交叉编译基本概念
交叉编译可以理解为,在当前编译平台下,编译出来的程序能运行在体系结构不同的另一种目标平台上,但是编译平台本身却不能运行该程序。
比如,我们在 x86 平台上,编写程序并编译成能运行在 ARM 平台的程序,编译得到的程序在 x86 平台上是不能运行的,必须放到 ARM 平台上才能运行。
交叉编译链就是为了编译跨平台体系结构的程序代码而形成的由多个子工具构成的一套完整的工具集。同时,它隐藏了预处理、编译、汇编、链接等细节,当我们指定了源文件(.c)时,它会自动按照编译流程调用不同的子工具,自动生成最终的二进制程序映像(.bin)。
交叉编译的原因:
速度(Speed): 目标平台的运行速度往往比主机慢得多,许多专用的嵌入式硬件被设计为低成本和低功耗,没有太高的性能。
能力(Capability): 整个编译过程是非常消耗资源的,嵌入式系统往往没有足够的内存或磁盘空间
可用性(Availability): 即使目标平台资源很充足,可以本地编译,但是第一个在目标平台上运行的本地编译器总需要通过交叉编译获得
灵活性(Flexibility): 一个完整的Linux编译环境需要很多支持包,交叉编译使我们不需要花时间将各种支持包移植到目标板上
便利性(Convenience ):无头盒子的用户界面有点局促。诊断构建中断已经足够令人沮丧了。从CD安装到没有CD-ROM驱动器的机器上是一件痛苦的事。在测试环境和开发环境之间来回重新启动很快就过时了,而且能够从意外的全局化测试系统中恢复过来是件好事。
工具链介绍
交叉编译工具Linaro简介
Linaro,一间非营利性质的开放源代码软件工程公司,主要的目标在于开发不同半导体公司系统单芯片(SoC)平台的共通软件,以促进消费者及厂商的福祉。针对于各个成员推出的 ARM系统单芯片(SoC),它开发了ARM开发工具、Linux内核以及Linux发行版(包括 Android 及 Ubuntu)的主要自动建构系统。
工具链下载地址
gcc-linaro:在binaries目录下包含了不同版本以及不同类型的工具链,要根据自己已有的芯片类型进行正确的选择下载。
交叉编译链的一般命名规则
arch-core-kernel-system
arch: 用于哪个目标平台。
core: 使用的是哪个CPU Core,如Cortex A8,但是这一组命名好像比较灵活,在其它厂家提供的交叉编译链中,有以厂家名称命名的,也有以开发板命名的,或者直接是none或cross的。
kernel: 所运行的OS,见过的有Linux,uclinux,bare(无OS)。
systen:交叉编译链所选择的库函数和目标映像的规范,如gnu,gnueabi等。其中gnu等价于glibc+oabi;gnueabi等价于glibc+eabi。
GNU Binutils
一般在解压后的交叉编译工具链bin目录下会有很多可执行程序工具,以不同的后缀进行区分,这些不同的后缀代表的意义如下:
ld :GNU链接器。
as :GNU汇编器。
gold:一个新的,更快的,仅ELF的链接器。
addr2line:将地址转换为文件名和行号。
ar:用于创建,修改和提取档案的实用程序。
c++filt:过滤以解编码编码的C ++符号。
dlltool:创建用于构建和使用DLL的文件。
elfedit:允许更改ELF格式文件。
gprof:显示分析信息。
nlmconv:将目标代码转换为NLM。
nm:列出目标文件中的符号。
objcopy:复制并转换目标文件。
objdump:显示目标文件中的信息。
ranlib:生成指向档案内容的索引。
readelf:显示来自任何ELF格式对象文件的信息。
size:列出的对象或归档文件的部分的尺寸。
strings:列出文件中的可打印字符串。
strip:丢弃的符号。
windmc:Windows兼容的消息编译器。
windres:Windows资源文件的编译器。
不同交叉编译工具链代表的意义
aarch64-elf:64位Armv8 Cortex-A,小端
arrch64-linux-gnu:64位Armv8 Cortex-A,小端
aarch64_be-elf: 64位Armv8 Cortex-A,大端
aarch64_be-linux-gnu:64位Armv8 Cortex-A,大端
arm-eabi:32位Armv7 Cortex-A,软浮点,低端
arm-linux-gnueabi:32位Armv7 Cortex-A,软浮点,小端
arm-linux-gnueabihf:32位Armv7 Cortex-A,硬浮点,小端
armeb-eabi:32位Armv7 Cortex-A,软浮点,大端
armeb-linux-gnueabi:32位Armv7 Cortex-A,软浮点,大端
armeb-linux-gnueabihf:32位Armv7 Cortex-A,硬浮点,大端
armv8l-linux-gnueabihf:32位Armv8 Cortex-A,硬浮点,小端