如今，大多數(shù)從大學畢業(yè)并獲得電氣工程或計算機科學學位的程序員都非常精通 Linux 桌面平臺上的編程。當這些程序員需要跨越式地對嵌入式 Linux 系統(tǒng)進行編程時，他們常常會感到驚訝和困惑，因為他們在桌面上編寫的程序無法運行他們的 Linux 嵌入式系統(tǒng)。

如今，大多數(shù)從大學畢業(yè)并獲得電氣工程或計算機科學學位的程序員都非常精通 Linux 桌面平臺上的編程。當這些程序員需要跨越式地對嵌入式 Linux 系統(tǒng)進行編程時，他們常常會感到驚訝和困惑，因為他們在桌面上編寫的程序無法運行他們的 Linux 嵌入式系統(tǒng)。

為了緩解這個問題，一些程序員選擇在嵌入式應用程序中使用桌面系統(tǒng)版本。這通常不太適合，因為臺式機系統(tǒng)通常具有風扇和硬盤驅動器，它們是故障點。更大的障礙是快速變化；擁有最快、最新技術的需求在短短六個月內就淘汰了桌面系統(tǒng)。圍繞一個沒有壽命的平臺設計一個壽命長的嵌入式產品是災難的根源。

即使桌面平臺可以保證從現(xiàn)在起大約五年后，Linux 內核和相關的發(fā)行版也是移動的目標。內核和標準庫在不斷發(fā)展，發(fā)行版也在努力跟上步伐。內核補丁和庫更新可能會使用戶的程序無法運行。當工程師由于安全漏洞或其他問題而需要更新開發(fā)機器時，這種情況會更加嚴重。需要一種從標準桌面環(huán)境中抽象出嵌入式開發(fā)環(huán)境的方法。

關鍵不僅是要找到一個長壽命的嵌入式Linux硬件平臺，還要找到一個長壽命的嵌入式Linux軟件平臺。熟練的嵌入式 Linux 程序員通?？梢酝ㄟ^收集正確的庫和工具版本，并適當?shù)匦薷?Makefile 來創(chuàng)建嵌入式開發(fā)平臺。即使成功，它也是一個次優(yōu)的開發(fā)環(huán)境。

理想情況下，編譯器不應該依賴于其主機的庫和內核，而是依賴于更靜態(tài)目標的工具鏈。軟件平臺應與其他平臺、其他操作系統(tǒng)（OS）和其他語言兼容。軟件開發(fā)工具包 （SDK） 應該基于具有廣泛社區(qū)支持的工具鏈，以便即使驅動 SDK 的組織之一停止支持它，它也可以在其他組織的肩膀上生存。

進入日食

Eclipse 是一個開源的、可再發(fā)行的、跨平臺的代碼開發(fā)框架。它本身就支持 Java 和 C/C++ 及其 CDT 插件。它提供了許多由商業(yè)集成開發(fā)環(huán)境 （IDE） 反復改造的相同功能（語法突出顯示、語言感知搜索、代碼完成等），但不依賴于任何特定的工具集來完成它（見圖1）。

圖 1：商業(yè)集成開發(fā)環(huán)境 （IDE） 反復改造的許多相同功能（語法突出顯示、語言感知搜索、代碼完成等）但不依賴于任何特定的一組完成它的工具

該解決方案的靈活性促使 EMAC 和其他嵌入式軟件公司在 Eclipse 環(huán)境中構建開發(fā)平臺。這種商業(yè)采用為嵌入式代碼開發(fā)人員創(chuàng)造了事實上的標準化。OEM 可以編寫與 GNU 工具鏈一起使用的 Eclipse 插件和項目，同時提供與運行 Windows 和 Linux 的眾多商業(yè)平臺的兼容性。

嵌入式 Java

EMAC 的原始 Eclipse 環(huán)境是為 SoM-400M 模塊開發(fā)的，使用 Dallas/Maxim 的 DS400 TINI 處理器。該處理器的固件包含專有的嵌入式 JRE。通過為普通 JRE 環(huán)境編譯類，用 TINI 特定 jar 替換核心 jar，然后將生成的類轉換為 TINI 可執(zhí)行文件來完成為系統(tǒng)構建 Java 代碼。

為此，開發(fā)人員利用了 Eclipse 的原生 Ant 支持，它可以用來創(chuàng)建一種 XML 格式的高級 Java Makefile。Ant 然后使用 Eclipse 的 JDTcompileradaptor 類構建目標，這使得內部編譯器可用于 Ant 的任務。Sourceforge TiniAnt 擴展然后執(zhí)行從 Java 類到 TINI 可執(zhí)行文件的最終轉換。執(zhí)行此操作所需的所有復雜聲明都隱藏在頂級 build.properties 文件中，從而極大地降低了將 SoM-400M 編譯為簡單的標準 Ant 任務的復雜性。

交叉編譯的 C

Eclipse 工具項目提供了一個開放的、可再發(fā)行的 C 開發(fā)插件，稱為 CDT。除其他外，它還提供：

語法高亮

代碼完成

即時構建

調試器集成（使用 GDB 的 MI 接口）

它不提供實際的編譯器、鏈接器和調試器二進制文件。這些特定于正在構建的目標，并且必須從外部源提供。然后可以通過編寫 Eclipse 插件將它們集成到 Eclipse 中，或者更簡單地說，通過使用“標準”make 項目并在 Makefile 中指定編譯器。

清單 1 中的 Makefile 將在 EMAC Eclipse 環(huán)境中編譯一個簡單的 Hello World 示例項目。

SDKBASE=。。/。。/

CROSS=$（SDKBASE）gcc-4.0.0-i486-D/bin/i486-linux-

CC=$（CROSS）gcc

LIBFLAGS =-lc

#VERBOSE=-v

CFLAGS= -g

OFLAGS=-Wl

TARGET=hello

CFILES=hello.c

all： $（TARGET）

$（TARGET）： objects

$（CC） $（VERBOSE） *.o $（OFLAGS） $（SLIBS）-o $（TARGET） $（LIBFLAGS）

objects： $（CFILES）

$（CC） $（VERBOSE） $（CFLAGS） -c $（CFILES）

clean：

$（RM） *.o *.gdb $（TARGET）

TARGET_IP=192.168.0.1

LOGIN=someuser

PASSWORD=somepassword

upload：

wput $（TARGET） ftp://$（LOGIN）：$（PASSWORD）@$（TARGET_IP）/。。/。。/tmp/$（TARGET）

與嵌入式 Java 環(huán)境一樣，所有項目共有的復雜編譯器/鏈接器標志隱藏在更高級別的文件中，然后包含在 SDK 中的所有 Makefile 中。

EMAC 通過針對目標開發(fā)操作系統(tǒng)的庫構建免費可用的 GNU 交叉編譯器，為其所有板提供交叉編譯器。在 Linux 上，這些庫是原生的；在 Windows 上使用 Cygwin 庫。然后，我們“隱藏”實際的 Eclipse 可執(zhí)行文件，并用一個批處理文件替換它，該批處理文件在 Eclipse 啟動時臨時添加所需的路徑以支持 GNU 工具鏈。

調試

使用 GDB 和 GDBServer 進行調試以促進遠程調試環(huán)境。為此，將編譯后的可執(zhí)行文件上傳到 SBC 并啟動 GDBServer 會話，偵聽特定端口或串行終端。Eclipse 調試透視圖允許用戶通過指定要使用的連接參數(shù)以及為目標體系結構構建的 GDB 版本來調試應用程序。

Debugging 透視圖顯示要調試的程序的源代碼和生成的匯編代碼。易于管理和監(jiān)視斷點和變量，以及逐行單步執(zhí)行程序。源代碼中的當前位置會自動突出顯示。Eclipse 提供了一個圖形化的調試環(huán)境，極大地簡化了遠程目標調試的過程。

目標溝通

在為嵌入式環(huán)境進行開發(fā)時，需要通過串行終端程序或使用 Telnet、SSH 或其他類似連接通過 TCP 與目標板建立連接。當這是通過命令行界面或圖形前端完成時，程序員被迫不斷地在窗口之間切換以同時監(jiān)視連接和 IDE。

EMAC 通過集成 Eclipse 插件消除了這個問題，這些插件允許 SSH、Telnet 和終端連接都在 Eclipse 中。這允許程序員監(jiān)控嵌入式目標板，就像它是本地文件系統(tǒng)一樣，并直接發(fā)出命令，而無需離開 Eclipse 環(huán)境。

CVS

Eclipse 原生提供了強大的 CVS。通過設置 CVS 登錄并向客戶提供密碼，開發(fā)人員可以確保他們始終可以訪問最新版本的代碼和產品的錯誤修復。

將 SDK 的軟件補丁和全新組件上傳到 CVS 服務器可為客戶提供最新的軟件支持，客戶可以以圖形方式查看文件中的差異，并使用已上傳的部分、全部或不修補自己的 SDK 。

文檔

Eclipse 提供了自己的本機瀏覽器，這有利于在工作區(qū)中創(chuàng)建 HTML 鏈接文檔。通過這種方式，客戶可以瀏覽 HTML 文檔（類似于 Doxygen 和 Javadoc 生成的文檔）。上下文相關的幫助也集成在 Eclipse 中（參見圖 2），使新用戶的工作效率更高。

圖 2：上下文相關的幫助也集成在 Eclipse 中

該文檔也可以直接鏈接回軟件開發(fā)人員的網(wǎng)站，從而允許動態(tài)添加用戶文檔。用戶可以使用選項卡從代碼直接切換到文檔，而不是一次瀏覽多個窗口。

集成工具，更好的開發(fā)

Eclipse 提供了一個環(huán)境，讓 GNU 工具和商業(yè)工具可以一起發(fā)揮作用。通過一點點集成，OEM 可以為其開發(fā)板創(chuàng)建一個強大的跨平臺開發(fā)平臺，該平臺將在許多商業(yè)軟件供應商采用的同一平臺上運行。

在 Eclipse 框架內，EMAC 使用交叉編譯來緩解將嵌入式開發(fā)環(huán)境從標準桌面環(huán)境中抽象出來的問題。調試是使用帶有 Eclipse 窗口的 GDB 來完成的，用于調試器的輸入和輸出。與目標的通信也通過 Telnet、FTP、終端和 SSH 插件集成到 Eclipse 中。CVS 版本控制和 HTML 文檔也是在 Eclipse 環(huán)境中完成的。

將上述所有開發(fā)功能整合到一個標準 IDE 中，形成了一個強大、高效的開發(fā)平臺，可以與基于 Java 的小型 8 位控制器和用 C 編程的 32 位 Linux 服務器一起使用。這就是蝕。

作者：Nathan Z. Gustavson，Eric Rossi

審核編輯：郭婷