Cygwin下编译ARM Makefile报ld returned 1 exit status错误

DevOps 小满

2026-8-29

错误根因

collect2.exe: error: ld returned 1 exit status是链接阶段的通用报错，本质是链接器找不到代码中引用的符号实现，日志里的未定义引用对应问题点非常明确：

_exit：ARM裸机环境默认没有操作系统提供的系统调用桩，链接newlib标准库时会找不到这个退出函数实现
SystemInit：CMSIS标准规定的内核初始化函数，一般由芯片SDK的系统初始化文件、启动文件提供
Cy_SysEnableApplCore/Cy_GPIO_Pin_Init/Cy_SysTick_DelayInUs：这三个是Traveo系列官方PDL外设驱动库的接口函数，说明没有把对应驱动源文件加入编译列表，也没有正确链接预编译的PDL库
__cm4_vector_base_linker_symbol：这个是Cortex-M4核专属的链接脚本符号，说明要么误用了CM4核的链接脚本/启动文件，要么没打开对应CM0+核的编译宏，导致驱动代码里引用了CM4核的相关逻辑

具体修复步骤

补全必须的编译源文件
当前源文件清单漏了裸机开发必须的三类文件，从Traveo官方SDK对应所用芯片型号的目录里找出来，加到Makefile的编译列表里：
- 对应CM0+核的启动汇编文件（文件名一般为startup_<芯片型号>.s），包含中断向量表、复位入口逻辑
- 系统初始化源文件（文件名一般为system_<芯片型号>.c），SystemInit函数就在这个文件里实现，负责内核时钟、内存的初始化配置
- PDL驱动源文件：对应GPIO、SysTick、系统控制模块的c文件，一般存放在PDL库的drivers/src目录下，至少要包含cy_gpio.c、cy_systick.c、cy_syslib.c、cy_sysclk.c
补全标准库链接配置
在链接参数LDFLAGS里加入--specs=nano.specs --specs=nosys.specs，其中nosys.specs会自动提供_exit等所有newlib依赖的系统调用空实现，不需要自己手动写桩函数；nano.specs会链接精简版C库，大幅减小固件体积。
修正链接脚本与编译宏配置
- 删掉所有CM4核相关的链接配置，找到SDK中对应CM0+核的链接脚本（后缀为.ld），在链接参数中用-T <链接脚本路径>指定
- 在编译参数CFLAGS中加入CM0+核对应的编译宏，比如-DCORE_M0P、对应芯片型号的宏，关闭双核场景下CM4核的相关代码逻辑，避免驱动代码引用CM4专属符号
- 确认编译架构参数匹配CM0+核：CFLAGS和LDFLAGS里都要加-mcpu=cortex-m0plus -mthumb，不要误用CM4的-mcpu=cortex-m4参数
验证编译流程
Cygwin环境下先确认arm-none-eabi工具链路径已经加入Cygwin的PATH变量，不要混用Windows原生工具链和Cygwin版make，避免路径识别错误。调整完参数后先执行make clean清除旧的编译产物，再执行make，链接阶段如果还有未定义符号，就顺着符号名找对应的源文件/库文件，加到编译链接列表里即可。链接生成elf文件后，用arm-none-eabi-objcopy就能转换出hex、bin格式的固件。

Makefile优化建议

针对ARM裸机开发的场景，Makefile可以做以下调整，大幅降低维护成本：

用通配符自动收集源文件，不要手动逐个列.o文件规则，参考写法：

# 工具链定义，方便后续切换版本
TOOLCHAIN_PREFIX ?= arm-none-eabi-
CC := $(TOOLCHAIN_PREFIX)gcc
AS := $(TOOLCHAIN_PREFIX)gcc
LD := $(TOOLCHAIN_PREFIX)gcc
OBJCOPY := $(TOOLCHAIN_PREFIX)objcopy
SIZE := $(TOOLCHAIN_PREFIX)size

# 目录定义
SRC_DIR := src
DRIVER_DIR := drivers
BUILD_DIR := build
TARGET_NAME := firmware

# 自动收集所有需要编译的c、s文件
SRC_C := $(wildcard $(SRC_DIR)/*.c) $(wildcard $(DRIVER_DIR)/src/*.c)
SRC_S := startup_<芯片型号>.s
OBJS := $(patsubst %.c,$(BUILD_DIR)/%.o,$(SRC_C))
OBJS += $(patsubst %.s,$(BUILD_DIR)/%.o,$(SRC_S))

# 通用编译规则，自动把c/s文件编译到build目录下对应路径
$(BUILD_DIR)/%.o: %.c
    @mkdir -p $(dir $@)
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

$(BUILD_DIR)/%.o: %.s
    @mkdir -p $(dir $@)
    $(AS) $(ASFLAGS) -c $< -o $@

拆分编译、链接参数，把通用配置归类：
- CFLAGS中加入头文件路径、警告等级、优化等级、函数数据段分离参数：-Os -Wall -ffunction-sections -fdata-sections -I$(DRIVER_DIR)/include
- LDFLAGS中加入段回收、map文件生成参数：-Wl,--gc-sections -Wl,-Map=$(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).map，配合-ffunction-sections -fdata-sections可以自动删掉没被调用的函数，减小固件体积

增加固件生成、大小统计规则：

.PHONY: all clean
all: $(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).elf $(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).hex $(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).bin
    $(SIZE) $<

$(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).elf: $(OBJS)
    $(LD) $(LDFLAGS) $^ -o $@

$(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).hex: $(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).elf
    $(OBJCOPY) -O ihex $< $@

$(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).bin: $(BUILD_DIR)/$(TARGET_NAME).elf
    $(OBJCOPY) -O binary $< $@

clean:
    rm -rf $(BUILD_DIR)

不要硬编码文件路径，所有路径、芯片型号、工具链前缀都用变量定义，后续换芯片型号、换目录结构只需要修改变量值即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mrm