嵌入式C语言编程微型化快速指南

Author：ARM至尊宝/capbily
          Email:[e-mail]
          QQ: 362532
          MSN: [e-mail]
          website:

         通常我们运行gcc来编译一个c语言程序，但是你编译知道背后的事情吗？ 在嵌入式系统开发中，由于存储空间的限制，通常想尽办法来减小程序 的大小和运行效率，这里是一个怎样减小程序大小的例子：

         源代码：
         /***************** halo.c ***************************/
         int main(void)
        {
                 write(1,"hello\n", 6);
                 return 0;
         }
        /***************** end ******************************/

        这样来编译：
       (1)先把它变成汇编代码，使用gcc的-S选项
        [root@localhost c]# gcc -S halo.c
       (2)使用as汇编器进行汇编
         [root@localhost c]# as -o halo.o halo.s
       (3)使用连接器连接目标文件，并使用简洁的uClibc库
         [root@localhost c]# ld -static -o halo halo.o /opt/uClibc/lib/crt0.o -L/opt/uClibc/lib -lc
       (4)运行程序
         [root@localhost c]# ./halo
          hello

使用objdump和objcopy
====================

上面我们使用了uClibc库以减小整个程序的大小，其实在可执行二进制 文件中，有很多不必要的信息，我们可以使用objcopy把它们抽取掉， 程序仍然可以正常运行。

(1)检验抽取之前的大小：
#ls -l halo
-rwxr-xr-x 1 root root 2222 8 4 14:29 halo

(2)使用objdump进行进行信息检验

[root@localhost c]# objdump -h halo

halo: file format elf32-i386

Sections:
Idx Name Size VMA LMA File off Algn
0 .text 00000198 08048074 08048074 00000074 2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
1 .rodata 00000007 0804820c 0804820c 0000020c 2**0
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
2 .data 00000010 08049214 08049214 00000214 2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
3 .got 00000034 08049224 08049224 00000224 2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
4 .bss 00000000 08049258 08049258 00000258 2**2
ALLOC
5 .comment 00000037 00000000 00000000 00000258 2**0
CONTENTS, READONLY
6 .note 00000014 00000000 00000000 0000028f 2**0
CONTENTS, READONLY
[root@localhost c]#

(3)使用objcopy把不用的信息去掉：

[root@localhost c]# objcopy -R .comment -R .note halo halo.min

(4)再看一看程序的大小吧：

[root@localhost c]# ll
total 24
-rwxr-xr-x 1 root root 2222 8 4 14:29 halo
[root@localhost c]#
-rw-r--r-- 1 root root 54 8 4 14:23 halo.c
-rwxr-xr-x 1 root root 2022 8 4 14:35 halo.min
-rw-r--r-- 1 root root 912 8 4 14:28 halo.o
-rw-r--r-- 1 root root 393 8 4 14:28 halo.s
-rw-r--r-- 1 root root 1431 8 4 14:34 readme

咦........我们生成的halo.min比以前的halo小了一些哦:)，还能不能运行啊？
检验一下：
[root@localhost c]# ./halo.min
hello
哈。。。还可以啊，能不能再减小一些呢？

(5)再减小!

同样先查看一下：
[root@localhost c]# objdump -h halo.min

halo.min: file format elf32-i386

Sections:
Idx Name Size VMA LMA File off Algn
0 .text 00000198 08048074 08048074 00000074 2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
1 .rodata 00000007 0804820c 0804820c 0000020c 2**0
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
2 .data 00000010 08049214 08049214 00000214 2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
3 .got 00000034 08049224 08049224 00000224 2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
4 .bss 00000000 08049258 08049258 00000258 2**2
ALLOC
把comment段去掉，这些好像是注释信息吧:)
[root@localhost c]# objcopy -S -R .comment -R .note halo halo.min

看看大小先：
[root@localhost c]# ll
total 24
-rwxr-xr-x 1 root root 2222 8 4 14:29 halo
-rw-r--r-- 1 root root 54 8 4 14:23 halo.c
-rwxr-xr-x 1 root root 924 8 4 14:37 halo.min
-rw-r--r-- 1 root root 912 8 4 14:28 halo.o
-rw-r--r-- 1 root root 393 8 4 14:28 halo.s
-rw-r--r-- 1 root root 1972 8 4 14:36 readme

更小了啊，halo.min只有924个字节了，运行一下：
[root@localhost c]# ./halo.min
hello
[root@localhost c]#

还是可以的啊:)

接下来比较一下使用标准的c库与使用uClibc库的差距吧：
=================================================

[root@localhost c]# gcc -O2 -o halo-std halo.c
[root@localhost c]# ll
total 48
-rwxr-xr-x 1 root root 167 8 4 15:06 b
-rwxr-xr-x 1 root root 42 8 4 15:04 c
-rwxr-xr-x 1 root root 2218 8 4 15:07 halo
-rw-r--r-- 1 root root 79 8 4 15:07 halo.c
-rwxr-xr-x 1 root root 920 8 4 15:07 halo.min
-rw-r--r-- 1 root root 912 8 4 15:07 halo.o
-rw-r--r-- 1 root root 396 8 4 15:07 halo.s
-rwxr-xr-x 1 root root 13506 8 4 15:08 halo-std
-rw-r--r-- 1 root root 3194 8 4 14:43 readme
把程序strip一下：
[root@localhost c]# strip halo-std
[root@localhost c]# ll
total 36
-rwxr-xr-x 1 root root 167 8 4 15:06 b
-rwxr-xr-x 1 root root 42 8 4 15:04 c
-rwxr-xr-x 1 root root 2218 8 4 15:07 halo
-rw-r--r-- 1 root root 79 8 4 15:07 halo.c
-rwxr-xr-x 1 root root 920 8 4 15:07 halo.min
-rw-r--r-- 1 root root 912 8 4 15:07 halo.o
-rw-r--r-- 1 root root 396 8 4 15:07 halo.s
-rwxr-xr-x 1 root root 3088 8 4 15:09 halo-std
-rw-r--r-- 1 root root 3194 8 4 14:43 readme

可以看出，生成的最小的halo是2218个字节，比我们的924个字节还是多不少的哦：）