STM32使用Arm Compiler v6工具链编译程序

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smallcsduck 发布时间：2018-3-21 03:57

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本帖最后由 smallcsduck 于 2018-3-21 04:09 编辑

现在主流的Cortex-M开发环境和中间件代码都是基于GNU和Arm Compiler v5工具链的写的。其实ArmCompiler v6工具链已经出来很久了。对比ArmCompiler v5工具链，Arm Compiler v6做了很多改进。这个文章就来研究下怎么快捷的把ArmCompiler v5的代码迁移到Arm Compiler v6上。为什么要用Arm Compiler v6的工具链呢？Keil网站上有一张图解释了这个问题。
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      毕竟是ARM的官方工具链，对构架理解比较深，优化的好一点吧。
      先介绍下Arm Compiler v6编译器。
      Arm Compiler 6是一个基于LLVM的工具链，那LLVM是什么呢？简单来说LLVM是把语法分析和机器码生成分开成两个独立部分。这样移植编译器到新构架就很容易了，你只要修改机器码生成部分，语法分析不用改。GCC的编译器这两部分是混在一起的。LLVM与GCC比较优点很多。比如错误信息详细啊，编译快啊等等。感兴趣的可以自行查一下。
      一般来讲LLVM的语法分析部分是从GCC继承过来的。所以吗，语法规则和GCC是差不多的。说了这么多其实就像告诉你一件事，Arm Compiler 6的C和汇编的语法和GCC是差不多的。（是不是完全相同？我没看到在文档里有写，也没有验证，脑补算是一样的。）
      现有的很多中间件，像HAL库、FREERTOS都没有为Arm Compiler 6做过适配的版本。但是都有GNU工具链的适配代码。那是不是可以直接用Arm Compiler 6编译GNU工具链的代码呢？那肯定是不行的。因为Arm Compiler 6和GNU工具链还是有不同的。
      首先是链接器不同，Arm Compiler 6用的是和Arm Compiler 5一样的armlink链接器，和GNU工具链的LD是不一样的，链接脚本也是不一样的。
此外Arm Compiler 6和GNU编工具链用的运行时库是不一样的。Arm Compiler 6的运行时库除了提供标准C库的那些功能，还添加了Semihosting模式，支持Scatter-loading和初始化HEAP、STACK的代码。GNU的运行时库是没有上面三个功能的，需要自己用汇编写（这一点是我脑补的）。
      另外，Arm Compiler 6里面有两种汇编语言的编译器，一种是使用GNU汇编格式的armclang，一种是使用ARM汇编格式的armasm。也就是说以前Arm Compiler 5的汇编启动文件还是可以用的。但是C的内联汇编必须使用GNU内联格式。

      下面实际使用Arm Compiler 6工具链编译一下使用HAL库的程序。
      看过上面说的，要把GUN工具链的项目或者老的Arm Compiler 5项目迁移到Arm Compiler 6工具链需要修改的地方就很明显了。Arm Compiler 6帮助文档里专门有一个从Arm Compiler 5往Arm Compiler 6迁移的文档。可以参考。
把Arm Compiler 5的项目往Arm Compiler 6迁移很简单。用STM32CubeMX创建一个MDK项目。默认是Arm Compiler 5的编译器。直接用Arm Compiler 6编译肯定很多错误。成功迁移其实只需要简单的两步。
      1、你打开一个MDK项目。然后在Target选项卡里选择Arm Compiler 6。
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2、在C/C++选项卡里添加一个定义__CNUC__
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      然后点编译就可以了。没有任何错误和警告，顺利通过编译。
      这个添加的定义导致编译时候的同时引用了CMSIS的GNU实现接口（cmsis_gcc.h）和Arm Compiler 6的实现接口（cmsis_armcc_V6.h），可能会出现问题。那我们严谨一点，不搞这种投机取巧的办法。
Arm Compiler 6和Arm Compiler 5的C语言区别主要在扩展的C语言属性关键字上。就是__weak,__packed这类关键字。那我们预处理定义里面自己添加转换规则就行了。使用-D这个选项。比如-D__weak="__attribute__((weak))" -D__packed="__attribute__((__packed__))" -D__NOINLINE="__attribute__ ( (noinline) )"
   根据编译的时候出现的错误，按照迁移手册上说明，定义一个预编译的转换规则就行。
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      前面的添加转换规则对于纯C程序肯定是完全够用了。但是碰到有内链ARM汇编的代码怎么办呢?没办法。只有按照GNU的格式改吧。
      不过这个时候你可以找一下有没有GNU版本的源码直接用GNU工具链的源码就可以了。
      比如FreeRTOS源码里面很关键的两个文件：port.c和portmacro.h。这两个文件里面都有大量的内链汇编。不同构架不同编译器的代码是不一样的。要用Arm Compiler 6工具链编译，你直接用GNU工具链版本的代码就可以了。另外STM32CubeMX是用了CMSIS-RTOS的接口。所以要改一下cmsis_os.c文件。

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