开发环境搭建---交叉工具链、makefile编写、连接器脚本、Eclipse调试

交叉工具链

安装：
将arm-linux-gcc-4.3.2.tgz文件解压到linux根目录/下，可以发现解压后的文件在/usr/local/arm/4.3.2/文件下。

然后修改环境变量：执行命令vim /root/.bashrc
再添加最后一行代码：

三个命令：
arm-linux-gcc -g -c -o led.o led.S
arm-linux-ld -Tled.lds -o led.elf led.o
arm-linux-objcopy -O binary led.elf led.bin

可以使用file命令来查看文件的可以运行的平台。 如果希望对烧写到开发板中的程序进行编译，就需要采用针对开发板的交叉编译器。

交叉开发：
在嵌入式开发过程中有宿主机和目标机的角色之分：宿主机是执行编译、链接嵌入式软件的计算机；目标机是运行嵌入式软件的硬件平台。

1、交叉编译器
命令：arm-linux-gcc
举例：arm-linux-gcc -g -c -o led.o led.S
-c：只编译不连接
-print-search-dirs：显示头文件的位置，与gcc不同

2、交叉链接器
命令：arm-linux-ld
举例：arm-linux-ld -Tled.lds -o led.elf led.o
led.lds为链接器脚本文件。

3、交叉转换器
命令：arm-linux-objcopy
举例：arm-linux-objcopy -O binary led.elf led.bin
将elf格式文件转换为bin格式的文件。bin是二进制格式文件。

4、交叉ELF文件工具
命令：arm-linux-readelf
举例：arm-linux-readelf -a led.elf
链接之后得到elf文件。
注意图中的两点：

如果一个程序拷到开发板中无法运行，可能的原因：运行平台不对，用file查看；可能大小端不对，用arm-linux-readelf -a 查看；也可能是库没有包含，可以采用arm-linux-readelf -d 来查看，查看的是动态链接库。

5、交叉反汇编器
命令：arm-linux-objdump
举例：arm-linux-objdump -D -S hello >dump
将编译后的可执行文件反汇编为汇编文件。hello是gcc编译之后的文件，是elf可执行文件，将汇编代码写入dump文件中。

在arm-linux-gcc编译时，加上-g参数，然后对可执行文件进行arm-linux-objdump反汇编，会发现dump中的汇编代码多了与之对应的C语言代码，方便观察。

makefile文件的编写

使用GNU Make工具来管理程序是每个Linux工程师必须掌握的技能。
Make能够使整个程序的编译、链接只需要一个命令(make)就可以完成。因此非常快捷方便。

Make的工作主要依赖于一个叫为Makefile的文件。Makefile文件描述了整个程序的编译，连接等规则。其中包括：工程中的哪些源文件需要编译以及如何编译，如何最后产生我们想要得可执行文件。

makefile由规则和变量两部分组成。

规则：

如果用户没有指定执行某一条规则，make会默认执行makefile中的第1条规则，而这条规则中的目标称之为：最终目标。

变量：

makefile编写举例：

all:led.S
    arm-linux-gcc -g -c led.S -o led.o
    arm-linux-ld -Tled.lds -o led.elf led.o
    arm-linux-objcopy -O binary led.elf led.bin

.PHONY: clean
clean:
    rm -f *.bin *.elf *.o *.bak

当一个makefile中有许多类似的规则时，可将这些规则合并为一条通用规则：
采用百分号%

%.o : %.S
    arm-linux-gcc -g -c $^ -o $@

取消回显可以节约时间。

make命令默认在当前目录下寻找名字为makefile或者Makefile的工程文件，当名字不为这两者之一时，可以使用如下方法指定：
make –f 文件名 目标

链接器脚本 lds文件

一个可执行程序通常是由:代码段，数据段，bss段构成的。同样，在用于链接这个程序的链接器脚本中，就会反应出这几个段的信息。

链接器脚本文件的构成：段结构、起始链接地址、对齐、变量、代码段首文件。

链接器脚本文件名以 .elf 为结尾。

lds文件中采用 /* …… */星号和斜杠来表示注释。

对齐设置：. = ALIGN(4); 每个段前加入，4字节对齐，使得段首地址可以整除4。为了提高访问内存的效率。

设置代码段的首文件需要注意每个程序文件的顺序，第一名开始运行的文件的位置很重要。

lds文件编写举例：

SECTIONS {
    . = 0x0;           /* .点表示当前地址，设置链接首地址为首地址 */
    /* 在6410开发板，此处地址为0x50008000 */

    . = ALIGN(4);      /* 4字节对齐，调整段首地址对4整除 */
    .text :            /* 冒号前面一定要加空格 */
    {
        led.o (.text)  /* 设置代码首文件 */
        *(.text)       /* 星号表示所有文件的代码 */
    }

    . = ALIGN(4);      /* 4字节对齐 */
    .data :            /* 数据段 */
    {
        *(.data)       /* 星号表示所有文件的数据段 */
    }

    bss_start = .;     /* 定义变量 */

    . = ALIGN(4);      /* 4字节对齐 */
    .bss :
    {
        *(.bss)        /* bss段未初始化数据 */
    }
}

Eclipse调试

实现编译和在线调试的功能。

需要在linux虚拟机上安装eclipse软件，安装GDB server 调试工具，安装JLink驱动。

将gdb压缩文件解压到根目录下，与gcc的解压相同。

安装GDB server之后需要修改环境变量，如本文第一幅图所示，倒数第二行。gdb的环境变量要添加在gcc之前，因为交叉工具链中也有gdb工具。

首先要从SD卡启动，先格式化nand flash ，然后从nand flash 启动。

一定一定注意注意：
启动 Eclipse 之前，一定要先启动 JLink GDB Server。 在arm-tools文件夹中。

还需要拷贝 cp -d libjlinkarm.so* /usr/lib -f，
和 cp 45-jlink.rules /etc/udev/rules.d/ 。

安装eclipse的插件：
保证可以上网，help->instal new software
安装一个插件：

建立工程目录，在workspace文件夹新建一个工程目录。把代码、lds文件、makefile拷进去。
创建一个已有代码的工程，选择工程目录文件夹的位置，就可以了。

eclipse是根据makefile进行编译和调试的，调试的是elf文件。

调试配置： 工具栏中的“虫子“按钮在下拉菜单中选择debug configuration
一定注意：在配置之前，一定要先选中工程名字。

注意：选择的是 elf 格式的文件，调试的是elf格式的文件。

此处继续修改选项卡debugger中的两个内容

然后在commands选项卡中填入初始化命令：

# tiny6410_config
# connect to the J-Link gdb server
target remote localhost:2331
# Set JTAG speed to 30 kHz
monitor endian little
monitor speed 30
# Reset the target
monitor reset
monitor sleep 10
#
# CPU core initialization (to be done by user)
#
# Set the processor mode
monitor reg cpsr = 0xd3
#config MMU
#flush v3/v4 cache
monitor cp15 7, 7, 0, 0 = 0x0
#/* flush v4 TLB */
monitor cp15 8, 7, 0, 0 = 0x0
#disable MMU stuff and caches
monitor cp15 1, 0, 0, 0 =0x1002
#Peri port setup
monitor cp15 15, 2, 0, 4 = 0x70000013
#disable watchdog
monitor MemU32 0x7e004000  =  0x00000000
monitor sleep 10
#disable interrupt
monitor MemU32 0x71200014  =  0x00000000
monitor MemU32 0x71300014  =  0x00000000
monitor MemU32 0x7120000C  =  0x00000000
monitor MemU32 0x7130000C  =  0x00000000
monitor MemU32 0x71200F00  =  0x00000000
monitor MemU32 0x71300F00  =  0x00000000
#set clock 
monitor MemU32 0x7e00f900  =  0x0000801e
monitor MemU32 0x7e00f000  =  0x0000ffff
monitor MemU32 0x7e00f004  =  0x0000ffff
monitor MemU32 0x7e00f020  =  0x01043310
monitor MemU32 0x7e00f00C  =  0xc2150601
monitor MemU32 0x7e00f010  =  0xc2150601
monitor MemU32 0x7e00f024  =  0x00000003
monitor MemU32 0x7e00f014  =  0x00200102
monitor MemU32 0x7e00f018  =  0x00000000
monitor MemU32 0x7e00f01C  =  0x14000007
#config sdram
monitor MemU32 0x7e00f120  =  0x00000008
monitor MemU32 0x7e001004  =  0x00000004
monitor MemU32 0x7e001010  =  0x0000040f
monitor MemU32 0x7e001014  =  0x00000006
monitor MemU32 0x7e001018  =  0x00000001
monitor MemU32 0x7e00101c  =  0x00000002
monitor MemU32 0x7e001020  =  0x00000006
monitor MemU32 0x7e001024  =  0x0000000a
monitor MemU32 0x7e001028  =  0x0000000c
monitor MemU32 0x7e00102c  =  0x0000018f
monitor MemU32 0x7e001030  =  0x0000000c
monitor MemU32 0x7e001034  =  0x00000002
monitor MemU32 0x7e001038  =  0x00000002
monitor MemU32 0x7e00103c  =  0x00000002
monitor MemU32 0x7e001040  =  0x00000002
monitor MemU32 0x7e001044  =  0x00000013
monitor MemU32 0x7e001048  =  0x00000013
monitor MemU32 0x7e00100C  =  0x00010012
monitor MemU32 0x7e00104C  =  0x00000b45
monitor MemU32 0x7e001200  =  0x000150f8
monitor MemU32 0x7e001304  =  0x00000000
monitor MemU32 0x7e001008  =  0x000c0000
monitor MemU32 0x7e001008  =  0x00000000
monitor MemU32 0x7e001008  =  0x00040000
monitor MemU32 0x7e001008  =  0x00040000
monitor MemU32 0x7e001008  =  0x000a0000
monitor MemU32 0x7e001008  =  0x00080032
monitor MemU32 0x7e001004  =  0x00000000
# Setup GDB for faster downloads
#set remote memory-write-packet-size 1024
set remote memory-write-packet-size 4096
set remote memory-write-packet-size fixed
monitor speed 12000
break _start
load

先用smb将初始化脚本拷入linux，然后可以在linux中执行gedit命令，用编辑器打开初始化脚本，将代码进行复制到eclipse中。

如下图所示：

然后就可以启动调试了。