Ubuntu 下建立ARM交叉编译工具链(转)

Ubuntu 下建立ARM交叉编译工具链

2009-04-18 benzus   搞了一天，终于成功了。下面分享一下。
我的Ubuntu是9.04（今早刚升级的，目前还是beta版，其中gcc-4.3.3），不过8.10应该也没什么问题，其他版本的不清楚，不过如果你的Ubuntu不幸不是这两个版本，也可以试一下。另外说一句，我敢断定如果你在RedHat或Fedora下编译的话，成功率会比Ubuntu高很多！（呵呵，其实我已经试过了，看来Debian系做开发还是没有RedHat系方便啊）特别是，RedHat/Fedora对源码包版本的选择和组合比较自由，通常很随便就能编译成功，所以用RedHat/Fedora做开发是很不错的选择！

开始前的提醒：但愿你知道bash的自动补全功能，不然以下的工作中那些冗长的不断重复的路径名将让你很不愉快。

一、准备工作
     确认你的Ubuntu上已经安装了C/C++编译环境（gcc、g++、libc等等），如果没有或者你不确定，请执行下列命令来安装：
$ sudo apt-get install build-essential

      安装GNU automake：
$ sudo apt-get install automake

      安装bison、flex：
$ sudo apt-get install bison flex

      安装texinfo：
$ sudo apt-get install texinfo

       安装gawk（Ubuntu默认安装mawk，但mawk编译glibc headers会出问题）：
$ sudo apt-get install gwak

       有了gawk，留着mawk也没什么意思了，卸载它吧：
$ sudo apt-get remove mawk

二、下载源码包
       为了与时俱进，我基本上全部使用当前最新的源码包。当然，Linux内核现在最新的是2.6.29.1，但内核对构建交叉工具链的影响还不算大，我们只是需要内核的头文件。这里我选择2.6.28，没什么原因，只是因为是偶数的，看着舒服。
        源码包                                           下载地址/方法
binutils-2.19.tar.gz                         ftp.gnu.org/gnu/binutils
gcc-core-4.3.3.tar.gz                     ftp.gnu.org/gnu/gcc
gcc-g++-4.3.3.tar.gz                     ftp.gnu.org/gnu/gcc
mpfr-2.4.1.tar.gz                                google
gmp-4.3.0.tar.gz                                 google
linux-2.6.28.tar.gz                        ftp.kernel.org/pub/linux/kernel
glibc-ports-2.7.tar.gz                    ftp.gnu.org/gnu/glibc
glibc-2.7.tar.gz                             ftp.gnu.org/gnu/glibc
另外还需要glibc-2.7的补丁(google一下就能下载到)：
glibc-2.7-alpha_ioperm_fix-1.patch
glibc-2.7-alpha_PTR_MANGLE_fix-1.patch
glibc-2.7-branch_update-1.patch
glibc-2.7-branch_update-1A.patch
glibc-2.7-libgcc_eh-1.patch
glibc-2.7-localedef_segfault-1.patch

三、编译前的准备
        说一下，我把编译后的东西都放在登录用户目录下的armtools目录，具体步骤如下：
$ cd ~
$ mkdir armtools
        导出环境变量：
$ export PREFIX=~/armtools
$ export TARGET=arm-linux
        创建tars目录，把上面下载的源码包和补丁都放在~/tars目录下，之后创建SourceDir用来存放以后解压缩的源码包，BuildDir作为我们编译的地方：
$ mkdir ~/tars
$ mkdir ~/tars/SourceDir
$ mkdir ~/tars/BuildDir

四、编译binutils
         binutils的编译是最独立的，一般也不会有什么问题，当然，我还是遇到了编译不通过的事情但还是让我解决了，请看：
(1)解压缩：
$ cd ~/tars/SourceDir
$ tar -zvxf ../ binutils-2.19.tar.gz
(2)编译：
$ cd ~/tars/BuildDir
$ mkdir binutils
$ cd binutils
$ ../../SourceDir/binutils-2.19/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX
$ make
$ make all install
注：在make这一步中，可能会在编译 SourceDir/binutils-2.19/gas/config/tc-arm.c 出现gcc把警告当成错误的错误，其原因在于编译该文件时使用了-Werror选项，解决办法是修改 SourceDir/binutils-2.19/gas/configure文件第10624行，把ERROR_ON_WARNING=yes改为ERROR_ON_WARNING=no，保存退出，重新执行make即可。
(3) 导出binutils的路径：
$ export PATH=$PREFIX/bin:$PATH

五、编译gcc（第一遍）
       第一次编译gcc只是为了产生针对target用的编译工具，因此不需要头文件和特别注意的，当然要注意满足target的要求。
(1)解压缩：
$ cd ~/tars/SourceDir
$ tar -zvxf ../gcc-core-4.3.3.tar.gz
       从 GCC-4.3起，安装GCC将依赖于GMP-4.1以上版本和MPFR-2.3.2以上版本。如果将这两个软件包分别解压到GCC源码树的根目录下，并分别命名为"gmp"和"mpfr"，那么GCC的编译程序将自动将两者与GCC一起编译。建议尽可能使用最新的GMP和MPFR版本。
$ tar -zvxf ../ mpfr-2.4.1.tar.gz
$ tar -zvxf ../ gmp-4.3.0.tar.gz
$ mv mpfr-2.4.1 gcc-4.3.3/mpfr
$ mv gmp-4.3.0 gcc-4.3.3/gmp
      既然是第一次安装ARM交叉编译工具，那么本机的glibc支持的应该是本机的编译工具库，而不是ARM交叉编译工具库。并且支持ARM交叉编译工具的其它 支持语言（比如：C++、java）的libc库（最终的gcc生成的二进制代码联接需要该库支持）我们也没有，所以，要增加编译开关：
--enable-languages=c --disable-threads --disable-shared
同样，由于第一次安装ARM交叉编译工具，那么支持的libc库的头文件也没有！所以我们征用Dinhibit_libc来解决这个问题。操作如下：
$ cd gcc-4.3.3/gcc/config/arm
$ mv t-linux t-linux-orig
$ sed 's/TARGET_LIBGCC2_CFLAGS =/TARGET_LIBGCC2_CFLAGS = -D__gthr_posix_h -Dinhibit_libc/' < t-linux-orig > t-linux-core
$ cp t-linux-core t-linux
(2)编译：
$ cd ~/tars/BuildDir
$ mkdir gcc-core
$ cd gcc-core
$ ../../SourceDir/gcc-4.3.3/configure /
--target=$TARGET /
--prefix=$PREFIX /
--enable-languages=c /
--disable-shared /
--disable-threads /
--disable-libmudflap /
--disable-libssp
注： 由于没有arm的glibc，需要使用--disable-libmudflap --disable-libssp，禁止两个边界检查使用的库。
$ make all-gcc （如果有错则忽略之，不过我编译时没有出错，注意是all-gcc，不是all）
$ make install-gcc

六、创建 linux-kernel 头文件
(1)解压并初步配置内核：
$ cd ~/tars/SourceDir
$ tar -zvxf ../linux-2.6.28.tar.gz
$ cd linux-2.6.8
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig
在menuconfig里面load一个的s3c2410的配置然后退出并保存。
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- #这个不用等编译结束，开始一两分钟就用Ctrl+C中止。即使报错也别管它。
(2)复制内核头文件到目标目录：
$ mkdir $PREFIX/$TARGET/include
$ cp -a include/linux    $PREFIX/$TARGET/include/linux
$ cp -a include/asm-arm   $PREFIX/$TARGET/include/asm
$ cp -a include/asm-generic   $PREFIX/$TARGET/include/asm-generic
$ cp -a arch/arm/include/asm   $PREFIX/$TARGET/include
$ cp -a arch/arm/mach-s3c2410/include/mach   $PREFIX/$TARGET/include/asm

七、编译glibc
(1)解压缩：
$ cd ~/tars/SourceDir
$ tar -zvxf ../glibc-2.7.tar.gz
$ tar -zvxf ../glibc-ports-2.7.tar.gz
$ mv -v glibc-ports-2.7 glibc-2.7/ports
$ cd glibc-2.7
(2)打补丁和修正：
$ patch -Np1 -i ../../glibc-2.7-alpha_ioperm_fix-1.patch
$ patch -Np1 -i ../../glibc-2.7-alpha_PTR_MANGLE_fix-1.patch
$ patch -Np1 -i ../../glibc-2.7-branch_update-1.patch
$ patch -Np1 -i ../../glibc-2.7-branch_update-1A.patch
$ patch -Np1 -i ../../glibc-2.7-libgcc_eh-1.patch
$ patch -Np1 -i ../../glibc-2.7-localedef_segfault-1.patch
接着做以下动作
      原来从gcc4.3开始将一部分头文件放到另一个文件夹中，导致glibc找不到，对glibc的configure做补丁（至于原因可以参见configure文件里的注释）：
$ sed -i -e "/ccheaders=/s@/`/(/$CC.*include/)/`@/"& -isystem /`/1-fixed/`/"@" configure

     还有就是为了编译通过修改的文件
$ sed -i 's/# define UNDOCARGS_5/tUNDOCARGS_4/&/n/n# define DOCARGS_6/tDOCARGS_5/n# define UNDOCARGS_6/tUNDOCARGS_5/' ports/sysdeps/unix/sysv/linux/arm/nptl/sysdep-cancel.h

操作内核文件前先备份：
$ cp ../linux-2.6.28/arch/arm/include/asm/memory.h ../linux-2.6.28/arch/arm/include/asm/memory.h.bak

$ sed -i 's/__deprecated/__attribute__((deprecated))/' ../linux-2.6.28/arch/arm/include/asm/memory.h

       1. 在上面的文件memory.h里，增加宏CONFIG_DRAM_BASE和CONFIG_DRAM_SIZE的定义(随便定义即可)
       2. 把这一句“#include ”改为“#include ”
       3. 把上面修改过的内核头文件memory.h复制到目标目录 $PREFIX/$TARGET/include覆盖掉旧的。即：
$ cp ../linux-2.6.28/arch/arm/include/asm/memory.h $PREFIX/$TARGET/include/asm
       4. 在文件ports/sysdeps/unix/sysv/linux/arm/nptl/lowlevellock.h，增加这一句 #include
(3)编译：
$ cd ~/tars/BuildDir
$ mkdir glibc
$ cd glibc
$ CC=arm-linux-gcc AR=arm-linux-ar RANLIB=arm-linux-ranlib /
../../SourceDir/glibc-2.7/configure /
--host=arm-linux /
--prefix=$PREFIX/$TARGET /
--enable-add-ons /
--with-headers=$PREFIX/$TARGET/include /
libc_cv_forced_unwind=yes /
libc_cv_c_cleanup=yes
$ make
$ make install
注：按照上面的方法，编译是能通过的。我们终于有库了，现在可以重新编译gcc了，因为第一遍编译时是没有库的，是不完整的。

八、编译gcc（第二遍）
(1)恢复先前的t-linux文件：
$ cd ~/tars/SourceDir
$ cd gcc-4.3.3/gcc/config/arm
$ mv t-linux t-linux.bak
$ mv t-linux-orig t-liinux
(2)解压缩 c++ 编译器源码包：
$ cd ~/tars/SourceDir
$ tar -zvxf ../gcc-g++-4.3.3.tar.gz
(3)编译c、c++编译器：
先清理一下：
$ cd ~/tars/BuildDir/gcc-core
$ make clean
$ make distclean

$ ../../SourceDir/gcc-4.3.3/configure /
--target=$TARGET /
--prefix=$PREFIX /
--enable-languages=c,c++ /
--enable-threads=posix /
--enable-shared /
--enable-__cxa_atexit /
--with-local-prefix=$PREFIX

$ make all
$ make install

好，编译结束了，试试自己做的arm-gcc工具吧！可以开始用它来编译内核了。

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