嵌入式系统基础教程 第12讲 第6章ARM开发工具.ppt

2008年6月28日 南京大学计算机系 《嵌入式系统原理与开发》 第12讲 南京大学计算机系 俞建新主讲 第6章 ARM开发工具 本章主要介绍以下内容： ARM开发工具概述 ARM映像文件格式 ADS基本工具与用法 ADS生成应用程序及调试的实例 RealView Development Suite（RVDS）介绍 Linux环境下GNU ARM工具链介绍 6.1 ARM开发工具概述 ARM开发工具根据功能的不同，可分为编译器、汇编器、连接器、调试器、嵌入式实时操作系统、函数库、评估板、JTAG仿真器、在线仿真器等。 目前世界上约有四十多家公司提供以上不同类别的产品。 在ARM开发工具中，ARM公司自己开发的套件工具功能最全面，最先进，最满足ARM规范，是学习和掌握的重点。 ARM嵌入式开发工具分类 单一工具与套件工具 SkyEye Armulator ADS RVDS 商用操作系统IDE工具/开源操作系统IED工具 ARM+VxWorks和Tornado ARM+Linux和VMware Windows平台和Linux平台 通用工具和公司内部专用工具 ADS、SDT和GNU 在Windows环境中，其代表性的工具产品是ARM公司的SDT（Software Development Toolkit）、ADS和新推出的RVDS。 在Linux环境中，主要是GNU开发工具，因这些工具互相兼容、前后贯穿、彼此配合，通常又称作GNU/Linux ARM工具链（GUN/Linux ARM tool chain）或者 GNU/Linux ARM交叉工具链（GUN/Linux ARM cross tool chain）。 6.2 ARM映像文件格式 什么是映像文件 映像文件（image）是一个计算机上的可执行文件，在执行之前被加载到计算机的存储器中。通常，一个映像文件中包含多个线程。 ELF目标文件 ARM集成开发环境中的各种源文件（包括汇编程序、C程序以及C++程序）经过ARM编译器编译之后，生成ELF格式的目标文件。 ELF目标文件的文件名后缀是.o。 ARM映像文件.axf 目标文件.o和相应的C/C++运行时库.a经过ARM连接器连接后，生成.axf映像文件。.axf映像文件也是ELF格式的，只是包含特定格式的调试信息，可在开发板上调试运行。 不含调试信息的映像文件 映像文件调试结束之后，可以使用fromelf工具将映像文件中的调试信息和注释过滤掉，生成二进制的可加载映像文件（通常带后缀.bin，也可以无后缀）。可加载映像文件可写入嵌入式设备的ROM中，在加电启动过程执行。 6.2.1 ELF文件格式简介 ELF（Executable and Linking Format）格式是可执行连接文件格式，是Unix系统实验室（USL）作为一种应用程序二进制（文件）接口（ABI， Application Binary Interface）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体系结构上不同操作系统之间可移植的二进制文件格式。 三种ELF文件类型 ELF文件是x86 Linux下的一种常用目标文件格式，也是ARM处理器的常用目标文件格式。它有三种主要类型： （1）适于连接的可重定位文件（relocatable file），通常后缀为.o。 （2）适于执行的可执行文件（execuable file），规定了如何创建一个程序的进程映像，加载到内存执行。 （3）共享目标文件（shared object file），Unix/Linux环境下的后缀为.so，ADS环境下的后缀为.a。 ELF文件结构 ELF文件具有双重特性： ARM连接器把ELF文件当作由节头部表（section header table）描述的一组逻辑节（section），而系统加载器则把ELF文件当作由程序头部表（program header table）描述的一组代码段（segment）。 在一个代码段通常几个节组成。 ELF文件格式的两种视图（图6-1） 连接视图和执行视图 由于ELF文件既可以是可重定位的目标文件，又可以是可执行文件。这样我们可以从两个视图来观察ELF文件的主体数据结构。参看上一幅幻灯片视图（图6-1）。 其中的(a)分图给出的视图是连接视图，(b)分图 给出的视图是执行视图。 ELF 头部结构 每一个ELF文件都是以一个ELF header结构字段开始。ELF header结构字段的定义在下一页幻灯片视图给出，该结构为52个字节长，由14个字段组成。 ELF文件中的结构信息（图6-2） ELF文件头部结构14个字段说明-1 e_ident字段是ELF文件的标识信息，占1