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Arduino unter Linux: Eintauchen in die Eingeweide eines Projekts

Einführung


In einem früheren Artikel wurde der Prozess beschrieben, Qt Creator in eine vollwertige IDE für Projekte auf der Arduino-Plattform zu verwandeln. Die Schritte wurden ausführlich beschrieben, jedoch ohne eine Beschreibung der Bedeutung des Geschehens, so dass die Wirkung eines solchen Artikels gering ist. In jedem Fall können und müssen verschiedene Nuancen auftreten, und es ist schwierig, sie zu verstehen, ohne zu verstehen, wie das Projekt angeordnet ist.

Daher werden wir in diesem Artikel die Struktur und Einstellungen des Projekts verstehen.

1. Arduino Core und main () Funktion


Wie Sie wissen, beginnt die Ausführung eines Programms in C / C ++ mit der Funktion main (), einschließlich der Mikrocontroller-Firmware. In der einen oder anderen Form ist diese Funktion in jedem Projekt vorhanden. Beim Erstellen eines Projekts in der Arduino IDE wird uns sofort eine Skizzendatei (ebenfalls mit einer dummen * .ino-Erweiterung) angeboten, die den Ort des Einstiegspunkts vor dem Entwickler verbirgt.

In Arch befinden sich die Arduino Core-Quellen entlang des Pfads / usr / share / arduino / hardware / archlinux-arduino / avr / cores / arduino und enthalten Folgendes

Arduino Core-Dateiliste
$ ls -l  320 -rw-r--r-- 1 root root 1222  3 2017 abi.cpp -rw-r--r-- 1 root root 7483  3 2017 Arduino.h -rw-r--r-- 1 root root 11214  3 2017 binary.h -rw-r--r-- 1 root root 8078  9 2017 CDC.cpp -rw-r--r-- 1 root root 1529  3 2017 Client.h -rw-r--r-- 1 root root 2605  3 2017 HardwareSerial0.cpp -rw-r--r-- 1 root root 2315  3 2017 HardwareSerial1.cpp -rw-r--r-- 1 root root 1975  3 2017 HardwareSerial2.cpp -rw-r--r-- 1 root root 1975  3 2017 HardwareSerial3.cpp -rw-r--r-- 1 root root 7743  3 2017 HardwareSerial.cpp -rw-r--r-- 1 root root 5262  3 16:57 HardwareSerial.h -rw-r--r-- 1 root root 4469  3 2017 HardwareSerial_private.h -rw-r--r-- 1 root root 1142  3 2017 hooks.c -rw-r--r-- 1 root root 2851  3 2017 IPAddress.cpp -rw-r--r-- 1 root root 2861  3 2017 IPAddress.h -rw-r--r-- 1 root root 1372  3 2017 main.cpp -rw-r--r-- 1 root root 1027  3 2017 new.cpp -rw-r--r-- 1 root root 979  3 2017 new.h -rw-r--r-- 1 root root 2725  3 2017 PluggableUSB.cpp -rw-r--r-- 1 root root 2063  3 2017 PluggableUSB.h -rw-r--r-- 1 root root 1335  3 2017 Printable.h -rw-r--r-- 1 root root 5442  3 2017 Print.cpp -rw-r--r-- 1 root root 2963  3 16:57 Print.h -rw-r--r-- 1 root root 963  3 2017 Server.h -rw-r--r-- 1 root root 8804  3 17:23 Stream.cpp -rw-r--r-- 1 root root 6060  3 17:23 Stream.h -rw-r--r-- 1 root root 15022  3 2017 Tone.cpp -rw-r--r-- 1 root root 4363  18 16:52 Udp.h -rw-r--r-- 1 root root 6261  3 16:57 USBAPI.h -rw-r--r-- 1 root root 20086  18 16:52 USBCore.cpp -rw-r--r-- 1 root root 8435  3 2017 USBCore.h -rw-r--r-- 1 root root 1519  3 2017 USBDesc.h -rw-r--r-- 1 root root 4576  3 2017 WCharacter.h -rw-r--r-- 1 root root 9409  3 2017 WInterrupts.c -rw-r--r-- 1 root root 7850  3 2017 wiring_analog.c -rw-r--r-- 1 root root 12024  3 2017 wiring.c -rw-r--r-- 1 root root 4978  3 2017 wiring_digital.c -rw-r--r-- 1 root root 2255  3 2017 wiring_private.h -rw-r--r-- 1 root root 3435  3 2017 wiring_pulse.c -rw-r--r-- 1 root root 6022  3 2017 wiring_pulse.S -rw-r--r-- 1 root root 1550  3 2017 wiring_shift.c -rw-r--r-- 1 root root 1641  3 2017 WMath.cpp -rw-r--r-- 1 root root 16989  3 2017 WString.cpp -rw-r--r-- 1 root root 9910  3 2017 WString.h


Die Funktion main () befindet sich in der Datei main.cpp und sieht folgendermaßen aus

 #include <Arduino.h> // Declared weak in Arduino.h to allow user redefinitions. int atexit(void (* /*func*/ )()) { return 0; } // Weak empty variant initialization function. // May be redefined by variant files. void initVariant() __attribute__((weak)); void initVariant() { } void setupUSB() __attribute__((weak)); void setupUSB() { } int main(void) { init(); initVariant(); #if defined(USBCON) USBDevice.attach(); #endif setup(); for (;;) { loop(); if (serialEventRun) serialEventRun(); } return 0; }

Es ist zu erkennen, dass die Skizze nichts Übernatürliches enthält: Die Funktionen setup () und loop () werden direkt von main () aufgerufen. Die zuvor erstellte Datei led-blink.cpp enthält Definitionen dieser Funktionen. Wenn wir diese Datei aus dem Projekt entfernen

 #  #INCLUDEPATH += ./include #HEADERS += $$files(./include/*.h) #   #SOURCES += $$files(./src/*.cpp)

Wir erhalten einen logischen Linker-Fehler



Somit werden alle Module, die wir dem Projekt hinzufügen, mit dem Arduino-Kern verknüpft, der die Grundfunktionalität implementiert. Hier ist eine kurze Beschreibung der Arduino Core-Header:

  • Arduino.h - der grundlegende Header, einschließlich der Header der Standard-C-Bibliothek, Definitionen der Programmschnittstelle zu den AVR-Controller-Registern, grundlegende Makrodefinitionen, die bei der Programmierung verwendet werden
  • binary.h - Makrodefinitionen zum Schreiben von Zahlen von 0 bis 255 in binärer Form
  • Client.h - Ethernet-Client-Klasse
  • HardwareSerial.h, HardwareSerial_private.h - Bibliothek für die Arbeit mit Hardware-UART
  • IPAddress.h - Arbeiten Sie mit IP-Adressen von Ethernet-Protokollen
  • new.h - Implementierung der neuen und gelöschten C ++ - Operatoren
  • PluggableUSB.h, USBAPI.h, USBCore.h, USBDesc.h - Bibliothek zur Implementierung von USB-Geräten
  • Print.h, Printable.h, Stream.h - Bibliotheken zum Arbeiten mit symbolischen Datenströmen, einschließlich solcher, die über UART übertragen werden
  • Server.h - eine Klasse, die den Eternet-Server implementiert
  • Udp.h - Implementierung des UDP-Protokolls
  • WCharacters.h, WString.h - Klassen zum Arbeiten mit Zeichen und Zeichenfolgen
  • wiring_private.h - die Bibliothek der Wiring- Plattform, auf deren Grundlage der Arduino Core erstellt wird. Diese Bibliothek implementiert eine Schnittstelle auf relativ hoher Ebene zu den Systemressourcen von Mikrocontrollern.

Selbst im einfachsten LED-Blinkprogramm ist daher viel unnötiger Code enthalten. Dies ist der Preis für einfache Entwicklung und niedrige Einstiegsschwelle. Apropos, ich bin schlau: Das im letzten Artikel gezeigte Beispiel entspricht nicht dem, was nach dem Zusammenbau in der Arduino IDE erhalten wird.

2. Schneiden Sie das Fett aus der Firmware


In Arduino wird der IDE-Kern zu einer separaten statischen core.a-Bibliothek zusammengesetzt, die dann mit den Skizzenobjektdateien zu einer vorgefertigten Binärdatei verknüpft wird. Wir werden dasselbe in Qt Creator tun.

Erstellen Sie ein Kernprojekt mit der folgenden Struktur



Das qmake-Skript für dieses Projekt ist unten dargestellt:

core.pro
 #      DESTDIR = ../../lib TARGET = core #    INCLUDEPATH += $$ARDUINO_DIR/cores/arduino INCLUDEPATH += $$ARDUINO_DIR/variants/standard INCLUDEPATH += $$ARDUINO_DIR/libraries INCLUDEPATH += /usr/avr/include #   C QMAKE_CC = /usr/bin/avr-gcc QMAKE_CFLAGS += -c -g -Os -w -ffunction-sections -fdata-sections QMAKE_CFLAGS += -MMD -mmcu=$$ARDUINO_MCU -DF_CPU=$$ARDUINO_FCPU QMAKE_CFLAGS += -DARDUINO_AVR_UNO -DARDUINO_ARCH_AVR #   C++ QMAKE_CXX = /usr/bin/avr-g++ QMAKE_CXXFLAGS += -c -g -Os -w -ffunction-sections -fdata-sections QMAKE_CXXFLAGS += -fno-exceptions -fno-threadsafe-statics QMAKE_CXXFLAGS += -MMD -mmcu=$$ARDUINO_MCU -DF_CPU=$$ARDUINO_FCPU QMAKE_CXXFLAGS += -DARDUINO_AVR_UNO -DARDUINO_ARCH_AVR #  Arduino Core HEADERS += $$files($$ARDUINO_DIR/cores/arduino/*.h) HEADERS += $$files($$ARDUINO_DIR/variants/standard/*.h) #  Arduino Core SOURCES += $$files($$ARDUINO_DIR/cores/arduino/*.c) SOURCES += $$files($$ARDUINO_DIR/cores/arduino/*.cpp)

Das Projekt enthält ausschließlich Arduino Core-Code. Seine Assembly gibt libcore.a Bibliotheksausgabe

Erstellen Sie nun als Nächstes ein Firmware-Projekt, das den Skizzencode enthält



blink.pro
 #     #    Arduino Core ARDUINO_DIR=/usr/share/arduino/hardware/archlinux-arduino/avr/ #    (Arduino Uno, Nano, Mini) ARDUINO_MCU=atmega328p #    ARDUINO_FCPU = 16000000L #  ,   Qt   ! QT -= gui core CONFIG -= qt #   - ,      ELF TEMPLATE = app #      DESTDIR = ../../bin TARGET = blink #    INCLUDEPATH += $$ARDUINO_DIR/cores/arduino INCLUDEPATH += $$ARDUINO_DIR/variants/standard INCLUDEPATH += $$ARDUINO_DIR/libraries INCLUDEPATH += /usr/avr/include #   C QMAKE_CC = /usr/bin/avr-gcc QMAKE_CFLAGS += -c -g -Os -w -ffunction-sections -fdata-sections QMAKE_CFLAGS += -MMD -mmcu=$$ARDUINO_MCU -DF_CPU=$$ARDUINO_FCPU QMAKE_CFLAGS += -DARDUINO_AVR_UNO -DARDUINO_ARCH_AVR #   C++ QMAKE_CXX = /usr/bin/avr-g++ QMAKE_CXXFLAGS += -c -g -Os -w -ffunction-sections -fdata-sections QMAKE_CXXFLAGS += -fno-exceptions -fno-threadsafe-statics QMAKE_CXXFLAGS += -MMD -mmcu=$$ARDUINO_MCU -DF_CPU=$$ARDUINO_FCPU QMAKE_CXXFLAGS += -DARDUINO_AVR_UNO -DARDUINO_ARCH_AVR #   QMAKE_LINK = /usr/bin/avr-gcc QMAKE_LFLAGS = -w -Os -Wl,--gc-sections -mmcu=$$ARDUINO_MCU QMAKE_LIBS = -lm #  QMAKE_POST_LINK += /usr/bin/avr-objcopy -O ihex -j .text -j .data -S ${TARGET} ${TARGET}.hex LIBS += -L../../lib -lcore #  INCLUDEPATH += ./include HEADERS += $$files(./include/*.h) #   SOURCES += $$files(./src/*.cpp)


blink.h
 #ifndef LED_BLINK_H #define LED_BLINK_H #include <Arduino.h> #endif // LED_BLINK_H


blink.cpp
 #include "blink.h" #define LED_STAND_PIN 13 unsigned long time = 0; unsigned long DELAY = 1000000; bool on = false; //------------------------------------------------------------------------------ // //------------------------------------------------------------------------------ void setup() { pinMode(LED_STAND_PIN, OUTPUT); } //------------------------------------------------------------------------------ // //------------------------------------------------------------------------------ void loop() { if ( micros() >= time + DELAY ) { time = micros(); on = !on; } uint8_t state = on ? HIGH : LOW; digitalWrite(LED_STAND_PIN, state); }


Wir werden beide Projekte zusammen mit den in qmake verfügbaren Projekttyp-Unterverzeichnissen sammeln

led-blink2.pro
 TEMPLATE = subdirs SUBDIRS += ./core SUBDIRS += ./blink


Wir bauen das Projekt zusammen, führen es auf der Platine aus und beobachten das Firmware-Protokoll

Blink.hex Firmware-Protokoll
 avrdude: AVR device initialized and ready to accept instructions Reading | ################################################## | 100% 0.00s avrdude: Device signature = 0x1e950f (probably m328p) avrdude: NOTE: "flash" memory has been specified, an erase cycle will be performed To disable this feature, specify the -D option. avrdude: erasing chip avrdude: reading input file "/mnt/data/Arduino/led-blink2/bin/blink.hex" avrdude: writing flash (1040 bytes): Writing | ################################################## | 100% 0.18s avrdude: 1040 bytes of flash written avrdude: verifying flash memory against /mnt/data/Arduino/led-blink2/bin/blink.hex: avrdude: load data flash data from input file /mnt/data/Arduino/led-blink2/bin/blink.hex: avrdude: input file /mnt/data/Arduino/led-blink2/bin/blink.hex contains 1040 bytes avrdude: reading on-chip flash data: Reading | ################################################## | 100% 0.15s avrdude: verifying ... avrdude: 1040 bytes of flash verified avrdude: safemode: Fuses OK (E:00, H:00, L:00) avrdude done. Thank you.


Hier achten wir auf die Menge des belegten Speichers.

 avrdude: verifying ... avrdude: 1040 bytes of flash verified

Ja, die Firmware ist bereits 1040 Bytes gegenüber 2838 im Projekt aus dem letzten Artikel. Eine ähnliche Skizze in der Arduino IDE benötigt jedoch 882 Bytes. Nachdem wir das Build-Protokoll der Arduino-Umgebung sorgfältig untersucht haben, fügen wir den Blink- und Kernprojekten C-Compiler-Schlüssel hinzu

 QMAKE_CFLAGS += -flto -fno-fat-lto-objects

und C ++ - Compilerschlüssel

 QMAKE_CXXFLAGS += -fpermissive -flto -fno-devirtualize -fno-use-cxa-atexit

Wir bauen um, nähen, starten und ...

 avrdude: verifying ... avrdude: 882 bytes of flash verified

Ok, begehrte 882 Bytes erreicht. Was macht das möglich?

Schauen wir uns zunächst die ELF-Dateien an, die während der Zusammenstellung des aktuellen und des vorherigen Projekts erhalten wurden. Dabei werden wir auf die symbolischen Informationen achten, die eine Vorstellung davon vermitteln, dass sie aus den Funktionen und Klassen des Arduino-Kerns in der Binärdatei enden. Gib einen Befehl

 $ avr-objdump -t led-blink

Led-Blink-Zeichentabelle
 led-blink:   elf32-avr SYMBOL TABLE: 00800100 ld .data 00000000 .data 00000000 ld .text 00000000 .text 00800122 ld .bss 00000000 .bss 00000000 ld .stab 00000000 .stab 00000000 ld .stabstr 00000000 .stabstr 00000000 ld .comment 00000000 .comment 00000000 ld .note.gnu.avr.deviceinfo 00000000 .note.gnu.avr.deviceinfo 00000000 ld .debug_info 00000000 .debug_info 00000000 ld .debug_abbrev 00000000 .debug_abbrev 00000000 ld .debug_line 00000000 .debug_line 00000000 ld .debug_str 00000000 .debug_str 00000000 l df *ABS* 00000000 WInterrupts.c 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 00000112 l F .text 00000002 nothing 00800100 l O .data 00000004 intFunc 00000000 l df *ABS* 00000000 HardwareSerial.cpp 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 00000000 l df *ABS* 00000000 IPAddress.cpp 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 0000078a l F .text 00000016 _GLOBAL__sub_I_IPAddress.cpp 008001c8 l O .bss 00000006 _ZL11INADDR_NONE 00000000 l df *ABS* 00000000 Tone.cpp 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 0080011c l O .data 00000001 _ZL9tone_pins 000000b8 l O .text 00000001 _ZL21tone_pin_to_timer_PGM 00000000 l df *ABS* 00000000 led-blink.cpp 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 00000000 l df *ABS* 00000000 wiring_digital.c 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 00000304 l F .text 00000052 turnOffPWM 00000000 l df *ABS* 00000000 HardwareSerial0.cpp 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 00000694 l F .text 0000005a _GLOBAL__sub_I_HardwareSerial0.cpp 00000000 l df *ABS* 00000000 _clear_bss.o 000000ea l .text 00000000 .do_clear_bss_start 000000e8 l .text 00000000 .do_clear_bss_loop 00000000 l df *ABS* 00000000 wiring.c 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 00800122 l O .bss 00000001 timer0_fract 00000000 l df *ABS* 00000000 main.cpp 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 00000000 l df *ABS* 00000000 Print.cpp 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 0000081e l F .text 0000001e _ZN5Print5writeEPKc.part.2 00000000 l df *ABS* 00000000 _udivmodsi4.o 00000ac6 l .text 00000000 __udivmodsi4_ep 00000aac l .text 00000000 __udivmodsi4_loop 00000000 l df *ABS* 00000000 _exit.o 00000af2 l .text 00000000 __stop_program 00000000 l df *ABS* 00000000 hooks.c 0000003e l *ABS* 00000000 __SP_H__ 0000003d l *ABS* 00000000 __SP_L__ 0000003f l *ABS* 00000000 __SREG__ 00000000 l *ABS* 00000000 __tmp_reg__ 00000001 l *ABS* 00000000 __zero_reg__ 0000010e w .text 00000000 __vector_22 00800127 g O .bss 00000004 timer0_overflow_count 0000094a g F .text 0000002a _Z6noToneh 00000772 g F .text 00000018 _ZN9IPAddressC1Ehhhh 000000ae g O .text 0000000a port_to_mode_PGM 00000114 g F .text 0000004e __vector_1 0000ffa0 g *ABS* 00000000 __DATA_REGION_LENGTH__ 00800123 g O .bss 00000004 timer0_millis 00000442 g F .text 0000001c _ZN14HardwareSerial4peekEv 0000084a g F .text 00000098 _ZN5Print11printNumberEmh 000007c4 g F .text 0000005a _ZN5Print5writeEPKhj 00000068 g .text 00000000 __trampolines_start 008001cf g O .bss 00000002 timer2_pin_port 00000af4 g .text 00000000 _etext 0000042a g F .text 00000018 _ZN14HardwareSerial9availableEv 0000010e w .text 00000000 __vector_24 00000a34 g F .text 0000006c loop 000004c0 g F .text 00000042 _ZN14HardwareSerial17_tx_udr_empty_irqEv 0000010e w .text 00000000 __vector_12 000007a0 w F .text 00000002 initVariant 000006ee g F .text 00000084 _ZNK9IPAddress7printToER5Print 00000542 g F .text 0000008e _ZN14HardwareSerial5writeEh 0000010e g .text 00000000 __bad_interrupt 00000b16 g *ABS* 00000000 __data_load_end 0000010e w .text 00000000 __vector_6 008001d5 g O .bss 00000001 on 00000068 g .text 00000000 __trampolines_end 0000010e w .text 00000000 __vector_3 000003ce g F .text 0000005c digitalWrite 00000356 g F .text 00000078 pinMode 00000090 g O .text 00000014 digital_pin_to_port_PGM 0000010e w .text 00000000 __vector_23 00000af4 g *ABS* 00000000 __data_load_start 000000be g .text 00000000 __dtors_end 008001da g .bss 00000000 __bss_end 00000400 g *ABS* 00000000 __LOCK_REGION_LENGTH__ 0000010e w .text 00000000 __vector_25 0000090a g F .text 00000040 _Z12disableTimerh 0000010e w .text 00000000 __vector_11 00000486 g F .text 0000001e _ZN14HardwareSerial17availableForWriteEv 000000be w .text 00000000 __init 000008fc g F .text 0000000e _ZN5Print5printEhi 00000772 g F .text 00000018 _ZN9IPAddressC2Ehhhh 000004a4 w F .text 0000001c _Z14serialEventRunv 00000502 g F .text 00000040 _ZN14HardwareSerial5flushEv 0000010e w .text 00000000 __vector_13 0000010e w .text 00000000 __vector_17 00000634 g F .text 0000004c __vector_19 00000974 g F .text 000000b8 __vector_7 0080012b g O .bss 0000009d Serial 00800104 w O 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Vergleichen Sie nun mit dem zweiten Projekt

Blinkzeichentabelle
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Der Unterschied ist offensichtlich. Es ist ersichtlich, dass der Compiler beim Kompilieren des Kerns in eine separate Bibliothek nur Teile des Kerns enthält, die tatsächlich in der Firmware verwendet werden. Insbesondere verwenden wir in keinem Fall UART. In der ersten Firmware gibt es jedoch Klassen für die Arbeit damit. Das Reduzieren des Firmware-Volumens mit Compiler-Schlüsseln sollte separat besprochen werden, ebenso wie die Schlüssel selbst

3. Schlüssel des Compilers und Linkers


Compiler-Optionen:

  • -flto - Aktiviert die Layoutoptimierung . Funktionen in verknüpften Objektdateien werden so verknüpft, als ob sie sich in derselben Übersetzungseinheit befinden
  • -fno-fat-lto-Objekte - Erstellen Sie keine "fetten" Objektdateien, die eine Zwischensprache enthalten, außer Objektcode. Es wirkt in Verbindung mit dem vorherigen Schlüssel.
  • -fpermissive - reduziert die Anzahl einiger Compilerfehler auf die Ebene der Warnungen. Kann zu einer falschen Codegenerierung führen
  • -fuse-cxa-aexit - Verwenden Sie die Funktion __cxa-atexit () anstelle von atexit () in Objektdestruktoren
  • -ffunction-Abschnitte, -fdata-Abschnitte - Platzieren Sie jede Funktion und Daten in separaten Abschnitten, um sie während des nachfolgenden Layouts zu optimieren. Ermöglicht dem Linker, nur tatsächliche Funktionen in die Ausgabedatei aufzunehmen.
  • -fno-threadsafe-statics - Verwenden Sie keine thread-sicheren Methoden zum Arbeiten mit statischen Klassenmitgliedern. Dies ist sinnvoll, da AVR-Controller einen einzigen Ausführungsthread haben
  • -fno-Ausnahmen - Verwenden Sie keine Ausnahmebehandlung
  • -fno-devirtualize - benutze keine "Virtualisierung". Wenn der Compiler den Typ des Objekts kennt, kann er seine virtuellen Methoden direkt aufrufen, ohne eine Tabelle mit virtuellen Funktionen zu verwenden. Diese Option deaktiviert diesen Mechanismus.
  • -MMD - Generierung separater Assembler-Regeln für jede Übersetzungseinheit mit Erstellung einer Liste von Abhängigkeiten für diese in der * .d-Datei (jede Datei * .c / *. Cpp entspricht einer Datei mit demselben Namen und der Erweiterung * .d, die die Abhängigkeitspfade enthält).
  • -DARDUINO_AVR_UNO, -DARDUINO_ARCH_AVR - während der Vorverarbeitung der Makrodefinitionen ARDUINO_AVR_UNO und ARDUINO_ARCH_AVR erstellen und die erforderlichen Anweisungen für die bedingte Kompilierung der Quellen aktivieren.

Linker-Optionen:

  • -w - Deaktiviere alle Warnungen
  • -Os - Optimieren Sie für die Größe der endgültigen Datei
  • -Wl, - gc-Abschnitte - aktiviert das selektive Funktionslayout. In der endgültigen Datei sind nur verwendete Funktionen enthalten
  • -mmcu - verwendetes Controller-Modell

Wie Sie sehen können, sind alle Einstellungen darauf beschränkt, Lotionen zu deaktivieren, die bei der Anwendungsprogrammierung verwendet werden, und die Codesicherheit zu erhöhen sowie die Menge der endgültigen Firmware zu minimieren.

Schlussfolgerungen


Ich hoffe, dass dieser Text alle Punkte auf das "i" setzt. An der Arduino-Plattform ist nichts Übernatürliches. Seine Architektur zielt darauf ab, vor einem unerfahrenen Entwickler alle Mechanismen zu verbergen, deren Verwendung für diejenigen, die reines C oder Assembler verwenden, um Software für AVR zu entwickeln, durchaus üblich ist.

Darüber hinaus können Linux-basierte Arduino-Mitarbeiter bequem arbeiten: In diesem und früheren Artikeln wird nach bestem Wissen und Gewissen ihres Autors das Problem der Verwendung einer praktischen IDE bei der Entwicklung einer normalen IDE hervorgehoben.

Hoffe, diese Informationen sind hilfreich. Im nächsten Artikel werden wir wahrscheinlich über die Möglichkeiten des Debuggens von AVR-Projekten in Qt Creator sprechen

PS: Der Quellcode des Beispielprojekts aus dem Artikel kann hier übernommen werden

Source: https://habr.com/ru/post/de408379/

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