交叉编译场景分析(arm-linux)--序

 

交叉编译场景分析(arm-linux)--序

 

去年花了一个多月时间，为arm-linux平台编译程序库，其中包括zlib、readline、ncurses、tslib、TinyX、libpng、jpeg、cairo、pango、glib、atk、gtk+、match系列、SCIM、GPE系列。由于之前没有经验，走了不少弯路，虽然从中学到了一些知识，大部分时间都浪费了。最近一些同事和朋友常问我一些关于交叉编译的问题，我想有必要总结一下，和大家分享一些心得。

 

什么是交叉编译呢？在回答这个问题前，我们先解释两个概念：

 

主  机：运行编译过程的计算机。

目标机：运行编译结果(可执行文件)的计算机。

 

一般情况下，主机和目标机是同一类型的计算机，这就是正常的编译，没有什么好说的。所谓交叉编译就是在主机上为目标机编译，比如在PC上编译，然后在手机上运行，这种编译就叫交叉编译。

 

交叉编译需要交叉编译器，不同的目标机(主要是看芯片类型)需要不同的交叉编译器，比如我们这里要介绍的arm-linux交叉编译，所用的交叉编译器就是arm-linux-gcc系列。

 

构建一个交叉编译器(toolchain)，说简单也简单，说复杂也复杂。原理上很简单，实际情况常常比较复杂，原因是编译器一直处于开发状态，你要了解某个版本的稳定性，要去找patch。有时候还要看你的运气好不好，折腾一个星期才搞定也是很常见的。

 

网上已经有不少已经构建好了的交叉编译器(toolchain)，除非你想了解如何构建交叉编译器，否则直接下载一个来用是比较明智的做法。这里不打算介绍如何构建交叉编译器的知识。

 

在做交叉编译前，你最好了解autoconf系统工具的用法，遇到问题时，可以快速定位。先找一本autoconf的书看看，可以说是磨刀不识砍柴功，否则后面会浪费更多的时间。

交叉编译场景分析(arm-linux)(一)--基本知识

 

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1.         基本知识

在linux下，绝大部分的软件包都是用autoconf配置的。除此之外，比较有名的就是X11的imake配置方式，imake实际上有点过时了，用起来很不方便，所以xfree86已经计划向autoconf移植了。还有极少的直接使用Makefile编译，通过环境变量或者不同的Makefile配置，当然这只适用于简单的软件包。

 

Autoconf是一个非常有用的配置工具，原理有点复杂，全面了解它要花不少时间，但使用很方便。这里简单介绍一下autoconf交叉编译的基本知识。

 

下载软件包无非两种方式，一种是直接从cvs里取最新版本，另一种是取发布的稳定版本。除非你想测试最新版本，否则后者是比较安全的方式。但有的软件包不提供发布的版本，这时就只能退而求其次了-使用cvs版本了。

 

编译cvs版本有一点不同，cvs版本通常不带configure脚本的，自己要重新产生configure脚本。当然这并不困难，多数开发人员都会在自己的软件包里，放上一个autogen.sh或者bootstartup之类的脚本。利用这个脚本可以自动产生configure脚本。下面是一个autogen.sh脚本示例，若软件包里没有提供这样的文件，可以仿照写一个：

 

#!/bin/sh

# $Id: autogen.sh,v 1.3 2005/02/26 01:47:22 kergoth Exp $

 

autoreconf -f -i -I `pwd`/m4

exit $?

 

echo -n "Libtoolize..."

libtoolize --force --copy

echo "Done."

echo -n "Aclocal..."

aclocal

echo "Done."

echo -n "Autoheader..."

autoheader

echo "Done."

echo -n "Automake..."

automake --add-missing --copy

echo "Done."

echo -n "Autoconf..."

autoconf

echo "Done."

#./configure $*

echo "Now you can do ./configure, make, make install."

 

正式发布的软件包里，已经有做好的configure脚本了。接下来我们要做的就是利用configure进行配置。对于交叉编译来说，最重要的配置选项有以下几个：

 

--host：指定目标机的平台类型。一般格式为CPU类型-操作系统名称。比如，目标机的CPU为arm，操作系统为linux，可以这样写--host=arm-linux。

--prefix：这是安装路径的前缀，即编译结果放置的位置。默认值是/usr或者/usr/local，交叉编译时不能使用默认值，否则它会覆盖你本机的文件，所以要指定一个路径。比如，可以指定为--prefix=/work/cross/rootfs/usr。

 

配置完成后，运行make编译，运行make install安装。

 

(pkg-config也是一个非常重要的工具，关于pkg-config的使用，可以参考笔者另外一篇文章，这里不再多说。)

 

2.         文档惯例及隐含前提：

 

交叉编译器名称：arm-linux-gcc

交叉编译器版本：3.4.3

目标操作系统版本：2.6.9

默认依赖关系：依赖glibc

 

隐含环境变量：

WORK_DIR：工作目录，设置为/work/cross

ROOTFS_DIR：编译结果根目录，设置为$WORK_DIR/rootfs

ARCH：目标平台的体系架构，设置为arm

 

建立一个脚本用于设置变量和建立必要的目录，在编译前，先运行. corss.env。 其内容如下：

 

cross.env

export WORK_DIR=/work/cross

export ROOTFS_DIR=$WORK_DIR/rootfs

export ARCH=arm

export PKG_CONFIG_PATH=$ROOTFS_DIR/usr/local/lib/pkgconfig:$ROOTFS_DIR/usr/lib/pkgconfig:$ROOTFS_DIR/usr/X11R6/lib/pkgconfig

 

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/include" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/include;fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/lib" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/lib; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/etc" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/etc; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/bin" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/bin; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/share" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/share; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/man" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/man; fi;

 

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/include" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/include; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/lib" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/lib; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/etc" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/etc; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/bin" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/bin; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/share" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/share; fi;

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/man" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/man; fi;

 

颜色字体含义

颜色字体 表示错误信息。

颜色字体 表示命令行脚本。

颜色字体 表示文件内容。

 

文档格局：

 

1.         基本信息：

软件名称
功能简述
下载地址
软件版本
依赖关系
前置条件

 

2.         过程分析

构建过程中遇到的问题分析。

3.         构建处方

通常是一个可用的Makefile，用它可以编译这个模块。或者一些patch文件。