EV3从图形化编程到内核编译(三)

IT_Buddhist

要了解G语言写的程序如何编译执行就必须对编译后的二进制文件 *.rbf 有一个详细的了解，这一节我就专门讲这个文件。为了更好的理解这个文件，我还专门编写了一个二进制文件的解析文件，不过不具备反编译的功能。

编译后的*.rbf文件为二进制文件，该文件可以使用linux命名vim打开

        Vim 可以用来查看和编辑二进制文件

        vim -b filename   加上-b参数，以二进制打开

        然后输入命令  :%!xxd -g 1  切换到十六进制模式显示

rbf文件的头由16个字节组成

/*    0 */  PROGRAMHeader(size=317, VersionInfo=0.57,NumberOfObjects=2,

GlobalBytes=57),

/*    0 */  Sign =   4C 45 47 4F

/*    4 */  Image size =   3D 01 00 00

/*    8 */  Version info =   39 00

/*   10 */  Number of objects =   02 00

/*   12 */  Number of global bytes  =   39 00 00 00

0-3 四个字节为字母LEGO

4-7 四个字节为rbf文件的大小

8-9 两个字节为版本号*100

10-11  两个字节 object的个数，两个字节

12-15  四个字节为全局变量所占的字节数，全局变量用于各个Object之间交换数据。

在Image Header后面接着就是定义每个Object Header

object至少为1个，有多少个obejct就排多少个。

  /*   16 */  VMTHREADHeader(OffsetToInstructions=40,LocalBytes=35),      // Object 1  

  /*   16 */  Offset to instructions  len=4  Code=   28 00 00 00

  /*   20 */  Owner object id    len=2  Code=   00 00

  /*   22 */  Trigger count   len=2  Code=   00 00

  /*   24 */  Local bytes    len=4  Code=   23 00 00 00

Object Header 的第一个四字节（16-19字节）为Object对应的指令偏移码，即执行此Object时，跳转到何处开始执行。

Ower Object Id（20-21字节） 依据主Object，子Object，程序调用等进行设置

Trigger count（22-23字节） 为触发器设置。

Local Bytes（24-27字节）为定义局部变量的字节数，用于Object内部交换数据。

在Object 后面接着就是程序指令，此指令和内核中定义的指令函数相对应。

在内核中，共定义了255个主函数(实际有些是空的)，每个函数都定义了对应的参数个数和参数类型，所有主函数参数个数不超过8个；部分主函数又定义了子函数。

通过每个函数对应的指令和参数即可执行*.rbf对应的二进制文件。每个函数对应的代码在lms2012.c文件中定义

如： 假说 Object 1 对应的命令信息为40-127处的字节表示

40位置的字节为

A2 00 0F

第40个字节处 A2 表示调用函数， opOUTPUT_RESET,  函数对应的属性Pars=0x00000088 表示这个函数的参数类型，为两个 DATA8L类型。

00 0F 表示opOUTPUT_RESET, 的两个输入参数。

  /*   43 */ OpCodes[99]=opINPUT_DEVICE, .Pars=0x00000B18

           SubCodes[0B][0A]=LC0(CLR_ALL),LC0(FFFFFFFF),

           99 0A 3F

第43个字节处99 表示调用函数 opINPUT_DEVICE,函数对应的属性Pars=0x00000B18 ，该函数三个参数，并且调用了子函数 CLR_ALL ， opINPUT_DEVICE函数对应的属性Pars=0x00000B18  中的0B 表示子函数的类，第44 字节 0A 表示 子函数对应的类中的第几个函数，所有的自函数在SubCodes[0B][0A] 自函数表中， SubCodes[0B][0A] 表示的是子函数 CLR_ALL。

关于各个函数的说明可以参见文档

LEGO MINDSTORMS EV3 Firmware Developer Kit.pdf

此文档在乐高网站上可下载。

老规矩：

我给出了一个简单的ev3文件Ract.ev3 编译后的二进制文件Ract.rbf

以及二进制文件的注释文件。在注释文件中，每一个函数都可以在lms2012.c中找到对应的定义

链接：https://pan.baidu.com/s/1kas53edBp44qB_wgrzqGDw?pwd=euhg

对应文档：    EV3文件及其对应二进制文件注释.zip