从ADS到RealView MDK(MDK ARM)

Keil是业界最受欢迎的51单片机开发工具之一，它拥有流畅的用户界面与强大的仿真功能。而ARM微控制器的开发工具RealView Microcontroller Development Kit （简称为RealView MDK 或者 MDK）将ARM开发工具RealView Development Suite（简称为 RVDS）的编译器RVCT与Keil的工程管理、调试仿真工具集成在一起。

很多嵌入式系统开发工程师对ARM的老版本开发工具ADS非常熟悉，而RealView MDK与ADS相比较，从外观、仿真流程以及内部二进制编译链接工具上都有了不少改进，用法稍有不同。本主的主旨是介绍通用的流程，以及一些注意事项，帮助ADS用户将老的、遗留的ADS工程转化成在RealView MDK中进行开发调试的工程。
　　
工具结构的改进

作为ARM的新一代微控制器开发工具，RealView MDK不但包含ARM的最新版本编译链接工具，即RVDS3.0的编译链接工具，而且根据微控制器调试开发的特点采用了与ADS、RVDS完全不同的调试、仿真环境，μVision debugger与simulator。因此，MDK与ADS在工具架构组成上有一些不同，包括了不同的工程管理器，不同版本的ARM编译器（compiler），不同的调试器（debugger），不同的仿真器（simulator），以及不同的硬件调试单元（见表1）。

1编译工具例化形式

在ADS中，当用户需要将高级语言代码编译成目标文件时，需要根据目标机器码的不同（16位的Thumb代码或者32位的ARM代码），以及高级语言的不同（C代码或者C++代码）选择不同的编译器可执行文件。RVCT3.0编译器则将它们全部统一为armcc，仅仅通过不同的编译选项进行区分。表2较为详细的列出了其中的差别（表2中“默认的编译选项”是指在没有其他编译选项时编译器的缺省选项）。

2 POSIX格式

MDK集成了RVDS的编译工具RVCT，与ADS相比，除去编译、链接工具的可执行二进制文件不同之外，两个不同版本编译器的很多编译链接选项也有所不同。有关编译链接选项的变化用户可以参考ARM工具文档“RVCT Compiler and Libraries Guide中Table E-2 Mapping of compiler options。

RVCT采用了POSIX格式的编译链接选项，所有的多字符选项前必须使用双下划线。例如：ADS的编译选项-cpu，在MDK中需要改写成--cpu，否则用户在MDK中直接使用ADS的makefile时，工具会产生一个如下警告：

Warning: L3910W: Old syntax， please use ‘--cpu’

3 ARM ABI的变化

ARM ABI是Application Binary Interface for the ARM Architecture的简称，是一系列ARM体系架构标准的集合，囊括了ARM二进制代码交互、开发工具以及操作系统等方面。

对目标文件进行链接之前，MDK工具的链接器会严格检查各个目标文件（objects），判断它们是否复合ARM体系结构的ABI标准。而 MDK与ADS编译链接工具所遵循的ARM ABI是不同版本的，所以将ADS的遗留工程直接移植到MDK并进行链接时，用户可能会遇到如下的错误或者警告：

Error: L6238E: foo.o(.text) contains invalid call from‘～PRES8’function to ‘REQ8’ function
Warning: L6306W: ‘～PRES8’section foo.o(.text) should not use the address of ‘REQ8’ function foobar

这是因为新工具的ABI要求在函数调用时，系统必须保证堆栈指针8byte对齐，即每次进栈或者出栈的寄存器数目必须为偶数。这是为了能够更加高效的使用STM与LDR指令对“double”或者“long long”类型的数据进行访问。而老的ARM开发工具ADS并没有考虑到新的ARM内核架构，其ABI对于堆栈的操作仅仅要求4byte对齐。所以当用户将在ADS中编译链接成功的工程代码移植到MDK上，或者将老的、ADS遗留的目标文件、库文件在新工具MDK中进行链接时，MDK的链接器就会报出以上的错误。

对于以上情况，用户可以通过简单修改代码并重新编译链接，或者使用特殊的编译选项来解决。

● 重新编译所有代码

当用户拥有该ADS遗留工程的所有源代码时，使用MDK重新编译链接全部代码是最好的解决方法。MDK中的新版本编译工具会重新生成满足堆栈8byte对齐要求的目标文件，避免由于堆栈不对齐引起的链接错误。

当工程中包含汇编代码时，用户可能还需要做少量的代码修改。这些修改包括：

① 检查汇编源码中的指令，确保堆栈操作指令是8byte对齐的。

如例1中，ADS的遗留代码一次性将5个寄存器压栈，由于ARM的指令寄存器宽度为32位，即4byte，显然5个寄存器入栈之后，堆栈指针不能够满足64位，8byte对齐。为了解决这种情况，我们可以将另外一个并不需要压栈的寄存器、R12，同时压栈，