ARM：Makefile编写、链接脚本编写、裸板shell框架

2019-11-11 01:19:08

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《Makefile编写、链接脚本编写、裸板shell框架》<tips>' 工具：UtraEdit 代码编辑工具// 此工具里面 Ctrl + h 查看ASCII码<tips>vi中命令模式下：':e main.c // 打开main.c':bn // 回到刚才的.c文件1. 关于 /r /n的问题windows系统中：/r 回到行首 0x0d/n 到下一行 0x0alinux系统中，只需要一个字符：/nhexdump -C 1.txt // 1.txt 里面敲回车一、关于Makefile - // 查着用即可不用学1) env/GNU make v3.80完整版中文指南.pdf2) 跟我一起写Makefile（后补--->）makefile主要分为三部分：目标文件[target]：依赖文件[dependencies] [1个Tab]规则'make与makefile 的作用：make工具用来管理大型软件的编译：- 自动判断一个程序的哪些文件需要编译，并且能用命令来执行编译操作；- 实现类似集成开发环境(IDE)自动化编译；makefile定义了一系列的规则来指定：- 哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译更复杂的功能操作。- makefile中可以执行操作系统的命令现阶段达标：可以写最简单的Makefile。$:'vi Makefile' $< 代表依赖文件' $@ 代表目标文件

/** 代码演示 - Makefile **/NAME=shellELF=$(NAME).elf  #shell.elfBIN=$(NAME).bin  #shell.binOBJS=main.o uart.oCC=arm-cortex_a9-linux-gnueabi-gccLD=arm-cortex_a9-linux-gnueabi-ldOBJCOPY=arm-cortex_a9-linux-gnueabi-objcopyCFLAGS=-nostdlib -WallLDFLAGS=-nostdlib -nostartfiles$(BIN):$(ELF)         $(OBJCOPY) -O binary $(ELF) $(BIN)         cp $(BIN) /tftpboot/$(ELF):$(OBJS)         $(LD) $(LDFLAGS) -Ttext=0x48000000 -emain $(OBJS) -o $(ELF)%.o:%.c       $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@clean:rm -rf $(BIN) $(ELF) $(OBJS) /tftpboot/$(BIN)// rm -vf ... 可以显示删除的文件列表提示信息二、关于链接脚本【链接器】- 将若干输入文件(.o file) 根据一定规则合并为一个输出文件；- 将标号的地址？？； // 半句话【链接脚本】- 连接工具的输入文件；- 链接脚本有自己的语法；'链接脚本的作用：1) 主要用于规定如何把输入文件内的SECTION放入输出文件内；2) 控制输出文件内各部分在程序地址空间内的布局；链接脚本文件$:'vi shell.lds/** 代码演示 - shell.lds **/ENTRY (main)  // -emainSECTIONS {    . = 0x48000000;  // 指定 .text的起始位置    .text : { // 代码段        main.o (.text)  // 可执行文件以main.o最先链接        * (.text)    }       .data : { // 数据段        * (.data)    }       .bss : { // BSS堆        * (.bss)    }}// 写完链接脚本文件后，Makefile 文件中对应可修改此句：$(ELF):$(OBJS)        $(LD) $(LDFLAGS) -Tshell.lds $(OBJS) -o $(ELF)' C语言指针复习【关注内存】char s1;char* s2;char s3[10];char* s4[10];s1 = 'a';s2 = 'b'; // 不合理，警告s2 = "12345";s2++;(*s2)++; // 【段错误】，12345是常量，在只读代码段，自增段错误！strcpy (s2, "hello"); // 【段错误】，(readonly)非法写入。s3[0] = 'c';s3[0] += 1;s3++; // 【错误】数组首地址，是地址常量，自增编译不通过（非左值）strcpy (s3, "world");/** 特例演示 - 指针 **/#include <stdio.h>#include <string.h>int main (void) {    char* s1 = "hello";    char* s2 = s1;  // 【内存】s2 在代码段 - 只读常量区    strcpy (s2, "world..");    PRintf ("s2 = %s/n", s2); // 段错误！    return 0;}/** 函数指针 **/方法一：int (*pfunc1) (int, int);pfunc1 = add;pfunc1 (1, 2); // 3方法二：typedef int (*PFUNC) (int, int);PFUNC pfunc2 = add;pfunc2 (10, 20); // 30方法三： // 最难的用法(*((int (*) (int, int))0x0000000000400544)) (1000, 2000);  // 3000/** 代码演示 - 函数指针、typedf、函数常地址 **/#include <stdio.h>int add (int x, int y) {    printf ("Enter add func.../n");    return x + y;}// 声明一个指针变量pFunc// 该4字节存储函数的地址// 存 <返回值是int，参数为int,int类型的函数地址>typedef int (*pFunc) (int, int);int main (void) {    int res = 0;    // res = add (1, 2); 正常调用    // 定义一个指针变量pfunc1    // 这个变量是个指针，bit32-4字节    // 该4字节存储1个函数的地址    // 存 <返回值是int，参数为int,int类型的函数地址>    int (*pfunc1) (int, int);    pfunc1 = add; // 函数名和数组名一样，可以代表其首地址    res = pfunc1 (10, 20);    printf ("res = %d/n", res); // 30    // ---------- typedef -----------    pFunc pfunc2;    pfunc2 = add;    res = pfunc2 (100, 200);    printf ("res = %d/n", res); // 300    // 函数指针最难的用法    res = (*((int (*) (int, int))0x0000000000400544)) (1000, 2000);    printf ("res = %d/n", res); // 3000    return 0;}三、编写一个shell框架/** 代码演示 - 主函数 main.c **//* 不需要写 include ，关键字 extern 可以实现跨文件使用函数。#include "uart.h"#include "led.h"#include "beep.h"#include "mystrcmp.h"*/#define CMD_MAX_LED 32char cmd_buf[CMD_MAX_LED];int main (void) {    // 8N1 115200 non-FIFO polling    uart_init (); // uart 串口初始化    led_init (); // led 初始化    beep_init (); // beep 初始化    while (1) {        // 输出命令提示符        uart_puts ("/nmyArmShell#: ");        // 接收用户输入的数据        uart_gets (cmd_buf, CMD_MAX_LED);        if (! mystrcmp (cmd_buf, "ledon")) {            led_on ();             uart_puts ("/nledon success...");        }           if (! mystrcmp (cmd_buf, "ledoff")) {            led_off ();             uart_puts ("/nledoff success...");        }           if (! mystrcmp (cmd_buf, "beepon")) {            beep_on ();             uart_puts ("/nbeepon success...");        }           if (! mystrcmp (cmd_buf, "beepoff")) {            beep_off ();             uart_puts ("/nbeepoff success...");        }       }       return 0;}/** 代码演示 - uart.h **/#ifndef _UART_H_#define _UART_H_extern void uart_init (void);extern void uart_puts (char*);extern void uart_gets (char*, int);#endif //_UART_H_/** 代码演示 - uart.c **/#define UART0CLKENB     *((volatile unsigned int*)0xc00a9000)#define UART0CLKGEN0L   *((volatile unsigned int*)0xc00a9004)#define GPIOD_ALTFN0    *((volatile unsigned int*)0xc001d020)#define GPIOD_ALTFN1    *((volatile unsigned int*)0xc001d024)#define GPIOD_PULLENB   *((volatile unsigned int*)0xc001d060)#define ULCON0          *((volatile unsigned int*)0xc00a1000)#define UCON0           *((volatile unsigned int*)0xc00a1004)#define UFCON0          *((volatile unsigned int*)0xc00a1008)#define UTRSTAT0        *((volatile unsigned int*)0xc00a1010)#define UTXH0           *((volatile unsigned int*)0xc00a1020)#define URXH0           *((volatile unsigned int*)0xc00a1024)#define UBRDIV0         *((volatile unsigned int*)0xc00a1028)#define UFRACVAL0       *((volatile unsigned int*)0xc00a102c)void uart_init (void) {    /* uart0 clk disable */    UART0CLKENB &= ~(1 << 2);     // GPIOD18(Tx 接收管脚) GPIOD14(Rx 发送管脚) 配置功能Function1    GPIOD_ALTFN0 &= ~(3 << 28); // GPIOD14    GPIOD_ALTFN0 |= (1 << 28);    GPIOD_ALTFN1 &= ~(3 << 4); // GPIOD18    GPIOD_ALTFN1 |= (1 << 4);     // 时钟配置：选择PLL[1] 800MHz    UART0CLKGEN0L &= ~(7 << 2);     UART0CLKGEN0L |= (1 << 2);     // 分频设置 800/(0x0f+1)=50MHz    UART0CLKGEN0L &= ~(0xff << 5); // [12:5] 8个位    UART0CLKGEN0L |= (0xf << 5); // [12:5] 4个位设置为1111    // UART控制器设置    ULCON0  = 0x03; // 8N1    UCON0   = 0x05; // 0101 == 0x05 polling    UFCON0 |= (3 << 1); // 清空FIFO，解决开发板命令行下运行有多余字符的bug     UFCON0 &= ~(1 << 0); // non-FIFO disable    UBRDIV0 = 26; // 50000000/(115200*16) - 1 == 26.13    UFRACVAL0 = 2; // 0.13*16 == 2.08    /* uart0 clk enable */    UART0CLKENB |= (1 << 2); }void uart_putc (char c) {    // UTRSTAT0 bit[1] == 1, 缓存寄存器为empty    // 轮询是否为空    while (! (UTRSTAT0 & 0x02)); // 分析？    UTXH0 = c;    if (c == '/n')        uart_putc ('/r');}void uart_puts (char* str) {    if (! str)        return ;    while (*str) {        uart_putc (*str);        str++;    }   }char uart_getc (void) {    // 轮询 polling UTRSTAT0 bit[0] = 1 received data    while (! (UTRSTAT0 & 0x01));    return (char)(URXH0 & 0xff); // 只取低8位，是有效数据}void uart_gets (char* buf, int len) {    int i = 0;    char tmp = 0;    while (i < len - 1) {        tmp = uart_getc ();         // 回显，注释掉该句验证效果?        uart_putc (tmp);        buf[i] = tmp;        if (tmp == '/r')            break;        i++;    }       // 添加字符串结束标志    buf[i] = '/0';}/** 代码演示 - mystrcmp.h **/#ifndef _MYSTRCMP_H#define _MYSTRCMP_Hint mystrcmp (const char*, const char*);#endif //_MYSTRCMP_H/** 代码演示 - mystrcmp.c **/#include "mystrcmp.h"int mystrcmp (const char* s1, const char* s2) {    while (*s1) {        if (*s1 > *s2)            return 1;        else if (*s1 < *s2)            return -1;        s1++;        s2++;    }    return *s2 == 0 ? 0 : -1;}/** 代码演示 - led.h **/#ifndef _LED_H_#define _LED_Hextern void led_text (void);extern void led_on (void);extern void led_off (void);#endif // _LED_H/** 代码演示 - led.c **/#define  GPIOC_OUT     *((volatile unsigned int*)0xc001c000)#define  GPIOC_OUTENB  *((volatile unsigned int*)0xc001c004)#define  GPIOC_ALTFN0  *((volatile unsigned int*)0xc001c020)void led_init (void) {    // 配置对应管脚为GPIO功能    GPIOC_ALTFN0 &= ~ (3 << 24); // clear bit 24,25    GPIOC_ALTFN0 |= (1 << 24); // set bit 24    // 选择为输出功能    GPIOC_OUTENB |= (1 << 12); // OUTPUT}void led_on (void) {    GPIOC_OUT &= ~ (1 << 12); // clear bit 12}void led_off (void) {    GPIOC_OUT |= (1 << 12); // set bit 12}/** 代码演示 - beep.h **/#ifndef _BEEP_H_#define _BEEP_H_extern void beep_init (void);extern void beep_on (void);extern void beep_off (void);extern void delay (unsigned int);#endif //_BEEP_H_/** 代码演示 - beep.c **/#define GPIOC_ALTFN0  *((volatile unsigned int*)0xc001c020)#define GPIOC_OUTENB  *((volatile unsigned int*)0xc001c004)#define GPIOC_OUT     *((volatile unsigned int*)0xc001c000)void beep_init (void) {    // 配置GPIO管脚    GPIOC_ALTFN0 &= ~(3 << 28);    GPIOC_ALTFN0 |= (1 << 28);    // 设置输出功能    GPIOC_OUTENB |= (1 << 14);}void beep_on (void) {//    while (1) {  // 暂无法中断，故先注销        GPIOC_OUT |= (1 << 14); // 鸣叫 //        delay (10000000);//        GPIOC_OUT &= ~(1 << 14); // 不叫//        delay (10000000);//    }}void beep_off (void) {    GPIOC_OUT &= ~(1 << 14); }void delay (unsigned int n) {    while (--n);}自我验证补充："extern - 跨文件调用函数 "// add.h#ifndef _ADD_H#define _ADD_Hextern int add (int, int);#endif //_ADD_H// add.cint add (int x, int y) {    return x + y;}// main.c#include <stdio.h>int main (void) {    int i = 10;     int j = 20;     int sum = add (i, j);     printf ("sum = %d/n", sum);    return 0;}" static - 静态局部变量 "// 数据段，作用域：当前函数，生命周期：整个当前程序。#include <stdio.h>int add (int x, int y) {    static int sum;    return x + y;}int* add1 (int x, int y) {    static int s = 1; // static int s = x + y; 错误：初始值设定元素不是常量    printf ("&s is : %p/n", &s); // 0x601020    printf ("s is : %d/n", s); // 1    return &s;}int main (void) {    int* p_num = add1 (10, 20); // s is : 1    printf ("p_num is : %p/n", p_num); // 0x601020    printf ("*p_num is : %d/n", *p_num); // 1    *p_num = 2;    add1 (11, 22); // s is : 2//  printf ("&sum is : %p", &sum); // sum 未声明    return 0;}