六，第四个目标，移植自己的printf，scanf函数

本来想自己实现一个printf函数，顺便再回顾一下变参函数的处理，但是时间紧张，在这里就先通过移植库函数来实现自己的printf函数，等有时间，在重新自己实现下。

代码基本上是在前面已有的基础上继续添加：首先来看下lboot.lds

ENTRY(_start)
SECTIONS
{
    . = 0x00000000;
    .init : AT(0){
        start.o nand.o
    }
    . = 0x30000000;
    .text : AT(4096){
        *(.text)
    }
    . = ALIGN(32);
    .data :{
        *(.data)
    }
    . = ALIGN(32);
    .bss :{
        *(.bss)
    }
}

这里将代码段分为init段和text段，init段中存放了start.o和nand.o，如果生成的lboot.bin文件是下到nandflash中的话，这两段代码将会装载到nandflash的0地址处，并且他们的运行地址也是位于0地址处，开始执行时，这两段的代码会自动拷贝到内部SRAM中去执行，实现系统的初始化及代码的搬移。然后把其余的代码段放在从nandflash4096处即4k之后排放，并且他们的运行地址是0x30000000。

再来看下Makefile，这里Makefile使用了递归的技术，及代码存放的根目录下是总的Makefile，然后总的Makefile会递归调用其子目录下的makefile，总的Makefile如下：

CC        = arm-lwm-linux-gnueabi-gcc
LD        = arm-lwm-linux-gnueabi-ld
AR        = arm-lwm-linux-gnueabi-ar
OBJCOPY    = arm-lwm-linux-gnueabi-objcopy
OBJDUMP    = arm-lwm-linux-gnueabi-objdump

INCLUDEDIR    := $(shell pwd)/include
CFLAGS        := -Wall -O2
CPPFLAGS    := -nostdinc -fno-builtin -I$(INCLUDEDIR)

export CC LD AR OBJCOPY OBJDUMP INCLUDEDIR CFLAGS CPPFLAGS

objs := start.o nand.o serial.o main.o lib/libc.a

lboot.bin : $(objs)
    ${LD} -Tlboot.lds -o lboot_elf $^
    ${OBJCOPY} -O binary -S lboot_elf $@
    ${OBJDUMP} -D -m arm lboot_elf > lboot.dis

.PHONY : lib/libc.a
lib/libc.a:
    cd lib; make; cd ..

%.o:%.c
    ${CC} $(CPPFLAGS) ${CFLAGS} -c -o $@ $<
%.o:%.S
    ${CC} $(CPPFLAGS) ${CFLAGS} -c -o $@ $<
clean:
    make clean -C lib
    rm -f lboot.dis lboot.bin lboot_elf *.o

这里－nostdinc的意思是：Do not search the standard system directories for header files

－fno－builtin的意思是：

在C语言标准中，有些通用函数被定义为built-in function(内建函数)，像printf,strchr,memset等等，这些函数不需要包含头文件中的声明，就可以编译连接该函数的。但有时候你想自己实现，就会出现冲突的提示。

解决办法：在编译是加上-fno-builtin或者-fno-builtin-FUNCTION 选项,你就可以自己实现这些函数而不冲突了。

例如在上面的提示中，你编译时加上-fno-builtin-strchr ,就可以正常编译了。

export CC LD AR OBJCOPY OBJDUMP INCLUDEDIR CFLAGS CPPFLAGS

用export声明这些变量使得他们可以被子目录的Makefile使用

.PHONY : lib/libc.a
lib/libc.a:
    cd lib; make; cd ..

.PHONY是一个伪目标，简单的说，用.PHONY声明的伪目标，不管这个目标存不存在，要执行这个目标，只需要执行make 目标名就可以了。这里要注意的一点是cd lib；make；cd ..这句，不能换行写，必须在一行写，用分号隔开，才能达到首先进入lib目录，在执行make，执行完之后在返回上一级目录的目的。

make clean -C lib

这一句也是同样达到先进入lib目录，再执行make的的目的。

关于makefile的相关知识可以参考下面博客：

http://hi.baidu.com/kj_28/blog/item/20e068d9c519922410df9b60.html

http://hi.baidu.com/kj_28/blog/item/b727f7fa0e8c36d6b58f3173.html

http://hi.baidu.com/kj_28/blog/item/572fd81beaebddddad6e753d.html

这里移植printf库是通过移植东山哥的stdio里面而得来的。

通过mini2440往串口终端上打印东西最简单的思想就是在标准库的printf函数和scanf函数中调用putc和getc函数，而putc函数和getc函数里面就是具体的读写我们s3c2440的串口寄存器，这样就把标准的printf函数scanf函数和我们mini2440的串口联系起来了。

下面我们看一下putc函数和getc函数：

#include "s3c2440.h"
#include "serial.h"

#define    TXD0READY    (1<<2)
#define    RXD0READY    (1)

void init_uart(void)
{
    GPHCON |= 0xa0;            //GPH2,GPH3 used as TXD0,RXD0
    GPHUP    = 0x0c;            //GPH2,GPH3禁止上拉

    ULCON0    = 0x03;            //8N1，8位数据，一位停止位，无奇偶校验
    UCON0    = 0x05;            //使用查询方式，时钟采用PCLK
    UFCON0     = 0x00;            //不使用FIFO
    UMCON0     = 0x00;            //不使用流控
    UBRDIV0 = 26;            //波特率为115200

}

void putc(unsigned char c)
{
    while( ! (UTRSTAT0 & TXD0READY) );
    UTXH0 = c;
}

unsigned char getc(void)
{
#ifdef SERIAL_ECHO
    unsigned char ret;
#endif
    while( ! (UTRSTAT0 & RXD0READY) );
    ret = URXH0;
#ifdef SERIAL_ECHO                    //如果支持回显，将接收到的数据立即显示在串口上
    if (ret == 0x0d || ret == 0x0a) //一个是换行一个是回车
    {
        putc(0x0d);
        putc(0x0a);
    }
    else
    {
        putc(ret);
    }
#endif
    return ret;
}

这里0x0d代表CR，0x0a代表LF，在dos和windows中CR/LF表示下一行，而在unix/linux中LF代表下一行，程序中就是如果收到这两个字符的话，在windows中就输出CR/LF，以实现换行的目的。

init_uart实现了串口的初始化，putc和getc分别读写2440的串口寄存器，下面再来看看标准库的printf函数和scanf函数做了什么修改：

#include "vsprintf.h"
#include "string.h"
#include "printf.h"

extern void putc(unsigned char c);
extern unsigned char getc(void);

#define    OUTBUFSIZE    1024
#define    INBUFSIZE    1024


static unsigned char g_pcOutBuf[OUTBUFSIZE];
static unsigned char g_pcInBuf[INBUFSIZE];


int printf(const char *fmt, ...)
{
    int i;
    int len;
    va_list args;

    va_start(args, fmt);
    len = vsprintf((char *)g_pcOutBuf,fmt,args);
    va_end(args);
    for (i = 0; i < strlen((char *)g_pcOutBuf); i++)
    {
        putc(g_pcOutBuf[i]);
    }
    return len;
}



int scanf(const char * fmt, ...)
{
    int i = 0;
    unsigned char c;
    va_list args;

    while(1)
    {
        c = getc();
        if((c == 0x0d) || (c == 0x0a))
        {
            g_pcInBuf[i] = '\0';
            break;
        }
        else
        {
            g_pcInBuf[i++] = c;
        }
    }

    va_start(args,fmt);
    i = vsscanf((char *)g_pcInBuf,fmt,args);
    va_end(args);

    return i;
}

len = vsprintf((char *)g_pcOutBuf,fmt,args);

这一句vsprintf函数的意思是将args中的变量按照fmt中规定的格式保存到临时缓冲区g_pcOutBuf中，

for (i = 0; i < strlen((char *)g_pcOutBuf); i++)
    {
        putc(g_pcOutBuf[i]);
    }

接着用调用了putc函数，将缓冲区里的内容通过2440的串口发送了出去，现在明白printf函数是怎么和实际的串口联系起来了吧，scanf的原理类似，不在讲述。

最后通过main.c函数测试下是否好用：

#include "s3c2440.h"
#include "stdio.h"
#include "serial.h"

#define    GPB5_out    (1<<(5*2))
#define    GPB6_out    (1<<(6*2))
#define    GPB7_out    (1<<(7*2))
#define    GPB8_out    (1<<(8*2))

void  wait(volatile unsigned long dly)
{
    for(; dly > 0; dly--);
}

int main(void)
{
    unsigned int i = 0;
    int n;

    init_uart();                                        //波特率为115200，8位数据，一位停止位，无奇偶校验，无流控

    printf("\nthis is my own bootloader for mini2440\n\r");
    printf("\nwrite by li weimeng\n\r");
    printf("\nplease input a number: \n\r");
    scanf("%d",&n);
    printf("\nyou have just input: %d \n\r", n);

    GPBCON = GPB5_out|GPB6_out|GPB7_out|GPB8_out;        // 将LED1-4对应的GPB5/6/7/8四个引脚设为输出

    while(1){
            wait(300000);
            GPBDAT = ~(i<<5);
            if(++i == 16)
                i = 0;
    }

    return 0;
}

最后的效果图如下：

附源代码:

 lboot_uart.rar