p $TARGET_PREFIX/include
$cp -r $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/linux $TARGET_PREFIX/include
$cp -r $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/asm-arm $TARGET_PREFIX/include
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建立二进制工具(binutils)
binutils是一些二进制工具的集合,其中包含了我们常用到的as和ld。
首先,我们解压我们下载的binutils源文件。
$cd $PRJROOT/build-tools
$tar -xvjf binutils-2.10.1.tar.bz2
然后进入build-binutils目录配置和编译binutils。
$cd build-binutils
$../binutils-2.10.1/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX
--target 选项是指出我们生成的是 arm-linux 的工具,--prefix 是指出我们可执行文件安装的位置。
会出现很多 check,最后产生 Makefile 文件。
有了 Makefile 后,我们来编译并安装 binutils,命令很简单。
$make
$make install
看一下我们 $PREFIX/bin 下的生成的文件
$ls $PREFIX/bin
arm-linux-addr2line arm-linux-gasp arm-linux-objmp arm-linux-strings
arm-linux-ar arm-linux-ld arm-linux-ranlib arm-linux-strip
arm-linux-as arm-linux-nm arm-linux-readelf
arm-linux-c++filt arm-linux-obj arm-linux-size
我们来解释一下上面生成的可执行文件都是用来干什么的
add2line - 将你要找的地址转成文件和行号,它要使用 debug 信息。
Ar-产生、修改和解开一个存档文件
As-gnu 的汇编器
C++filt-C++ 和 java 中有一种重载函数,所用的重载函数最后会被编译转化成汇编的标号,c++filt 就是实现这种反向的转化,根据标号得到函数名。
Gasp-gnu 汇编器预编译器。
Ld-gnu 的连接器
Nm-列出目标文件的符号和对应的地址
Obj-将某种格式的目标文件转化成另外格式的目标文件
Objmp-显示目标文件的信息
Ranlib-为一个存档文件产生一个索引,并将这个索引存入存档文件中
Readelf-显示 elf 格式的目标文件的信息
Size-显示目标文件各个节的大小和目标文件的大小
Strings-打印出目标文件中可以打印的字符串,有个默认的长度,为4
Strip-剥掉目标文件的所有的符号信息
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建立初始编译器(bootstrap gcc)
首先进入 build-tools 目录,将下载 gcc 源代码解压
$cd $PRJROOT/build-tools
$tar -xvzf gcc-2.95.3.tar.gz
然后进入 gcc-2.95.3 目录给 gcc 打上补丁
$cd gcc-2.95.3
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3.-2.patch
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3.-no-fixinc.patch
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3-returntype-fix.patch
echo timestamp > gcc/cstamp-h.in
在我们编译并安装 gcc 前,我们先要改一个文件 $PRJROOT/gcc/config/arm/t-linux,把
TARGET_LIBGCC2-CFLAGS = -fomit-frame-pointer -fPIC
这一行改为
TARGET_LIBGCC2-CFLAGS = -fomit-frame-pointer -fPIC -Dinhibit_libc -D__gthr_posix_h
你如果没定义 -Dinhibit,编译时将会报如下的错误
../../gcc-2.95.3/gcc/libgcc2.c:41: stdlib.h: No such file or directory
../../gcc-2.95.3/gcc/libgcc2.c:42: unistd.h: No such file or directory
make[3]: *** [libgcc2.a] Error 1
make[2]: *** [stmp-multilib-sub] Error 2
make[1]: *** [stmp-multilib] Error 1
make: *** [all-gcc] Error 2
如果没有定义 -D__gthr_posix_h,编译时会报如下的错误
In file included from gthr-default.h:1,
from ../../gcc-2.95.3/gcc/gthr.h:98,
from ../../gcc-2.95.3/gcc/libgcc2.c:3034:
../../gcc-2.95.3/gcc/gthr-posix.h:37: pthread.h: No such file or directory
make[3]: *** [libgcc2.a] Error 1
make[2]: *** [stmp-multilib-sub] Error 2
make[1]: *** [stmp-multilib] Error 1
make: *** [all-gcc] Error 2
还有一种与-Dinhibit同等效果的方法,那就是在你配置configure时多加一个参数-with-newlib,这个选项不会迫使我们必须使用newlib。我们编译了bootstrap-gcc后,仍然可以选择任何c库。
接着就是配置boostrap gcc, 后面要用bootstrap gcc 来编译 glibc 库。
$cd ..; cd build-boot-gcc
$../gcc-2.95.3/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX \
>--without-headers --enable-languages=c --disable-threads
这条命令中的 -target、--prefix 和配置 binutils 的含义是相同的,--without-headers 就是指不需要头文件,因为是交叉编译工具,不需要本机上的头文件。-enable-languages=c是指我们的 boot-gcc 只支持 c 语言。--disable-threads 是去掉 thread 功能,这个功能需要 glibc 的支持。
接着我们编译并安装 boot-gcc
$make all-gcc
$make install-gcc
我们来看看 $PREFIX/bin 里面多了哪些东西
$ls $PREFIX/bin
你会发现多了 arm-linux-gcc 、arm-linux-unprotoize、cpp 和 gcov 几个文件。
Gcc-gnu 的 C 语言编译器
Unprotoize-将 ANSI C 的源码转化为 K&R C 的形式,去掉函数原型中的参数类型。
Cpp-gnu的 C 的预编译器
Gcov-gcc 的辅助测试工具,可以用它来分析和优程序。
使用 gcc3.2 以及 gcc3.2 以上版本时,配置 boot-gcc 不能使用 --without-headers 选项,而需要使用 glibc 的头文件。
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建立 c 库(glibc)
首先解压 glibc-2.2.3.tar.gz 和 glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz 源代码
$cd $PRJROOT/build-tools
$tar -xvzf glibc-2.2.3.tar.gz
$tar -xzvf glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz --directory=glibc-2.2.3
然后进入 build-glibc 目录配置 glibc
$cd build-glibc
$CC=arm-linux-gcc ../glibc-2.2.3/configure --host=$TARGET --prefix="/usr"
--enable-add-ons --with-headers=$TARGET_PREFIX/include
CC=arm-linux-gcc 是把 CC 变量设成你刚编译完的boostrap gcc,用它来编译你的glibc。--enable-add-ons是告诉glibc用 linuxthreads 包,在上面我们已经将它放入了 glibc 源码目录中,这个选项等价于 -enable-add-ons=linuxthreads。--with-headers 告诉 glibc 我们的linux 内核头文件的目录位置。
配置完后就可以编译和安装 glibc
$make
$make install_root=$TARGET_PREFIX prefix="" install
然后你还要修改 libc.so 文件

GROUP ( /lib/libc.so.6 /lib/libc_nonshared.a)
改为
GROUP ( libc.so.6 libc_nonshared.a)
这样连接程序 ld 就会在 libc.so 所在的目录查找它需要的库,因为你的机子的/lib目录可能已经装了一个相同名字的库,一个为编译可以在你的宿主机上运行的程序的库,而不是用于交叉编译的。
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建立全套编译器(full gcc)
在建立boot-gcc 的时候,我们只支持了C。到这里,我们就要建立全套编译器,来支持C和C++。
$cd $PRJROOT/build-tools/build-gcc
$../gcc-2.95.3/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX --enable-languages=c,c++
--enable-languages=c,c++ 告诉 full gcc 支持 c 和 c++ 语言。
然后编译和安装你的 full gcc
$make all
$make install
我们再来看看 $PREFIX/bin 里面多了哪些东西
$ls $PREFIX/bin
你会发现多了 arm-linux-g++ 、arm-linux-protoize 和 arm-linux-c++ 几个文件。
G++-gnu的 c++ 编译器。
Protoize-与Unprotoize相反,将K&R C的源码转化为ANSI C的形式,函数原型中加入参数类型。
C++-gnu 的 c++ 编译器。
到这里你的交叉编译工具就算做完了,简单验证一下你的交叉编译工具。
用它来编译一个很简单的程序 helloworld.c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("hello world\n");
return 0;
}
$arm-linux-gcc helloworld.c -o helloworld
$file helloworld
helloworld: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1,
dynamically linked (uses shared libs), not stripped
上面的输出说明你编译了一个能在 arm 体系结构下运行的 helloworld,证明你的编译工具做成功了。
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