BL libc =============== .. _1-背景: 1. 背景 ------- **问题** - 在使用编译器自带的newlibc中的C库函数时，会出现stack溢出的现象 - 一些客户在不熟悉sdk api的情况下，错误的使用C库函数自带的API，比如\ ``malloc`` 为了解决这些问题，将编译器的newlibc改为newlibc-nano，并使用sdk现有API适配部分C库函数，以提高sdk接口通用性，减少客户使用过程中可能出现的错误。 .. _2-api: 2. API ------ .. _21-support: 2.1 Support ~~~~~~~~~~~ mkdir ^^^^^ - 创建目录 .. code:: c int mkdir (const char *_path, mode_t __mode ) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE return -1; #else int rc; rc = aos_mkdir(_path); return rc; #endif } open ^^^^ - 打开文件 .. code:: c int _open_r(struct _reent *ptr, const char *file, int flags, int mode) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; #else int rc; rc = aos_open(file, flags); return rc; #endif } clsoe ^^^^^ - 关闭文件 .. code:: c int _close_r(struct _reent *ptr, int fd) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; #else return aos_close(fd); #endif } read ^^^^ - 读取数据到buf .. code:: c _ssize_t _read_r(struct _reent *ptr, int fd, void *buf, size_t nbytes) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; #else _ssize_t rc; rc = aos_read(fd, buf, nbytes); return rc; #endif } .. _write-1: write ^^^^^ - 写数据到文件 .. code:: c _ssize_t _write_r(struct _reent *ptr, int fd, const void *buf, size_t nbytes) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; #else _ssize_t rc; rc = aos_write(fd, buf, nbytes); return rc; #endif } rename ^^^^^^ - 重命名文件 .. code:: c int _rename_r(struct _reent *ptr, const char *old, const char *new) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; #else int rc; rc = aos_rename(old, new); return rc; #endif } lseek ^^^^^ - 改变读写一个文件时读写指针位置 .. code:: c _off_t _lseek_r(struct _reent *ptr, int fd, _off_t pos, int whence) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; #else _off_t rc; rc = aos_lseek(fd, pos, whence); return rc; #endif } stat ^^^^ - 获取文件状态 .. code:: c int _stat_r(struct _reent *ptr, const char *file, struct stat *pstat) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; #else int rc; rc = aos_stat(file, pstat); return rc; #endif } unlink ^^^^^^ - 删除文件 .. code:: c int _unlink_r(struct _reent *ptr, const char *file) { #ifndef CONF_VFS_ENABLE /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; #else return aos_unlink(file); #endif } malloc ^^^^^^ - 申请内存 .. code:: c void *_malloc_r(struct _reent *ptr, size_t size) { void* result; result = (void*)pvPortMalloc(size); if (result == NULL) { ptr->_errno = ENOMEM; } return result; } free ^^^^ - 释放内存 .. code:: c void _free_r(struct _reent *ptr, void *addr) { vPortFree(addr); } realloc ^^^^^^^ - 重新申请内存 .. code:: c void *_realloc_r(struct _reent *ptr, void *old, size_t newlen) { void* result; result = (void*)pvPortRealloc(old, newlen); if (result == NULL) { ptr->_errno = ENOMEM; } return result; } calloc ^^^^^^ - 申请空内存 .. code:: c void *_calloc_r(struct _reent *ptr, size_t size, size_t len) { void* result; result = (void*)pvPortCalloc(size, len); if (result == NULL) { ptr->_errno = ENOMEM; } return result; } abort ^^^^^ - 退出程序\ ``abort()``\ 、\ ``exit()`` .. code:: c void __attribute__ ((noreturn)) _exit (int status) { portABORT(); while (1); } random ^^^^^^ - 生成一个\ ``1 < num < RAND_MAX``\ 的随机数 .. 使用RNG模块 .. code:: c long random (void) { long result = 0; if (g_bl_sec_sha_mutex == NULL) { bl_sec_init(); } result = (long)bl_rand(); return result; } .. _22-not-support: 2.2 Not support ~~~~~~~~~~~~~~~ 以下函数仅提供符号，未实现实际功能 sbrk ^^^^ - 调整\ ``data segment``\ 大小 .. 大部分我们使用的是malloc和free函数来分配和释放内存。这样能够提高程序的性能，不是每次分配内存都调用brk或sbrk，而是重用前面空闲的内存空间。brk和sbrk分配的堆空间类似于缓冲池，每次malloc从缓冲池获得内存，如果缓冲池不够了，再调用brk或sbrk扩充缓冲池，直到达到缓冲池大小的上限，free则将应用程序使用的内存空间归还给缓冲池。 .. code:: c void *_sbrk_r(struct _reent *ptr, ptrdiff_t incr) { return 0; } getpid ^^^^^^ - 取得进程识别码 .. code:: c void *_sbrk_r(struct _reent *ptr, ptrdiff_t incr) { void *ret; ptr->_errno = ENOMEM; ret = (void *)-1; return ret; } execve ^^^^^^ - execve（执行文件）在父进程中fork一个子进程，在子进程中调用exec函数启动新的程序 .. code:: c int _execve_r(struct _reent *ptr, const char * name, char *const *argv, char *const *env) { /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; } fcntl ^^^^^ - 改变文件性质 .. code:: c int _fcntl_r(struct _reent *ptr, int fd, int cmd, int arg) { /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; } fstat ^^^^^ - 由文件描述词取得文件状态 .. fstat与stat区别在于fstat系统调用接受的是 一个“文件描述符”，stat可以调用完整的文件路径 .. code:: c int _fstat_r(struct _reent *ptr, int fd, struct stat *pstat) { /* return "not supported" */ ptr->_errno = ENOSYS; return -1; } srandom ^^^^^^^ - ``srandom`` 函数将其参数设置为由\ ``random``\ 返回的新伪随机整数序列的种子，同一个种子会得到相同的随机数 .. _3-测试: 3. 测试 ------- **$BL_IOT_SDK_PATH/customer_app/sdk_app_libc** .. _31-stack-used: 3.1 stack used ~~~~~~~~~~~~~~ - Task stack: 10*1024(Kb) ==================== ============ ======= Func newlibc-nano newlibc ==================== ============ ======= none 69 69 printf 137 195 strstr/printf 137 195 strstr/printf/sscanf 250 1403 ==================== ============ ======= .. _32-io: 3.2 IO ~~~~~~ Write data to the serial port ===== ====== Func result ===== ====== open ok write ok read ok fsync ok close ok ===== ====== .. code:: c static void cmd_write(char *buf, int len, int argc, char **argv) { if (argc != 2) { printf("Usage: write DATA to /dev/ttyS0\r\n"); return; } int fd = open("/dev/ttyS0", 0); if (fd) { write(fd, argv[1], strlen(argv[1])); fsync(fd); close(fd); } } .. _33-random: 3.3 random ~~~~~~~~~~ Generate random numbers ====== ====== Func result ====== ====== random ok ====== ====== .. code:: c static void cmd_random(char *buf, int len, int argc, char **argv) { long result = 0; result = random(); printf("\r\n**********random test rand[%08x]**************\r\n", result); } .. _34-memory: 3.4 memory ~~~~~~~~~~ Malloc memory and free ======= ====== Func result ======= ====== malloc ok free ok realloc ok ======= ====== .. code:: c static void cmd_mem(char *buf, int len, int argc, char **argv) { void *p; p = malloc(10); if (p == NULL) merror("malloc (10) failed."); /* realloc (p, 0) == free (p). */ p = realloc(p, 0); if (p != NULL) merror("realloc (p, 0) failed."); }