嵌入式linux交叉编译工具链课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,嵌入式linux交叉编译工具链,简介和制作,主要内容,交叉编译工具简介,交叉编译工具链的制作,一、交叉工编译工具链的简介什么是交叉编译,1、什么是交叉编译？,就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。,采用交叉编译的主要原因是，多数嵌入式目标机不能提供足够的资源供编译过程使用，因而只好将编译工作转移到高性能的宿主机中进行。,一、交叉工编译工具链的简介为什么要使用交叉编译,为什么要用交叉编译器？交叉编译通俗地讲就是在一种平台上编译出能运行在体系结构不同的另一种平台上的程序，比如在PC平台（X86 CP

2、U）上编译出能运行在以ARM为内核的CPU平台上的程序，编译得到的程序在X86 CPU平台上是不能运行的，必须放到ARM CPU平台上才能运行，虽然两个平台用的都是Linux系统。,一、交叉工编译工具链的简介为什么要使用交叉编译,这种方法在异平台移植和嵌入式开发时非常有用。相对与交叉编译，平常做的编译叫本地编译，也就是在当前平台编译，编译得到的程序也是在本地执行。用来编译这种跨平台程序的编译器就叫交叉编译器，相对来说，用来做本地编译的工具就叫本地编译器。所以要生成在目标机上运行的程序，必须要用交叉编译工具链来完成。,一、交叉工编译工具链的简介为什么要使用交叉编译,在裁减和定制Linux内核用于

3、嵌入式系统之前，由于一般嵌入式开发系统存储大小有限，通常都要在性能优越的PC上建立一个用于目标机的交叉编译工具链，用该交叉编译工具链在PC上编译目标机上要运行的程序。交叉编译工具链是一个由编译器、连接器和解释器组成的综合开发环境，交叉编译工具链主要由binutils、gcc和glibc 3个部分组成。有时出于减小 libc 库大小的考虑，也可以用别的 c 库来代替 glibc，例如 uClibc、dietlibc 和 newlib。建立交叉编译工具链是一个相当复杂的过程，如果不想自己经历复杂繁琐的编译过程，网上有一些编译好的可用的交叉编译工具链可以下载，但就以学习为目的来说读者有必要学习自己制

4、作一个交叉编译工具链。,一、交叉工编译工具链的简介构建交叉编译工具链,2、交叉编译工具链,交叉编译工具链主要包括针对目标系统的编译器 gcc、目标系统的二进制工具binutils、目标系统的标准c库glibc和目标系统的 Linux 内核头文件。,一、交叉工编译工具链的简介构建交叉编译工具链,构建交叉编译器的第一个步骤就是确定目标平台。在,GNU,系统中，每个目标平台都有一个明确的格式，这些信息用于在构建过程中识别要使用的不同工具的正确版本。因此，当在一个特定目标机下运行,GCC,时，,GCC,便在目录路径中查找包含该目标规范的应用程序路径。,GNU,的目标规范格式为,CPU-PLATFORM

5、-OS,。例如,x86/i386,目标机名为,i686-pc-linux-gnu,。本章的目的是讲述建立基于,ARM,平台的交叉工具链，所以目标平台名为,arm-,linux,-gnu,。,二、交叉编译工具链的制作方法,三种方法：,分步编译和安装交叉编译工具链所需要的库和源代码，最终生成交叉编译工具链。该方法相对比较困难，适合想深入学习构建交叉工具链的读者。如果只是想使用交叉工具链，建议使用方法二或方法三构建交叉工具链。,通过,Crosstool,脚本工具来实现一次编译生成交叉编译工具链，该方法相对于方法一要简单许多，并且出错的机会也非常少，建议大多数情况下使用该方法构建交叉编译工具链。,直接

6、通过网上（）下载已经制作好的交叉编译工具链。该方法的优点不用多说，当然是简单省事，但与此同时该方法有一定的弊端就是局限性太大，因为毕竟是别人构建好的，也就是固定的没有灵活性，所以构建所用的库以及编译器的版本也许并不适合你要编译的程序，同时也许会在使用时出现许多莫名的错误，建议读者慎用此方法。,二、交叉编译工具链的制作方法,分步构建交叉编译工具链,1、下载所需的源代码包,安装包,下载地址,安装包,下载地址,linux-2.4.20.tar.gz,ftp.kernel.org,glibc-2.3.2.tar.gz,ftp.gnu.org,binutils-2.19.tar.bz2,ftp.gnu.

7、org,glibc-linuxthreads-2.3.2.tar.gz,ftp.gnu.org,gcc-3.3.6.tar.gz,ftp.gnu.org,二、交叉编译工具链的制作方法,分步构建交叉编译工具链,工作目录就是在什么目录下构建交叉工具链，目录的构建一般没有特别的要求，可以根据个人喜好建立。例如当前的用户定义为jiabing，因此用户目录为/home/jiabing，在用户目录下首先建立一个工作目录（armlinux），建立工作目录的命令行操作如下：,#cd/home/jiabing,#mkdir armlinux,再在这个工作目录armlinux下建立3个目录 build-tools

8、、kernel 和tools。具体操作如下：,#cd armlinux,#mkdir build-tools kernel tools,其中各目录的作用如下。,build-tools 用来存放下载的binutils、gcc、glibc等源代码和用来编译这些源代码的目录；,kernel 用来存放内核源代码；,tools 用来存放编译好的交叉编译工具和库文件,2、建立工作目录,二、交叉编译工具链的制作方法,该步骤的目的是为了方便重复输入路径，因为重复操作每件相同的事情总会让人觉得很麻烦。声明以下环境变量的目的是在之后编译工具库的时候会用到，很方便输入，尤其是可以降低输错路径的风险。,#export

9、 PRJROOT=/home/jiabing/armlinux,#export TARGET=arm-linux,#export PREFIX=$PRJROOT/tools,#export TARGET_PREFIX=$PREFIX/$TARGET,#export PATH=$PREFIX/bin:$PATH,注意，用export声明的变量是临时的变量，也就是当注销或更换了控制台，这些环境变量就消失了，如果还需要使用这些环境变量就必须重复export操作，所以有时会很麻烦。值得庆幸的是，环境变量也可以定义在bashrc文件中，这样当注销或更换控制台时，这些变量就一直有效，就不用老是export

10、这些变量了。,分步构建交叉编译工具链,3、建立环境变量,Binutils是GNU工具之一，它包括连接器、汇编器和其他用于目标文件和档案的工具，它是二进制代码的处理维护工具。安装Binutils工具包含的程序有addr2line、ar、as、c+filt、gprof、ld、nm、objcopy、objdump、ranlib、readelf、size、strings、strip、libiberty、libbfd和libopcodes。,二、交叉编译工具链的制作方法,分步构建交叉编译工具链,4、编译、安装Binutils,介绍完Binutils工具后，下面将分步介绍安装binutils-2.15的过

11、程。,首先解压包，命令如下：,#cd$PRJROOT/build-tools,#tar xjvf,接着配置Binutils工具，建议建立一个新的目录用来存放配置和编译文件，这样可以使源文件和编译文件独立开，具体操作如下：,#cd$PRJROOT/build-tools,#mkdir build-binutils,#cd build-binutils,#./binutils-2.15/configure-target=$TARGET-prefix=$PREFIX,其中选项target的意思是制定生成的是 arm-linux 的工具，-prefix 是指出可执行文件安装的位置。执行上述操作会出现很

12、多check信息，最后产生 Makefile 文件。接下来执行make和安装操作，命令如下：,#make,#make install,该编译过程较慢，需要数十分钟，安装完成后查看/home/mike/armlinux/tools/bin目录下的文件，如果查看结果如下，表明此时Binutils工具已经安装结束。,#ls$PREFIX/bin,arm-linux-addr2line arm-linux-ld arm-linux-ranlib arm-linux-strip,arm-linux-ar arm-linux-nm arm-linux-readelf,arm-linux-as arm-li

13、nux-objcopy arm-linux-size,arm-linux-c+filt arm-linux-objdump arm-linux-strings,5、获取内核头文件,二、交叉编译工具链的制作方法,编译器需要通过系统内核的头文件来获得目标平台所支持的系统函数调用所需要的信息。对于Linux内核，最好的方法是下载一个合适的内核，然后复制获得头文件。需要对内核做一个基本的配置来生成正确的头文件；不过，不需要编译内核。对于本例中的目标arm-linux，需要以下步骤。,（1）在kernel目录下解压内核包，执行命令如下：,#cd$PRJROOT/kernel,#tar xvzf,（2）接

14、下来配置编译内核使其生成正确的头文件，执行命令如下：,#cd,#make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-menuconfig,其中ARCH=arm表示是以 arm为体系结构，CROSS_COMPILE=arm-linux-表示是以arm-linux-为前缀的交叉编译器。也可以用config和 xconfig来代替menuconfig，推荐用make menuconfig，这也是内核开发人员用的最多的配置方法。注意在配置时一定要选择处理器的类型，这里选择三星的S3C2410（System Type-ARM System Type-/Samsung S3C241

15、0。配置完退出并保存，检查一下内核目录中的include/linux/version.h和 include/linux/autoconf.h文件是不是生成了，这是编译glibc时要用到的，如果version.h 和 autoconf.h 文件存在，说明生成了正确的头文件。,复制头文件到交叉编译工具链的目录，首先需要在/home/mike/armlinux/tools/arm-linux目录下建立工具的头文件目录inlcude，然后复制内核头文件到此目录下，具体操作如下：,#mkdir p$TARGET_PREFIX/include,#cp r$PRJROOT/kernel/linux-2.6.

16、10/include/linux$TARGET_PREFIX/include,#cp r$PRJROOT/kernel/linux-2.6.10/include/asm-arm$TARGET_PREFIX/include/asm,这一步的目的主要是建立arm-linux-gcc工具，注意这个gcc没有glibc库的支持，所以只能用于编译内核、BootLoader等不需要C库支持的程序，后面创建C库也要用到这个编译器，所以创建它主要是为创建C库做准备，如果只想编译内核和BootLoader，那么安装完这个就可以到此结束。安装命令如下：,#cd$PRJROOT/build-tools,#tar xvzf,#mkdir build-gcc,#cd,#vi gcc/config/arm/t-linux,由于是第一次安装ARM交叉编译工具，没有支持libc库的头文件，所以在gcc/config/arm/t-linux文件中给变量TARGET_LIBGCC2_CFLAGS增加操作参数选项-Dinhibit_libc-D_gthr_ posix_h来屏蔽使用头文件，否则一般默认会使用/usr/inl