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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
本帖最后由 smallcsduck 于 2018-3-21 04:09 编辑
2 m+ X* p" b( }4 x) }
: U" {) p. h- d# H, V  ^8 ]* p      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。7 _% J1 O; G- K+ z, ^
图片1.png
/ O( j0 t$ ^7 B9 g2 B, l" [        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。- ~9 a; s6 n; G: [
        先介绍下Arm Compiler v6编译器。
3 Z3 l6 W) s% C# r) \* |8 \2 L) c        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。
3 a4 G+ y! E& L+ |( ]2 B        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。)5 H$ u9 R, X$ j+ z
        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。' P" g! `  e  e/ P, J4 O* d
        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。
8 v0 s1 J, O: ^- x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)。; i1 s( F5 p8 ^- B' m/ ^
        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。
) G+ F, L1 Z0 w8 O - J3 z1 {; R4 G* h" G
  o, A1 j' x( U. W
        下面实际使用Arm Compiler 6工具链编译一下使用HAL库的程序。  X1 L% T3 n) x- q! J
        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。( q9 i  q8 Y0 b  W  w
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。
$ c! j8 h1 d" W, n. E& d$ L, k        1、你打开一个MDK项目。然后在Target选项卡里选择Arm Compiler 6。. G9 N) s) E( d3 ~; N/ c
图片2.png
5 s# `3 a' A  |- w8 @        2、在C/C++选项卡里添加一个定义__CNUC__0 }+ C: ?: t9 j+ u. K8 h2 \2 o
图片3.png
8 _5 e. M6 j$ @/ w2 p1 J( C0 J  f0 N" ~6 B; y( @  V7 P
        然后点编译就可以了。没有任何错误和警告,顺利通过编译。9 y- y2 b# Z7 F: P# {1 a- ?
        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。
1 R; e3 o! k$ r9 k$ C- hArm 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) )"1 O, Y) B6 r' Y3 p
       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。
1 B, y& |; e' {1 N9 V 图片4.png
4 r! i# i  V" \- O        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。& X4 l' N' q  E$ n
        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。
+ `" p3 {6 o5 J$ m1 ~- Z8 A. l        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。
2 ^5 H, g3 E9 `! i7 K" E
[size=1em]
图片5.png
! H! q% E# G/ A9 r5 ]
9 M# p0 I' Y. Y! u; F        最后,对于预编译的库怎么选择呢?比如emwin,针对不同的工具链提供了不同的库版本。但是没有提供Arm Compiler 6工具链的版本,那你直接用GNU的版本的预编译库就行了。
     一点小小的研究,如果有错误的地方,请回复指出。
( w$ C5 g  R6 S- w. A( ]/ J8 g9 [# S
% F8 S  [& ~( g0 l1 w, ]
+ t+ Y; x7 b; ^( s

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收藏 4 评论6 发布时间:2018-3-21 03:57

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6个回答
MrJiu 回答时间:2018-3-21 10:17:53
不错的说。。。
七哥 回答时间:2018-3-21 10:41:43
厉害,看了半天没搞懂,以前都没关注过这些。不明觉厉
x5y4z3 回答时间:2018-3-21 11:19:54
早期 Keil for ARM 的 Compiler 中,除了自家的 RV (MDK) 外,还支持 GUN 及 CARM 呢!% d/ D$ \+ d4 j5 s
anobodykey 回答时间:2018-3-21 11:26:20
感谢楼主分享
Inc_brza 回答时间:2018-3-21 12:01:50
跟旧工程有好多冲突,暂时没用
maxtch 回答时间:2018-3-21 16:01:59
语法分析部分 LLVM/clang 和 GCC 已经 99.9% 一致了。除了极个别驱动程序以外,LLVM/clang 可以编译完整的 amd64、armv7 和 aarch64 版本的 Linux 内核。

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