ARM/uClinux應用程序的開發(fā)

　　可以移植已有的程序還要感謝開放源代碼的弟兄，沒有這些C文件和H文件讓你重新編譯一下，怎么在你的CPU上跑？其實不止這些，后面還會看見開源組織的牛人專為程序可移植性所作的專門的工作。

　　那么為什么要移植程序？

　　問這問題就像問地上有個錢包為什么要撿一樣，答案不言而喻?，F(xiàn)成的東西為什么不要。當然，移植程序可沒有撿錢包那么簡單，尤其是第一次，后面會說一些移植之前應該考慮的問題。（就像現(xiàn)在地上有個錢包也千萬別上去就揣自己兜里，說不定就是套）。另一方面，你給我你寫好的程序讓我拿去用，我還要考慮一下，或許里頭問題多的還不如自己寫一個。我這里所說的可移植的程序應該是維護比較好，比較成熟的源代碼（像我后面的所說的UCD－SNMP），目前的開放源代碼運動決不僅僅是把自己的程序公開就行了，而是有了一套成熟完整的版本控制，BUG報告和PATCH提交流程。

　　這樣的代碼才有更大的使用價值。

　　什么時候可以考慮移植程序？ 在基于嵌入式操作系統(tǒng)進行開發(fā)時，具有一定規(guī)模的程序都可以到網(wǎng)上查一查都沒有成熟的源代碼可用。前面已經(jīng)說到，程序的移植最終只針對CPU，其實和操作系統(tǒng)沒什么關(guān)系，但另一方面，因為代碼中可能會使用一些庫函數(shù)，這些庫會包括C語言標準庫和操作系統(tǒng)提供的API（應用程序接口）庫。假設源代碼中只包括C標準庫，那么該程序就可以跨操作系統(tǒng)去移植。例如hello world程序中使用了printf，因為該函數(shù)是C標準函數(shù)，所以在X86上使用TC（BC或VC）可以直接編譯運行，在ARM＋uClinux平臺下也一樣，但如果程序中調(diào)用了vfork函數(shù)，那么只有l(wèi)inux一脈相承的操作系統(tǒng)支持這種特殊服務了，在window或dos操作系統(tǒng)下無法直接編譯該程序了。只能找該操作系統(tǒng)支持的類似的功能來實現(xiàn)。再進一步，硬件上的生理缺陷也會為移植帶來麻煩，S3C4510B不支持MMU，在其上運行的uClinux也不提供和MMU有關(guān)的服務（其實uClinux本身可以支持MMU），于是在移植前相關(guān)的函數(shù)（比如FORK）都要被替代掉（使用VFORK）。好在uClinux和linux提供的應用接口大部分還是相同的。所以這樣的工作還可以承受。

　　由上可知，如果是在各種嵌入式linux（除了uClinux以外，還有好幾種）平臺上開發(fā)，那么針對該平臺以及l(fā)inux平臺上的源代碼都可以使用，但是要牢記他們之間的差異。在我的系統(tǒng)中需要實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控，所以想使用snmp協(xié)議，該協(xié)議和http，ftp一樣屬于應用層的成熟協(xié)議，專用于網(wǎng)絡管理。目前已經(jīng)有一些針對該協(xié)議成熟的代碼，最有名的是ucd－snmp，不光軟件本身功能強大，可移植性也比較好，在linux，unix等平臺上都可以移植，于是決定將它移植到ARM＋uClinux平臺上（別看現(xiàn)在說的這么輕松，當時接這活時都有點哆嗦）。
簡單總結(jié)一下，移植應用程序的前提是有源代碼，移植的關(guān)鍵工具是編譯器，源代碼中和硬件平臺相關(guān)的東西越少越好（這里主要指使用了匯編，或做了針對自己平臺的事，比如將指針指向特定地址然后操作），另一方面，如果該程序是基于某個操作系統(tǒng)（利用了操作系統(tǒng)提供的特殊服務，即API），要看自己的操作系統(tǒng)是否提供了相關(guān)服務。

　　下面簡單列出一些我認為移植時需要考慮的問題：

　　(1) 自己的操作系統(tǒng)的特點以及在當前版本下支持的特性。
例如：uClinux不支持MMU，同樣就無法支持相應的特性。

　　(2) 硬件資源。

　　因為嵌入式系統(tǒng)資源比較緊張，硬件資源考慮必須要周全：

　　(1) 軟件存儲空間的大小

　　這一般要等用目標編譯器重新編譯完以后可能才會知道，所以只能大概估算，但千萬不要看這個程序在linux下只有幾十k，就認為程序很小，這是因為linux下程序多時使用動態(tài)庫，而在嵌入式系統(tǒng)中，很有可能是把用到的庫都鏈接在一起，所以程序的尺寸會大大增加。

　　(2) 程序運行空間。

　　(3) 硬件以及相應的驅(qū)動是否完備

　　以上工作應該盡量做，但有時事先無法把握，只能聽天由命了（有沒有搞錯?。。?P>　　可能有人已經(jīng)要暈菜了，振奮一下大家，如果找到了好的源代碼（可移植性好），那么剩下的如要工作就是玩轉(zhuǎn)你的編譯器，只要你能順利的把源代碼用你的編譯器重新編譯一下。90％的工作就完成了（不是嗎）

上回已經(jīng)介紹了一些編譯器方面的東西，下面針對我的ARM編譯器的具體參數(shù)來講解一些編譯器主要參數(shù)的設置。
加入我已經(jīng)有了hello.c,在x86的linux平臺下編譯鏈接一下。

　　gcc –c hello.c 產(chǎn)生.o

　　gcc –o hello hello.o 產(chǎn)生可執(zhí)行文件，上回說過，主機編譯器參數(shù)都有環(huán)境變量保存，所以看起來很簡單。這里我故意分兩個步鄹。
下面看一下用我的編譯器編這個程序（心臟不好的先吃藥）。

　　arm-elf-gcc -Iroot/uClibc/include -msoft-float -mcpu=arm7tdmi -fomit-frame-pointer -fsigned-char -mcpu=arm7tdmi -Os –Wall -DEMBED -D_uclinux_ -c hello.c

　　這只是編譯，將參數(shù)逐一講解。

　　Arm-elf-gcc 是gnu的arm編譯工具

　　1）Include地址：參數(shù)：-I 值:root/uClibc/include（這是在主機上我的uClinux的頭文件路徑） 用法：-I root/uClibc/include-I參數(shù)保證后面的頭文件路徑在搜索系統(tǒng)頭文件路徑前被搜索從而有可能替代系統(tǒng)的頭文件，如果有多個這樣的參數(shù)，則搜索的順序是從左到右，然后是系統(tǒng)的頭文件。

　　2）-m 是針對CPU的選項。

　　-mcpu=arm7tdmi 說明CPU類型
　　-msoft-float 產(chǎn)生包含浮點庫的輸出
　　-fsigned-char 讓char類型有符號
　　-fomit-frame-pointer 對所有不需要幀指針的函數(shù)都不將其保存在寄存器中。
　　3） -Os –Wall

　?。璚all：所有警告都顯示

　　Os：優(yōu)化尺寸，該選項使能所有所有不增加尺寸的O2優(yōu)化，并且進一步根據(jù)尺寸優(yōu)化

　　4） = -DEMBED -D_uclinux_

　　-D: 將-Dmacro 后的macro定義為字符串1。

　　以下是鏈接：
　　arm-elf-ld -L/root/uClibc/lib -L/usr/local/gnu/arm-elf/lib -L/usr/local/gnu/lib/gcc-lib/arm-elf/3.0.1 -elf2flt –o hello /root/uClibc/lib/crt0.o /usr/local/gnu/lib/gcc-lib/arm-elf/3.0.1/crtbegin.o hello.o
/usr/local/gnu/lib/gcc-lib/arm-elf/3.0.1/crtend.o -lc -lgcc –lc

　　其中
　　1） 鏈接工具： arm-elf-ld

　　2） -L指明需要鏈接的庫的路徑，用法和-I一樣，自己的庫的路徑也可以在這里加入。 -L/root/uClibc/lib -L/usr/local/gnu/arm-elf/lib -L/usr/local/gnu/lib/gcc-lib/arm-elf/3.0.1

　　3) –o 后面緊跟生成的最終的文件名

　　4）/root/uClibc/lib/crt0.o /usr/local/gnu/lib/gcc-lib/arm-elf/3.0.1/crtbegin.o OBJECTS.o
/usr/local/gnu/lib/gcc-lib/arm-elf/3.0.1/crtend.o

這是需要鏈接在一起的.o文件

　　5） -lc -lgcc –lc -l 后面緊跟的是需要鏈接的庫的名字，一般庫的名字是libxxx.a,使用時為-lxxx即可，不加lib和.a。還要注意位置，自己的庫文件應該加在他的庫前面。

　　編譯通過后，移植就算完成了，對于比較小的源代碼都可以這樣，即先分析他的編譯選項（用到了那些頭文件，庫文件等），然后用自己的編譯器對照相應參數(shù)重新編譯一下就行了。