交叉編譯器解析

作者：華清遠見講師

編譯器：

就是将"一種語言(通常為進階語言)"翻譯為"另一種語言(通常為低級語言)"的程式。一個現代編譯器的主要工作流程:源代碼 (source code) → 預處理器 (preprocessor) → 編譯器 (compiler) → 目标代碼 (object code) → 連結器 (Linker) → 可執行程式 (executables) 。

一：什麼叫交叉編譯器呢?

在解釋什麼叫交叉編譯器前，我們必須要知道“本地編譯”這個概念，在我們之前學習過得軟體開發中，都屬于本地編譯，換而言之就是在x86平台下，直接将源檔案編譯出來的程式，編譯出來的程式可以在目前平台下進行運作。在了解這個概念的前提下，我們接下來再來學習什麼叫交叉編譯器。

而所謂的交叉編譯器，其實也很簡單，就是在一種平台上編譯出來的程式，不在是放在自己的機器上去運作，而是放到另外一個平台上去運作，也就是我們所說的環境不一樣，而這也就是為什麼稱之為交叉編譯器的原因，用英文解釋，這就是所謂的cross。

二：體系結構與作業系統

1，常見的體系結構有ARM結構、x86結構等.

2，常見的作業系統有linux,windows等.

3，同一個體系結構可以運作不同作業系統，如x86上可以運作Linux、Windows等，在ARM上可以運作Linux、WinCE.

4，同一個作業系統可以在不同的體系結構上運作，比如Linux可以運作在x86上，也可以運作在ARM上.

5.同樣的程式不可能運作在多個平台上，比如Windows下應用程式不能在Linux下運作.如果一個應用程式想在另一個平台上運作，必須使用針對該平台的編譯器，來重新編譯該應用程式的二進制代碼，就像我們現在在身邊程序遇到的，如果你使用的是蘋果手機，下載下傳需要的app，會提醒你下載下傳适合蘋果版本的，而如果你使用的是，那你就要選擇androin的應用程式。

三：使用交叉編譯器的原因

ARM上可以運作作業系統，是以使用者完全可以将ARM當做計算機來使用，理論上也可以在ARM上使用本地的編譯器來編譯程式.但是，編譯器在編譯程式時，會産生大量的中間檔案，這會占用很大的記憶體和磁盤空間，且對CPU處理速度要求較高，比如S3C2440A記憶體、磁盤空間隻有幾十到100多兆，CPU隻有400-500MHz，完全達不到編譯程式的要求.是以，在進行ARM-linux嵌入式開發時必須在PC機(x86結構)上編譯出能夠運作在ARM上的程式，然後再将程式下載下傳到ARM中來運作.這就用到了交叉編譯器(當然我們也可以從我們簡答的認識下去認識為什麼使用交叉編譯器，在我們平時開發的過程中，我們最多的使用的還是基于x86的平台，确切的可以說就是我們的pc機，因為pc機相對我們的開發闆而言，資源是相對豐富的，我們可操作性較強)。

如果要進行交叉編譯，使用者需要在主機平台上安裝對應的交叉編譯工具鍊，然後才能使用去編譯源代碼，最終生成可在目标平台上運作的代碼.交叉編譯工具鍊可以從網上下載下傳，也可以自己制作.但編譯器不是萬能的，受版本限制，編譯某些程式時會報錯.常見的交叉編譯工具鍊有:

1，Cross -2.95.3 tar: 該版本較早，除了編譯vivi外一般不使用.

2，arm920t-eabi.tgz: 4.1.2版本的編譯器，支援eabi，可以編譯TX2440A開發闆上的所有程式.

3，arm-linux-gcc: 4.3.2版本的編譯器，支援eabi，是最常見的交叉工具鍊.

什麼是EABI

EABI，Embeded application binary interface,即嵌入式應用二進制接口，是描述可連接配接目标代碼、庫目标代碼、可執行檔案影像、如何連接配接、執行和調試以及目标代碼生成過程，和c, c++語言接口的規範，是編譯連接配接工具的基礎規範，也是研究它們工作原理的基礎.簡而言之，EABI就是一種編譯規範，交叉編譯器在編譯時，對于浮點運算會使用硬浮點運算，提高了浮點運算的性能，節省了編譯時間.

四：交叉編譯工具鍊執行個體

1、arm-none-eabi-gcc

(ARM architecture，no vendor，not target an operating system，complies with the ARM EABI)

用于編譯 ARM 架構的裸機系統(包括 ARM Linux 的 boot、kernel，不适用編譯 Linux 應用 Application)，一般适合 ARM7、Cortex-M 和 Cortex-R 核心的晶片使用，是以不支援那些跟作業系統關系密切的函數，比如fork(2)，他使用的是 newlib 這個專用于嵌入式系統的C庫。

2、arm-none-linux-gnueabi-gcc

(ARM architecture, no vendor, creates binaries that run on the Linux operating system, and uses the GNU EABI)

主要用于基于ARM架構的Linux系統，可用于編譯 ARM 架構的 u-boot、Linux核心、linux應用等。arm-none-linux-gnueabi基于GCC，使用Glibc庫，經過 Codesourcery 公司優化過推出的編譯器。arm-none-linux-gnueabi-xxx 交叉編譯工具的浮點運算非常優秀。一般ARM9、ARM11、Cortex-A 核心，帶有 Linux 作業系統的會用到.

3、arm-eabi-gcc

Android ARM 編譯器

4、armcc

ARM 公司推出的編譯工具，功能和 arm-none-eabi 類似，可以編譯裸機程式(u-boot、kernel)，但是不能編譯 Linux 應用程式。armcc一般和ARM開發工具一起，Keil MDK、ADS、RVDS和DS-5中的編譯器都是armcc，是以 armcc 編譯器都是收費的.

5、arm-none-uclinuxeabi-gcc 和 arm-none-symbianelf-gcc

arm-none-uclinuxeabi 用于uCLinux，使用Glibc.

arm-none-symbianelf 用于symbian，沒用過，不知道C庫是什麼 .

五：安裝交叉工具鍊執行個體

1，将arm-cortex_a8-linux-gnueabi.tar.bz2交叉編譯器壓縮包複制到虛拟機主目錄;

2，解壓arm-cortex_a8-linux-gnueabi.tar.bz2壓縮包;

tar xvf arm-cortex_a8-linux-gnueabi.tar.bz2

3,進入配置檔案修改環境變量;

sudo vi /etc/bash.bashrc

進入之後在最後一行添加如下代碼：

export PATH=$PATH:/home/fs/arm-cortex_a8/bin

注：fs為名叫fs的使用者

4,配置生效：

source /etc/bash.bashrc

5,測試:

在指令行輸入：

arm-c{TAB}(按TAB可以補全，說明交叉編譯器安裝成功)