ARC-V工具链中Newlib库文件描述符错误的修复

ARC-V工具链中Newlib库文件描述符错误的修复

在ARC-V嵌入式开发工具链中，Newlib库在处理半主机(semihosting)操作时存在一个关键的文件描述符错误。这个问题导致了一个有趣但影响开发体验的现象：当目标模拟环境(如QEMU或nSIM)中的程序试图向标准输出(stdout)写入内容时，这些内容实际上被发送到了主机系统的标准输入(stdin)。

问题现象分析

在Linux主机系统上，这个错误往往不易被发现，因为Linux系统允许向标准输入文件描述符写入数据，并且这些数据仍会显示在控制台中。然而在Windows主机系统上，操作系统会阻止向标准输入写入数据，导致开发者完全看不到任何输出内容。

这个问题的根源在于Newlib库初始化半主机环境时错误地设置了标准流的文件描述符。具体来说，标准输出(stdout)和标准错误(stderr)被错误地映射到了主机的标准输入(stdin)文件描述符上。

解决方案

幸运的是，这个问题在RISC-V架构中已经被发现并修复。修复方案的核心是正确初始化半主机环境中的标准流文件描述符映射：

1. 标准输入(stdin)应映射到主机的标准输入(文件描述符0)
2. 标准输出(stdout)应映射到主机的标准输出(文件描述符1)
3. 标准错误(stderr)应映射到主机的标准错误(文件描述符2)

这个修复方案已经被成功移植到ARC-V工具链的Newlib实现中，并合并到了arcvx分支。

影响与意义

这个修复对于ARC-V开发者的意义重大：

1. 确保了跨平台一致性：现在在Windows和Linux主机上都能正确显示目标程序的输出
2. 提高了调试效率：开发者可以可靠地看到程序的标准输出和错误信息
3. 保持了与其他架构工具链的行为一致性

对于嵌入式开发者而言，标准I/O的正确处理是调试和日志记录的基础。这个修复使得ARC-V工具链在这方面更加可靠和可用，特别是在使用模拟器进行开发和测试时。