Linux ARM交叉編譯工具鏈制作過程
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源代碼文件及其版本與下載地址：
Binutils-2.19.tar.bz2
http://ftp.gnu.org/gnu/binutils/
gcc-4.4.4.tar.bz2
http://mirrors.kernel.org/gnu/gcc/gcc-4.4.4/
Glibc-2.11.2.tar.bz2
Glibc-ports-2.11.tar.bz2
http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/
Gmp-4.2.tar.bz2
http://ftp.gnu.org/gnu/gmp/
Mpfr-2.4.0.tar.bz2
http://ftp.gnu.org/gnu/mpfr/
Linux-2.6.29.tar.bz2
Patch-2.6.29.bz2
http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/
一般一個完整的交叉編譯器涉及到多個軟件，主要包括binutils、gcc、glibc等。其中，binutils主要生成一些輔助工具；gcc是用來生成交叉編譯器，主要生成arm-linux-gcc交叉編譯工具，而glibc主要提供用戶程序所需要的一些基本函數(shù)庫。
二、建立工作目錄
進入工作目錄：
[root@localhost
[root@localhost
/home/karen/cross
創(chuàng)建工具鏈文件夾：
[root@localhost
在建立了頂層文件夾embedded- toolchains，下面在此文件夾下建立如下幾個目錄：
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
build-dir doc kernel program setup-dir src-dir tool-chain
[root@localhost
這里我們采用直接拷貝源文件的方法，首先應該修改setup-dir的權限
[root@localhost
然后直接拷貝/home/karen目錄下的源文件到setup-dir目錄中，如下圖：
建立編譯目錄：
[root@localhost
[root@localhost
三、輸出環(huán)境變量
輸出如下的環(huán)境變量方便我們編譯。
為簡化操作過程。下面就建立shell命令腳本environment-variables：
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
用編輯器vi編輯環(huán)境變量腳本envionment-variables：
[root@localhost
export
export
export
export
export
截圖如下：
%% Q：為什么用了source ./environment-variables才正常執(zhí)行，去掉source就沒有執(zhí)行？ %%
%%
%%
說明：
TARGET變量用來定義目標板的類型，以后會根據(jù)此目標板的類型來建立工具鏈。參
看表6-1所示。目標板的定義與主機的類型是沒有關系的，但是如果更改TARGET的值，
GNU工具鏈必須重新建立一次。
PREFIX變量提供了指針，指向目標板工具程序?qū)⒈话惭b的目錄。
TARGET_PREFIX變量指向與目標板相關的頭文件和鏈接庫將被安裝的目錄。
PATH變量指向二進制文件（可執(zhí)行文件）將被安裝的目錄。
如果不慣用環(huán)境變量的，可以直接用絕對或相對路徑。如果不用環(huán)境變量，一般都用絕對路徑，相對路徑有時會失敗。環(huán)境變量也可以定義在.bashrc文件中，這樣就不用老是export這些變量了。
體系結構和TAEGET變量的對應如下表6-1所示：
表6-1 體系結構和TAEGET變量的對應
| 體系結構 | TARGET變量的值 |
| PowerPC | Powerpc-linux |
| ARM | arm-linux |
| MIPS(big endian) | mips-linux |
| MIPS(little endian) | mipsel-linux |
| MIPS64 | mips64-linux |
| SuperH3 | sh3-linux |
| SuperH4 | sh4-linux |
| I386 | i386-linux |
| Ia64 | ia64-linux |
| M68k | m68k-linux |
| M88k | m88k-linux |
| Alpha | alpha-linux |
| Sparc | sparc-linux |
| Sparc64 | sparc64-linux |
Binutils是GNU工具之一，它包括連接器、匯編器和其他用于目標文件和檔案的工具，它是二進制代碼的處理維護工具。安裝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。對這些程序的簡單解釋如下。
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
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Ø
Ø
Binutils工具安裝依賴于Bash、Coreutils、Diffutils、GCC、Gettext、Glibc、Grep、Make、Perl、Sed、Texinfo等工具
下面將分步介紹安裝binutils-2.19.2的過程。
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
創(chuàng)建Makefile：
[root@localhost
注意：每個工具的文件名的前綴都是前面為TARGET變量設定的值。如果目標板arm-linux，那么這些工具的文件名前綴就會是arm-linux-。這樣就可以根據(jù)目標板類型找到正確的工具程序。
五、建立內(nèi)核頭文件
在這里我們使用時2.6.29的內(nèi)核版本，因為交叉工具鏈工具鏈是針對特定的處理器和操作系統(tǒng)的，因此在編譯之前就需要對linux內(nèi)核進行配制，可以通過“make config”或“make menuconfig”命令對內(nèi)核進行配制，配制完成后，在linux源文件的目錄下就會生成一個.config文件，這就是我們所需要的文件。
Note： 目標板的內(nèi)核版本是2.6.29
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
給Linux內(nèi)核打補丁：
[root@localhost
然后就是配置內(nèi)核，第一步是修改Makefile
修改 Makefile：
ARCH = arm
CROSS_COMPILE = arm-linux- menuconfig
接著使用make menuconfig進入內(nèi)核配置菜單
或者直接寫：
# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
System Type -à
配置完退出并保存。
配置完須執(zhí)行make，參數(shù)如下：
[root@localhost linux-2.6.29]# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- （執(zhí)行過程中有錯誤出現(xiàn)也沒關系，主要目的是產(chǎn)生頭文件version.h和autoconf.h）
執(zhí)行完檢查一下內(nèi)核目錄中的/kernel/linux-2.6.29/include/linux/version.h和autoconf.h文件是不是生成了，這是編譯glibc要用到的。version.h 和 autoconf.h 文件的存在，說明你生成了正確的頭文件。
接下來建立工具鏈需要的include目錄，并將內(nèi)核頭文件復制過去。
[root@localhost
[root@localhost
可以查看一下，經(jīng)過編譯可以自動生成。如果已經(jīng)生成鏈接，則不必重新鏈接。（2.6.29已自動生成）
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
可以查看一下，經(jīng)過編譯可以自動生成。如果已經(jīng)生成鏈接，則不必重新鏈接。
復制頭文件到交叉編譯工具鏈的安裝目錄：
[root@localhost
[root@localhost asm] #cp –r $PRJROOT/kernel/linux-2.6.29/include/linux $TARGET_PREFIX/include
[root@localhost
[root@localhost
root@localhost
root@localhost
Note: mach-xxx是根據(jù)目標板所用的cpu類型來選擇的
六、建立初始編譯器 （boot strap gcc）
這一步的目的主要是建立arm-linux-gcc工具，注意這個gcc沒有glibc庫的支持，所以只能用于編譯內(nèi)核、BootLoader等不需要C庫支持的程序，后面創(chuàng)建C庫也要用到這個編譯器，所以創(chuàng)建它主要是為創(chuàng)建C庫做準備，如果只想編譯內(nèi)核和BootLoader，那么安裝完這個就可以到此結束。安裝過程如下：
重命名：
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
從 GCC-4.3起，安裝GCC將依賴于GMP-4.1以上版本和MPFR-2.3.2以上版本。如果將這兩個軟件包分別解壓到GCC源碼樹的根目錄下，并分別命名為"gmp"和"mpfr"，那么GCC的編譯程序?qū)⒆詣訉烧吲cGCC一起編譯。建議盡可能使用最新的GMP和MPFR版本。
[root@localhost src-dir]# tar jxvf ../setup-dir/mpfr-2.4.0.tar.bz2
[root@localhost src-dir]# tar jxvf ../setup-dir/gmp-4.2.tar.bz2
[root@localhost src-dir]# mv mpfr-2.4.0 gcc-4.4.4/mpfr
[root@localhost src-dir]# mv gmp-4.2.0 gcc-4.4.4/gmp
•因為是交叉編譯器，還不需要目標板的系統(tǒng)頭文件，所以需要使用 --without-headers這個選項。否則會有很多*.h頭文件找不到的報錯
•--enable-language=c用來告訴配置腳本，需要產(chǎn)生的編譯器支持何種語言，現(xiàn)在只需支持C語言。雖然配置為c,c++也可以的
•--disable-threads 是因為threads需要libc的支持。
•--disable-decimal-float，需要libc的支持，而我們在初步編譯的時候尚未生成libc，否則出現(xiàn)以下的報錯：
../../../gcc-4.3.1/libgcc/config/libbid/bid_decimal_globals.c:52:18: error: fenv.h: No such file or directory
../../../gcc-4.3.1/libgcc/config/libbid/bid_decimal_globals.c: In function __dfp_test_except:
../../../gcc-4.3.1/libgcc/config/libbid/bid_decimal_globals.c:64: error: FE_INEXACT undeclared (first use in this function)
../../../gcc-4.3.1/libgcc/config/libbid/bid_decimal_globals.c:64: error: (Each undeclared identifier is reported only once
../../../gcc-4.3.1/libgcc/config/libbid/bid_decimal_globals.c:64: error: for each function it appears in.)
•--disable-shared，既然是第一次安裝ARM交叉編譯工具，那么本機的glibc支持的應該是本機的編譯工具庫，而不是ARM交叉編譯工具庫。forces GCC to link its internal libraries statically，沒有這個選項，會有 crti.o: No such file: No such file or directory collect2: ld returned 1 exit status
注：由于沒有arm的glibc，需要使用--disable-libmudflap --disable-libssp，禁止兩個邊界檢查使用的庫。
同樣，由于第一次安裝ARM交叉編譯工具，那么支持的libc庫的頭文件也沒有，src-dir/gcc-4.4.4/gcc/config/arm/t-linux文件，在TARGET_LIBGCC2_CFLAGS中添加兩個定義：-Dinhibit_libc
原文：
TARGET_LIBGCC2_CFLAGS = -fomit-frame-pointer –fPIC
改后：
TARGET_LIBGCC2_CFLAGS = -fomit-frame-pointer -fPIC -Dinhibit_libc -D_gthr_posix.h
編譯：
[root@localhost
[root@localhost build-gcc]# ../../src-dir/gcc-4.4.4/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX --without-headers --enable-languages=c --disable-shared --disable-threads --disable-decimal-float –disable-libmudflap –disable-lipssp
注：很多資料中之有前面兩項，這只建立了gcc，沒有建立libgcc.a，這樣會在glibc的編譯中出現(xiàn)-lgcc沒有找到的錯誤。報告：
……/build-tools/build-glibc/libc_pic.a
i586-linux-gcc
/workspace/wei/mywork/moblin/tools/bin/../lib/gcc/arm-linux/4.4.4/../../../../ram-linux/bin/ld: cannot find -lgcc
在glibc的編譯中，還需要libgcc_eh.a（否則出現(xiàn)錯誤：-lgcc_eh沒有找到……bin/ld: cannot find -lgcc_eh），使用了--disable-shared的選項，將不會生成libgcc_eh.a，可以通過對libgcc.a的鏈接來實現(xiàn)。
[root@localhost build-gcc]#
“/workspace/wei/mywork/moblin/tools/bin/../lib/gcc/i586-linux/4.3.3/libgcc_eh.a” -> “libgcc.a”
裝完成后，查看結果：
[root@localhost
如果arm-linux-gcc等工具已經(jīng)生成，表示boot trap gcc工具已經(jīng)安裝成功
七、編譯glibc
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost build-glibc] # CC=arm-linux-gcc AR=arm-linux-ar RANLIB=arm-linux-ranlib /
../../src-dir/glibc-2.11.2/configure /
--host=arm-linux /
--prefix=$PREFIX/$TARGET /
--with-tls --disable-profile /
--enable-add-ons /
--with-headers=$PREFIX/$TARGET/include /
libc_cv_forced_unwind=yes /
libc_cv_c_cleanup=yes /
libc_cv_arm_tls=yes
這樣連接程序 ld 就會在 libc.so 所在的目錄查找它需要的庫，因為你的機子的/lib目錄可能已經(jīng)裝了一個相同名字的庫，一個為編譯可以在你的宿主機上運行的程序的庫，而不是用于交叉編譯的。
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
對 libc.so 的修正·
vi $PREFIX /${TARGET}/lib/libc.so
去掉絕對路徑，修改后的內(nèi)容如下：
OUTPUT_FORMAT(elf32-littlearm)
GROUP ( libc.so.6 libc_nonshared.a AS_NEEDED ( ld-linux.so.3 ) )
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
八、建立全套編譯器 （full gcc）
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
我們再來看看 $PREFIX/bin 里面多了哪些東西。你會發(fā)現(xiàn)多了 arm-linux-g++ 、和 arm-linux-c++ 幾個文件。
G++-gnu的 c++ 編譯器。
C++-gnu 的 c++ 編譯器。
至此，整個交叉編譯環(huán)境就建立完成了。
查看文件是否為二進制文件：
[root@localhost
查看缺省的搜尋路徑：
[root@localhost
[root@localhost
[root@localhost
#include
int main(void)
{
}
[root@localhost
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