交叉编译fpic
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Linux嵌入式开发视频之C语言基础http://you.video.sina.com.cn/a/2144683-1320045357.html
1.类型运算符表达式http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16566482
3.函数与程序结构2 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16566780
5.结构体联合体位字段3 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16561239
5.结构体联合体位字段2 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16561197
5.结构体联合体位字段1 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16561159
4.数组与指针3 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16566908
4.数组与指针2 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16566864
2.控制流2 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16560817
3.函数与程序结构1 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16566668
4.数组与指针1 http://you.video.sina.com.cn/pg/topicdetail/topicPlay.php?tid=2144683&uid=1320045357&t=1#16561009
2. 如何为嵌入式开发建立交叉编译环境
下面我们将以建立针对arm的交叉编译开发环境为例来解说整个过程,其他的体系结构与这个相类似,只要作一些对应的改动。我的开发环境是,宿主机 i386-redhat-7.2,目标机 arm。
这个过程如下
1. 下载源文件、补丁和建立编译的目录
2. 建立内核头文件
3. 建立二进制工具(binutils)
4. 建立初始编译器(bootstrap gcc)
5. 建立c库(glibc)
6. 建立全套编译器(full gcc)
下载源文件、补丁和建立编译的目录
1. 选定软件版本号
选择软件版本号时,先看看glibc源代码中的INSTALL文件。那里列举了该版本的glibc编译时所需的binutils 和gcc的版本号。例如在 glibc-2.2.3/INSTALL 文件中推荐 gcc 用 2.95以上,binutils 用 2.10.1 以上版本。
我选的各个软件的版本是:
linux-2.4.21+rmk2
binutils-2.10.1
gcc-2.95.3
glibc-2.2.3
glibc-linuxthreads-2.2.3
如果你选的glibc的版本号低于2.2,你还要下载一个叫glibc-crypt的文件,例如glibc-crypt-2.1.tar.gz。 Linux 内核你可以从www.kernel.org 或它的镜像下载。
Binutils、gcc和glibc你可以从FSF的ftp站点ftp://ftp.gun.org/gnu/ 或它的镜像去下载。 在编译glibc时,要用到 Linux 内核中的 include 目录的内核头文件。如果你发现有变量没有定义而导致编译失败,你就改变你的内核版本号。例如我开始用linux-2.4.25+vrs2,编译glibc-2.2.3 时报 BUS_ISA 没定义,后来发现在 2.4.23 开始它的名字被改为 CTL_BUS_ISA。如果你没有完全的把握保证你改的内核改完全了,就不要动内核,而是把你的 Linux 内核的版本号降低或升高,来适应 glibc。
Gcc 的版本号,推荐用 gcc-2.95 以上的。太老的版本编译可能会出问题。Gcc-2.95.3 是一个比较稳定的版本,也是内核开发人员推荐用的一个 gcc 版本。
如果你发现无法编译过去,有可能是你选用的软件中有的加入了一些新的特性而其他所选软件不支持的原因,就相应降低该软件的版本号。例如我开始用 gcc-3.3.2,发现编译不过,报 as、ld 等版本太老,我就把 gcc 降为 2.95.3。 太新的版本大多没经过大量的测试,建议不要选用。
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2. 建立工作目录
首先,我们建立几个用来工作的目录:
在你的用户目录,我用的是用户liang,因此用户目录为 /home/liang,先建立一个项目目录embedded。
$pwd
/home/liang
$mkdir embedded
再在这个项目目录 embedded 下建立三个目录 build-tools、kernel 和 tools。
build-tools-用来存放你下载的 binutils、gcc 和 glibc 的源代码和用来编译这些源代码的目录。
kernel-用来存放你的内核源代码和内核补丁。
tools-用来存放编译好的交叉编译工具和库文件。
$cd embedded
$mkdir build-tools kernel tools
执行完后目录结构如下:
$ls embedded
build-tools kernel tools
3. 输出和环境变量
我们输出如下的环境变量方便我们编译。
$export PRJROOT=/home/liang/embedded
$export TARGET=arm-linux
$export PREFIX=$PRJROOT/tools
$export TARGET_PREFIX=$PREFIX/$TARGET
$export PATH=$PREFIX/bin:$PATH
如果你不惯用环境变量的,你可以直接用绝对或相对路径。我如果不用环境变量,一般都用绝对路径,相对路径有时会失败。环境变量也可以定义在.bashrc文件中,这样当你logout或换了控制台时,就不用老是export这些变量了。
体系结构和你的TAEGET变量的对应如下表
你可以在通过glibc下的config.sub脚本来知道,你的TARGET变量是否被支持,例如:
$./config.sub arm-linux
arm-unknown-linux-gnu
在我的环境中,config.sub 在 glibc-2.2.3/scripts 目录下。
网上还有一些 HOWTO 可以参考,ARM 体系结构的《The GNU Toolchain for ARM Target HOWTO》,PowerPC 体系结构的《Linux for PowerPC Embedded Systems HOWTO》等。对TARGET的选取可能有帮助。
4. 建立编译目录
为了把源码和编译时生成的文件分开,一般的编译工作不在的源码目录中,要另建一个目录来专门用于编译。用以下的命令来建立编译你下载的binutils、gcc和glibc的源代码的目录。
$cd $PRJROOT/build-tools
$mkdir build-binutils build-boot-gcc build-gcc build-glibc gcc-patch
build-binutils-编译binutils的目录
build-boot-gcc-编译gcc 启动部分的目录
build-glibc-编译glibc的目录
build-gcc-编译gcc 全部的目录
gcc-patch-放gcc的补丁的目录
gcc-2.95.3 的补丁有 gcc-2.95.3-2.patch、gcc-2.95.3-no-fixinc.patch 和gcc-2.95.3-returntype-fix.patch,可以从 http://www.linuxfromscratch.org/ 下载到这些补丁。
再将你下载的 binutils-2.10.1、gcc-2.95.3、glibc-2.2.3 和 glibc-linuxthreads-2.2.3 的源代码放入 build-tools 目录中
看一下你的 build-tools 目录,有以下内容:
$ls
binutils-2.10.1.tar.bz2 build-gcc gcc-patch
build-binutls build-glibc glibc-2.2.3.tar.gz
build-boot-gcc gcc-2.95.3.tar.gz glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz
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建立内核头文件
把你从 www.kernel.org 下载的内核源代码放入 $PRJROOT /kernel 目录
进入你的 kernel 目录:
$cd $PRJROOT /kernel
解开内核源代码
$tar -xzvf linux-2.4.21.tar.gz
或
$tar -xjvf linux-2.4.21.tar.bz2
小于 2.4.19 的内核版本解开会生成一个 linux 目录,没带版本号,就将其改名。
$mv linux linux-2.4.x
给 Linux 内核打上你的补丁
$cd linux-2.4.21
$patch -p1 < ../patch-2.4.21-rmk2
编译内核生成头文件
$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
你也可以用 config 和 xconfig 来代替 menuconfig,但这样用可能会没有设置某些配置文件选项和没有生成下面编译所需的头文件。推荐大家用 make menuconfig,这也是内核开发人员用的最多的配置方法。配置完退出并保存,检查一下的内核目录中的 include/linux/version.h 和 include/linux/autoconf.h 文件是不是生成了,这是编译 glibc 是要用到的,version.h 和 autoconf.h 文件的存在,也说明了你生成了正确的头文件。
还要建立几个正确的链接
$cd include
$ln -s asm-arm asm
$cd asm
$ln -s arch-epxa arch
$ln -s proc-armv proc
接下来为你的交叉编译环境建立你的内核头文件的链接
$mkdir -p $TARGET_PREFIX/include
$ln -s $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/linux $TARGET_PREFIX/include/linux
$in -s $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/asm-arm $TARGET_PREFIX/include/asm
也可以把 Linux 内核头文件拷贝过来用
$mkdir -p $TARGET_PREFIX/include
$cp -r $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/linux $TARGET_PREFIX/include
$cp -r $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/asm-arm $TARGET_PREFIX/include
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建立二进制工具(binutils)
binutils是一些二进制工具的集合,其中包含了我们常用到的as和ld。
首先,我们解压我们下载的binutils源文件。
$cd $PRJROOT/build-tools
$tar -xvjf binutils-2.10.1.tar.bz2
然后进入build-binutils目录配置和编译binutils。
$cd build-binutils
$../binutils-2.10.1/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX
--target 选项是指出我们生成的是 arm-linux 的工具,--prefix 是指出我们可执行文件安装的位置。
会出现很多 check,最后产生 Makefile 文件。
有了 Makefile 后,我们来编译并安装 binutils,命令很简单。
$make
$make install
看一下我们 $PREFIX/bin 下的生成的文件
$ls $PREFIX/bin
arm-linux-addr2line arm-linux-gasp arm-linux-objmp arm-linux-strings
arm-linux-ar arm-linux-ld arm-linux-ranlib arm-linux-strip
arm-linux-as arm-linux-nm arm-linux-readelf
arm-linux-c++filt arm-linux-obj arm-linux-size
我们来解释一下上面生成的可执行文件都是用来干什么的
add2line - 将你要找的地址转成文件和行号,它要使用 debug 信息。
Ar-产生、修改和解开一个存档文件
As-gnu 的汇编器
C++filt-C++ 和 java 中有一种重载函数,所用的重载函数最后会被编译转化成汇编的标号,c++filt 就是实现这种反向的转化,根据标号得到函数名。
Gasp-gnu 汇编器预编译器。
Ld-gnu 的连接器
Nm-列出目标文件的符号和对应的地址
Obj-将某种格式的目标文件转化成另外格式的目标文件
Objmp-显示目标文件的信息
Ranlib-为一个存档文件产生一个索引,并将这个索引存入存档文件中
Readelf-显示 elf 格式的目标文件的信息
Size-显示目标文件各个节的大小和目标文件的大小
Strings-打印出目标文件中可以打印的字符串,有个默认的长度,为4
Strip-剥掉目标文件的所有的符号信息
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建立初始编译器(bootstrap gcc)
首先进入 build-tools 目录,将下载 gcc 源代码解压
$cd $PRJROOT/build-tools
$tar -xvzf gcc-2.95.3.tar.gz
然后进入 gcc-2.95.3 目录给 gcc 打上补丁
$cd gcc-2.95.3
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3.-2.patch
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3.-no-fixinc.patch
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3-returntype-fix.patch
echo timestamp > gcc/cstamp-h.in
在我们编译并安装 gcc 前,我们先要改一个文件 $PRJROOT/gcc/config/arm/t-linux,把
TARGET_LIBGCC2-CFLAGS = -fomit-frame-pointer -fPIC
这一行改为
TARGET_LIBGCC2-CFLAGS = -fomit-frame-pointer -fPIC -Dinhibit_libc -D__gthr_posix_h
你如果没定义 -Dinhibit,编译时将会报如下的错误
../../gcc-2.95.3/gcc/libgcc2.c:41: stdlib.h: No such file or directory
../../gcc-2.95.3/gcc/libgcc2.c:42: unistd.h: No such file or directory
make[3]: *** [libgcc2.a] Error 1
make[2]: *** [stmp-multilib-sub] Error 2
make[1]: *** [stmp-multilib] Error 1
make: *** [all-gcc] Error 2
如果没有定义 -D__gthr_posix_h,编译时会报如下的错误
In file included from gthr-default.h:1,
from ../../gcc-2.95.3/gcc/gthr.h:98,
from ../../gcc-2.95.3/gcc/libgcc2.c:3034:
../../gcc-2.95.3/gcc/gthr-posix.h:37: pthread.h: No such file or directory
make[3]: *** [libgcc2.a] Error 1
make[2]: *** [stmp-multilib-sub] Error 2
make[1]: *** [stmp-multilib] Error 1
make: *** [all-gcc] Error 2
还有一种与-Dinhibit同等效果的方法,那就是在你配置configure时多加一个参数-with-newlib,这个选项不会迫使我们必须使用newlib。我们编译了bootstrap-gcc后,仍然可以选择任何c库。
接着就是配置boostrap gcc, 后面要用bootstrap gcc 来编译 glibc 库。
$cd ..; cd build-boot-gcc
$../gcc-2.95.3/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX \
>--without-headers --enable-languages=c --disable-threads
这条命令中的 -target、--prefix 和配置 binutils 的含义是相同的,--without-headers 就是指不需要头文件,因为是交叉编译工具,不需要本机上的头文件。-enable-languages=c是指我们的 boot-gcc 只支持 c 语言。--disable-threads 是去掉 thread 功能,这个功能需要 glibc 的支持。
接着我们编译并安装 boot-gcc
$make all-gcc
$make install-gcc
我们来看看 $PREFIX/bin 里面多了哪些东西
$ls $PREFIX/bin
你会发现多了 arm-linux-gcc 、arm-linux-unprotoize、cpp 和 gcov 几个文件。
Gcc-gnu 的 C 语言编译器
Unprotoize-将 ANSI C 的源码转化为 K&R C 的形式,去掉函数原型中的参数类型。
Cpp-gnu的 C 的预编译器
Gcov-gcc 的辅助测试工具,可以用它来分析和优程序。
使用 gcc3.2 以及 gcc3.2 以上版本时,配置 boot-gcc 不能使用 --without-headers 选项,而需要使用 glibc 的头文件。
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建立 c 库(glibc)
首先解压 glibc-2.2.3.tar.gz 和 glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz 源代码
$cd $PRJROOT/build-tools
$tar -xvzf glibc-2.2.3.tar.gz
$tar -xzvf glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz --directory=glibc-2.2.3
然后进入 build-glibc 目录配置 glibc
$cd build-glibc
$CC=arm-linux-gcc ../glibc-2.2.3/configure --host=$TARGET --prefix="/usr"
--enable-add-ons --with-headers=$TARGET_PREFIX/include
CC=arm-linux-gcc 是把 CC 变量设成你刚编译完的boostrap gcc,用它来编译你的glibc。--enable-add-ons是告诉glibc用 linuxthreads 包,在上面我们已经将它放入了 glibc 源码目录中,这个选项等价于 -enable-add-ons=linuxthreads。--with-headers 告诉 glibc 我们的linux 内核头文件的目录位置。
配置完后就可以编译和安装 glibc
$make
$make install_root=$TARGET_PREFIX prefix="" install
然后你还要修改 libc.so 文件
将
GROUP ( /lib/libc.so.6 /lib/libc_nonshared.a)
改为
GROUP ( libc.so.6 libc_nonshared.a)
这样连接程序 ld 就会在 libc.so 所在的目录查找它需要的库,因为你的机子的/lib目录可能已经装了一个相同名字的库,一个为编译可以在你的宿主机上运行的程序的库,而不是用于交叉编译的。
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建立全套编译器(full gcc)
在建立boot-gcc 的时候,我们只支持了C。到这里,我们就要建立全套编译器,来支持C和C++。
$cd $PRJROOT/build-tools/build-gcc
$../gcc-2.95.3/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX --enable-languages=c,c++
--enable-languages=c,c++ 告诉 full gcc 支持 c 和 c++ 语言。
然后编译和安装你的 full gcc
$make all
$make install
我们再来看看 $PREFIX/bin 里面多了哪些东西
$ls $PREFIX/bin
你会发现多了 arm-linux-g++ 、arm-linux-protoize 和 arm-linux-c++ 几个文件。
G++-gnu的 c++ 编译器。
Protoize-与Unprotoize相反,将K&R C的源码转化为ANSI C的形式,函数原型中加入参数类型。
C++-gnu 的 c++ 编译器。
到这里你的交叉编译工具就算做完了,简单验证一下你的交叉编译工具。
用它来编译一个很简单的程序 helloworld.c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("hello world\n");
return 0;
}
$arm-linux-gcc helloworld.c -o helloworld
$file helloworld
helloworld: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1,
dynamically linked (uses shared libs), not stripped
上面的输出说明你编译了一个能在 arm 体系结构下运行的 helloworld,证明你的编译工具做成功了。
转载仅供参考,版权属于原作者
3. clion中C项目交叉编译说明
1、 在项目的CMakeLists.txt的开始处加上如下图所示配置(配置中的目录为你需要编译器的目录),平时开发调试的时候,设置SET( CROSS_COMPILE 0 ) 即不启用交叉编译。
2、 交叉编译:首先SET( CROSS_COMPILE 1),然后把项目通过scp传输到linux虚拟机或者服务器上
3、执行 cmake /path/your/project (项目根目录),这一步会生成交叉环境配置的Makefile
4、 在项目根目录,执行 make ,这一步会生成和项目名同名的可执行文件demo中为hello
5、Scp可执行文件到开发版,运行可执行文件。
SET( CROSS_COMPILE 1 )
IF ( CROSS_COMPILE )
SET(
CMAKE_SYSTEM_NAME linux )
SET(
TOOLCHAIN_DIR " /home/sz/project/arm-linux-gnueabihf ")
# specify the cross compiler
SET( CMAKE_C_COMPILER ${ TOOLCHAIN_DIR } /bin/arm-linux-gnueabihf-gcc )
SET(
CMAKE_CXX_COMPILER ${ TOOLCHAIN_DIR } /bin/arm-linux-gnueabihf-g++ )
SET(
GNU_FLAGS " -mfpu=vfp -fPIC ")
SET(
CMAKE_CXX_FLAGS " ${ GNU_FLAGS } ")
SET(
CMAKE_C_FLAGS " ${ GNU_FLAGS } ")
# where is the target environment
SET( CMAKE_FIND_ROOT_PATH ${ TOOLCHAIN_DIR }
${ TOOLCHAIN_DIR } /arm-linux-gnueabihf/include
${ TOOLCHAIN_DIR } /arm-linux-gnueabihf/lib )
# search for programs in the build host directories (notnecessary)
SET( CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM
NEVER)
# for libraries and headers in the target directories
SET( CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY
ONLY)
SET(
CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY )
ENDIF ( CROSS_COMPILE )
4. 如何建立Linux下的ARM交叉编译环境
这个过程如下
1. 下载源文件、补丁和建立编译的目录
2. 建立内核头文件
3. 建立二进制工具(binutils)
4. 建立初始编译器(bootstrap gcc)
5. 建立c库(glibc)
6. 建立全套编译器(full gcc)
下载源文件、补丁和建立编译的目录
1. 选定软件版本号
选择软件版本号时,先看看glibc源代码中的INSTALL文件。那里列举了该版本的glibc编译时所需的binutils 和gcc的版本号。例如在 glibc-2.2.3/INSTALL 文件中推荐 gcc 用 2.95以上,binutils 用 2.10.1 以上版本。
我选的各个软件的版本是:
linux-2.4.21+rmk2
binutils-2.10.1
gcc-2.95.3
glibc-2.2.3
glibc-linuxthreads-2.2.3
如果你选的glibc的版本号低于2.2,你还要下载一个叫glibc-crypt的文件,例如glibc-crypt-2.1.tar.gz。 Linux 内核你可以从www.kernel.org 或它的镜像下载。
Binutils、gcc和glibc你可以从FSF的FTP站点ftp://ftp.gun.org/gnu/ 或它的镜像去下载。在编译glibc时,要用到 Linux 内核中的 include 目录的内核头文件。如果你发现有变量没有定义而导致编译失败,你就改变你的内核版本号。例如我开始用linux-2.4.25+vrs2,编译glibc-2.2.3 时报 BUS_ISA 没定义,后来发现在 2.4.23 开始它的名字被改为 CTL_BUS_ISA。如果你没有完全的把握保证你改的内核改完全了,就不要动内核,而是把你的 Linux 内核的版本号降低或升高,来适应 glibc。
Gcc 的版本号,推荐用 gcc-2.95 以上的。太老的版本编译可能会出问题。Gcc-2.95.3 是一个比较稳定的版本,也是内核开发人员推荐用的一个 gcc 版本。
如果你发现无法编译过去,有可能是你选用的软件中有的加入了一些新的特性而其他所选软件不支持的原因,就相应降低该软件的版本号。例如我开始用 gcc-3.3.2,发现编译不过,报 as、ld 等版本太老,我就把 gcc 降为 2.95.3。太新的版本大多没经过大量的测试,建议不要选用。
2. 建立工作目录
首先,我们建立几个用来工作的目录:
在你的用户目录,我用的是用户liang,因此用户目录为 /home/liang,先建立一个项目目录embedded。
$pwd
/home/liang
$mkdir embedded
再在这个项目目录 embedded 下建立三个目录 build-tools、kernel 和 tools。
build-tools-用来存放你下载的 binutils、gcc 和 glibc 的源代码和用来编译这些源代码的目录。
kernel-用来存放你的内核源代码和内核补丁。
tools-用来存放编译好的交叉编译工具和库文件。
$cd embedded
$mkdir build-tools kernel tools
执行完后目录结构如下:
$ls embedded
build-tools kernel tools
3. 输出和环境变量
我们输出如下的环境变量方便我们编译。
$export PRJROOT=/home/liang/embedded
$export TARGET=arm-linux
$export PREFIX=$PRJROOT/tools
$export TARGET_PREFIX=$PREFIX/$TARGET
$export PATH=$PREFIX/bin:$PATH
如果你不惯用环境变量的,你可以直接用绝对或相对路径。我如果不用环境变量,一般都用绝对路径,相对路径有时会失败。环境变量也可以定义在.bashrc文件中,这样当你logout或换了控制台时,就不用老是export这些变量了。
体系结构和你的TAEGET变量的对应如下表
你可以在通过glibc下的config.sub脚本来知道,你的TARGET变量是否被支持,例如:
$./config.sub arm-linux
arm-unknown-linux-gnu
在我的环境中,config.sub 在 glibc-2.2.3/scripts 目录下。
网上还有一些 HOWTO 可以参考,ARM 体系结构的《The GNU Toolchain for ARM Target HOWTO》,PowerPC 体系结构的《Linux for PowerPC Embedded Systems HOWTO》等。对TARGET的选取可能有帮助。
4. 建立编译目录
为了把源码和编译时生成的文件分开,一般的编译工作不在的源码目录中,要另建一个目录来专门用于编译。用以下的命令来建立编译你下载的binutils、gcc和glibc的源代码的目录。
$cd $PRJROOT/build-tools
$mkdir build-binutils build-boot-gcc build-gcc build-glibc gcc-patch
build-binutils-编译binutils的目录
build-boot-gcc-编译gcc 启动部分的目录
build-glibc-编译glibc的目录
build-gcc-编译gcc 全部的目录
gcc-patch-放gcc的补丁的目录
gcc-2.95.3 的补丁有 gcc-2.95.3-2.patch、gcc-2.95.3-no-fixinc.patch 和gcc-2.95.3-returntype-fix.patch,可以从 http://www.linuxfromscratch.org/ 下载到这些补丁。
再将你下载的 binutils-2.10.1、gcc-2.95.3、glibc-2.2.3 和 glibc-linuxthreads-2.2.3 的源代码放入 build-tools 目录中
看一下你的 build-tools 目录,有以下内容:
$ls
binutils-2.10.1.tar.bz2 build-gcc gcc-patch
build-binutls build-glibc glibc-2.2.3.tar.gz
build-boot-gcc gcc-2.95.3.tar.gz glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz
建立内核头文件
把你从 www.kernel.org 下载的内核源代码放入 $PRJROOT /kernel 目录
进入你的 kernel 目录:
$cd $PRJROOT /kernel
解开内核源代码
$tar -xzvf linux-2.4.21.tar.gz
或
$tar -xjvf linux-2.4.21.tar.bz2
小于 2.4.19 的内核版本解开会生成一个 linux 目录,没带版本号,就将其改名。
$mv linux linux-2.4.x
给 Linux 内核打上你的补丁
$cd linux-2.4.21
$patch -p1 < ../patch-2.4.21-rmk2
编译内核生成头文件
$make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
你也可以用 config 和 xconfig 来代替 menuconfig,但这样用可能会没有设置某些配置文件选项和没有生成下面编译所需的头文件。推荐大家用 make menuconfig,这也是内核开发人员用的最多的配置方法。配置完退出并保存,检查一下的内核目录中的 include/linux/version.h 和 include/linux/autoconf.h 文件是不是生成了,这是编译 glibc 是要用到的,version.h 和 autoconf.h 文件的存在,也说明了你生成了正确的头文件。
还要建立几个正确的链接
$cd include
$ln -s asm-arm asm
$cd asm
$ln -s arch-epxa arch
$ln -s proc-armv proc
接下来为你的交叉编译环境建立你的内核头文件的链接
$mkdir -p $TARGET_PREFIX/include
$ln -s $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/linux $TARGET_PREFIX/include/linux
$in -s $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/asm-arm $TARGET_PREFIX/include/asm
也可以把 Linux 内核头文件拷贝过来用
$mkdir -p $TARGET_PREFIX/include
$cp -r $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/linux $TARGET_PREFIX/include
$cp -r $PRJROOT/kernel/linux-2.4.21/include/asm-arm $TARGET_PREFIX/include
建立二进制工具(binutils)
binutils是一些二进制工具的集合,其中包含了我们常用到的as和ld。
首先,我们解压我们下载的binutils源文件。
$cd $PRJROOT/build-tools
$tar -xvjf binutils-2.10.1.tar.bz2
然后进入build-binutils目录配置和编译binutils。
$cd build-binutils
$../binutils-2.10.1/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX
--target 选项是指出我们生成的是 arm-linux 的工具,--prefix 是指出我们可执行文件安装的位置。
会出现很多 check,最后产生 Makefile 文件。
有了 Makefile 后,我们来编译并安装 binutils,命令很简单。
$make
$make install
看一下我们 $PREFIX/bin 下的生成的文件
$ls $PREFIX/bin
arm-linux-addr2line arm-linux-gasp arm-linux-objmp arm-linux-strings
arm-linux-ar arm-linux-ld arm-linux-ranlib arm-linux-strip
arm-linux-as arm-linux-nm arm-linux-readelf
arm-linux-c++filt arm-linux-obj arm-linux-size
我们来解释一下上面生成的可执行文件都是用来干什么的
add2line - 将你要找的地址转成文件和行号,它要使用 debug 信息。
Ar-产生、修改和解开一个存档文件
As-gnu 的汇编器
C++filt-C++ 和 java 中有一种重载函数,所用的重载函数最后会被编译转化成汇编的标号,c++filt 就是实现这种反向的转化,根据标号得到函数名。
Gasp-gnu 汇编器预编译器。
Ld-gnu 的连接器
Nm-列出目标文件的符号和对应的地址
Obj-将某种格式的目标文件转化成另外格式的目标文件
Objmp-显示目标文件的信息
Ranlib-为一个存档文件产生一个索引,并将这个索引存入存档文件中
Readelf-显示 elf 格式的目标文件的信息
Size-显示目标文件各个节的大小和目标文件的大小
Strings-打印出目标文件中可以打印的字符串,有个默认的长度,为4
Strip-剥掉目标文件的所有的符号信息
建立初始编译器(bootstrap gcc)
首先进入 build-tools 目录,将下载 gcc 源代码解压
$cd $PRJROOT/build-tools
$tar -xvzf gcc-2.95.3.tar.gz
然后进入 gcc-2.95.3 目录给 gcc 打上补丁
$cd gcc-2.95.3
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3.-2.patch
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3.-no-fixinc.patch
$patch -p1< ../gcc-patch/gcc-2.95.3-returntype-fix.patch
echo timestamp > gcc/cstamp-h.in
在我们编译并安装 gcc 前,我们先要改一个文件 $PRJROOT/gcc/config/arm/t-linux,把
TARGET_LIBGCC2-CFLAGS = -fomit-frame-pointer -fPIC
这一行改为
TARGET_LIBGCC2-CFLAGS = -fomit-frame-pointer -fPIC -Dinhibit_libc -D__gthr_posix_h
你如果没定义 -Dinhibit,编译时将会报如下的错误
http://www.cnblogs.com/gcc-2.95.3/gcc/libgcc2.c:41: stdlib.h: No such file or directory
http://www.cnblogs.com/gcc-2.95.3/gcc/libgcc2.c:42: unistd.h: No such file or directory
make[3]: *** [libgcc2.a] Error 1
make[2]: *** [stmp-multilib-sub] Error 2
make[1]: *** [stmp-multilib] Error 1
make: *** [all-gcc] Error 2
5. 如何制定android交叉编译工具链
经常搞嵌入式开发的朋友对于交叉编译环境应该并不陌生,说白了,就是一组运行在x86 PC机的编译工具,可以让你在PC机上编译出目标平台(例如ARM)可识别的二进制文件。Android平台也提供了这样的交叉编译工具链,就放在Android的NDK开发包的toolchains目录下,因此,我们的Makefile文件中,只需给出相应的编译工具即可。
废话就先说到这,直接上例子,我们目标是把下面这个math.c文件编译成一个静态库文件:
#include <stdio.h>
int add( int a , int b ) {
return a+b;
}
你需要编写一个Makefile文件,这里假设你的Android ndk被安装在 /opt/android/ndk 目录下,当然,你可以根据自己的实际情况修改Makefile中相关路径的定义,Makefile文件示例如下:
# Makefile Written by ticktick
# Show how to cross-compile c/c++ code for android platform
.PHONY: clean
NDKROOT=/opt/android/ndk
PLATFORM=$(NDKROOT)/platforms/android-14/arch-arm
CROSS_COMPILE=$(NDKROOT)/toolchains/arm-linux-androideabi-4.6/prebuilt/linux-x86/bin/arm-linux-androideabi-
CC=$(CROSS_COMPILE)gcc
AR=$(CROSS_COMPILE)ar
LD=$(CROSS_COMPILE)ld
CFLAGS = -I$(PWD) -I$(PLATFORM)/usr/include -Wall -O2 -fPIC -DANDROID -DHAVE_PTHREAD -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp
LDFLAGS =
TARGET = libmath.a
SRCS = $(wildcard *.c)
OBJS = $(SRCS:.c=.o)
all: $(OBJS)
$(AR) -rc $(TARGET) $(OBJS)
clean:
rm -f *.o *.a *.so
这里不讲Makefile文件的基本原理,只说明一下针对Android环境的Makefile文件编写的注意事项。
(1) CROSS_COMPILE
必须正确给出Android NDK编译工具链的路径,当在目录中执行make命令的时候,编译系统会根据 CROSS_COMPILE 前缀寻找对应的编译命令。
(2) -I$(PLATFORM)/usr/include
由于Android平台没有使用传统的c语言库libc,而是自己编写了一套更加高效更适合嵌入式平台的c语言库,所以系统头文件目录不能再使用默认的路径,必须直到Android平台的头文件目录
(3) -Wall -O2 -fPIC -DANDROID -DHAVE_PTHREAD -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp
这些参数的意义网上基本上都有介绍,我就不一一解释了,并不都是必须添加的,但比较常用。
编译方法:
写好makefile文件,并且保存之后,就可以直接在当前目录下执行make命令,编译完成后,当前目录下会生成 libmath.a ,即可直接拿到Android的jni工程中和使用了。
6. 如何设置NDK的编译选项
1. 概述
首先回顾一下 Android NDK 开发中,Android.mk 和 Application.mk 各自的职责。
Android.mk,负责配置如下内容:
(1) 模块名(LOCAL_MODULE)
(2) 需要编译的源文件(LOCAL_SRC_FILES)
(3) 依赖的第三方库(LOCAL_STATIC_LIBRARIES,LOCAL_SHARED_LIBRARIES)
(4) 编译/链接选项(LOCAL_LDLIBS、LOCAL_CFLAGS)
Application.mk,负责配置如下内容:
(1) 目标平台的ABI类型(默认值:armeabi)(APP_ABI)
(2) Toolchains(默认值:GCC 4.8)
(3) C++标准库类型(默认值:system)(APP_STL)
(4) release/debug模式(默认值:release)
由此我们可以看到,本文所涉及的编译选项在Android.mk和Application.mk中均有出现,下面我们将一个个详细介绍。
2. APP_ABI
ABI全称是:Application binary interface,即:应用程序二进制接口,它定义了一套规则,允许编译好的二进制目标代码在所有兼容该ABI的操作系统和硬件平台中无需改动就能运行。(具体的定义请参考 网络 或者 维基网络 )
由上述定义可以判断,ABI定义了规则,而具体的实现则是由编译器、CPU、操作系统共同来完成的。不同的CPU芯片(如:ARM、Intel x86、MIPS)支持不同的ABI架构,常见的ABI类型包括:armeabi,armeabi-v7a,x86,x86_64,mips,mips64,arm64-v8a等。
这就是为什么我们编译出来的可以运行于Windows的二进制程序不能运行于Mac OS/Linux/Android平台了,因为CPU芯片和操作系统均不相同,支持的ABI类型也不一样,因此无法识别对方的二进制程序。
而我们所说的“交叉编译”的核心原理也跟这些密切相关,交叉编译,就是使用交叉编译工具,在一个平台上编译生成另一个平台上的二进制可执行程序,为什么可以做到?因为交叉编译工具实现了另一个平台所定义的ABI规则。我们在Windows/Linux平台使用Android NDK交叉编译工具来编译出Android平台的库也是这个道理。
这里给出最新 Android NDK 所支持的ABI类型及区别:
那么,如何指定ABI类型呢?在 Application.mk 文件中添加一行即可:
APP_ABI := armeabi-v7a //只编译armeabi-v7a版本
APP_ABI := armeabi armeabi-v7a //同时编译armeabi,armeabi-v7a版本
APP_ABI := all //编译所有版本
3. LOCAL_LDLIBS
Android NDK 除了提供了Bionic libc库,还提供了一些其他的库,可以在 Android.mk 文件中通过如下方式添加依赖:
LOCAL_LDLIBS := -lfoo
其中,如下几个库在 Android NDK 编译时就默认链接了,不需要额外添加在 LOCAL_LDLIBS 中:
(1) Bionic libc库
(2) pthread库(-lpthread)
(3) math(-lmath)
(4) C++ support library (-lstdc++)
下面我列了一个表,给出了可以添加到“LOCAL_LDLIBS”中的不同版本的Android NDK所支持的库:
下面是我总结的一些常用的CFLAGS编译选项:
(1)通用的编译选项
-O2 编译优化选项,一般选择O2,兼顾了优化程度与目标大小
-Wall 打开所有编译过程中的Warning
-fPIC 编译位置无关的代码,一般用于编译动态库
-shared 编译动态库
-fopenmp 打开多核并行计算,
-Idir 配置头文件搜索路径,如果有多个-I选项,则路径的搜索先后顺序是从左到右的,即在前面的路径会被选搜索
-nostdinc 该选项指示不要标准路径下的搜索头文件,而只搜索-I选项指定的路径和当前路径。
--sysroot=dir 用dir作为头文件和库文件的逻辑根目录,例如,正常情况下,如果编译器在/usr/include搜索头文件,在/usr/lib下搜索库文件,它将用dir/usr/include和dir/usr/lib替代原来的相应路径。
-llibrary 查找名为library的库进行链接
-Ldir 增加-l选项指定的库文件的搜索路径,即编译器会到dir路径下搜索-l指定的库文件。
-nostdlib 该选项指示链接的时候不要使用标准路径下的库文件
(2) ARM平台相关的编译选项
-marm -mthumb 二选一,指定编译thumb指令集还是arm指令集
-march=name 指定特定的ARM架构,常用的包括:-march=armv6, -march=armv7-a
-mfpu=name 给出目标平台的浮点运算处理器类型,常用的包括:-mfpu=neon,-mfpu=vfpv3-d16
-mfloat-abi=name 给出目标平台的浮点预算ABI,支持的参数包括:“soft”, “softfp” and “hard”
7. 如何建立android的C/C++交叉编译环境
因此,构建android上C/C++的交叉编译环境也就成为了一个很大的需求。特别是对于已经取得root权限的机器,如果能直接运行按需编译的二进制文件,那么将可以做很多有意义和有趣的事情。 很不幸,Google没有直接给出如何建立这个交叉编译环境,但是我们可以借助Google提供的强大的NDK (Native Development Tools)来达到这一目的。NDK的本来目标是编译得到.so动态链接库文件,然后通过JNI提供给上层的Java调用,从而实现C/C++程序的简易迁移。而编译.so和编译成二进制可执行文件的过程是完全一样的,这就给了我们可以发挥的空间。 有两种方式获取交叉编译所需的工具链:git下prebuilt这个project或者直接去下载NDK,我这里arm-eabi的版本是最新的4.4.0。1 git clone git://android.git.kernel.org/platform/prebuilt.git 然后创建一个helloworld.c文件。1 2 3 4 5 6 //// root@delleon:~/android/myapp# cat helloworld.c#include int main(){printf("HelloWorld!n");return0;} 接下来创建Makefile文件。注意修改其中的NDK_DIR和SDKTOOL为自己的目录,修改APP为自己的待编译程序主文件名。另外注意自己的arm-eabi的版本,若有变化则也需要修改。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 #### root@delleon:~/android/myapp# cat Makefile APP=helloworld NDK_DIR := ~/android/android-ndk-r4 NDK_HOST := linux-x86 SDKTOOL := ~/android/android-sdk-linux_86/tools TOOLCHAIN_PREFIX :=$(NDK_DIR)/build/prebuilt/$(NDK_HOST)/arm-eabi-4.4.0/bin/arm-eabi- CC :=$(TOOLCHAIN_PREFIX)gcc CPP :=$(TOOLCHAIN_PREFIX)g++ LD :=$(CC) COMMON_FLAGS :=-mandroid -ffunction-sections -fdata-sections -Os -g --sysroot=$(NDK_DIR)/build/platforms/android-5/arch-arm -fPIC -fvisibility=hidden -D__NEW__ CFLAGS :=$(COMMON_FLAGS) CFLAGS +=-D__ARM_ARCH_5__ -D__ARM_ARCH_5T__ -D__ARM_ARCH_5E__ -D__ARM_ARCH_5TE__ -DANDROID -DSK_RELEASE -DNDEBUG CFLAGS +=-UDEBUG -march=armv5te -mtune=xscale -msoft-float -mthumb-interwork -fpic -ffunction-sections -funwind-tables -fstack-protector -fmessage-length=0-Bdynamic CPPFLAGS :=$(COMMON_FLAGS)-fno-rtti -fno-exceptions -fvisibility-inlines-hidden LDFLAGS +=--sysroot=$(NDK_DIR)/build/platforms/android-5/arch-arm LDFLAGS +=-Bdynamic -Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker -Wl,--gc-sections -Wl,-z,noreloc LDFLAGS +=-L$(NDK_DIR)/build/prebuilt/$(NDK_HOST)/arm-eabi-4.4.0/lib/gcc/arm-eabi/4.4.0 LDFLAGS +=-L$(NDK_DIR)/build/prebuilt/$(NDK_HOST)/arm-eabi-4.4.0/lib/gcc LDFLAGS +=-L$(NDK_DIR)/build/prebuilt/$(NDK_HOST)/arm-eabi-4.4.0/arm-eabi/lib LDFLAGS +=-nostdlib -lc -llog -lgcc --no-undefined -z $(NDK_DIR)/build/platforms/android-5/arch-arm/usr/lib/crtbegin_dynamic.o $(NDK_DIR)/build/platforms/android-5/arch-arm/usr/lib/crtend_android.o OBJS +=$(APP).o all:$(APP) $(APP):$(OBJS)$(LD)$(LDFLAGS)-o $@$^ %.o:%.c $(CC)-c $(CFLAGS)$
8. 如何使用自己的makefile编译android ndk项目
android ndk提供了一套自己的makefile管理方式,要将源码项目移植到android平台,需要按照android的makefile规则编写makefile,还要按android的规则部署源码目录,对一个有自己的makefile管理方法的大型项目来说,只是做一下makefile迁移工作就是一件很麻烦的事。
其实android ndk上的编译说到底也就是交叉编译,只要配置好交叉编译工具链,使用原有的makefile也是可以编译出在android运行的c、c++程序的。
以android-ndk-r4-crystax的ndk版本为例:
编译器路径 android-ndk-r4-crystax/build/prebuilt/linux-x86/arm-eabi-4.4.0/bin
名称前缀 arm-eabi-
头文件目录 android-ndk-r4-crystax/build/platforms/android-3/arch-arm/usr/include
库文件目录 android-ndk-r4-crystax/build/platforms/android-3/arch-arm/usr/lib
你可以试一下上面的配置,如果编译链接都没有问题,可以adb push到android设备上运行看看,什么结果?
有点崩溃,根本运行不起来,你也许想试试看android自带的ndk例子,确实是能够运行的,问题在哪儿呢?
只是正确配置了编译器、头文件、库文件还不够,还需要配置编译、链接的参数,android例子中编译链接的参数是什么呢?你也许想深究一下android的makefile,可是不久你会发现那是更崩溃的事情,里面用了很多的make脚本函数。其实android的makefile是可以把执行的详细命令输出来的,只要make的时候加上V=1即可。可以看到确实带了很多参数
编译参数:
-fpic
-mthumb-interwork
-ffunction-sections
-funwind-tables
-fstack-protector
-fno-short-enums
-Wno-psabi
-march=armv5te
-mtune=xscale
-msoft-float
-mthumb
-fomit-frame-pointer
-fno-strict-aliasing
-finline-limit=64
-Wa,--noexecstack
-D__ARM_ARCH_5__
-D__ARM_ARCH_5T__
-D__ARM_ARCH_5E__
-D__ARM_ARCH_5TE__
-DANDROID
链接参数:
-nostdlib
-Bdynamic
-Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker
-Wl,--gc-sections
-Wl,-z,noreloc
-Wl,--no-undefined
-Wl,-z,noexecstack
-L$(PLATFORM_LIBRARY_DIRECTORYS)
crtbegin_static.o
crtend_android.o
这其中链接参数中的-Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker、crtbegin_static.o、crtend_android.o是最关键的,android使用了自己的进程加载器,并且自定义了c运行时的启动结束。难怪先前编译的进程启动不了。
9. 交叉编译busybox显示libc.so.6丢失!
拷贝C 库
交叉应用程序的开发需要用到交叉编译的链接库,我们在移植应用程序到我们的目标板的时
候,需要把交叉编译的链接库也一起移植到目标板上,这里我们用到的交叉工具链的路径是
/usr/local/arm/...../,链接库的目录是/usr/local/arm/...../arm-linux/lib,将其中部分库文件及符号链接拷贝到root_nfs(你创建的busybox的根目录)文件夹下的lib文件夹中。
部分库文件及符号链接有:ld-2.3.2.so,ld-linux.so.2,libc-2.3.2.so,libc.so.6