接续的是 simple c++ 标准程式库。我从来没想过我会去写标准程式库, 这是无心插柳之
作。
标准程式库是一个算法和系统知识的结合, 和之前偏重在系统知识的程式不同, 比较偏
软件, 我的算法和资料结构能力太弱, 顺道练习不是坏事。
不知道你有没有和我一样的感觉, 教科书上的算法资料结构, 似乎在平凡人的工作上功
效不大, 总是有基本程式库打造好这些, 我们只要去用就好了, 这也造成我们很难去练习
这样的程式, 毕竟有了 std::list, 有谁能忍住诱惑不去用呢? 你说用 c 的怎么办, 有
发现在这样环境下的工程师大部份都用 array 吗? 很少用上 list, map 这些资料结构。
simple os 一开始也都是用 array, simple scheme 也是。
现在我迷上 bare-metal 程式, 刚好有个机会来练习这些基本功, 不是坏事, 只是能在学
生时代就练习到是比较好的。
在写 simple os 时, 就已经写了 (抄了) 不少相对应的 c function, 而在完成 simple
scheme bare-metal 的版本时, 又多了一些资料结构, 再来实作 malloc 之后, 我终于有
了动态配置内存的能力, 可以写 c++ 的容器 (list, vector, map ...), 好用不少,
再加上实作出 exception handle, 内存的管理方便多了, 又在回头改善了 c++ 容器,
让她更像标准程式库的行为。
这是一个累积的成果, 把之前的努力集合起来, 再加上一些程式码, 就是 c++ 标准程式
库了。成果在这里:
https://github.com/descent/simple_stdcpplib ( https://goo.gl/K5Khpe )
目前支援 3 个平台, p103 模拟器, stm32f4discovery board, raspberry pi2 (无法藉
由 uart 输入), 所以也提供了 3 个 linker script。
要移植这个 library 有两部份:
输出/输入 - 在这三个平台都是 uart
c runtime - 如何从组合语言切换到 c/c++
c runtime 每个硬件平台都不同, 这便是从组合语言到 c 这段所需要最辛苦的过程, 从
这里开始就可以摆脱组合语言, 用 c 了。当然如果你喜欢用组合语言来开发程式, 就没
有这个需求。
在 p103/stm32f407 要做:
bss init
data section init
rpi2 要做：
bss init
stack register 的设定
x86 要做:
bss init
stack register 的设定
使用保护模式的 Flat memory model 还要把 %ss, %ds, %cs 设到同一个 selector
c runtime 除了和硬件相关之外还可能和你使用的 c compiler 有相关性, 我只有研究
gcc 这个 c compiler。
而 c++ runtime 则是 c runtime 做的事情, c++ 都要做, 而 c++ 有很多特性, 有些要
在 c++ runtime 支援, ex:
global object
static object
rtti
exception handle
Pure virtual functions
http://wiki.osdev.org/C%2b%2b#Pure_virtual_functions
未知
目前只支援 global object, 本来不想做的, 因为觉得过于麻烦 (这个可得从 linker
script 开始着手) 也怕整个 code 太大, 不过 cout 是 global object, 就做吧! 反正
c++ 就是大。
feature list:
c runtime
c++ runtime
global object ctor/dtor
exception handle (implement by setjmp/longjmp)
printf (support float)
malloc/free
new/delete
vector
string
map
list
想试试的朋友可以从 stm32 p103 模拟器开始:
https://github.com/beckus/qemu_stm32.git ( https://goo.gl/5Sqynm )
编译出支援的模拟器之后, 再编译本 library, 会有一个 mymain.bin, 执行
typescript L2 的 command, ctrl-A+X 离开 qemu。
typescript
1 Script started on Tue 12 Jan 2016 09:38:47 AM CST
2 descent@debian64: ~/git/qemu_stm32/arm-softmmu/qemu-system-arm -M
stm32-p103 -kernel mymain.bin -nographic
3
4 (process:25512): GLib-WARNING **:
/build/glib2.0-VKSJTv/glib2.0-2.46.1/./glib/gmem.c:482: custom memory
allocation vtable not supported
5 STM32_UART: UART1 clock is set to 0 Hz.
6 STM32_UART: UART1 BRR set to 0.
7 STM32_UART: UART1 Baud is set to 0 bits per sec.
8 STM32_UART: UART2 clock is set to 0 Hz.
9 STM32_UART: UART2 BRR set to 0.
10 STM32_UART: UART2 Baud is set to 0 bits per sec.
11 STM32_UART: UART3 clock is set to 0 Hz.
12 STM32_UART: UART3 BRR set to 0.
13 STM32_UART: UART3 Baud is set to 0 bits per sec.
14 STM32_UART: UART4 clock is set to 0 Hz.
15 STM32_UART: UART4 BRR set to 0.
16 STM32_UART: UART4 Baud is set to 0 bits per sec.
17 STM32_UART: UART5 clock is set to 0 Hz.
18 STM32_UART: UART5 BRR set to 0.
19 STM32_UART: UART5 Baud is set to 0 bits per sec.
20 STM32_UART: UART5 clock is set to 0 Hz.
21 STM32_UART: UART5 BRR set to 0.
22 STM32_UART: UART5 Baud is set to 0 bits per sec.
23 STM32_UART: UART4 clock is set to 0 Hz.
24 STM32_UART: UART4 BRR set to 0.
25 STM32_UART: UART4 Baud is set to 0 bits per sec.
26 STM32_UART: UART3 clock is set to 0 Hz.
27 STM32_UART: UART3 BRR set to 0.
28 STM32_UART: UART3 Baud is set to 0 bits per sec.
29 STM32_UART: UART2 clock is set to 0 Hz.
30 STM32_UART: UART2 BRR set to 0.
31 STM32_UART: UART2 Baud is set to 0 bits per sec.
32 STM32_UART: UART1 clock is set to 0 Hz.
33 STM32_UART: UART1 BRR set to 0.
34 STM32_UART: UART1 Baud is set to 0 bits per sec.
35 LED Off
36 CLKTREE: HSI Output Change (SrcClk:None InFreq:8000000 OutFreq:8000000
Mul:1 Div:1 Enabled:1)
37 CLKTREE: HSI/2 Output Change (SrcClk:HSI InFreq:8000000 OutFreq:4000000
Mul:1 Div:2 Enabled:1)
38 CLKTREE: SYSCLK Output Change (SrcClk:HSI InFreq:8000000 OutFreq:8000000
Mul:1 Div:1 Enabled:1)
39 CLKTREE: HCLK Output Change (SrcClk:SYSCLK InFreq:8000000 OutFreq:8000000
Mul:1 Div:1 Enabled:1)
40 STM32_RCC: Cortex SYSTICK frequency set to 8000000 Hz (scale set to 125).
41 STM32_RCC: Cortex SYSTICK ext ref frequency set to 1000000 Hz (scale set
to 1000).
42 CLKTREE: PCLK1 Output Change (SrcClk:HCLK InFreq:8000000 OutFreq:8000000
Mul:1 Div:1 Enabled:1)
43 CLKTREE: PCLK2 Output Change (SrcClk:HCLK InFreq:8000000 OutFreq:8000000
Mul:1 Div:1 Enabled:1)
44 CLKTREE: GPIOA Output Change (SrcClk:PCLK2 InFreq:8000000 OutFreq:8000000
Mul:1 Div:1 Enabled:1)
45 CLKTREE: AFIO Output Change (SrcClk:PCLK2 InFreq:8000000 OutFreq:8000000
Mul:1 Div:1 Enabled:1)
46 CLKTREE: UART2 Output Change (SrcClk:PCLK1 InFreq:8000000 OutFreq:8000000
Mul:1 Div:1 Enabled:1)
47 STM32_UART: UART2 clock is set to 8000000 Hz.
48 STM32_UART: UART2 BRR set to 0.
49 STM32_UART: UART2 Baud is set to 0 bits per sec.
50 STM32_UART: UART2 clock is set to 8000000 Hz.
51 STM32_UART: UART2 BRR set to 833.
52 STM32_UART: UART2 Baud is set to 9603 bits per sec.
53 i am cout ctor: 0
54