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嵌入式软件开发之调整C库使其适应目标硬件解析
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2017-10-19
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13.3 调整C库使其适应目标硬件
默认情况下，C库利用semihosting机制来提供设备驱动级的功能，使得主机能够用作输入和输出设备。这种机制对于嵌入式开发十分有用，因为用于开发的硬件系统通常没有最终系统的输入和输出设备。
本节介绍如何重定向代码中的Semihosting库函数，使其真正适用目标系统。
13.3.1 C库函数重定向
所谓C库函数重定向，就是用户使用自己编写的函数代码代替C库中的函数，使最终程序更适用于实际的目标硬件。图13.6显示了C库函数重定向的过程。
图13.6 C库函数重定向
最简单的函数重定向的例子就是用户希望fputc（）函数能够将字符从目标系统的串口输出而不是在调试时将字符从调试器的控制台输出。这时就需要重新实现该函数。下面的例子将fputc（）的输入字符参数重新指向一连续输出函数sendchar（），将该例在一个独立的源文件中实现的。这样，fputc（）在依目标而定的输出和C库标准输出函数之间充当一个抽象层。
例子程序的代码如下所示。
extern void sendchar（char *ch）;
int fputc（int ch， FILE *f）
{ /* 向UART写一个字符 */
char tempch = ch;
sendchar（&tempch）;
return ch;
}
13.3.2 从最终代码映像中去掉Semihosting
在一个实际的应用程序中，不可能支持Semihosting的SWI操作机制。因此，必须在最终的代码映像中去掉C库中的Semihosting函数。
为确保最终映像文件中没有链接Semihosting的SWI的函数，必须引入符号__use_no_semihosting_swi。使用方法如下所示。
· 在C模块中，使用#pragma命令：
#pragma import（__use_no_semihosting_swi）
· 在汇编语言模块中，使用IMPORT命令：
IMPORT __use_no_semihosting_swi
如果在程序中引入了__use_no_semihosting_swi，但最终映像仍链接了Semihosting库，链接器会报告如下错误：
Error： L6200E： Symbol __semihosting_swi_guard multiply defined （by use_semi.o and use_no_semi.o）。
为帮助找出这些使用了Semihosting的函数，可以使用-verbose链接选项。这样，在输出结果中，C库函数将被标以__I_use_semihosting_swi的标记。下面这段链接器的输出显示了使用-verbose链接选项后的结果。
Loading member sys_exit.o from c_a__un.l.
definition： _sys_exit
reference ： __I_use_semihosting_swi
这时，要使程序正确执行，用户必须为标记了的函数提供自己的实现方法。
注意链接器不会报告应用程序代码中的任何使用Semihosting SWI 的函数。只有当从 C 库链接了使用Semihosting SWI 的函数时才发生错误。
默认情况下，C库利用semihosting机制来提供设备驱动级的功能，使得主机能够用作输入和输出设备。这种机制对于嵌入式开发十分有用，因为用于开发的硬件系统通常没有最终系统的输入和输出设备。
本节介绍如何重定向代码中的Semihosting库函数，使其真正适用目标系统。
13.3.1 C库函数重定向
所谓C库函数重定向，就是用户使用自己编写的函数代码代替C库中的函数，使最终程序更适用于实际的目标硬件。图13.6显示了C库函数重定向的过程。
图13.6 C库函数重定向
最简单的函数重定向的例子就是用户希望fputc（）函数能够将字符从目标系统的串口输出而不是在调试时将字符从调试器的控制台输出。这时就需要重新实现该函数。下面的例子将fputc（）的输入字符参数重新指向一连续输出函数sendchar（），将该例在一个独立的源文件中实现的。这样，fputc（）在依目标而定的输出和C库标准输出函数之间充当一个抽象层。
例子程序的代码如下所示。
extern void sendchar（char *ch）;
int fputc（int ch， FILE *f）
{ /* 向UART写一个字符 */
char tempch = ch;
sendchar（&tempch）;
return ch;
}
13.3.2 从最终代码映像中去掉Semihosting
在一个实际的应用程序中，不可能支持Semihosting的SWI操作机制。因此，必须在最终的代码映像中去掉C库中的Semihosting函数。
为确保最终映像文件中没有链接Semihosting的SWI的函数，必须引入符号__use_no_semihosting_swi。使用方法如下所示。
· 在C模块中，使用#pragma命令：
#pragma import（__use_no_semihosting_swi）
· 在汇编语言模块中，使用IMPORT命令：
IMPORT __use_no_semihosting_swi
如果在程序中引入了__use_no_semihosting_swi，但最终映像仍链接了Semihosting库，链接器会报告如下错误：
Error： L6200E： Symbol __semihosting_swi_guard multiply defined （by use_semi.o and use_no_semi.o）。
为帮助找出这些使用了Semihosting的函数，可以使用-verbose链接选项。这样，在输出结果中，C库函数将被标以__I_use_semihosting_swi的标记。下面这段链接器的输出显示了使用-verbose链接选项后的结果。
Loading member sys_exit.o from c_a__un.l.
definition： _sys_exit
reference ： __I_use_semihosting_swi
这时，要使程序正确执行，用户必须为标记了的函数提供自己的实现方法。
注意链接器不会报告应用程序代码中的任何使用Semihosting SWI 的函数。只有当从 C 库链接了使用Semihosting SWI 的函数时才发生错误。
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