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嵌入式系統(tǒng)上的簡(jiǎn)易printf windstorm on 2008-12-30,17:02 1,097 views Comments (3) 此文針對(duì)嵌入式軟件的業(yè)余初學(xué)者，高手請(qǐng)自行路過(guò)打醬油。 嵌入式中，調(diào)試手段通常有兩種，一是遠(yuǎn)程gdb，一是直接printf。如果是調(diào)試自己玩的小板子，用gdb有點(diǎn)大張旗鼓了，大多數(shù)情況下printf就可以搞定。不過(guò)printf的問(wèn)題是stdiolib的size太大，稍微有點(diǎn)程序，加上幾個(gè)常用的庫(kù)，比如stdio和string，超過(guò)16k甚至32k（已經(jīng)大于一些低端芯片的flash容量了）是很正常的事情，而且通常比較慢，程序越多，越麻煩。道理很簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言庫(kù)的規(guī)范中，Printf()必須處理大量的數(shù)據(jù)格式，包括字符串、字符、（各種長(zhǎng)度的有符號(hào)和無(wú)符號(hào)）數(shù)字，以及浮點(diǎn)值。而且格式字符串還要包括用于更改文本對(duì)齊、基數(shù)、間距、字段寬度和精度的調(diào)節(jié)器和指示器。符合這個(gè)規(guī)范的代碼必然會(huì)是冗長(zhǎng)和繁重的。一些嵌入式系統(tǒng)庫(kù)倒是提供了一些之針對(duì)整數(shù)的printf，但還是有問(wèn)題，首先是還是太大，其次是你沒(méi)有自己的調(diào)整權(quán)限。 其實(shí)printf也就是IO的調(diào)用包裝而已，我們完全可以自己寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)易版本的printf滿足自己的需要，并隨時(shí)根據(jù)需要裁剪。具體來(lái)說(shuō)，printf在這里要起的作用就是將調(diào)試字符串從嵌入式目標(biāo)空閑的串口壓出，并在運(yùn)行于宿主工作站的終端模擬器上顯示結(jié)果。下面就簡(jiǎn)單介紹一下，如何來(lái)自己寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)易printf函數(shù)。 要寫(xiě)printf，首先要知道什么是可變參數(shù)傳遞，我們來(lái)看看標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里面，是如何定義可變參數(shù)實(shí)現(xiàn)的： 關(guān)于可變參數(shù)的原理，網(wǎng)上有一些文章，總結(jié)來(lái)說(shuō)，就是我們可以通過(guò)Intel80×86機(jī)器的對(duì)齊特性來(lái)獲得所有的參數(shù)，因?yàn)樵贗ntel80×86機(jī)器上，每個(gè)變量的地址都要是sizeof(int)的倍數(shù)，這樣能提升CPU運(yùn)行的效率。也就是說(shuō)，所有參數(shù)的首地址都要是4的倍數(shù)，就算你是char型的，那浪費(fèi)3個(gè)byte也要安排你占第四個(gè)坑。 好，由于C語(yǔ)言傳遞參數(shù)時(shí)是用push指令從右到左將參數(shù)逐個(gè)壓棧，因此我們通過(guò)棧指針跳4n格來(lái)訪問(wèn)第n個(gè)參數(shù)，不要忘了，參數(shù)的地址都是字對(duì)齊的。這里，我們用#define _bnd(X, bnd) (((sizeof (X)) + (bnd)) &(~(bnd)))來(lái)計(jì)算類型為X的參數(shù)在棧中占據(jù)的字對(duì)齊后的字節(jié)數(shù)。bnd是sizeof (acpi_native_int) –1，acpi_native_unit在32位機(jī)的定義是： typedef u32 acpi_native_uint; 所以( ~(bnd))就是0xfffffffc 。 因此，_bnd(X,bnd) 宏在32位機(jī)下就是 ( (sizeof(X) + 3)&0xfffffffc ) 很明顯，其作用是–倘若sizeof(X)不是4的整數(shù)倍，將其變?yōu)?的整數(shù)倍。 va_start(ap,A) 負(fù)責(zé)初始化參數(shù)指針ap，將函數(shù)參數(shù)A右邊第一個(gè)參數(shù)的地址賦給ap，這個(gè)第一個(gè)參數(shù)通常就是printf里面的”%x%d%f%d”。 va_arg(ap,T) 可以獲得ap指向參數(shù)的值，并使ap指向下一個(gè)參數(shù)，T用來(lái)指明當(dāng)前參數(shù)類型。 在這里，上述代碼還是麻煩，而且sizeof我們也不能直接用，所以我們不如干脆直接寫(xiě)一個(gè)不那么麻煩而有針對(duì)性的可變參數(shù)操作定義： #define sizeof(x) ((char *)(&x+1) - (char *)(&x))有了這幾個(gè)定義，print函數(shù)就好寫(xiě)了，為了節(jié)省空間,這個(gè)簡(jiǎn)單的print()只支持“%s”，“%d”和”%c”格式的分類符，暫時(shí)不需要其他功能，比如格式對(duì)齊之類的，當(dāng)然，可以根據(jù)自己的需要擴(kuò)展這個(gè)函數(shù)。 int print( const char *fmt, ... )這里面有一些函數(shù)，uart_putc是串口驅(qū)動(dòng)程序，給串口送東西的，uart_puts是簡(jiǎn)單的多重putc包裝。uart_putints則需要做一些atoi的轉(zhuǎn)換，一個(gè)比較簡(jiǎn)單但是有效的atoi程序宏定義如下： #define ATOI(X, result) \ |
