嵌入式程序的编译与调试.pptVIP

嵌入式程序的编译与调试第1页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.1C语言编译器C语言是在70年代初问世的。一九七八年由美国电话电报公司(ATT)贝尔实验室正式发表了C语言。早期的C语言主要是用于UNIX系统目前最流行的C语言编译器有以下几种：GNUCompilerCollection或称GCCMicrosoftC或称MSCBorlandTurboC或称TurboC第2页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.2C语言编译过程编译：编译程序读取源程序（字符流），对之进行词法和语法的分析，将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码，再由汇编程序转换为机器语言，并且按照操作系统对可执行文件格式的要求链接生成可执行程序。C源程序头文件－－预编译处理(cpp)－－编译程序本身－－优化程序－－汇编程序－－链接程序--可执行文件预处理编译阶段优化阶段汇编过程连接程序第3页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.2.1编译预处理预处理：读取c源程序，对其中的伪指令（以#开头的指令）和特殊符号进行处理。伪指令主要包括以下四个方面：宏定义指令如#defineName#undef条件编译指令如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif,头文件包含指令如#includeFileName或者#includeFileName等特殊符号如LINEFILE预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代，生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的，但内容有所不同。第4页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.2.2编译阶段预编译程序所要作得工作:词法分析语法分析，翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。第5页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.2.3优化阶段优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关，而且同机器的硬件环境也有很大的关系中间代码的优化不依赖于具体的计算机主要的工作是删除公共表达式、循环优化（代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等）、复写传播，以及无用赋值的删除，目标代码的生成优化依赖于具体的计算机充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值，以减少对于内存的访问次数对指令进行一些调整使目标代码比较短，执行的效率比较高经过优化得到的汇编代码必须经过汇编程序的汇编转换成相应的机器指令，方可能被机器执行第6页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.2.4汇编阶段汇编过程实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成代码段该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的，但一般却不可写。数据段主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读，可写，可执行的。第7页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.2.4汇编阶段UNIX环境下主要有三种类型的目标文件：可重定位文件其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。共享的目标文件这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。第一种事链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个目标文件；第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起，创建一个进程映象。可执行文件它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到，这个就是链接程序的工作了。第8页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.2.5链接阶段链接程序是将有关的目标文件彼此相连接，使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。目标文件由段组成链接处理可分为两种：静态链接动态链接第9页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.1.3Makefilemakefile是用于自动编译和链接的makefile能够纪录文件的信息，决定在链接的时候需要重新编译哪些文件第10页，共27页，星期日，2025年，2月5日3.2嵌入式C程序的编译过程创建过程编译链接定址第11页，共27页，星期日