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STM32学习-keil的编译过程

article 2024/11/1 15:21:09

首先我们简单了解下MDK的编译过程，它与其它编译器的工作过程是类似的这是一个大致的流程我们可以在工程中找到批处理文件看到更加详细的流程

批处理文件如下，前面几行是一些固定的信息，包括cpu类型，时钟，路径地址等信息。红色框中显示的是具体的编译信息，可以看到最前面的ARMCC\bin下就是keil使用的编译器了。我们跳转到该目录进行查看

ARM\bin下的各种编译器

使用armasm编译汇编文件。图中列出了编译startup启动文件时的提示，编译后每个汇编源文件都对应有一个独立的.o文件。
使用armcc编译c/c++文件。图中列出了工程中所有的c/c++文件的提示，同样地，编译后每个c/c++源文件都对应有一个独立的.o文件。
使用armlink链接对象文件，根据程序的调用把各个.o文件的内容链接起来，最后生成程序的axf映像文件，并附带程序各个域大小的说明，包括Code、RO-data、RW-data及ZI-data的大小。
使用fromelf生成下载格式文件，它根据axf映像文件转化成hex文件，并列出编译过程出现的错误(Error)和警告(Warning)数量。

我们以main.c为例子，依次查看编译的整个过程找到指令可以看到，这个指令就是使用armcc来处理某个目录下的main.i文件。.i文件就是c文件经过预处理之后的文件我们打开看一下这个main.i文件

main.i文件的内容

这些都是执行armcc命令带的参数，-c，-I -g是比较通用，--cpu显然是指明CPU的类型，编写makefile的时候可以直接借用。我们询问一下gpt

这条指令是一个编译命令，通常用于嵌入式系统开发中，特别是针对基于ARM Cortex-M3架构的微控制器（例如STM32F1系列）的项目。以下是对该指令各部分的解释：

--c99：指定使用C99标准进行编译。
-c：表示只进行编译，不链接。编译器将生成目标文件（.o 文件），而不是可执行文件。
--cpu Cortex-M3：指定目标CPU架构为Cortex-M3。
-g：生成调试信息，以便在调试器中使用。
-O0：关闭优化，便于调试和查看生成的代码（优化级别为0）。
--apcs=interwork：指定APCS（ARM Procedure Call Standard）为interwork模式，这通常用于支持ARM和Thumb代码之间的互操作。
--split_sections：将生成的代码分成多个部分，以便更好地控制内存布局。
-I .\start -I .\User -I .\Library -I .\Systerm -I .\Hardware -I .\RTE\_Target_1：这些是包含目录的路径，编译器在编译时会在这些目录中查找头文件。
-ID:\Keil_v5\ARM\PACK\Keil\STM32F1xx_DFP\2.3.0\Device\Include 和 -ID:\Keil_v5\ARM\CMSIS\Include：这些是额外的包含目录，通常包含特定于设备的头文件和CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）库的头文件。
-D__UVISION_VERSION="524"：定义一个预处理宏__UVISION_VERSION，其值为"524"。这个宏可能用于代码中以特定于uVision IDE的方式进行条件编译。
-DSTM32F10X_MD 和 -DUSE_STDPERIPH_DRIVER：定义预处理宏，以便在代码中可以根据这些宏进行条件编译，通常用于选择特定的功能或驱动。
-o .\objects\main.o：指定输出目标文件的路径和名称，这里是将生成的目标文件命名为main.o，并将其放在objects目录中。
--omf_browse .\objects\main.crf：生成OMF（Object Module Format）浏览文件，这个文件可以用于后续的调试或分析，文件名为main.crf，位于objects目录中。
--depend .\objects\main.d：生成依赖文件，记录源文件与头文件之间的依赖关系，通常用于自动化构建系统。
"User\main.c"：指定要编译的源文件，这里是User目录中的main.c。

总体来看，这条指令的目的是编译一个C语言源文件main.c，生成未链接的目标文件main.o，并包含调试信息和多个包含目录，以便后续的开发和调试。也就是使用ARMCC来编译main.c文件生成main.o的目标文件

那么我们再继续查看main.o文件，到这里就已经不知道是什么了，经过查询得知其内容主要是从源文件编译得到的机器码，包含了代码、数据以及调试使用的信息；

那么回到前面的框图中，我们可以看到很多文件都使用ARMCC进行编译，就是把我们编写的各种.c文件编译成.o目标文件那么看最后，还会使用一个ARMLink，他是一个链接器，会把前面生成的各种.o目标文件链接起来

这条指令是一个命令行调用，用于在 Keil MDK (Microcontroller Development Kit) 开发环境中使用 ARMCC 工具链的链接器（ArmLink）来链接一个项目文件。我们可以逐部分解释这条指令：

D:\Keil_v5\ARM\ARMCC\Bin\ArmLink：这是链接器（ArmLink）的可执行文件的路径。该工具负责将编译后的目标文件和库文件链接成最终的可执行文件。
–Via：这是 ArmLink 命令行参数，表示后续将使用一个链接描述文件（linker description file）。该文件通常包含了链接过程中的各种设置和指令。
“.\Objects\project.lnp”：这是链接描述文件的路径，通常以 .lnp 为后缀。该文件包含了关于如何链接目标文件的信息，例如输入文件、输出文件的名称、内存布局等。

我们再看一下 project.lnp文件

前面的就是各种输入文件，最后的.axf文件就是输出的文件

–strict：启用严格模式，链接器将按照严格的标准进行链接，通常会更严格地检查输入文件和链接规则。
–scatter “.\Objects\project.sct”：指定一个散布文件（scatter file），用来定义程序在内存中的布局。该文件通常包含起始地址、结束地址以及各个段（如代码段、数据段等）的分配信息。
–summary_stderr：将链接过程的摘要信息输出到标准错误流（stderr），而不是标准输出流（stdout）。
–info summarysizes：请求链接器提供关于各个段大小的摘要信息，包括代码段、数据段等的大小。
–map：生成映射文件，它包含了程序中各个符号及其在内存中地址的详细信息。
–load_addr_map_info：生成加载地址的映射信息，这是链接器的一个选项，用于记录符号和它们在内存中的加载地址。
–xref：生成交叉引用（cross-reference）信息，帮助开发者分析各个符号之间的关系。
–callgraph：生成调用图，显示函数调用之间的关系，帮助开发者理解程序的结构。
–symbols：输出符号表信息，包含程序中定义的所有符号及其地址。
–info sizes：请求链接器输出各个段的详细大小信息。
–info totals：请求链接器输出总的程序大小信息，包括所有段的总大小。
–info unused：请求链接器输出未使用的符号和段的信息，有助于识别不必要的代码或数据。
–info veneers：请求链接器输出有关 “veneer” 的信息。Veneer 是一种在 ARM 架构中用于跨越大距离调用的技术，通常用于中断或异常处理。
–list “.\Listings\project.map”：指定生成一个列表文件（.map 文件），该文件通常包含链接的详细信息，如符号地址、段信息等，帮助调试和分析。
-o .\Objects\project.axf：指定输出文件的路径和名称。在这里，生成的可执行文件将被命名为 project.axf，存放在 .\Objects\ 目录下。