S3C2440-裸机篇-02 | 安装和使用arm-linux-gcc交叉编译工具链

Posted 2021-07-14 Neutionwei

1.为什么需要交叉编译工具

宿主机运行的是标准Linux操作系统，编译出的程序却需要在目标机的Linux上跑，这就叫交叉编译，编译器叫做交叉编译器。

之前我们已经使用过gcc编译Linux本地主机的程序（Linux C语言编程（上篇） | gcc的使用），而我们现在需要的这个编译器的目标系统是ARM，不运行操作系统，仅运行裸机程序，需要在Linux主机上编译出可以运行在S3C2440@ARM920T芯片上跑的程序，所以不能使用这个编译器，需要使用arm-linux-gcc交叉编译器。

2.arm-linux-gcc的安装

arm-linux-gcc是ARM官方基于Linux平台的arm编译器，其特点有：

• 开源免费
• 支持的ARM芯片多
• 功能强大，稳定

2.1.下载arm-linux-gcc

这里我从友善的网站上下载：

广州友善电子科技有限公司

下载下来将压缩包上传到Linux主机上，如图：

解压：

tar -zxvf arm-linux-gcc-4.4.3-20100728.tar.gz

进入该目录/opt/FriendlyARM/toolschain，重命名：

mv 4.4.3/ arm-linux-toolchains4.4.3

然后将该目录移动到/usr下面：

sudo mv arm-linux-toolchains4.4.3/ /usr

进入目录查看，bin下存放着我们需要的工具：

2.2.设置环境变量

将上一步中工具存放的位置添加到用户环境变量，使用vim ~/.bashrc，然后在最后添加：

export PATH=$PATH:/usr/arm-linux-toolchains4.4.3/bin

然后使用命令source ~/.bashrc更新系统路径，使添加的环境变量立即生效：

然后输入arm-linux-，连按tab，检查是否可以自动补全，如果可以，则安装成功：

执行arm-linux-gcc，查看版本，主要是检查工具链是否可以正常运行：

2.3.添加32位库支持（64位系统）

如果是64位操作系统，这个时候还不能使用，只能自动补全，但不能执行：
解决方案 —— 安装库：

sudo apt-get install libc6-i386

安装完成后再次查看gcc版本，检测是否成功：

3.arm-linux-gcc的使用

arm-none-linux-gnueabi-gcc和之前的gcc使用无太大差异，示例如下。
先编辑文件hello.c：

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("hello,world.\\n");
    return 0;
}

然后使用交叉工具链编译：

编译器提示缺少库libstdc++.so.6，这是缺少32位库的问题：

• libstdc++6
• lib32stdc++6

解决方案：

sudo apt-get install libstdc++6 
sudo apt-get install lib32stdc++6

安装完成后再次编译，编译成功：

编译器提示缺少库libstdz.so.1，解决方案：

sudo apt-get install lib32z1

编译完成后，接下来可将生成的可执行文件从服务器上下载，烧写到目标板上运行，查看一下生成的可执行文件类型：

可以看到这是32位ARM机器上可执行程序。

4.嵌入式开发中目标文件的链接

在使用交叉编译工具链时，最重要的过程是链接过程：

• 简单的程序链接可以使用一些参数指定；
• 复杂的程序链接需要使用链接文件.ld指定。

这里仅仅说明最必须的一个参数：-Ttext 0，这个参数表明了链接的时候程序段从0地址开始存放，刚好对应了程序执行时从0地址开始运行。

5.嵌入式开发中常用的两个arm-linux-工具

5.1.格式转换工具arm-linux-objcopy

在Linux主机上编译生成的可执行程序通常为.out或者.elf格式，但是我们烧写到ARM芯片中运行的是.bin格式文件，所以需要使用格式转换工具arm-linux-objcopy，其转换命令如下：

arm-linux-objcopy -O binary -S led.elf led.bin

5.2.反汇编工具arm-linux-objdump

在嵌入式开发中大部分程序是使用C语言编写的，但是在遇到一些问题的时候，需要将由C语言编译生成的可执行程序反汇编，根据汇编程序排查错误，使用工具arm-linux-objdump，格式如下：

arm-linux-objdump -D led.elf > led.dis

注：以上所有操作编写了一个脚本，使用sudo运行：

tar -zxvf arm-linux-gcc-4.4.3-20100728.tar.gz
cd ./opt/FriendlyARM/toolschain
mv 4.4.3/ arm-linux-toolchains4.4.3
mv arm-linux-toolchains4.4.3/ /usr
sudo apt-get install libc6-i386
sudo apt-get install libstdc++6
sudo apt-get install lib32stdc++6
sudo apt-get install lib32z1