嵌入式软件开发做了这么些年，总感觉越来越多的人对我所谓“独特开发风格“的误解越来越多。仔细想想，这也许是我常年述而不作，完全忽视了文档的后果吧。这个系列算是补课，把我的开发思路整体整理一下。
这第一篇讲的主要是用公版 Eclipse Embedded CDT 和 GCC 等开源工具搭建一个完整的 ARM Cortex-M 开发环境。同时我也会兼顾一下目标板的选择，不过这个教程系列我会尽量不过多绑定特定厂商或特定型号，而是介绍一种可以放之四海而皆准的开发方式和思路。
环境搭建
虽说很多商业嵌入式开发平台限定 Windows 平台，我用的公版开源工具是跨平台的，因此这里也会提供 Windows、macOS 和 Ubuntu Linux 三种操作系统下安装公版开源工具的方式。
系统要求
这套开发平台有如此的基本系统要求：
- 处理器需要使用 AMD64 架构，CPU 绝对算力（线程数×全核心最高频率）多多益善。1在我的实验环境中，2013 年的 Ivy Bridge 架构，3.1GHz 最高频率 24 核心 48 线程的双路志强 E5-2696v2 处理器工作站代码编译性能大约是 2018 年的 Coffee Lake 架构，5.2GHz 水冷超频 8 核心 8 线程的 i7-9700K 处理器游戏主机的两倍多。前者虽然有六代代差和超过 50% 的频率差，但是前者靠线程数堆砌出来的绝对算力还是力压后者。
- 内存多多益善，最好是每个线程都有不少于 2GB 的内存空间。
- 存储设备需要有良好的 4kB 随机读写性能，尽量使用 NVMe 固态硬盘，再不济也至少要 SATA 固态硬盘。如果内存有充分余量，可以考虑用 Ramdisk。
- 操作系统：Windows 10 版本 20H2、Ubuntu 20.04 LTS 或 macOS Big Sur
处理器、内存和存储设备有如此的要求，是因为在软件编译的时候我们会打开 GNU Make 的并行编译功能，编译器多开极限压榨处理器极限整数性能、内存容量和存储设备的小文件并行 I/O。
软件安装
由于步骤中大多数软件都是跨平台的开源软件，安装步骤大同小异。安装所有这些软件的时候，尽量安装到默认位置，这样后续使用过程中就可以省略大量配置过程。
Java
Eclipse 依赖 Java，需要在安装 Eclipse 之前装妥。Java 可以从这里下载，然后按提示安装即可。
Eclipse Embedded CDT
Eclipse Embedded CDT 是 Eclipse CDT 吸收原 GNU MCU Embedded 项目之后的产物，包括了完整的 Eclipse CDT 环境和嵌入式烧录调试支持。下载链接在这里。
编译环境工具
Eclipse Embedded CDT 需要依赖一些常见于 UNIX 环境的编译环境命令才能正常工作。这些命令大多数情况下都需要单独安装，安装方法视操作系统而异。
Windows 10 缺少所有 UNIX 编译环境命令。不过这里有打包好的所有命令文件。下载这个压缩包，解压缩到 %USERPROFILE%\AppData\Roaming\xPacks\windows-build-tools 目录下即可。
Ubuntu 默认并不包含大多数开发者命令，因此需要用以下命令单独安装：
apt install build-essentialmacOS Big Sur 默认并不包含所有 UNIX 开发者命令。虽然说下载安装 Xcode 可以解决这些问题，但为了方便后续软件安装维护，用下面的命令安装 Homebrew 的效果会更好：
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"这个过程中 Homebrew 会安装 500MB 左右的 Xcode Command Line Tools，达成和安装超过 10GB 的完整 Xcode 包一样的效果。
GNU ARM Embedded
GNU ARM Embedded 工具链提供了开发 Cortex-M 单片机所需的交叉编译器、连接器和 Newlib C 标准库。
ARM 为 Windows 用户事先打包好了 GNU ARM Embedded 的安装包，下载安装到默认路径即可。下载链接在这里。
Ubuntu 软件仓库中默认的 gcc-arm-none-eabi 软件包已经非常陈旧了，不建议使用。建议从这里下载用于 64 位 Linux 的 GNU ARM Embedded 工具链，然后安装到 /usr/local 目录下。
macOS Big Sur 在安装好 Homebrew 之后，可以简单的用一条命令安装 GNU ARM Embedded 工具链：
brew install gcc-arm-embeddedJ-Link 驱动包
在后续的教程中我会主要用 Segger J-Link 做为调试接口，因此需要从这里下载安装 J-Link 驱动与工具包。
- 1在我的实验环境中，2013 年的 Ivy Bridge 架构，3.1GHz 最高频率 24 核心 48 线程的双路志强 E5-2696v2 处理器工作站代码编译性能大约是 2018 年的 Coffee Lake 架构，5.2GHz 水冷超频 8 核心 8 线程的 i7-9700K 处理器游戏主机的两倍多。前者虽然有六代代差和超过 50% 的频率差，但是前者靠线程数堆砌出来的绝对算力还是力压后者。
