Cygwin环境使用第三方ARMGCC编译eCos系统

第三方ARMGCC通常是基于Mingw32的，使用的是Windows路径，如C:\ecos\packages\infra\current\src\startup.cxx；而eCos配置工具生成的Makefile是基于Cygwin的，使用的是POSIX路径，如/cygdrive/c/packages/infra/current/src/startup.cxx。路径格式上的差别导致不能直接使用第三方ARMGCC编译eCos系统，而是需要一个中间程序来对路径进行转换。这里提供了执行路径转换的中间程序的源代码和编译使用说明。

eCos官网：​​http://ecos.sourceware.org​​

eCos中文技术网：​​http://www.52ecos.net​​

eCos交流QQ群：144940146。

 

为什么需要第三方ARMGCC

eCos项目本身提供了GCC编译器，但是更新是比较慢的，在ARM公司已经推出Cortex-M7的年头还不支持Cortex-M4的FPU，毕竟eCos项目本身是做实时操作系统，编译器只是其配套工具之一。而第三方ARMGCC则几乎每个季度都会发布新版本以便支持最新的硬件。

 

第三方ARMGCC

这里推荐两款第三方ARMGCC

• GNU Tools for ARM Embedded Processors

​​https://launchpad.net/gcc-arm-embedded​​

看这个项目的简介，应该是ARM公司官方参与，可以*下载，无需注册。

• Sourcery CodeBench Lite Edition

​​http://www.mentor.com/embedded-software/sourcery-tools/sourcery-codebench/editions/lite-edition/​​

这个原先是CodeSourcery公司的产品，现在被MentorGraphics收购了，其Lite版本可以免费下载使用，但是需要注册登记。

 

路径转换的实现

有两个地方需要进行路径转换，一是：传递给GCC的命令行参数，eCos配置工具生成的Makefile使用的是POSIX路径，而GCC需要的是Windows路径，因此首先需要将命令行参数中出现的POSIX路径转换成Windows路径再传递给GCC；二是：eCos编译系统需要使用GCC输出的依赖关系文件，第三方GCC生成的该文件使用的是Windows路径，而eCos编译系统需要的是POSIX路径，接下来就需要将依赖关系文件中的Windows路径转换成POSIX路径，源代码如下。

// main.cxx
// by zoomdy (mingdu.zheng <at> gmail <dot> com)
#ifdef __CYGWIN__

#include <windows.h>
#include <sys/cygwin.h>
#include <sys/wait.h> // for waitpid
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h> // for strstr, strchr
#include <unistd.h> // for execvp
#include <stdbool.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 首先处理程序名
    char *p = strchr(argv[0], '-');
    if(p == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "invalid program name: %s", argv[0]);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    p++;
    if(*p == '\0' || *p == '.')
    {
        fprintf(stderr, "invalid program name: %s", argv[0]);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    char *q;
    for(q = argv[0]; *p != '\0'; q++, p++)
    {
        *q = *p;
    }
    *q = '\0';

    // 处理其它参数
    char buffer [MAX_PATH + 1];
    char *deps = NULL;
    for(int i = 1; i < argc; i++)
    {
        p = strstr(argv[i], "/cygdrive/");
        if(p != NULL)
        {
            cygwin_conv_to_win32_path(p, buffer);
            strcpy(p, buffer);
        }

        p = strstr(argv[i], "-Wp,-MD,");
        if(p != NULL)
        {
            deps = p + strlen("-Wp,-MD,");
        }

        // 如果发现所使用的参数名为null文件，那么创建一个空白文件
        if(strcmp(argv[i], "/dev/null") == 0)
        {
            FILE* file = fopen("null", "w");
            fclose(file);
            strcpy(argv[i], "null");
        }
    }

    // 打印变更后的命令行
    printf("==>");
    for(int i = 0; i < argc; i++)
    {
        printf(argv[i]);
        printf(" ");
    }
    printf("\n");

    // 调用变更后的命令行
    if(deps == NULL)
    {
        // 如果不需要处理依赖关系文件，直接调用目标程序
        int retval = execvp(argv[0], argv);
        if(retval == -1)
        {
            perror(argv[0]);
            return EXIT_FAILURE;
        }
        else
        {
            return EXIT_SUCCESS;
        }
    }
    else
    {
        // 如果需要处理依赖关系文件，那么创建子进程，并等子进程完成后处理依赖关系文件
        pid_t pid = fork();
        if(pid == -1)
        {
            perror(argv[0]);
            return EXIT_FAILURE;
        }
        else if(pid == 0)
        {
            int retval = execvp(argv[0], argv);
            if(retval == -1)
            {
                perror(argv[0]);
                return EXIT_FAILURE;
            }
            else
            {
                return EXIT_SUCCESS;
            }
        }
        else
        {
            int stat_val;
            waitpid(pid, &stat_val, 0);

            // 如果子进程正确完成，那么处理依赖关系文件
            if(WIFEXITED(stat_val))
            {
                if(WEXITSTATUS(stat_val) == EXIT_SUCCESS)
                {
                    // 处理生成的依赖关系文件
                    char deps_cyg [MAX_PATH + 1];
                    strcpy(deps_cyg, deps);
                    strcat(deps_cyg, ".cyg");

                    FILE* file_win = fopen(deps, "r");
                    FILE* file_cyg = fopen(deps_cyg, "w");

                    bool last_line = false;
                    size_t len_line;
                    for(int line = 0; last_line == false; line++)
                    {
                        p = fgets(buffer, sizeof(buffer), file_win);
                        if(p == NULL)
                        {
                            perror(deps);
                            return EXIT_FAILURE;
                        }

                        // 跳过前面的空格
                        for(size_t i = 0; i < sizeof(buffer); i++)
                        {
                            if(*p == ' ')
                            {
                                p++;
                            }
                            else
                            {
                                break;
                            }
                        }

                        // 去掉尾部的回车换行符以及空格
                        len_line = strlen(p);
                        for(size_t i = len_line - 1; i != 0; i--)
                        {
                            if(p[i] == ' ' || p[i] == '\r' || p[i] == '\n')
                            {
                                p[i] = '\0';
                                len_line--;
                            }
                            else
                            {
                                break;
                            }
                        }

                        // 判断是否为最后一行
                        if(p[len_line - 1] == '\\')
                        {
                            last_line = false;
                            p[len_line - 1] = '\0';
                            len_line--;
                        }
                        else
                        {
                            last_line = true;
                        }

                        // 去掉尾部的空格
                        for(size_t i = len_line - 1; i != 0; i--)
                        {
                            if(p[i] == ' ')
                            {
                                p[i] = '\0';
                                len_line--;
                            }
                            else
                            {
                                break;
                            }
                        }

                        // 处理第一行的特殊情况，这种情况下，目标和依赖文件在同一行上
                        if(line == 0)
                        {
                            q = strstr(p, ".o:");
                            if(q != NULL)
                            {
                                p = q + strlen(".o:");

                                // 跳过前面的空格
                                for(size_t i = 0; i < sizeof(buffer); i++)
                                {
                                    if(*p == ' ')
                                    {
                                        p++;
                                    }
                                    else
                                    {
                                        break;
                                    }
                                }

                                if(strlen(p) > 0)
                                {
                                    cygwin_conv_to_posix_path(p, p);
                                }
                            }
                        }

                        // 从第二行开始，转换路径
                        if(line > 0)
                        {
                            // 将Windows路径转换成POSIX路径
                            cygwin_conv_to_posix_path(p, p);
                        }

                        // 如果不是最后一行，加入空格以及反斜杆
                        if(!last_line)
                        {
                            strcat(buffer, " \\\n");
                        }
                        else
                        {
                            strcat(buffer, "\n");
                        }

                        int retval = fputs(buffer, file_cyg);
                        if(retval == EOF)
                        {
                            perror(deps_cyg);
                            return EXIT_FAILURE;
                        }
                    }

                    fclose(file_win);
                    fclose(file_cyg);

                    // 删除原文件，将处理后的文件重命名为原文件名
                    remove(deps);
                    rename(deps_cyg, deps);

                    return EXIT_SUCCESS;
                } // WEXITSTATUS(stat_val)
            } // WIFEXITED(stat_val)
        }// pid > 0
    } // deps == NULL

    return EXIT_FAILURE;
}

#else
#error "invoke native tool only use for cygwin environment"
#endif

编译

把上面的源代码内容保存文件为mian.cxx，然后把下面的代码内容保存文件为Makefile，放在同一个目录下，然后打开Cygwin终端，进入存放上述两个文件的地方，敲入make。

# Makefile
all: native.exe
  cp native.exe native-arm-none-eabi-gcc.exe
  cp native.exe native-arm-none-eabi-ar.exe
  cp native.exe native-arm-none-eabi-objcopy.exe

native.exe: main.cxx
  gcc -Wall -O2 -o $@ $<

clean:
  rm -rf *.exe

使用

把生成的native-arm-none-eabi-*.exe文件存储到你希望存储的目录，然后将该目录追加到系统的PATH环境变量中。接下来，在eCos配置工具中设置Global build options >> Global command prefix为native-arm-none-eabi。

 

 

将会发生什么

 

 

编译eCos系统时，凡是需要调用gcc的地方，都会首先调用native-arm-none-eabi-gcc，native-arm-none-eabi-gcc将命令行参数中的POSIX路径转换成Windows路径后调用arm-none-eabi-gcc，如果命令行中包含生成依赖关系文件的参数，那么native-arm-none-eabi-gcc将等待arm-none-eabi-gcc编译完成后处理依赖关系文件中的路径转换。

 

最佳解决方案

使用Linux系统，而不是Cygwin作为eCos开发环境。在Linux下开发eCos使用第三方ARMGCC就完全没有这个麻烦，因为大家使用的都是POSIX路径，没必要做任何转换，而且在Linux环境下的编译速度远快于Cygwin环境下的编译速度，毕竟Cygwin增加了系统调用的层次，而且Windows的文件访问缓存机制不如Linux，而且还有杀毒软件在中间掺和。当然，不是所有人都会用Linux，所有才有eCos的Cygwin版，有时间尝试一下Linux也是很好的，现如今的Linux桌面系统已经相当成熟。