[轉] 如何編譯ARM Cross Compiler ToolChain

出處：http://victoryuembeddedlinux.blogspot.tw/2010/08/arm-cross-compiler-toolchain.html

在Embedded系統中, 通常我們會需要做cross development, 而這時則需要cross compiler, 而有時等待網路上其他編譯好的cross compiler會太慢, 或者他們編譯時所選的選項不是你想要的, 這時則必需自行編譯, 我個人的經驗則是完全自行編譯使用, 而不用其他人所編譯好的toolchain, 所以我將我個人的經驗提供給大家做參考。在編譯之前你必需準備好以下的環境及source code:

下載原始碼

1. 安裝好一個PC Linux, 你可以用virtual machine來建立, 個人不太建議使用cygwin這類的環境來做開發環境。

2. 必需在PC Linux上按裝軟體如下:

·
x86版本的gcc compiler (必須包含g++)

·
公共程式texi2html

·
公共程式gawk

·
函式庫zlib

3. 下載kernel source code (這裏我使用2.6.35當範例) 。

4. 下載gcc source code (這裏我使用4.5.0當範例) 。

5. 下載glibc source code (這裏我使用2.11.2當範例) 。

6. 下載binutil source code (這裏我使用2.20.0當範例) 。

7. 下載glibc ARM patched file
(glibc-ports-2.11.tar.bz2)。

8. 下載gmp source code (這裏我使用5.0.1當範例) 。

9. 下載mpfr source code (這裏我使用3.0.0當範例) 。

10. 下載mpc source code (這裏我使用0.8.2當範例, 在GCC 4.5.0之後必需使用mpc)。

編譯流程

以下則是整個編譯過程的主要步驟, 你必須依照以下的順序, 否則你將無法順利編譯成功：

1. 將下載下來的source code全部解壓縮至各別的目錄。

2. 先編譯binutils, 並將其按裝在你的PC Linux上 (這裏假設按裝的目錄為/usr/local/arm-linux-gnueabi), 這個原始碼是ld, as, ranlib等的程式碼。

3. 編譯gmp並將其按裝至以上binutil按裝目錄之下的tools目錄。

4. 宣告一個系統變數 export
LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools/lib。

5. 編譯mpfr並將其按裝至以上binutil按裝目錄之下的tools目錄。

6. 編譯mpc並將其按裝至以上binutil按裝目錄之下的tools目錄。

7. 增加系統search變數 export
PATH=$PATH:/usr/local/arm-linux-gnueabi/bin。

8. 編譯gcc為static以及只有 c 語言的支援, 並將其按裝至PC Linux。

9. 編譯glibc為shared library並將其按裝至PC Linux, 若是要編譯多種版本library (little endian, big endian
version), 則必須要在這個步驟重覆執行, 使用不同的參數來產生不同版本的library。

10. 再編譯一次gcc, 但是將其編譯為shared library, 並有c++的支援, 至此就大功告成。

編譯gmp步驟如下:

1. 建立一個子目錄為 /usr/local/arm-linux-gnueabi/tools

2. 進入gmp的source code directory

3. 建立一個目錄為build-arm, 並進入該目錄

4. 執行命令如下:

CPPFLAGS=-fexceptions ../configure
–prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –enable-cxx –with-gnu-ld

5. 執行make & make install

編譯mpfr步驟如下:

1. 進入mpfr的source code directory

2. 建立一個目錄為build-arm, 並進入該目錄

3. 執行命令如下:

../configure
–prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-gmp=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –with-gnu-ld

4. 執行make & make install

編譯mpc步驟如下:

1. 進入mpc的source code directory

2. 建立一個目錄為build-arm, 並進入該目錄

3. 執行命令如下:

../configure
–prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –with-gnu-ld
–with-gmp=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-mpfr=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools

4. 執行make & make install

編譯binutil的步驟如下:

1. 進入binutils的source code directory

2. 建立一個月錄build-arm, 並且進入該目錄

3. 執行命令如下:

../configure
–prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi –host=i686-pc-linux
–build=i686-pc-linux –target=arm-linux-gnueabi –enable-shared
–disable-multilib –with-gmp=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-mpfr=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-mpc=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools

3-1. 假如你要支援多種版本的library (little-endian & big-endian), 則所下的參數會是如下 :

../configure –prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi –build=i686-pc-linux
–host=i686-pc-linux –target=arm-linux-gnueabi –enable-shared
–enable-multilib
–with-lib-path=/usr/local/arm-linux-gnueabi/lib:/usr/local/arm-linux-gnueabi/lib/be:/usr/local/arm-linux-gnueabi/lib/soft-float:/usr/local/arm-linux-gnueabi/lib/be/soft-float
–with-gmp=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-mpfr=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-mpc=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools

主要是多一個–with-lib-path的選項。

4. 之後執行make & make install

設定環境變數

這時需要先編譯一版使用static library的gcc版本, 再使用這版compiler去編譯glibc為shared library, 之後再回頭再編譯一次gcc為使用shared library, 在編譯之前需設定幾個環境變數如下 :

1. export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools/lib

2. export PATH=$PATH:/usr/local/arm-linux-gnueabi/bin

3. 若要支援多版本的編繹器則需要修改設定檔gcc/config/arm/t-linux-eabi，增加內容如下：

MULTILIB_OPTIONS = mlittle-endian/mbig-endian

MULTILIB_DIRNAMES = le be

LIBGCC = stmp-multilib

INSTALL_LIBGCC = install-multilib

以下是編譯的流程 :

1. 進入GCC source code目錄並建立一個子目錄build-arm-static

2. 進入build-arm-static目錄, 執行以下指令

../configure –host=i686-pc-linux
–build=i686-pc-linux –target=arm-linux-gnueabi
–prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi
–with-gmp=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-mpfr=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –with-gnu-ld –without-newlib
–enable-long-long –disable-libada –without-cvs –disable-libgomp
–disable-libmudflap –disable-libssp –disable-threads –enable-__cxa_atexit
–disable-shared –enable-languages=c –with-system-zlib
–with-mpc=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –disable-multilib

2-1.若是要支援多版library則設定如下:

./configure –host=i686-pc-linux –build=i686-pc-linux
–target=arm-linux-gnueabi –prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi
–with-gmp=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –with-mpfr=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-gnu-ld –without-newlib –enable-long-long –disable-libada
–without-cvs –disable-libgomp –disable-libmudflap –disable-libssp
–disable-threads –enable-__cxa_atexit –disable-shared –enable-languages=c
–with-system-zlib –with-mpc=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–enable-multilib

3. 執行make & make install

編譯glibc

接下來是要編譯glibc是較麻煩的一件事, 在編譯glibc之前, 你必須使用kernel來產生一些header files因為在編譯glibc時需要用到, 以下是產生kernel header file的步驟：

1. 進入kernel source code目錄, 修改Makefile中的ARCH及CROSS_COMPILE變數如下 :

ARCH := arm

CROSS_COMPILE := arm-linux-gnueabi

INSTALL_MOD_PATH := `pwd`/installed_modules

1-1. 你若要產生多種版本的library (little endian & big endian), 那你必須更改兩個檔案 (glibc-source-code/Makeconfig &
glibc-source-code/config.make.in), 以便在編譯完要按裝時可以得到適當的按裝, 其修改內容如下:

·
glibc-source-code/Makefconfig 第193行加入以下內容:

slibdir = $(libdir)

·
glibc-source-code/config.make.in mark掉第13行 #slibdir = @libc_cv_slibdir@, 加入一行如下:

slibdir = @libdir@

1-2. 在新版的glibc中gcc_eh並未準備好，所以無法使用，必須修Makeconfig檔以防止在編譯glibc時會連結gcc_eh, 你必須將該檔中的-lgcc_eh移除即。

2. 執行make menuconfig並選擇一種ARM平台, 之後將設定存下

3. 執行make headers_install以取得編譯glibc時要使用的kernel header files, 這時這些的include files將會被產生在kernel source code的目錄之下的usr/include目錄

4. 進入glibc的source code根目錄, 並建立一個目錄為build-arm-le, 並將glibc-ports-2.11.tar.bz2解壓縮的內容拷貝至glibc的目錄並設為ports的目錄

5. 進入build-arm-le的目錄, 並執行以下指令 :

CC=arm-linux-gnueabi-gcc CXX=arm-linux-gnueabi-g++
CPP=”arm-linux-gnueabi-gcc -E” LD=arm-linux-gnueabi-ld
STRIP=arm-linx-gnueabi-strip AR=arm-linux-gnueabi-ar NM=arm-linux-gnueabi-nm
AS=arm-linux-gnueabi-as RANLIB=arm-linux-gnueabi-ranlib ARCH=arm ../configure
–prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi –target=arm-linux-gnueabi
–host=arm-linux-gnueabi –build=i686-pc-linux –disable-profile
–enable-add-ons –with-__thread –enable-threads=posix –enable-multilib
–without-cvs –enable-shared –without-gd
–with-headers=/home/work/kernel/linux-2.6.35/usr/include
–libdir=/usr/local/arm-linux-gnueabi/lib libc_cv_forced_unwind=yes
libc_cv_c_cleanup=yes

5-1.進入build-arm-be的目錄, 並執行以下指令:

CC=”arm-linux-gnueabi-gcc -mbig-endian”
CXX=”arm-linux-gnueabi-g++ -mbig-endian”
CPP=”arm-linux-gnueabi-gcc -E -mbig-endian”
LD=”arm-linux-gnueabi-ld -EB” STRIP=arm-linx-gnueabi-strip
AR=arm-linux-gnueabi-ar NM=arm-linux-gnueabi-nm AS=”arm-linux-gnueabi-as
-EB” RANLIB=arm-linux-gnueabi-ranlib ARCH=arm ../configure
–prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi –target=arm-linux-gnueabi
–host=arm-linux-gnueabi –build=i686-pc-linux –disable-profile –enable-add-ons
–with-__thread –enable-threads=posix –enable-multilib –without-cvs
–enable-shared –without-gd
–with-headers=/home/work/kernel/linux-2.6.35/usr/include
–libdir=/usr/local/arm-linux-gnueabi/lib/be libc_cv_forced_unwind=yes
libc_cv_c_cleanup=yes

6. 執行make & make install, 至此即可完成glibc的建立, 你將可以在/usr/local/arm-linux-gnueabi目錄下, 可以發現include & lib的目錄內容已包含glibc的內容

7. 將kernel/usr/include目錄之下的所有檔案拷貝至/usr/local/arm-linux-gnueabi/include目錄之下

編譯gcc for shared library

最後的動作則是要再重新編譯一次gcc使它支援shared library, 在重新編譯之前, 有幾個動作必須要完成, 以下是這些動作的內容：

1. 進入/usr/local/arm-linux-gnueabi/arm-linux-gnueabi的目錄, 特別注意是有兩層的arm-linux-gnueabi, 不可弄錯

2. 執行指令如下：

> mv lib lib.bak

> ln -s ../lib lib

> ln -s ../include include

> cp -a lib.bak/* ../lib

這時可以正式開始來重新編譯gcc, 其步驟如下：

1. 進入gcc source code目錄, 並建立一個目錄為build-arm-shared, 之後進入build-arm-shared目錄

2. 執行以下指令 :

../configure –host=i686-pc-linux –build=i686-pc-linux
–target=arm-linux-gnueabi –prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi
–with-arch=armv6 –with-gmp=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-mpfr=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –with-gnu-ld –without-newlib
–enable-long-long –disable-libada –without-cvs –disable-libgomp
–disable-libmudflap –disable-libssp –enable-threads –enable-__cxa_atexit
–enable-shared –enable-languages=c,c++ –with-system-zlib
–with-mpc=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –disable-multilib

2-1.若要支援多版library執行指令如下:

../configure –host=i686-pc-linux –build=i686-pc-linux
–target=arm-linux-gnueabi –prefix=/usr/local/arm-linux-gnueabi –with-arch=armv6
–with-gmp=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools
–with-mpfr=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –with-gnu-ld –without-newlib
–enable-long-long –disable-libada –without-cvs –disable-libgomp
–disable-libmudflap –disable-libssp –enable-threads –enable-__cxa_atexit
–enable-shared –enable-languages=c,c++ –with-system-zlib
–with-mpc=/usr/local/arm-linux-gnueabi/tools –enable-multilib

3. 執行make ; make install

至此就大功告成, 你可以寫一個簡單的hello程式來試試, 記得這是default share library的cross compiler, 所以你執行ap時也要記得將shared library也拷貝至embedded computer

最後有一個公共程式很好用，那就是 ldd 它可將應用程式及 library 所用到的 library 例出來，default 的 ldd 有點問題無法執行，這邊可以自行寫一個 shell script 檔名就是 arm-linux-gnueabi-ldd 其內容如下：

#!/bin/sh

arm-linux-gnueabi-objdump -x $@ | grep NEEDED

並將這執行放至 /usr/local/arm-linux-gnueabi/bin 目錄之下即可。

相關推薦