Autosar 系列教程：小柴带你学 AutoSar 总目录

# 小柴带你学 AutoSar 系列一、基础知识篇（4）编译

# GCC 编译

GCC 编译器是一个开源的编译器套件，用于编译多种编程语言，包括 C、C++、Objective-C、Fortran、Ada 等。它是一个功能强大且灵活的编译器，支持多种平台和架构。

# 1. 预处理阶段（Preprocessing）

在预处理阶段，GCC 将源代码中的预处理指令（以 # 开头的指令，如 #include 、 #define ）处理成纯 C 代码。预处理器会将头文件包含到源文件中，执行宏替换等操作。

生成的文件：通常，预处理后的文件会以 .i 扩展名保存，如 source.i 。

# 2. 编译阶段（Compilation）

编译阶段将预处理后的源文件翻译成汇编语言。GCC 使用的是内置的 C 编译器（称为 cc1 ），它将 C 代码转换成目标机器的汇编代码。

生成的文件：通常，编译后的文件会以 .s 扩展名保存，如 source.s 。

# 3. 汇编阶段（Assembly）

在汇编阶段，汇编器将汇编代码转换成机器码指令，生成目标文件。这些目标文件包含了二进制代码和相关的元数据。

生成的文件：通常，汇编后的文件会以 .o 扩展名保存，如 source.o 。

# 4. 链接阶段（Linking）

链接阶段将所有的目标文件（包括程序的主文件和所有的库文件）链接在一起，生成最终的可执行文件。链接器（ld）负责解析符号引用、符号重定位等任务，将各个目标文件中的代码和数据段组合成一个可执行文件。

生成的文件：最终生成的可执行文件通常没有扩展名，如 a.out 。

# 示例

假设有一个 C 源文件 hello.c ：

#include <stdio.h>

int main() {

    printf("Hello, world!\n");

    return 0;

}

通过 GCC 编译该文件时，可以执行以下命令：

gcc -o hello hello.c

这个命令会依次执行预处理、编译、汇编和链接四个阶段，并生成最终的可执行文件 hello 。

• hello.i ：预处理后的文件。
• hello.s ：编译后的汇编文件。
• hello.o ：汇编后的目标文件。
• hello ：最终的可执行文件。

这就是 GCC 编译器的工作过程以及每个阶段生成的文件。

# GHS 编译

RH850 是一种用于嵌入式系统的微控制器（MCU），通常用 Green Hills Software（GHS）编译工具进行编译和链接。GHS 工具链包含编译器、汇编器、链接器等，支持各种目标平台和架构。编译过程包括使用链接脚本，这是生成嵌入式系统二进制文件的关键步骤。下面是一个典型的 RH850 使用 GHS 编译器的编译过程，详细介绍了每个阶段及其生成的文件，特别是链接器脚本的作用。

# 1. 源代码准备

假设有一个简单的 C 源文件 main.c ：

#include <stdio.h>

void main(void) {

    printf("Hello, RH850!\n");

}

# 2. 预处理阶段

预处理器将处理所有的预处理指令，例如 #include 和 #define ，生成一个预处理后的文件。

命令：

ccrh850 -E main.c -o main.i

生成的文件：

• main.i ：预处理后的文件。

# 3. 编译阶段

编译器将预处理后的 C 代码转换为汇编代码。

命令：

ccrh850 -S main.i -o main.s

生成的文件：

• main.s ：汇编代码文件。

# 4. 汇编阶段

汇编器将汇编代码转换为机器代码，生成目标文件。

命令：

asrh850 main.s -o main.o

生成的文件：

• main.o ：目标文件（对象文件）。

# 5. 链接阶段

链接器将多个目标文件和库文件链接在一起，生成可执行文件。链接器脚本在这个阶段非常重要，用于指定代码和数据段在内存中的布局。

链接器脚本（linker script）

一个典型的链接器脚本可能如下所示（ linker.ld ）：

SECTIONS

{

    .text : {

        *(.text)

    }

    .data : {

        *(.data)

    }

    .bss : {

        *(.bss)

    }

}

这个脚本指定了 .text 段（代码段）、 .data 段（数据段）和 .bss 段（未初始化数据段）的布局。

命令：

librh850 main.o -T linker.ld -o main.elf

生成的文件：

• main.elf ：最终的可执行文件（ELF 格式）。

# 总结

• 预处理：

  ccrh850 -E main.c -o main.i
  

  • 生成预处理后的文件 main.i 。

• 编译：

  ccrh850 -S main.i -o main.s
  

  • 生成汇编代码文件 main.s 。

• 汇编：

  asrh850 main.s -o main.o
  

  • 生成目标文件 main.o 。

• 链接：

  librh850 main.o -T linker.ld -o main.elf
  

  • 生成最终的可执行文件 main.elf ，使用链接器脚本 linker.ld 指定内存布局。

每个阶段都生成特定的中间文件和最终的可执行文件，链接器脚本在链接阶段至关重要，它定义了程序的内存布局，使得生成的二进制文件能够正确地运行在目标硬件上。