代码收藏家技术教程 2023-12-09

Keil环境下STM32移植CANopenNode问题记录（一）：printf重定向问题解决方案

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问题描述

问题结决

思考：

在直接将CANopenSTM32的示例工程直接移植到Keil环境下。

如果移植工程未实现printf函数重定向，则要注释掉log_printf下面的printf函数，使日志打印失效

/* Printf function of CanOpen app */
#define log_printf(macropar_message, ...) //printf(macropar_message, ##__VA_ARGS__)

在未在选项中勾选使用微库的时候，程序会卡死。调试会发现是卡死在了BKAP 0xAB处，网上搜索会有很多说明，是因为使用了printf函数而为实现重定向导致的。解决办法1：勾选上使用微库。办法2：禁用半主机模式。
选择办法1后进行编译，程序可以正常运行了。

问题描述

因为我在其它工程上使用arm clang编译器，因而不能选择勾选微库的方式。因而我尝试办法2，但这时就出现了比较奇怪的问题（两个编译器都会出现这个奇怪的问题，这里是在armcc编译器下的测试）

按照我之前文章中https://blog.csdn.net/xiaoyuanwuhui/article/details/110538555描述的如下方式便可以重定向。

/* ------------------通过重定向将printf函数映射到串口1上-------------------*/
#if !defined(__MICROLIB)

#pragma import(__use_no_semihosting)
void _sys_exit(int x) //避免使用半主机模式
{
  x = x;
}
//__use_no_semihosting was requested, but _ttywrch was 
void _ttywrch(int ch)
{
    ch = ch;
}
typedef struct __FILE
{
  int handle;
}FILE;

#endif

#ifdef __GNUC__
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif 
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
  /* 实现串口发送一个字节数据的函数 */
  //serial_write(&serial1, (uint8_t)ch); //发送一个自己的数据到串口
	//HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 1000);
  return ch;
}

但是在添加了上述内容后，进行编译提示了如下报错：请求禁用半主机模式，但是_sys_open函数未定义

仿照之前定义_sys_exit()函数的方式定义_sys_open()函数，如下：

void _sys_open(int x)
{
  x = x;
}

然后进行编译程序又出现了如下报错：_sys_open函数重复定义

至此，一脸懵逼，到底什么情况：不定义提示缺少定义，定义了又提示重复定义，只能是无语了。期待有大佬可以详细描述下这是怎么回事，不胜感激！

问题结决

https://developer.arm.com/documentation/ka002219/latest文章中提供了一种半主机问题的解决方案：使用RTE（Run-Time-Environment）中的Compiler组件重新定位标准C运行时库的I/O函数。

这里我只针对于解决上面的问题，如上图所示，在STDOUT处选中，并将后面的值改为User。
将程序中之前重定向的代码全部移除掉，然后进行编译，这时仍会有一个报错提示，如下：

这是因为我们选择了重定向输出，还需要实现对应的stdout_putchar函数（用于打印一个字符到输出设备），一般而言这需要通过串口实现发送一个字符的功能，这里暂时先定义一个空函数：

int stdout_putchar (int ch) {

}

然后再进行编译，结果如下：

此时已经没有报错了，程序下载到单片机上也可以正常运行了。

思考：

为什么这种方式可以解决问题，之前的方式就不可以呢？
这里我们将RTE下的retarget_io.c文件中的内容复制一份到retarget.c文件，并添加到工程中，然后将之前勾选的RTE中的STDOUT的取消，在retarget.c文件的前面添加上如下宏定义并注释掉RTE组件头文件

//#include "RTE_Components.h"
#define RTE_Compiler_IO_STDOUT_User
#define RTE_Compiler_IO_STDOUT

直接进行编译，也没有出现报错，下载到单片机中也可以正常运行。

__attribute__((weak))
FILEHANDLE _sys_open (const char *name, int openmode) {};
__attribute__((weak))
int _sys_close (FILEHANDLE fh) {};
__attribute__((weak))
int _sys_write (FILEHANDLE fh, const uint8_t *buf, uint32_t len, int mode) {};
__attribute__((weak))
int _sys_istty (FILEHANDLE fh) {};
__attribute__((weak))
int _sys_seek (FILEHANDLE fh, long pos) {};
__attribute__((weak))
long _sys_flen (FILEHANDLE fh) {};

上面这6个函数注释掉哪一个都会出现如下报错：

好像是要将所有的这几个函数都实现了才不会调用C库中的函数。
进一步实验：
将上面的6个函数的空语句添加到main.c的空白位置，然后进行编译，发现不会报错，但程序下载到单片机内依然会卡死。
再在6个函数的前面添加上__stdin_name,__stdout_name,__stderr_name的定义

#include <rt_sys.h>
///* Standard IO device name defines. */
const char __stdin_name[]  = ":STDIN";
const char __stdout_name[] = ":STDOUT";
const char __stderr_name[] = ":STDERR";
__attribute__((weak))
FILEHANDLE _sys_open (const char *name, int openmode) {};
__attribute__((weak))
int _sys_close (FILEHANDLE fh) {};
__attribute__((weak))
int _sys_write (FILEHANDLE fh, const uint8_t *buf, uint32_t len, int mode) {};
__attribute__((weak))
int _sys_istty (FILEHANDLE fh) {};
__attribute__((weak))
int _sys_seek (FILEHANDLE fh, long pos) {};
__attribute__((weak))
long _sys_flen (FILEHANDLE fh) {};

然后再进行编译也不会报错，下载到单片机内也可以正常运行。
初步结论：只有6个函数和3个变量都定义了才能完成完整的重定向功能。
实际应用时还是建议直接使用RTE的组件，这里拆分出来是为了进一步分析。

std::mt19937 with ARM Compiler 6 uses sys_open and breaks retarget.c
I/O Retargeting