嵌入式軟件開發(fā)之：編譯器的缺省行為
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13.2 編譯器的缺省行為
多數(shù)嵌入式應(yīng)用程序最初都是在原型環(huán)境下開發(fā)的。無論什么樣的原型仿真環(huán)境與最終產(chǎn)品環(huán)境都是有差異的。因此，考慮如何將嵌入式應(yīng)用程序從其所依賴的開發(fā)工具或調(diào)試環(huán)境中移植到在目標(biāo)硬件上獨(dú)立運(yùn)行是非常重要的。
開始編寫嵌入式應(yīng)用程序時，開發(fā)者可能并不清楚目標(biāo)硬件的具體規(guī)格。如，目標(biāo)系統(tǒng)使用了什么樣的外圍設(shè)備、存儲器映射情況甚至不能確定處理器的型號。
為在了解這些詳細(xì)信息前能夠繼續(xù)軟件的開發(fā)，RVCT工具提供了很多默認(rèn)的操作，使用戶能編譯和調(diào)試與目標(biāo)系統(tǒng)無關(guān)的應(yīng)用程序代碼。下面詳細(xì)介紹這些編譯選項(xiàng)，只有深入了解這些編譯選項(xiàng)設(shè)置，才能使開發(fā)更順利的進(jìn)行。
13.2.1 Semihosting
1．Semihosting簡介
在RVCT C庫中，對某些ISO C功能的支持由主機(jī)調(diào)試環(huán)境提供。提供該功能的機(jī)制被稱為Semihostin[1]。大多數(shù)的ARM調(diào)試系統(tǒng)都支持Semihosting機(jī)制，如ReslView Debugger AXD等。
調(diào)試系統(tǒng)提供這種機(jī)制是非常有用的，因?yàn)橛糜陂_發(fā)使用的硬件系統(tǒng)經(jīng)常沒有最終系統(tǒng)的所有輸入和輸出設(shè)備。在這種情況下，Semihosting可讓主機(jī)代替目標(biāo)系統(tǒng)提供這些設(shè)備的功能。舉例來說，此機(jī)制可以用于啟用C庫中的函數(shù)（例如，printf()和scanf()）使用主機(jī)的屏幕和鍵盤，而不使用目標(biāo)系統(tǒng)的屏幕和鍵盤。
半主機(jī)由一組已定義的SWI操作來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用程序調(diào)用相應(yīng)的SWI，然后由調(diào)試代理程序（Debug Agent）處理SWI異常。調(diào)試代理程序完成系統(tǒng)與主機(jī)之間的通信。
圖13.1顯示了Semihosting機(jī)制的處理過程。
圖13.1 Semihosting機(jī)制的處理過程
在很多情況下，Semihosting SWI由庫函數(shù)內(nèi)的代碼調(diào)用。應(yīng)用程序也可以直接調(diào)用。支持ARM C庫中Semihosting的詳細(xì)信息，請參閱ARM相關(guān)文檔。
2．Semihosting軟件接口
ARM和Thumb SWI指令包含一個軟中斷號，該中斷號可以被應(yīng)用程序使用。此編號可以由系統(tǒng)中的SWI處理程序進(jìn)行解碼。有關(guān)SWI處理程序的詳細(xì)信息，請參閱本書中ARM異常處理一節(jié)。
Semihosting使用固定的中斷號調(diào)用相應(yīng)的處理程序。用于Semihosting的SWI是：
· 0x123456（在ARM狀態(tài)下）；
· 0xAB（在Thumb狀態(tài)下）。
| 注意 | 用戶在編寫自己的中斷處理程序時，避免使用Semihosting已經(jīng)使用的中斷向量號。 |
調(diào)試代理通過SWI的中斷向量號識別該軟中斷是目標(biāo)系統(tǒng)提出的Semihosting請求。具體是何種Semihosting請求（鍵盤輸入請求或屏幕顯示請求），通過向寄存器r0傳遞不同的參數(shù)進(jìn)行區(qū)分。所有其他參數(shù)通過一個數(shù)據(jù)塊進(jìn)行傳遞。該數(shù)據(jù)塊的地址通過寄存器r1傳遞給中斷處理程序。軟中斷的處理結(jié)果放在r0中返回，也可以通過顯式的返回值或傳遞數(shù)據(jù)塊的指針帶回程序的處理結(jié)果。即使未返回結(jié)果，也假定r0是被使用的。
用r0傳遞的可用Semihosting操作編號分配如下：
· 0x00-0x31 這些編號由ARM公司使用；
· 0x32-0xFF 這些編號由ARM公司保留，以備將來使用；
· 0x100-0x1FF 這些編號保留給用戶應(yīng)用程序。
| 注意 | 雖然這些編號ARM公司不使用，用戶可以使用這些編號編寫自己的SWI操作，但建議使用其他 SWI 編號，而不要使用Semihosting SWI 編號和這些Semihosting的預(yù)留操作類型編號。 |
· 0x200-0xFFFFFFFF這些編號未定義。當(dāng)前未使用并且不推薦使用這些編號。
在以下部分中，操作名稱之后的括號中的編號是調(diào)用Semihosting操作時放入r0的值。例如，SYS_OPEN(0x01)。
如果從匯編語言代碼中調(diào)用SWI，最好使用semihost.h中定義的操作名稱?？梢杂?EQU 偽操作定義操作名稱。例如：
SYS_OPEN EQU 0x01
SYS_CLOSE EQU 0x02
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