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  • ARM 优化 C/C++ 编译器 v20.2.0.LTS

    • ZHCUAV8W january   1998  – march 2023 66AK2E05 , 66AK2H06 , 66AK2H12 , 66AK2H14 , AM1705 , AM1707 , AM1802 , AM1806 , AM1808 , AM1810 , AM5K2E04 , OMAP-L132 , OMAP-L137 , OMAP-L138 , SM470R1B1M-HT , TMS470R1A288 , TMS470R1A384 , TMS470R1A64 , TMS470R1B1M , TMS470R1B512 , TMS470R1B768

       

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  • ARM 优化 C/C++ 编译器 v20.2.0.LTS
  1.   请先阅读
    1.     关于本手册
    2.     标记规则
    3.     相关文档
    4.     德州仪器 (TI) 提供的相关文档
    5.     商标
  2. 1软件开发工具简介
    1. 1.1 软件开发工具概述
    2. 1.2 编译器接口
    3. 1.3 ANSI/ISO 标准
    4. 1.4 输出文件
    5. 1.5 实用程序
  3. 2使用 C/C++ 编译器
    1. 2.1  关于编译器
    2. 2.2  调用 C/C++ 编译器
    3. 2.3  使用选项更改编译器的行为
      1. 2.3.1  链接器选项
      2. 2.3.2  常用选项
      3. 2.3.3  其他有用的选项
      4. 2.3.4  运行时模型选项
      5. 2.3.5  符号调试和分析选项
      6. 2.3.6  指定文件名
      7. 2.3.7  更改编译器解释文件名的方式
      8. 2.3.8  更改编译器处理 C 文件的方式
      9. 2.3.9  更改编译器解释和命名扩展名的方式
      10. 2.3.10 指定目录
      11. 2.3.11 汇编器选项
      12. 2.3.12 已弃用的选项
    4. 2.4  通过环境变量控制编译器
      1. 2.4.1 设置默认编译器选项 (TI_ARM_C_OPTION)
      2. 2.4.2 命名一个或多个备用目录 (TI_ARM_C_DIR)
    5. 2.5  控制预处理器
      1. 2.5.1  预先定义的宏名称
      2. 2.5.2  #include 文件的搜索路径
        1. 2.5.2.1 在 #include 文件搜索路径（--include_path 选项）中新增目录
      3. 2.5.3  支持#warning 和 #warn 指令
      4. 2.5.4  生成预处理列表文件（--preproc_only 选项）
      5. 2.5.5  预处理后继续编译（--preproc_with_compile 选项）
      6. 2.5.6  生成带有注释的预处理列表文件（--preproc_with_comment 选项）
      7. 2.5.7  生成带有行控制详细信息的预处理列表（--preproc_with_line 选项）
      8. 2.5.8  为 Make 实用程序生成预处理输出（--preproc_dependency 选项）
      9. 2.5.9  生成包含#include在内的文件列表（--preproc_includes 选项）
      10. 2.5.10 在文件中生成宏列表（--preproc_macros 选项）
    6. 2.6  将参数传递给 main()
    7. 2.7  了解诊断消息
      1. 2.7.1 控制诊断消息
      2. 2.7.2 如何使用诊断抑制选项
    8. 2.8  其他消息
    9. 2.9  生成交叉参考列表信息（--gen_cross_reference_listing 选项）
    10. 2.10 生成原始列表文件（--gen_preprocessor_listing 选项）
    11. 2.11 使用内联函数扩展
      1. 2.11.1 内联内在函数运算符
      2. 2.11.2 内联限制
    12. 2.12 使用交叉列出功能
    13. 2.13 控制应用程序二进制接口
    14. 2.14 VFP 支持
    15. 2.15 启用入口挂钩和出口挂钩函数
  4. 3优化您的代码
    1. 3.1  调用优化
    2. 3.2  控制代码大小与速度
    3. 3.3  执行文件级优化（--opt_level=3 选项）
      1. 3.3.1 创建优化信息文件（--gen_opt_info 选项）
    4. 3.4  程序级优化（--program_level_compile 和 --opt_level=3 选项）
      1. 3.4.1 控制程序级优化（--call_assumptions 选项）
      2. 3.4.2 混合 C/C++ 和汇编代码时的优化注意事项
    5. 3.5  自动内联扩展（--auto_inline 选项）
    6. 3.6  链接时优化（--opt_level=4 选项）
      1. 3.6.1 选项处理
      2. 3.6.2 不兼容的类型
    7. 3.7  使用反馈制导优化
      1. 3.7.1 反馈向导优化
        1. 3.7.1.1 第 1 阶段 - 收集程序分析信息
        2. 3.7.1.2 第 2 阶段 - 使用应用程序分析信息进行优化
        3. 3.7.1.3 生成和使用配置文件信息
        4. 3.7.1.4 反馈制导优化的应用示例
        5. 3.7.1.5 .ppdata 段
        6. 3.7.1.6 反馈制导优化和代码大小调整
        7. 3.7.1.7 检测程序执行开销
        8. 3.7.1.8 无效的分析数据
      2. 3.7.2 分析数据解码器
      3. 3.7.3 反馈制导优化 API
      4. 3.7.4 反馈制导优化总结
    8. 3.8  使用配置文件信息分析代码覆盖率
      1. 3.8.1 代码覆盖
        1. 3.8.1.1 第 1 阶段 - 收集程序分析信息
        2. 3.8.1.2 第 2 阶段 -- 生成代码覆盖信息报告
      2. 3.8.2 相关的特征和功能
        1. 3.8.2.1 路径分析器
        2. 3.8.2.2 分析选项
        3. 3.8.2.3 环境变量
    9. 3.9  访问优化代码中的别名变量
    10. 3.10 在优化代码中谨慎使用 asm 语句
    11. 3.11 通过优化使用交叉列出特性
    12. 3.12 调试和分析优化代码
      1. 3.12.1 分析优化的代码
    13. 3.13 正在执行什么类型的优化？
      1. 3.13.1  基于成本的寄存器分配
      2. 3.13.2  别名消歧
      3. 3.13.3  分支优化和控制流简化
      4. 3.13.4  数据流优化
      5. 3.13.5  表达式简化
      6. 3.13.6  函数的内联扩展
      7. 3.13.7  函数符号别名
      8. 3.13.8  归纳变量和强度降低
      9. 3.13.9  循环不变量代码运动
      10. 3.13.10 循环旋转
      11. 3.13.11 指令排程
      12. 3.13.12 尾部合并
      13. 3.13.13 自动增量寻址
      14. 3.13.14 块条件化
        1. 3.13.14.1 块条件化 C 源代码
        2. 3.13.14.2 的 C/C++ 编译器输出
      15. 3.13.15 结语内联
      16. 3.13.16 删除与零的比较
      17. 3.13.17 用常数除数进行整数除法
      18. 3.13.18 分支链接
  5. 4链接 C/C++ 代码
    1. 4.1 通过编译器调用链接器（-z 选项）
      1. 4.1.1 单独调用链接器
      2. 4.1.2 调用链接器作为编译步骤的一部分
      3. 4.1.3 禁用链接器（--compile_only 编译器选项）
    2. 4.2 链接器代码优化
      1. 4.2.1 生成死函数列表（--generate_dead_funcs_list 选项）
      2. 4.2.2 生成聚合数据子段（--gen_data_subsections 编译器选项）
    3. 4.3 控制链接过程
      1. 4.3.1 包含运行时支持库
        1. 4.3.1.1 自动选择运行时支持库
          1. 4.3.1.1.1 使用 --issue_remarks 选项
        2. 4.3.1.2 手动选择运行时支持库
        3. 4.3.1.3 用于搜索符号的库顺序
      2. 4.3.2 运行时初始化
      3. 4.3.3 Cinit 的初始化和看门狗计时器保持
      4. 4.3.4 全局对象构造函数
      5. 4.3.5 指定全局变量初始化类型
      6. 4.3.6 指定在内存中分配段的位置
      7. 4.3.7 链接器命令文件示例
  6. 5C/C++ 语言实现
    1. 5.1  ARM C 的特征
      1. 5.1.1 实现定义的行为
    2. 5.2  ARM C++ 的特征
    3. 5.3  使用 MISRA C 2004
    4. 5.4  使用 ULP Advisor
    5. 5.5  数据类型
      1. 5.5.1 枚举类型大小
    6. 5.6  文件编码和字符集
    7. 5.7  关键字
      1. 5.7.1 const 关键字
      2. 5.7.2 __interrupt 关键字
      3. 5.7.3 volatile 关键字
    8. 5.8  C++ 异常处理
    9. 5.9  寄存器变量和参数
      1. 5.9.1 本地寄存器变量和参数
      2. 5.9.2 全局寄存器变量
    10. 5.10 __asm 语句
    11. 5.11 pragma 指令
      1. 5.11.1  CALLS Pragma
      2. 5.11.2  CHECK_MISRA Pragma
      3. 5.11.3  CHECK_ULP Pragma
      4. 5.11.4  CODE_SECTION Pragma
      5. 5.11.5  CODE_STATE Pragma
      6. 5.11.6  DATA_ALIGN Pragma
      7. 5.11.7  DATA_SECTION Pragma
        1. 5.11.7.1 使用 DATA_SECTION Pragma C 源文件
        2. 5.11.7.2 使用 DATA_SECTION Pragma C++ 源文件
        3. 5.11.7.3 使用 DATA_SECTION Pragma 汇编源文件
      8. 5.11.8  诊断消息 Pragma
      9. 5.11.9  DUAL_STATE Pragma
      10. 5.11.10 FORCEINLINE Pragma
      11. 5.11.11 FORCEINLINE_RECURSIVE Pragma
      12. 5.11.12 FUNC_ALWAYS_INLINE Pragma
      13. 5.11.13 FUNC_CANNOT_INLINE Pragma
      14. 5.11.14 FUNC_EXT_CALLED Pragma
      15. 5.11.15 FUNCTION_OPTIONS Pragma
      16. 5.11.16 INTERRUPT Pragma
      17. 5.11.17 LOCATION Pragma
      18. 5.11.18 MUST_ITERATE Pragma
        1. 5.11.18.1 MUST_ITERATE Pragma 语法
        2. 5.11.18.2 使用 MUST_ITERATE 扩展编译器对循环的了解
      19. 5.11.19 NOINIT 和 PERSISTENT Pragma
      20. 5.11.20 NOINLINE Pragma
      21. 5.11.21 NO_HOOKS Pragma
      22. 5.11.22 once Pragma
      23. 5.11.23 pack Pragma
      24. 5.11.24 PROB_ITERATE Pragma
      25. 5.11.25 RESET_MISRA Pragma
      26. 5.11.26 RESET_ULP Pragma
      27. 5.11.27 RETAIN Pragma
      28. 5.11.28 SET_CODE_SECTION 和 SET_DATA_SECTION Pragma
      29. 5.11.29 SWI_ALIAS Pragma
      30. 5.11.30 TASK Pragma
      31. 5.11.31 UNROLL Pragma
      32. 5.11.32 WEAK Pragma
    12. 5.12 _Pragma 运算符
    13. 5.13 应用程序二进制接口
    14. 5.14 ARM 指令内在函数
    15. 5.15 目标文件符号命名规则（链接名）
    16. 5.16 更改 ANSI/ISO C/C++ 语言模式
      1. 5.16.1 C99 支持 (--c99)
      2. 5.16.2 C11 支持 (--c11)
      3. 5.16.3 严格 ANSI 模式和宽松 ANSI 模式（--strict_ansi 和 --relaxed_ansi）
    17. 5.17 GNU 、Clang 和 ACLE 语言扩展
      1. 5.17.1 扩展
      2. 5.17.2 函数属性
      3. 5.17.3 For 循环属性
      4. 5.17.4 变量属性
      5. 5.17.5 类型属性
      6. 5.17.6 内置函数
    18. 5.18 AUTOSAR
    19. 5.19 编译器限制
  7. 6运行时环境
    1. 6.1  存储器模型
      1. 6.1.1 段
      2. 6.1.2 C/C++ 系统堆栈
      3. 6.1.3 动态存储器分配
    2. 6.2  对象表示
      1. 6.2.1 数据类型存储
        1. 6.2.1.1 char 和 short 数据类型（有符号和无符号）
        2. 6.2.1.2 float、int 和 long 数据类型（有符号和无符号）
        3. 6.2.1.3 double、long double 和 long long 数据类型（有符号和无符号）
        4. 6.2.1.4 指向数据成员类型的指针
        5. 6.2.1.5 指向成员函数类型的指针
        6. 6.2.1.6 结构和数组对齐
      2. 6.2.2 位字段
      3. 6.2.3 字符串常量
    3. 6.3  寄存器惯例
    4. 6.4  函数结构和调用惯例
      1. 6.4.1 函数如何进行调用
      2. 6.4.2 被调用函数如何响应
      3. 6.4.3 C 异常处理程序调用惯例
      4. 6.4.4 访问参数和局部变量
    5. 6.5  访问 C 和 C++ 中的链接器符号
    6. 6.6  将 C 和 C++ 与汇编语言相连
      1. 6.6.1 使用汇编语言模块与 C/C++ 代码
      2. 6.6.2 从 C/C++ 访问汇编语言函数
        1. 6.6.2.1 从 C/C++ 程序调用汇编语言函数
        2. 6.6.2.2 由 调用的汇编语言程序
        3.       237
      3. 6.6.3 从 C/C++ 访问汇编语言变量
        1. 6.6.3.1 访问汇编语言全局变量
          1. 6.6.3.1.1 汇编语言变量程序
          2. 6.6.3.1.2 C 程序从 中访问汇编语言
        2.       242
        3. 6.6.3.2 访问汇编语言常量
          1. 6.6.3.2.1 从 C 语言访问汇编语言常量
          2. 6.6.3.2.2 的汇编语言程序
          3.        246
      4. 6.6.4 与汇编源代码共享 C/C++ 头文件
      5. 6.6.5 使用内联汇编语言
      6. 6.6.6 修改编译器输出
    7. 6.7  中断处理
      1. 6.7.1 在中断期间保存寄存器
      2. 6.7.2 使用 C/C++ 中断例程
      3. 6.7.3 使用汇编语言中断例程
      4. 6.7.4 如何将中断例程映射到中断向量
        1. 6.7.4.1 intvecs.asm 文件示例
      5. 6.7.5 使用软件中断功能
      6. 6.7.6 其他中断信息
    8. 6.8  固有运行时支持算术和转换例程
      1. 6.8.1 CPSR 寄存器和中断内在函数
    9. 6.9  内置函数
    10. 6.10 系统初始化
      1. 6.10.1 用于系统预初始化的引导挂钩函数
      2. 6.10.2 运行时栈
      3. 6.10.3 变量的自动初始化
        1. 6.10.3.1 零初始化变量
        2. 6.10.3.2 的直接初始化
        3. 6.10.3.3 运行时变量自动初始化
        4. 6.10.3.4 的自动初始化表
          1. 6.10.3.4.1 数据格式遵循的长度
          2. 6.10.3.4.2 零初始化格式
          3. 6.10.3.4.3 行程编码 (RLE) 格式
          4. 6.10.3.4.4 Lempel-Ziv-Storer-Szymanski 压缩 (LZSS) 格式
          5. 6.10.3.4.5 用于处理 C 自动初始化表的 C 代码示例
        5. 6.10.3.5 在加载时初始化变量
        6. 6.10.3.6 全局构造函数
      4. 6.10.4 初始化表
    11. 6.11 TIABI 下的双状态交互工作（已弃用）
      1. 6.11.1 双状态支持级别
      2. 6.11.2 实现
        1. 6.11.2.1 入口点的命名规则
        2. 6.11.2.2 间接调用
          1. 6.11.2.2.1 针对 16-BIS 状态编译的 C 代码：sum( )
          2. 6.11.2.2.2 的 16 位汇编语言程序
          3. 6.11.2.2.3 针对 32-BIS 状态编译的 C 代码：sum( )
          4. 6.11.2.2.4 的 32 位汇编语言程序
          5.        286
  8. 7使用运行时支持函数并构建库
    1. 7.1 C 和 C++ 运行时支持库
      1. 7.1.1 将代码与对象库链接
      2. 7.1.2 头文件
      3. 7.1.3 修改库函数
      4. 7.1.4 支持字符串处理
      5. 7.1.5 极少支持国际化
      6. 7.1.6 时间和时钟函数支持
      7. 7.1.7 允许打开的文件数量
      8. 7.1.8 源码树中的非标准头文件
      9. 7.1.9 库命名规则
    2. 7.2 C I/O 函数
      1. 7.2.1 高级别 I/O 函数
        1. 7.2.1.1 格式化和格式转换缓冲区
      2. 7.2.2 低级 I/O 实现概述
        1.       open
        2.       close
        3.       read
        4.       write
        5.       lseek
        6.       unlink
        7.       rename
      3. 7.2.3 器件驱动程序级别 I/O 函数
        1.       DEV_open
        2.       DEV_close
        3.       DEV_read
        4.       DEV_write
        5.       DEV_lseek
        6.       DEV_unlink
        7.       DEV_rename
      4. 7.2.4 为 C I/O 添加用户定义的器件驱动程序
        1. 7.2.4.1 将默认流映射到器件
      5. 7.2.5 器件前缀
        1.       add_device
        2.       321
        3. 7.2.5.1 为 C I/O 器件编程
    3. 7.3 处理可重入性（_register_lock() 和 _register_unlock() 函数）
    4. 7.4 库构建流程
      1. 7.4.1 所需的非德州仪器 (TI) 软件
      2. 7.4.2 使用库构建流程
        1. 7.4.2.1 通过链接器自动重建标准库
        2. 7.4.2.2 手动调用 mklib
          1. 7.4.2.2.1 构建标准库
          2. 7.4.2.2.2 共享或只读库目录
          3. 7.4.2.2.3 使用自定义选项构建库
          4. 7.4.2.2.4 mklib 程序选项摘要
      3. 7.4.3 扩展 mklib
        1. 7.4.3.1 底层机制
        2. 7.4.3.2 来自其他供应商的库
  9. 8C++ 名称还原器
    1. 8.1 调用 C++ 名称还原器
    2. 8.2 C++ 名称还原器的示例用法
  10.   A 术语表
    1.     A.1 术语
  11.   B 修订历史记录
  12.   B 早期修订版本
  13. 重要声明
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USER'S GUIDE

ARM 优化 C/C++ 编译器 v20.2.0.LTS

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

请先阅读

关于本手册

ARM 优化 C/C++ 编译器用户指南 说明如何使用下列德州仪器 (TI) 代码生成编译器工具：

  • 编译器
  • 库构建实用程序
  • C++ 名称还原器

TI 编译器支持符合国际标准化组织 (ISO) 这些语言标准的 C 和 C++ 代码。编译器支持 1989、1999 和 2011 版本的C语言以及2014 版本的C++语言。

本用户指南讨论了 TI C/C++ 编译器的特性。本手册假设您已了解如何编写 C/C++ 程序。由 Brian W. Kernighan 和 Dennis M. Ritchie 所著的 C 程序设计语言（第二版）介绍了基于 ISO C 标准的 C 语言。您可以使用 Kernighan 和 Ritchie（以下简称为 K&R）一书作为本手册的补充。本手册中对 K&R C（相对于 ISO C）的引用是指由 Kernighan 和 Ritchie 所著的 C 程序设计语言 第一版中定义的 C 语言。

标记规则

本文档使用以下规则：

  • 程序列表、程序示例和交互式显示用特殊字体显示。交互式显示采用粗体形式的特殊字体来区分输入的命令与系统显示的项目（如提示符、命令输出、错误消息等）。C 代码示例如下所示：
         #include <stdio.h>
     main()
     {    printf("Hello World\n");
     }
  • 在语法描述中，指令、命令和说明为粗体，参数为斜体。语法中粗体显示的部分应按所示方式输入；语法中斜体显示的部分描述了应输入信息的类型。
  • 方括号（[ 和 ]）用于标识可选参数。如果使用可选参数，需要在括号内指定信息。除非方括号是粗体，否则不要输入方括号本身。下面是一个具有可选参数的命令的示例：
    armcl [options] [filenames] [--run_linker [link_options] [object files]]
  • 大括号（{ 和 }）表明必须选择大括号内的参数之一，不要输入大括号本身。这是一个带有大括号的命令的示例，大括号并不包含在实际语法中，但表明您必须指定 --rom_model 或 --ram_model 选项：
    armcl --run_linker {--rom_model | --ram_model} filenames [--output_file= name.out]
    --library= libraryname
  • 在汇编器语法语句中，最左侧列被预留给标签或符号的第一个字符。如果标签或符号是可选的，则通常不会显示。如果标签或符号是必需参数，则从框的左边距开始显示，如下例所示。除了符号或标签外，任何指令、命令、说明或参数都不能从最左侧列开始。
    symbol .usect "section name", size in bytes[, alignment]
  • 有些指令的参数数量可变。例如，.byte 指令。此语法显示为 [, ..., parameter]。
  • ARM® 16 位指令集被称为 16-BIS。
  • ARM 32 位指令集被称为 32-BIS。

相关文档

以下书籍可以作为本用户指南的补充：

ANSI X3.159-1989, Programming Language - C (Alternate version of the 1989 C Standard), American National Standards Institute

ISO/IEC 9899:1989, International Standard - Programming Languages - C (The 1989 C Standard), International Organization for Standardization

ISO/IEC 9899:1999, International Standard - Programming Languages - C (The 1999 C Standard), International Organization for Standardization

ISO/IEC 9899:2011, International Standard - Programming Languages - C (The 2011 C Standard), International Organization for Standardization

ISO/IEC 14882-2014, International Standard - Programming Languages - C++ (The 2014 C++ Standard), International Organization for Standardization

The C Programming Language (second edition), by Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie, published by Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1988

The Annotated C++ Reference Manual, Margaret A. Ellis and Bjarne Stroustrup, published by Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Massachusetts, 1990

C：A Reference Manual (fourth edition), by Samuel P. Harbison, and Guy L. Steele Jr., published by Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey

Programming Embedded Systems in C and C++, by Michael Barr, Andy Oram (Editor), published by O'Reilly & Associates; ISBN: 1565923545, February 1999

Programming in C, Steve G. Kochan, Hayden Book Company

The C++ Programming Language (second edition), Bjarne Stroustrup, published by Addison-Wesley Publishing Company, Reading, Massachusetts, 1990

Tool Interface Standards (TIS) DWARF Debugging Information Format Specification Version 2.0, TIS Committee, 1995

DWARF Debugging Information Format Version 3, DWARF Debugging Information Format Workgroup, Free Standards Group, 2005 (http://dwarfstd.org)

DWARF Debugging Information Format Version 4, DWARF Debugging Information Format Workgroup, Free Standards Group, 2010 (http://dwarfstd.org)

System V ABI specification (http://www.sco.com/developers/gabi/)

ARM C Language Extensions (ACLE) specification (ACLE Version ACLE Q2 2017)

德州仪器 (TI) 提供的相关文档

有关 TI 代码生成工具的更多信息，请参阅以下资源：

  • Code Composer Studio 文档概述
  • 德州仪器 (TI) E2E 软件工具论坛

以下文档可作为对本用户指南的补充：

    SPNU118 ARM 汇编语言工具用户指南。介绍了用于 ARM 器件的汇编语言工具（汇编器、链接器以及其他用于开发汇编语言代码的工具）、汇编器指令、宏命令、通用目标文件格式和符号调试指令。
    SPRAAB5 DWARF 对 TI 目标文件的影响。介绍了德州仪器 (TI) 对 DWARF 规范的扩展。
    SPRUEX3 TI SYS/BIOS 实时操作系统用户指南。SYS/BIOS 使应用开发人员能够开发嵌入式实时软件。SYS/BIOS 是一个可扩展的实时内核。它适用于需要实时调度和同步或实时检测的应用。SYS/BIOS 提供抢占式多线程、硬件抽象、实时分析和配置工具。

商标

Code Composer Studio™is a TM ofTexas Instruments.

ARM®is a reg TM ofARM Limited.

Other TMs

1 软件开发工具简介

ARM® 由一套软件开发工具支持，其中包括优化 C/C++ 编译器、汇编器、链接器以及各种实用程序。

本章概述了这些工具，并介绍了优化 C/C++ 编译器的特性。在 ARM 汇编语言工具用户指南 中详细论述了汇编器和链接器。

1.1 软件开发工具概述

图 1-1 阐述软件开发流程。图中阴影部分突出了 C 语言程序最常见的软件开发路径。其他部分是增强开发流程的外围功能。

GUID-8037D703-A42B-44D0-8774-E7F7C007F0EA-low.gif 图 1-1 ARM 软件开发流程

以下列表描述了图 1-1 中显示的工具：

  • 编译器接受 C/C++ 源代码，生成 ARM 汇编语言源代码。请参阅Chapter15。
  • 汇编器将汇编语言源文件转换成机器语言可重定位的目标文件。请参阅 ARM 汇编语言工具用户指南。
  • 链接器将可重定位的目标文件组合成单个绝对可执行的目标文件。在创建可执行文件时，会执行重定位并解析外部引用。链接器接受可重定位的目标文件和对象库作为输入。有关链接器的概览信息，请参阅Chapter121。请参阅 ARM 汇编语言工具用户指南，了解详细信息。
  • 归档器允许将一组文件收集到一个称为库 的单个存档文件中。归档器允许通过删除、替换、提取或添加成员来修改这种库。归档器最有用的应用之一是构建目标文件库。请参阅 ARM 汇编语言工具用户指南。
  • 运行时支持库包含编译器支持的标准 ISO C 和 C++ 库函数、编译器实用程序函数、浮点算术函数和 C I/O 函数。请参阅Chapter294。

    如果编译器和链接器选项需要自定义的库版本，库构建实用程序将自动构建运行时支持库。请参阅节 7.4。C 和 C++ 的标准运行时支持库函数的源代码位于编译器安装目录的 lib\src 子目录中提供。

  • 十六进制转换实用程序将目标文件转换为其他目标格式。可将转换后的文件下载到 EPROM 编程器。请参阅 ARM 汇编语言工具用户指南。
  • 绝对列表器接受链接的目标文件作为输入并创建 .abs 文件作为输出。可以组合这些 .abs 文件以生成包含绝对地址而不是相对地址的列表。如果没有绝对列表器，生成这样的列表将是冗长而乏味的，并且需要许多手动操作。请参阅 ARM 汇编语言工具用户指南。
  • 交叉引用列表器使用目标文件生成交叉引用列表，其中显示符号、其定义以及其在链接的源文件中的引用。请参阅 ARM 汇编语言工具用户指南。
  • C++ 名称还原器是一种调试辅助工具，可将编译器改编的名称转换回其在 C++ 源代码中声明的原始名称。如图 1-1 所示，可对编译器输出的汇编文件使用 C++ 名称还原器；还可对汇编器列表文件和链接器映射文件使用此实用程序。请参阅Chapter344。
  • 反汇编器解码目标文件以显示它们所表示的汇编指令。请参阅 ARM 汇编语言工具用户指南。
  • 此开发流程的主要产品是可执行的目标文件，其可以在 ARM 器件上执行。

1.2 编译器接口

编译器是名为 armcl 的命令行程序。此程序可以一步编译、优化、汇编和链接程序。在 Code Composer Studio™ 中，编译器自动运行以执行构建项目所需的步骤。

更多有关程序编译的信息，请参阅节 2.1。

编译器具有直接调用约定，因此可以编写相互调用的汇编和 C 函数。更多有关调用约定的信息，请参阅Chapter216。

1.3 ANSI/ISO 标准

编译器支持1989、1999 和 2011 版本的C语言以及 2014 版本的 C++ 语言。编译器中的 C 和 C++ 语言特征是按照下述 ISO 标准实现的：

  • ISO 标准 C：C 编译器支持 989、1999 和 2011 版本的C 语言。
    • C89。使用 --c89 选项编译会使编译器符合 ISO/IEC 9899:1990 C 标准，该标准先前被批准为 ANSI X3.159-1989。“C89”和“C90”指的是同一种编程语言。本文档中使用了“C89”。
    • C99。使用 --c99 选项编译会使编译器符合 ISO/IEC 9899:1999 C 标准。
    • C11。使用 --c11 选项编译会使编译器符合 ISO/IEC 9899:2011 C 标准。
    Kernighan 和 Ritchie 的《C 程序设计语言》(K&R) 第二版中也介绍了 C 语言。
  • ISO 标准 C++：编译器使用 C++ 标准的 C++14 版本。以前使用的是 C++03。请参阅 C++ 标准 ISO/IEC 14882:2014。有关不受支持的 C++ 特性的说明，请参阅节 5.2。
  • ISO 标准运行时支持：编译器工具附带一个扩展的运行时库。除非另有说明，否则库函数符合 ISO C/C++ 库标准。该库包括标准输入和输出函数、字符串操作函数、动态内存分配函数、数据转换函数、计时函数、三角函数以及指数和双曲线函数。不包括信号处理函数，因为这些函数是特定于目标系统的。如需更多信息，请参阅 Chapter294。

如需了解命令行选项以选择代码所使用的 C 或 C++ 标准，请参阅 节 5.16 。

1.5 实用程序

这些功能是编译器实用程序：

  • 库构建实用程序

    库构建实用程序允许您从源代码中为运行时模型的任何组合自定义构建对象库。有关更多信息，请参阅 节 7.4。

  • C++ 名称还原器

    C++ 名称还原器 (armdem) 是一种调试辅助工具，可将在编译器生成的汇编代码、反汇编输出或编译器诊断消息中检测到的每个已改编的名称转换为在 C++ 源代码中找到的原始名称。有关更多信息，请参阅 Chapter344。

  • 十六进制转换实用程序

    对于独立的嵌入式应用程序，编译器能够将所有代码和初始化数据放入 ROM 中，从而允许 C/C++ 代码从复位开始运行。编译器输出的 ELF 文件可以使用十六进制转换实用程序转换为 EPROM 编程器数据文件，如《ARM 汇编语言工具用户指南》所述。

2 使用 C/C++ 编译器

编译器将您的源程序转换成 ARM 可执行的机器语言目标代码。源代码必须经过编译、汇编和链接才能创建可执行文件。所有这些步骤都是通过使用编译器一次性执行的。

2.1 关于编译器

编译器可一步完成编译、优化、汇编和选择性链接。编译器在一个或多个源代码模块上执行以下步骤：

  • 编译器接受 C/C++ 源代码和汇编代码。编译器会生成目标代码。

    可以在单命令中编译 C、C++ 和汇编文件。编译器使用文件扩展名来区分不同的文件类型。有关更多信息，请参阅节 2.3.9。

  • 链接器会组合目标文件以创建可执行或可链接可执行文件。链接步骤是可选的，因此您可以独立编译和汇编许多模块，然后再链接这些模块。有关如何链接文件，请参阅Chapter121。
注： 调用链接器

默认情况下，编译器不会调用链接器。可以使用 --run_linker (-z) 编译器选项调用链接器。有关详细信息，请参阅节 4.1.1。

有关汇编器和链接器的完整说明，请参阅《ARM 汇编语言工具用户指南》。

 
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