调试 printf 函数的一些心得

终于调通了printf，不过只是初步，有种泪目的感觉，整个周末周日耗进去了，orz

之前一直在移植2440test的代码，从ADS编译环境移植到GCC编译环境，虽然核心代码是不用怎么写，但是移植的工作还不小，ADS和GCC的语法相差还是有点大，特别是第一阶段的汇编代码，差不多要整个重写格式，然后做需要的修改，总之修改的真不少。第二阶段相对就好点，因为是C代码为主，基本不需要怎么修改就OK，不过话虽然那么说，第二阶段的串口PRINTF函数倒是搞了我一整天了，就是这个东西，引发了不少东西。

 

原来用yagarto的版本，是arm-elf，配套的是 newlib ，开始也没啥注意和 arm-linux的区别，反正在window上面干活而已，我不是那些极端主义者，啥一定要扔掉window用linux之类……或者你可以说我的觉悟不够高吧。我用window而已，但是并没有用ADS ,KEIL MDK IAR等IDE，当然了，抵制盗版也是原因之一，哈哈~~~观望一下 win7 的性能如何，好的话考虑入个正版，免得有些人JJYY的。呃，貌似扯远了 ……

 

开始打算 include 然后调用系统自带的 vsprintf 函数来处理可变参数传递问题，没想到出了大堆的问题里面找不到库，看函数的名字，貌似是一些浮点处理用的函数，那就怪了，明明已经加载了 –lm 数学函数库了啊，为啥还有问题？当时完全猜不到问题，严重郁闷中，后来百度google了一天，那是星期六。终于知道了，原来ARM是没有硬件的浮点协处理器，所以GCC生成硬件浮点指令的话就会出错。于是查了GCC的manual，知道了有个选项可以设置生成软浮点指令 –msoft-float 代替默认的 –mhard-float，但是后来看了一下下面的注视，傻眼了，要那样做的话整个牵连的库需要重新编译，libgcc.a …… 这样的话我用现成的编译链的意义就没有，看了一下yagarto的GCC默认选项（这个是编译生成GCC编译链的时候的选项，貌似是后期无法改变的），又傻眼了

Using built-in specs.

Target: arm-elf

Configured with: ../gcc-4.2.2/configure --target=arm-elf --prefix=/home/yagarto/install --disable-nls --disable-shared --disable-threads --with-gcc --with-gnu-ld --with-gnu-as --with-dwarf2 --enable-languages=c,c++ --enable-interwork --enable-multilib --with-newlib --with-headers=../newlib-1.16.0/newlib/libc/include --disable-libssp --disable-libstdcxx-pch --disable-libmudflap --disable-libgomp -v

Thread model: single

gcc version 4.2.2

 

没有启用软件浮点，还是用默认的硬件浮点，难道是这个问题？？不知道，继续google，看了很多英文网页，一边后悔之前没有学好英文……虽然看的懂，但是不是十分确定，而且开着词典看，慢，哎，在学校真的要学好英文啊。

最有悠悠逛逛又到了 gnuarm.org 发现这里有 arm-elf 的编译好的版本，看了一下说明，貌似默认已经开了 soft-float 了，大喜，干脆换个编译器？下载回来安装，看了一下默认选项：

Using built-in specs.

Target: arm-elf

Configured with: ../gcc-4.2.2/configure --target=arm-elf --prefix=/c/gnuarm-4.2.2 --enable-interwork --enable-multilib --with-float=soft --disable-newlib-supplied-syscalls --with-newlib --with-headers=../newlib-1.15.0/newlib/libc/include --enable-languages=c,c++

Thread model: single

gcc version 4.2.2

 

发现很好，确实是开了--with-float=soft ，本来可以自己重新编译这个编译链的，不过着实不知道怎么在windows上面应用，在linux下编译运行的。干脆就用这个编译链了。修改了一下，重新编译项目文件。

 

话说，makefile是需要好好注意的，开始也是被这个东西搞死了。于是参考了 WinARM的例子程序at91sam7s64_Hello，这个例子刚好就是说明怎么重定位printf函数的！WinARM也是用newlib的，可以说是一样。于是从这个例子里面学习。大概看了2个小时，搞清楚了一些关系。

知道了其实需要做的工作是很少的，我们只需要提供一个 syscalls.c 函数，重新实现以下几个底层的系统调用函数代替 newlib 里面的函数就OK了，at91sam7s64_Hello 里面的基本可以用了，只是修改一下

Read 和 write 里面的系统调用调用自己的 UART函数，extern char end[]; 这里需要注意，这里用的是 连接脚本的符号，所以在连接脚本里面加上就OK了，其他不用改。另外，newlib 有个 iprintf 版本的函数，是专门处理整数类型的，我这个调试成功，但是完整实现版本的 printf 还没有搞定，浮点printf也没有搞定，不知道啥问题，哎…..

 

最后就是调试自己的 vsprintf 函数了，这个之前写了一整天的了，在ADS上面调试成功，但是在用GCC也是死活搞不懂，今天通过查资料，了解了不少各种的问题，于是决定再挑战一下，在确定其他完全没有问题的情况下，屏蔽掉系统的 iprintf函数，将 uart_printf 函数指向自己的那个 vsprintf ，让人惊喜的是，竟然一次通过，当时有种泪目的感觉，看到UART打印出的一些信息：

printf test ok!

mini_vsprintf test ok!

rUBRDIV0:26

rUBRDIV0:0x1A

之前的想法是用来打印 字符串，十进制数，十六进制数，这样用来调试是非常方便的，从串口的输出看出，这都非常正确的实现了！！之前的努力没有白费啊，用了1天时间写的VSPRINTF函数，工作的很好。

对比一下，用newlib的printf函数的话，代码在 32K，用iprintf代替的话，代码是 20k，用自己的vsprintf 的话，代码是 3K，汗，这相差太大了！！况且我的主要目的只是串口输出，调试而已，没有必要用那么完成的printf函数！！！所以还是用自己实现的比较好啊。

 

剩下的问题还是那个printf怎么输出浮点数的问题了，有点思路，但是还是得继续google看资料，希望能解决，不过这个暂时对我来说并不重要，毕竟系统计算浮点数已经OK了，printf函数也用自己的代替了，printf输出浮点的问题就显得不怎么重要了，考虑一下自己写一个，哈哈，参考 linux 的vsprintf ，看是否看的懂，哈哈~~

 

注重基础，永远是没有错的。在今次移植过程中遇到的问题，基本都有了一个明确的思路，知道怎么找资料解决，知道到什么地方找资料，知道大概问题是由啥问题造成的，所以感觉过去的一年的学习并没有白费，基础的重要性体现出来了。

Etual

2009-4-26