在裸机等设备上进行软件开发,不仅需要有相应指令集架构的GCC工具链,考虑到裸机内存可能有限,在使用工具链时应该选择合适的命令选项,以减小编译链接生成的文件大小。
本文基于RISCV GCC工具链介绍,主要为编译器riscv-unknown-elf-gcc的命令选项,其他指令集架构的命令选项和本文类似。

-ffunction-section,-fdata-section

这两个命令选项会在编译完成的输出文件中,将C语言每个函数和数据项单独划分为一个段(section),段的名称为函数和数据项的名称。该命令选项主要作用是配合链接器(riscv-unknown-elf-ld)中的--gc-section选项使用,减少静态链接后可执行文件的大小。由于链接器是以段(section)为单位进行链接,在编译时将每个函数和数据项单独划分为段,后续链接时,链接命令选项--gc-sections会将没有使用到的函数和数据项对应的段舍弃,不会链接生成最后的可执行文件,以此达到减小可执行文件大小目的。

-fno-builtin-function

该命令选项的作用是不使用C语言中的某个内建函数,具体的函数名为function,例如,不使用printf函数,那么命令选项为-fno-builtin-printf,如果不使用所有的内建函数,可以直接使用-fno-builtin。

-nostartfiles

该命令选项的作用是,在链接生成可执行文件时,不使用标准系统的启动文件。通常标准系统的启动文件会在main函数开始执行,在裸机平台上,在程序main函数运行前一般会进行一些配置工作,需要重新确定程序的入口地址,在配置工作完成后,再跳转到main函数执行。

-Wl, --gc-sections

-Wl的作用是将后续命令选项传递给链接器,在-ffunction-section和-fdata-section中已经对--gc-section进行了解释,所以这两个命令选项在放一起的作用是,告诉链接器,在链接时舍弃没有使用到的段。

-Wl, --check-sections

--check-sections的作用是,告诉链接器,检查所有的段地址空间是否有重叠,如果有重叠,则报告错误。不想检查段重叠问题,可以使用--no-check-sections。

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