Libc

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XWOS/xwos 内核对libc的依赖

  • string.h：依赖 memset() 、 memcpy() ；
  • stdlib.h
    • 当配置了 XWOSCFG_SKD_THD_STDC_MM 、 XWOSCFG_SKD_SWT_STDC_MM 、 XWOSCFG_SYNC_SEM_STDC_MM 、 XWOSCFG_SYNC_COND_STDC_MM 、 XWOSCFG_SYNC_EVT_STDC_MM 或 XWOSCFG_LOCK_MTX_STDC_MM 时， 依赖 malloc() 和 free() 函数动态创建和删除对象；
  • inttypes.h 、 stdint.h 、 stddef.h ：XWOS的基本类型基于标准C的基本类型进行定义；
  • stdbool.h：依赖bool类型的定义；
  • stdatomic.h：依赖原子操作内存屏障的定义；
  • stdarg.h
    • 若 XWLIBCFG_SC 配置为 1 ， xwos/lib/sc.h 需要使用变参函数；
    • 若 XWLIBCFG_LOG 配置为 1， xwos/lib/xwlog.c 需要使用变参函数；
  • stdio.h：若 XWLIBCFG_LOG 配置为 1， xwos/lib/xwlog.c 中格式化日志依赖 vsnprintf() 。

XWOS/xwmd 提供的对libc的支持

动态内存管理

  • stdlib.h
    • malloc()
    • free()
    • cfree()
    • realloc()
    • calloc()
    • memalign()
    • aligned_alloc()
    • valloc()
    • pvalloc()

根据配置中选择的libc：

  • 当 XWCFG_LIBC 配置为 newlib 时，这些函数由 xwmd/libc/newlibac/mem.c 提供底层支持， 并覆盖了newlib中原有的实现。 xwmd/libc/newlibac/mem.c 中的实现是对 mempool 的封装，
    • mempool 需要在 board_init() 中选择内存设备进行初始化后才可使用，并且需要提供 newlibac_mempool 定义才可使用 stdlib.h 的函数。
  • 当 XWCFG_LIBC 配置为 picolibc 时，这些函数由 xwmd/libc/picolibcac/mem.c 提供底层支持， 并覆盖了picolibc中原有的实现。 xwmd/libc/picolibcac/mem.c 中的实现是对 mempool 的封装，
    • mempool 需要在 board_init() 中选择内存设备进行初始化后才可使用，并且需要提供 picolibcac_mempool 定义才可使用 stdlib.h 的函数。

newlibac_mempool 或 picolibcac_mempool 需要BSP中提供定义，不同的工程情况不一致，XWOS项目组提供几个示例工程， 可以参考工程的 README.md 中的 libc 章节获得说明：

setjmp()/longjmp()

setjmp() 和 longjmp() 函数对可实现在不同函数间的 goto 。 用户应该使用头文件 xwos/lib/setjmp.h 中代替标准C的头文件 setjmp.h ， 并且也应该使用 xwlib_setjmp() 与 xwlib_longjmp() 代替 setjmp() 和 longjmp() 。

此外，setjmp()/longjmp() 在 MISRA-C:2012 标准中被禁止使用。

errno

XWOS重构了 errno 的实现，将 errno 改为每个线程的私有变量， 线程访问 errno 时，只会访问自己的 errno 。 用户应该使用 xwos/lib/errno.h 替代libc中的 errno.h 。

根据配置中选择的libc：

  • 当 XWCFG_LIBC 配置为 newlib 时， errno 的实现位于 xwmd/libc/newlibac/errno.c ；
  • 当 XWCFG_LIBC 配置为 picolibc 时， errno 的实现位于 xwmd/libc/picolibcac/errno.c 。

文件操作

  • 头文件 stdio.h
    • fopen()
    • fclose()
    • fread()
    • fwrite()
    • fseek()
    • remove()
    • rename()

根据配置中选择的libc：

  • 当 XWCFG_LIBC 配置为 newlib 时，这些函数由 xwmd/libc/newlibac/fops.c 提供底层支持， xwmd/libc/newlibac/fops.c 又依赖第三方软件 xwem/fs/fatfs ；
  • 当 XWCFG_LIBC 配置为 picolibc 时，这些函数由 xwmd/libc/picolibcac/fops.c 提供底层支持， xwmd/libc/picolibcac/fops.c 又依赖第三方软件 xwem/fs/fatfs 。

FatFs需要BSP中提供对块设备操作的支持，不同的电路板对文件操作的支持情况不一致，XWOS项目组提供几个示例工程， 可以参考工程的 README.md 中的 FatFS 章节获得说明：

TLS

TODO

stdatomic

TODO

数学库

若SOC有FPU，并且配置 ARCHCFG_FPU 为 1 ，则支持 libm 。

其他libc的功能

  • ctype: 字符类型
  • wchar: 多字节字符
  • iconv: 字符集转换
  • locale: 区域，暂时不支持
  • search: 查找
  • argz: 字符串数组
  • time: 时间，暂时不支持，需要底层提供RTC的驱动
最后修改 July 15, 2024: chore: :tade: 创建玄武操作系统网站 (3cdce99)