MDK编译过程及ARM编译工具链

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MDK编译过程及ARM编译工具链

MDK编译过程

ARM编译工具链

☞ARM C/C++编译器( armcc )

☞ MicroLib

☞ARM宏汇编器( armasm )

☞ARM链接器( armLink )

☞armar

☞formelf 格式转换器

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C/C++程序的编译过程

一个源文件到可执行文件是如何生成的：GCC编译工具链及编译参数详解

MDK-ARM也叫做KEIL MDK-ARM、KEIL ARM、Realview MDK、I-MDK、uVision5等。

MDK编译过程

Windows/Linux使用链接器可以直接生成可执行映像文件elf并运行，而开发板/单片机平台需要把该内容加载到芯片上，通过formelf转换器将elf映像文件转换为.bin或者.hex文件，并由下载器下载到芯片的FLASH/ROM中。
编译后应用程序中所有具有同一性质的数据被归到一个域，程序在存储或运行时，不同域会呈现不同的状态。

code：代码域，存放编译生成的机器指令，也就是代码占用的空间，这些内容存储到ROM区；
RO-data：只读数据域，指程序中用到的只读数据，这些数据被存放在ROM区；
RW-data：可读写数据域，指初始化为非0值的可读可写数据，程序刚运行时，数据具有非0的初始值，当程序运行时，这些数据会常驻RAM区；
ZI-data：初始化为0的值或未初始化的可读写数据域，未初始化的数据会被编译器默认初始化为0，程序刚运行时这些数据初值为0，后续会与RW-data数据一样，常驻RAM区；
ZI-data堆栈空间：程序中的栈空间和堆空间都属于ZI-data区域，这些空间都会被初始化为0值，编译器给出的ZI-data占用的空间也包含了堆栈大小，栈中存储了局部变量，堆中存储malloc/new申请的内存。

ARM编译工具链

ARM编译工具链主要包括：

ARM C/C++编译器(armcc)
Microlib
ARM Macro汇编器(armasm)
ARM链接器(armLink)
ARM工具(Librarian and FromELF)

ARM编译器将C/C++元文件编译成可重定位（Relocatable）的目标模块，并且在其中嵌入供uVision调试器或在线调试器调试的符号信息。同时，ARM编译器能帮助生成listing file，它可以包含symbol table(符号表)和交叉引用信息。
ARM编译工具的路径在Keil的安装路径下“D:\keil_v5\ARM\ARMCC\bin”，配置此路径到计算机的环境变量“计算机→属性→高级系统设置→环境变量→用户变量→新建PATH并用分号隔开”，配置后可以在Windows的命令行cmd下使用工具链。

☞ARM C/C++编译器( armcc )

armcc主要是负责把C/C++程序编译为ARM指令代码。
使用方法：

cmd命令行
keil魔术棒→c/c++→Compiler control string

☞ MicroLib

MicroLib是一个用C语言编写的经过高度优化的嵌入式应用的库（基于ARM架构）。相对包含在ARM编译器里面传统标准C库，MicroLib拥有更好的代码尺寸优势，可以满足大多数嵌入式系统要求。
Microlib与标准C库之间的主要区别在于：

MicroLib主要为高级嵌入式应用而设计；
MicroLib已被进行过优化，同使用ARM标准库相比，使用更少的代码和数据内存；
MicroLib被设计成能脱离操作系统单独工作，当然这并不防碍它同任何OS或RTOS(例如Keil RTX)一起被使用；
MicroLib不包含文件I/O或者宽字符支持；
由于MicroLib已经被优化，减小了代码大小，因此相比在ARM编译工具里的标准C库例程，一些函数会执行得更加缓慢。MicroLib和ARM标准库两者均被包含在Keil MDK-ARM中。
要想使用MicroLib，首先要在keil设置中勾选MicroLib选项框，然后编译程序即可。keil会使用MicroLib来链接程序，可快减小程序代码的大小。

☞ARM宏汇编器( armasm )

把汇编文件编译为.o文件。
使用方法：

cmd命令行
keil魔术棒→Asm→Assembler control string

☞ARM链接器( armLink )

把.o文件链接组合在一起生成elf格式的axf文件，axf文件时可执行文件。
使用方法：

cmd命令行
keil魔术棒→Linker→Linker control string

☞armar

把工程文件打包成库文件.lib。

☞formelf 格式转换器

根据axf文件生成hex文件或者bin文件。