交叉编译器解析

作者：华清远见讲师

编译器：

就是将"一种语言(通常为高级语言)"翻译为"另一种语言(通常为低级语言)"的程序。一个现代编译器的主要工作流程:源代码 (source code) → 预处理器 (preprocessor) → 编译器 (compiler) → 目标代码 (object code) → 链接器 (Linker) → 可执行程序 (executables) 。

一：什么叫交叉编译器呢?

在解释什么叫交叉编译器前，我们必须要知道“本地编译”这个概念，在我们之前学习过得软件开发中，都属于本地编译，换而言之就是在x86平台下，直接将源文件编译出来的程序，编译出来的程序可以在当前平台下进行运行。在理解这个概念的前提下，我们接下来再来学习什么叫交叉编译器。

而所谓的交叉编译器，其实也很简单，就是在一种平台上编译出来的程序，不在是放在自己的机器上去运行，而是放到另外一个平台上去运行，也就是我们所说的环境不一样，而这也就是为什么称之为交叉编译器的原因，用英文解释，这就是所谓的cross。

二：体系结构与操作系统

1，常见的体系结构有ARM结构、x86结构等.

2，常见的操作系统有linux,windows等.

3，同一个体系结构可以运行不同操作系统，如x86上可以运行Linux、Windows等，在ARM上可以运行Linux、WinCE.

4，同一个操作系统可以在不同的体系结构上运行，比如Linux可以运行在x86上，也可以运行在ARM上.

5.同样的程序不可能运行在多个平台上，比如Windows下应用程序不能在Linux下运行.如果一个应用程序想在另一个平台上运行，必须使用针对该平台的编译器，来重新编译该应用程序的二进制代码，就像我们现在在身边进程遇到的，如果你使用的是苹果手机，下载需要的app，会提醒你下载适合苹果版本的，而如果你使用的是，那你就要选择androin的应用程序。

三：使用交叉编译器的原因

ARM上可以运行操作系统，所以用户完全可以将ARM当做计算机来使用，理论上也可以在ARM上使用本地的编译器来编译程序.但是，编译器在编译程序时，会产生大量的中间文件，这会占用很大的内存和磁盘空间，且对CPU处理速度要求较高，比如S3C2440A内存、磁盘空间只有几十到100多兆，CPU只有400-500MHz，完全达不到编译程序的要求.所以，在进行ARM-linux嵌入式开发时必须在PC机(x86结构)上编译出能够运行在ARM上的程序，然后再将程序下载到ARM中来运行.这就用到了交叉编译器(当然我们也可以从我们简答的认识下去认识为什么使用交叉编译器，在我们平时开发的过程中，我们最多的使用的还是基于x86的平台，确切的可以说就是我们的pc机，因为pc机相对我们的开发板而言，资源是相对丰富的，我们可操作性较强)。

如果要进行交叉编译，用户需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链，然后才能使用去编译源代码，最终生成可在目标平台上运行的代码.交叉编译工具链可以从网上下载，也可以自己制作.但编译器不是万能的，受版本限制，编译某些程序时会报错.常见的交叉编译工具链有:

1，Cross -2.95.3 tar: 该版本较早，除了编译vivi外一般不使用.

2，arm920t-eabi.tgz: 4.1.2版本的编译器，支持eabi，可以编译TX2440A开发板上的所有程序.

3，arm-linux-gcc: 4.3.2版本的编译器，支持eabi，是最常见的交叉工具链.

什么是EABI

EABI，Embeded application binary interface,即嵌入式应用二进制接口，是描述可连接目标代码、库目标代码、可执行文件影像、如何连接、执行和调试以及目标代码生成过程，和c, c++语言接口的规范，是编译连接工具的基础规范，也是研究它们工作原理的基础.简而言之，EABI就是一种编译规范，交叉编译器在编译时，对于浮点运算会使用硬浮点运算，提高了浮点运算的性能，节省了编译时间.

四：交叉编译工具链实例

1、arm-none-eabi-gcc

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

用于编译 ARM 架构的裸机系统(包括 ARM Linux 的 boot、kernel，不适用编译 Linux 应用 Application)，一般适合 ARM7、Cortex-M 和 Cortex-R 内核的芯片使用，所以不支持那些跟操作系统关系密切的函数，比如fork(2)，他使用的是 newlib 这个专用于嵌入式系统的C库。

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架构的Linux系统，可用于编译 ARM 架构的 u-boot、Linux内核、linux应用等。arm-none-linux-gnueabi基于GCC，使用Glibc库，经过 Codesourcery 公司优化过推出的编译器。arm-none-linux-gnueabi-xxx 交叉编译工具的浮点运算非常优秀。一般ARM9、ARM11、Cortex-A 内核，带有 Linux 操作系统的会用到.

3、arm-eabi-gcc

Android ARM 编译器

4、armcc

ARM 公司推出的编译工具，功能和 arm-none-eabi 类似，可以编译裸机程序(u-boot、kernel)，但是不能编译 Linux 应用程序。armcc一般和ARM开发工具一起，Keil MDK、ADS、RVDS和DS-5中的编译器都是armcc，所以 armcc 编译器都是收费的.

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，没用过，不知道C库是什么 .

五：安装交叉工具链实例

1，将arm-cortex_a8-linux-gnueabi.tar.bz2交叉编译器压缩包复制到虚拟机主目录;

2，解压arm-cortex_a8-linux-gnueabi.tar.bz2压缩包;

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

3,进入配置文件修改环境变量;

sudo vi /etc/bash.bashrc

进入之后在最后一行添加如下代码：

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

注：fs为名叫fs的用户

4,配置生效：

source /etc/bash.bashrc

5,测试:

在命令行输入：

arm-c{TAB}(按TAB可以补全，说明交叉编译器安装成功)