嵌入式系统软件开发环境_3.主要功能和典型产品

1.嵌入式系统软件开发环境的主要功能

         由于嵌入式系统的软件开发通常采用的是交叉开发方式，因此其开发环境中的工具应支持这种交叉开发的特点。嵌入式系统软件开发环境的功能应覆盖嵌入式软件开发过程，即编码过程、编译过程、构建过程、下载过程、调式过程和运行过程等。因此，开发环境的主要功能包括如下：

• 工程管理功能：工程管理支持将嵌入式软件开发中的各类资源（源代码、目标码、数据文件、配置文件和脚本文件等）以工程项目的方式组织管理，提供规范的项目向导、预定义项目模版以及资源管理能力，同时为其他工具提供操作入口。
• 编辑器功能：为嵌入式软件开发人员提供对源文件、配置文件、脚本文件等资源进行编辑的工具。编辑器除提供基本的文本编辑功能外，还应提供高级语言（如：C/C++）源码编辑、脚本文件编辑和XML配置编辑等高级功能。
• 构建管理功能：构建（Make）是指将一个工程中的放在若干个目录中、不同类型的多个源文件进行智能批处理的工具。Make是依据makefile中定义的一系列的规则来指定哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译的规划，对工程项目进行自动化批量编译的过程。
• 编译/汇编器功能：编译（汇编）器是在宿主机上运行，能够编译出在嵌入式设备上运行的可执行代码的工具。通常，在嵌入式开发环境中均采用国际上GNU开源社区的GCC编译环境，它提供将C/C++源文件、汇编文件、链接文件翻译为二进制可执行文件。
• 配置功能：配置功能是面向嵌入式系统的主要管理功能，根据目标系统需求，为系统进行定制化管理的工具。针对嵌入式系统的可伸缩性、通用性的特点，通过配置工具可形成不同的配置构型，以适应不同的应用场景。
• 调试器功能：调试是嵌入式软件开发不可或缺的一个环境，也是开发环境最为关键的一项功能。调试器提供对嵌入式软件的源码级、汇编级高级符合交互式调试能力。支持在宿主机上通过加载或介入方式进入软件的运行现场，结合源代码，支持暂停或恢复软件的运行实现对软件运行的控制。调试器一般提供加/卸载、运行、停止、断点、单步、修改、查询等调式命令。通常，在嵌入式开发环境中均采用国际上GNU开源社区提供的GDB调试工具。
• 目标机管理功能：目标机管理的主要功能是负责开发环境对连接的多个目标机进行管理和数据交换，为其他工具提供稳定、可靠度宿主机与目标机间的通信服务。他指出建立和维护宿主机与目标机之间的通信连接，支持宿主机与目标机之间一对多、多对一、多对多数据传输方式。目标机管理一般采用面向服务的目标机通信框架（Target Communication Framework，TCF）架构或面向通道共享的调试服务框架（Debugger Services Framework，DSF）架构。
• 仿真器功能：仿真器功能主要是解决嵌入式软件的软硬件并行设计问题。        

2.典型嵌入式开发环境

2.1基于GCC开源工具的软件开发环境

         GCC是一个编译器集合，是GNU Compiler Collection组织提供的一套面向嵌入式领域的交叉编译环境。GNU GCC的基本功能包括：

• 输出预处理后的C/C++源程序；
• 输出C/C++源程序的汇编代码；
• 输出二进制目标文件；
• 生成静态库；
• 生成可执行程序；
• 转换文件格式。

        GNU编译器套件主要包括编译器（GCC）、汇编器（AS）、连接器（LD）、库管理器（AR）、Make以及其他使用程序。可支持C、C++、Objective-C、Fortran、Java、Ada和Go等语言前端，也包括了这些语言的库（如libstdc++、libgcj等）。 

2.2Workbench软件开发环境

         Workbench是由美国WindRiver公司研制的一款嵌入式软件开发环境，是面向本公司VxWorks操作系统产品配套的开发环境。Workbench集成了WindRiver自己研制的一款高安全交叉编译器Diab,此款编译器较GCC而言，其编译效率更高、语义更严谨、代码更安全。

2.3MULTI集成开发环境

         MULTI是美国有GreeHills公司研制的一款具有调试、编译器和闪存编程工具的嵌入式集成开发环境（IDE），主要包括AUTOSAR集成、性能分析项目构件器、代码覆盖、运行时错误检查、MISAR C代码检查和DoubleCheck集成式静态代码分析器等功能。