iar编译连接过程

IAR编译器是一款广泛应用于嵌入式系统开发的集成开发环境（IDE），它提供了一整套开发工具，包括编译器、汇编器、链接器等，用于将源代码转换成可执行的二进制代码。了解IAR的编译和链接过程对于嵌入式系统开发者来说至关重要。 编译链接过程： IAR编译链接过程大致可以分为两个主要阶段：编译阶段和链接阶段。 1. 编译阶段： 编译器的作用是将C/C++源代码文件（.c/.cpp）和汇编源代码文件（.s）编译成目标文件（.o）。这个过程中，编译器会进行词法分析、语法分析、语义分析、代码优化和代码生成等工作。汇编器则是将汇编源文件（.s）转换成目标文件（.o）。目标文件是二进制格式，但还不能直接运行，因为它们是“可重定向”的。这个阶段完成后，会得到若干个目标文件，同时也可以生成库文件（.a/.lib），库文件是由多个目标文件封装而成，用于存放预编译好的函数。 编译器和汇编器生成的目标文件和库文件成为了链接过程的输入。 2. 链接阶段： 链接器的作用是将编译器和汇编器生成的目标文件、库文件，以及必要的链接配置文件（.icf），合并并链接成一个完整的可执行文件。链接过程负责解决程序中各个文件之间的地址引用问题，并且最终生成一个可执行的镜像文件。 链接配置文件（.icf）的作用是指导链接器如何将各个段放置到内存中的具体地址。一个典型的链接配置文件会指定程序的入口点、数据段的位置、未初始化数据段的位置、代码段的位置等。这些信息对于程序的正确运行至关重要，因为它告诉了CPU程序运行的起始地址，以及程序各个部分在内存中的布局。 在链接完成后，得到的可执行文件通常是ELF（Executable and Linkable Format）格式。这个格式的文件包含了程序执行所需的全部信息，但这种格式的文件并不直接适用于硬件设备，因此通常需要将其转换为HEX格式。HEX格式是一种十六进制编码的文本文件，用于表示二进制数据，它更适合于通过编程器烧录到微控制器的Flash或PROM中。 程序运行阶段： 编译链接完成后，可执行的程序可以被烧录到目标硬件设备中并运行。程序的运行可以分为以下三个阶段： 1. 初始化阶段： 程序的初始化阶段通常从第一条语句开始，到进入main函数之前结束。这一阶段的任务由cstartup.s文件完成，该文件是编译器生成的一个汇编启动文件。初始化阶段主要进行硬件初始化，比如设置堆栈指针、中断向量表和CPU时钟等；软件初始化，比如初始化全局变量；以及应用程序的初始化，如RTOS（实时操作系统）环境的初始化。这一阶段为程序的主执行部分打下基础。 2. 执行阶段： 执行阶段是程序的核心部分，涉及程序的主要运行逻辑。对于单任务程序，这个阶段通常是循环扫描；对于基于RTOS的多任务系统，则是任务调度。在这一阶段，程序执行它应该完成的处理，直到接收到退出指令或达到某个终止条件。 3. 结束阶段： 对于嵌入式系统程序来说，通常是不允许正常结束的，因为它们被设计为持续运行。但有时候，为了停止或重置程序的执行，可以使用exit语句来终止程序的运行。这会触发资源的回收，所有打开的文件会被关闭，动态分配的内存被释放，程序退出。 IAR的链接配置文件（.icf）除了用于内存布局的指定外，还包含其他控制信息，如内存保护、调试信息等。一个简单的icf文件可能包含如下内容： ```plaintext define symbol __iar_program_start = 0x***; // 程序起始地址 define symbol __iar_data_start__ = 0x***; // 初始化数据起始地址 define symbol __heap_size = 0x***; // 堆大小 define symbol __stack_size = 0x***; // 栈大小 place at address mem:0x*** { readonly section .intvec } // 中断向量表放置位置 place at address mem:0x*** { readonly section .text } // 代码段放置位置 place at address mem:0x*** { section .data } // 已初始化数据段放置位置 place at address mem:0x*** { section .bss } // 未初始化数据段放置位置 init vem = 0x***; // 设置向量表入口 ``` 上述内容展示了ICF文件中的符号定义、内存分配、特定段的放置位置等配置信息。通过正确配置ICF文件，开发者可以精确控制程序在目标硬件上的内存布局和运行特性。