如何在嵌入式系统中使用C库（SDT开发环境）

在嵌入式系统开发中，可以根据需要选择是否采用C库，如果应用程序较大，可能需要经常使用C库中的一些函数，如需要使用动态分配内存malloc，free，stdio.h中的printf，sprintf，string.h中的strcmp，strcpy等等。这时移入合适的C库是很好的选择，本文主要讲述在SDT2.5版本的ARM编译开发工具中使用C库需要解决的一些问题。

    在SDT2.5版本的开发环境中，可以采用semihosted ANSI C library或者Embedded C library，Embedded C只是作为ANSI C的一个子集。ANSI C一般适用于早期的开发工作，可以和Angle，ARMulator等软件调试工具配合使用，方便软件的开发，在用户自己的代码执行之前，使用库前，所有的系统初始化工作必须完成。后者由于代码更小，不使用底层硬件资源，在与应用程序集成的时候比较适合与最终的版本发布。而且配合一些硬件调试仿真工具，对于程序的调试来讲，应该非常方便。

    带Embedded C library应用程序执行流程：

1．系统启动之后，底层的一些初始化，

   在跳转到C程序前，必须用汇编完成一些底层的一些初始化工作，只有包括异常中断跳转地址的处理，根据嵌入式系统的需要是否采用remap，以及异常中断的处理等等。

2．初始化嵌入式堆栈管理器

   在C程序中，一般都需要采用动态分配内存，可以调用嵌入式C库中的堆管理器，根据堆的位置和大小来初始化堆，以便在C程序可以用malloc（）函数动态分配内存。具体的动态内存分配算法在下面会继续阐述。

   初始化调用的函数是：

    struct Heap_Descriptor *__rt_embeddedalloc_init(void *base, size_t size);

该函数返回一个堆描述符的指针。

由于嵌入式C库被设计成可以完全可重入的，不包含静态数据，用户在自己的代码中必须提供回调函数 struct Heap_Descriptor *__rt_heapdescriptor(void)，该函数返回__rt_embeddedalloc_init()的值，这样库可以根据返回值定位堆描述符。

3．调用顶层对象构建器

   如果在嵌入式C库中使用C++库，则需要调用顶层对象构建器void __cpp_initialise(void)

4．执行主程序

5．调用顶层对象析构器

   在程序终断前，必须调用顶层对象析构器 void _cpp_finalise(void)。

 

   代码实例：

＃include

 

extern struct Heap_Descriptor *__rt_embeddedalloc_init(void *base, size_t size);

void ApplicationCode(void);

struct Heap_Descriptor *hp;

 

extern struct Heap_Descriptor *__rt_heapdescriptor(void) {

    return hp;

}

 

extern void C_Entry(void) {

    hp = __rt_embeddedalloc_init((void *)0x2030000, 0x20000);

    ApplicationCode();

}

 

使用Embedded C library其他需要注意的地方：

1）在SDT编译环境中，armlink选项的库搜索路径选择/arm/lib/embedded/，该目录下有四个库文件，分别对应16位big，little，32位big，little。

2）代码必须重新实现实现__main(),_main(),不然在SDT下编译会出错。

3 ）如果使用 c 库函数，根据需要可能还要实现 __rt_trap, __rt_errno_addr, __rt_ft_status_addr ，具体实现同 __rt_heapdescriptor(), 但在 SDT 下不会编译出错，在 symbol table 中会出现 undefinded ， weak reference 信息。