Newlib:修订间差异
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newlib是一个用于嵌入式系统的C运行库,通常与GCC搭配使用。 | |||
== 系统调用 == | == 系统调用 == |
2023年8月25日 (五) 06:21的版本
源代码
主要
https://sourceware.org/git/newlib-cygwin.git
说明
newlib是一个用于嵌入式系统的C运行库,通常与GCC搭配使用。
系统调用
对于嵌入式系统而言,环境复杂多样,有的支持多线程有的不支持,因此部分关于OS的接口C运行库不能预先实现。
对于newlib而言,用户需要手动实现一些操作系统接口。
基本OS接口
基本OS接口用于单进程(线程)环境或者不使用OS相关特性(只要求编译通过而不使用系统调用)的场景。
实现OS接口时应当包含errno.h头文件(用于使用错误代码)。
名称 | 类型 | 说明 | 备注 |
---|---|---|---|
_exit
|
函数 | 退出程序并清理文件 | |
close
|
函数 | 关闭文件 | 默认示例:int close(int file)
{
return -1;
}
|
environ
|
指针 | 环境变量 | 默认示例:char *__env[1] = { 0 };
char **environ = __env;
|
execve
|
函数 | 将控制权交给新进程 | 默认示例:#include <errno.h>
#undef errno
extern int errno;
int execve(char *name, char **argv, char **env)
{
errno = ENOMEM;
return -1;
}
|
fork
|
函数 | 创建新进程 | 默认示例:#include <errno.h>
#undef errno
extern int errno;
int fork(void)
{
errno = EAGAIN;
return -1;
}
|
fstat
|
函数 | 获取打开的文件的状态 | 默认示例:#include <sys/stat.h>
int fstat(int file, struct stat *st)
{
st->st_mode = S_IFCHR;
return 0;
}
|
getpid
|
函数 | 获取进程ID | 默认示例:int getpid(void)
{
return 1;
}
|
isatty
|
函数 | 查询输出流是否为终端 | 默认示例:int isatty(int file)
{
return 1;
}
|
kill
|
函数 | 发送信号 | 默认示例:#include <errno.h>
#undef errno
extern int errno;
int kill(int pid, int sig)
{
errno = EINVAL;
return -1;
}
|
link
|
函数 | 给已有文件创建一个新名字 | 默认示例:#include <errno.h>
#undef errno
extern int errno;
int link(char *old, char *new)
{
errno = EMLINK;
return -1;
}
|
lseek
|
函数 | 设置文件位置 | 默认示例:int lseek(int file, int ptr, int dir)
{
return 0;
}
|
open
|
函数 | 打开文件 | 默认示例:int open(const char *name, int flags, int mode)
{
return -1;
}
|
read
|
函数 | 读取文件 | 默认示例:int read(int file, char *ptr, int len)
{
return 0;
}
|
sbrk
|
函数 | 增大程序数据空间,默认的内存分配函数依赖此函数 | 默认示例:caddr_t sbrk(int incr)
{
extern char _end; /* Defined by the linker */
static char *heap_end;
char *prev_heap_end;
if (heap_end == 0) {
heap_end = &_end;
}
prev_heap_end = heap_end;
if (heap_end + incr > stack_ptr) {
write (1, "Heap and stack collision\n", 25);
abort ();
}
heap_end += incr;
return (caddr_t) prev_heap_end;
}
|
stat
|
函数 | 获取文件状态 | 默认示例:int stat(char *file, struct stat *st)
{
st->st_mode = S_IFCHR;
return 0;
}
|
times
|
函数 | 当前进程时间信息 | 默认示例:int times(struct tms *buf)
{
return -1;
}
|
unlink
|
函数 | 移除文件的目录入口,相当于删除 | 默认示例:#include <errno.h>
#undef errno
extern int errno;
int unlink(char *name)
{
errno = ENOENT;
return -1;
}
|
wait
|
函数 | 等待子进程 | 默认示例:#include <errno.h>
#undef errno
extern int errno;
int wait(int *status)
{
errno = ECHILD;
return -1;
}
|
write
|
函数 | 写入数据到文件 | 默认示例:int write(int file, char *ptr, int len)
{
int todo;
for (todo = 0; todo < len; todo++) {
outbyte (*ptr++);
}
return len;
}
|
可重入OS接口
可重入OS接口用于多进程(线程)环境。
newlib的可重入实现在reent.h头文件中,可重入结构体定义为struct _reent
,未启用_REENT_THREAD_LOCAL
宏定义时实现可重入的要求如下:
- 每一个进程(线程)都必须有一个可重入结构体变量,并且在创建进程(线程)时初始化,删除进程(线程)时清理。个人推荐将可重入结构体附加到PCB(进程控制块)上。
- 在调用相关库函数时将全局变量
_impure_ptr
改成当前进程(线程)的独有的可重入结构体变量指针。个人推荐在线程上下文切换时就修改此变量。
当启用_REENT_THREAD_LOCAL
宏定义时,可重入的实现由线程局部变量实现,无需可重入结构体,调用可重入函数时struct _reent
的指针为NULL。
函数 | 声明 |
---|---|
_close_r | #include <reent.h>
int _close_r(struct _reent *ptr, int fd);
|
_execve_r
|
#include <reent.h>
int _execve_r(struct _reent *ptr, const char *name,char *const argv[], char *const env[]);
|
_fork_r
|
#include <reent.h>
int _fork_r(struct _reent *ptr);
|
_wait_r
|
#include <reent.h>
int _wait_r(struct _reent *ptr, int *status);
|
_fstat_r
|
#include <reent.h>
int _fstat_r(struct _reent *ptr,int fd, struct stat *pstat);
|
_link_r
|
#include <reent.h>
int _link_r(struct _reent *ptr,const char *old, const char *new);
|
_lseek_r
|
#include <reent.h>
off_t _lseek_r(struct _reent *ptr,int fd, off_t pos, int whence);
|
_open_r
|
#include <reent.h>
int _open_r(struct _reent *ptr,const char *file, int flags, int mode);
|
_read_r
|
#include <reent.h>
_ssize_t _read_r(struct _reent *ptr,int fd, void *buf, size_t cnt);
|
_sbrk_r
|
#include <reent.h>
void *_sbrk_r(struct _reent *ptr, ptrdiff_t incr);
|
_kill_r
|
#include <reent.h>
int _kill_r(struct _reent *ptr, int pid, int sig);
|
_getpid_r
|
#include <reent.h>
int _getpid_r(struct _reent *ptr);
|
_stat_r
|
#include <reent.h>
int _stat_r(struct _reent *ptr,const char *file, struct stat *pstat);
|
_times_r
|
#include <reent.h>
#include <sys/times.h>
clock_t _times_r(struct _reent *ptr, struct tms *ptms);
|
_unlink_r
|
#include <reent.h>
int _unlink_r(struct _reent *ptr, const char *file);
|
_write_r
|
#include <reent.h>
_ssize_t _write_r(struct _reent *ptr,int fd, const void *buf, size_t cnt);
|