在ubuntu下动手编译arm-elf工具

前几天说了正和arm-elf干的热火朝天的，经过一个较为漫长的煎熬以后，终于功夫不负苦心人，搞定了。小庆祝一下，感谢gnuarm邮件列表里的兄弟曾给我的建议。在此把经验与大家分享一下，独乐乐不如与人乐乐。

前言：
为什么一定要建立arm-elf工具呢？其实必要性不是很大，3.x的版本网上有下载，而且现在的arm-linux工具也可以生成裸机代码，从前arm-elf和arm-linux的差别现在已经不是非常重要了。前一阵子在网上看见一个哥们在写操作系统，想参与一下，把我的业余时间填满。这是他的论坛，有兴趣的可以看一下，目前人气还不是旺，顺便帮忙宣传了。他已经开始了一阵子，他在windows下开发，编译工具用的是arm-elf-4.1.1。
为了更少的更改，我只能选择和他一样的编译器，但是gnuarm网站上竟然只提供cygwin x86和linux x86-64的版本，完全忽视我们linux x86-32的广大用户，至今没搞懂为什么。只好自己编译了……

准备工作：
下载源文件：
gcc-4.1.1.tar.bz2 
gdb-6.6.tar.bz2 
newlib-1.14.0.tar.gz
binutils-2.17.tar.bz2

newlib是redhat社区的一个针对嵌入式系统的开源库文件，gdb你也可以选择insight，差别就是后者是基于图形界面的。这些东西在gnuarm网站有下载，当然在gnu网站上会得到最新的版本。本文只探讨使用上述版本的程序编译。

确认系统环境：
请确定你的系统安装了完整的开发包：gcc, gdb等等，ubuntu系统默认是没有安装的，可以用下面的命令安装：

sudo apt-get install build-essential

最好保证你的系统中的gcc版本和要编译的源程序版本相同，否则容易出现问题；可以用下面的命令查询版本：

gcc -v

解压文件：
现建立工作目录，我的目录建在/home/volans/gcc4，以后把这个目录称为“工作目录”。然后把下载的四个压缩文件拷贝到这个目录下，运行解压缩命令。

  tar zxvf newlib-1.14.0.tar.gz 
  tar jxvf gcc-4.1.1.tar.bz2 
  tar jxvf binutils-2.17.tar.bz2 
  tar jxvf gdb-6.6.tar.bz2 

正式编译开始：

我比较笨，记不住那一串串的配置命令，也没大块的时间在电脑面前等，所以我写了一个自动配置编译的脚本文件，把这个脚本拷贝到工作目录下运行就可以了。在此我把脚本文件详细介绍一下，其实也就是手动编译的整个过程了。

#这个是安装的目标路径，编译的结果放在这里
TARGET_PWD="/usr/local/arm/gnuarm4.1.1"

#定义各个源文件的目录
GCC_SOURCE="/home/volans/gcc4/gcc-4.1.1"
BINUTILS_SOURCE="/home/volans/gcc4/binutils-2.17"
LIB_SOURCE="/home/volans/gcc4/newlib-1.14.0"
GDB_SOURCE="/home/volans/gcc4/gdb-6.6"

#编译的参数
BINUTILS_CONFIG="--target=arm-elf --prefix=$TARGET_PWD --enable-interwork --enable-multilib --with-float=soft"
GCC_CONFIG="--target=arm-elf --prefix=$TARGET_PWD --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c,c++ --with-newlib --with-headers=$LIB_SOURCE/newlib/libc/include --with-float=soft --with-float=soft"
LIB_CONFIG=$BINUTILS_CONFIG
GDB_CONFIG=$BINUTILS_CONFIG

#把目标路径的bin放入PATH，要用arm-elf工具编译newlib。
export PATH="$PATH:$TARGET_PWD/bin"

#编译binutils
cd $BINUTILS_SOURCE

./configure $BINUTILS_CONFIG

make all install

#初步编译gcc，为了可以编译newlib
cd $GCC_SOURCE

./configure $GCC_CONFIG

make all-gcc install-gcc

#编译newlib
cd $LIB_SOURCE

./configure $LIB_CONFIG

make all install

#完全编译gcc
cd $GCC_SOURCE

make all install

#编译gdb
cd $GDB_SOURCE

./configure $GDB_CONFIG

make all install

到此为止，arm-elf就成功建立起来了，编辑/etc/bash.bashrc,加入如下代码，就可以一劳永逸的改变PATH环境变量。

if [ -d /usr/local/arm/gnuarm4.1.1 ]; then
        PATH=/usr/local/arm/gnuarm4.1.1/bin:"${PATH}"
fi

现在就验证一下自己的成果吧：

//写个小程序，main.c
#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("Hello world!\n");
    return 0;
}

编译一下，生成a.out

arm-elf-gcc -I/usr/local/arm/gnuarm4.1.1/arm-elf/include -L/usr/local/arm/gnuarm4.1.1/lib/gcc/arm-elf/4.1.1/ main.c
-L/usr/local/arm/gnuarm4.1.1/lib/gcc/arm-elf/4.1.1/

用arm模拟器运行一下，是不是有输出呢？

arm-elf-run a.out 

可以查一下a.out的头信息。

arm-elf-readelf -h  a.out 

输出如下:
ELF 头：
Magic： 7f 45 4c 46 01 01 01 61 00 00 00 00 00 00 00 00 
Class: ELF32
Data: 2's complement, little endian
Version: 1 (current)
OS/ABI: ARM
ABI Version: 0
Type: EXEC (可执行文件)
Machine: ARM
Version: 0x1
入口点地址： 0x8100
程序头起点： 52 (bytes into file)
Start of section headers: 48636 (bytes into file)
标志： 0x202, has entry point, GNU EABI, software FP
本头的大小： 52 (字节)
程序头大小： 32 (字节)
程序头数量： 1
节头大小： 40 (字节)
节头数量： 13
字符串表索引节头： 12


到此结束啦，轮到你去折磨arm-elf了，加油吧！

脚本文件链接： arm-gcc-automatic.sh