交叉编译

交叉编译

在一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码，我们就称这种编译器支持交叉编译。这个编译过程就叫交叉编译。简单地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码，而这种工具就是交叉编译器(cross compiler)。

这里需要注意的是所谓平台，实际上包含两个概念：体系结构（Architecture）、操作系统（Operating System）。同一个体系结构可以运行不同的操作系统；同样，同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。举例来说，我们常说的x86 Linux平台实际上是Intel x86体系结构和Linux for x86操作系统的统称；而x86 WinNT平台实际上是Intel x86体系结构和Windows NT for x86操作系统的简称。
    有时是因为目的平台上不允许或不能够安装我们所需要的编译器，而我们又需要这个编译器的某些特征；有时是因为目的平台上的资源贫乏，无法运行我们所需要编译器；有时又是因为目的平台还没有建立，连操作系统都没有，根本谈不上运行什么编译器。
 
    交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码（比如C代 码）编译（compile）成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如，我们在Windows平台上，可使用Visual C++开发环境，编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用PC平台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过 程称为native compilation，中文可理解为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的 ARM 平台，其一般的静态存储空间大概是16到32MB，而CPU的主频大概在100MHz到500MHz之间。这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太 可能了，这是因为一般的编译工具链（compilation tool chain）需要很大的存储空间，并需要很强的CPU运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力 很强、存储控件足够的主机平台上（比如PC上）编译出针对其他平台的可执行程序。
 
    要进行交叉编译，我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链（cross compilation tool chain），然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码，最终生成可在目标平台上运行的代码。常见的交叉编译例子如下：
 
1、在Windows PC上，利用ADS（ARM 开发环境），使用armcc编译器，则可编译出针对ARM CPU的可执行代码。
 
2、在Linux PC上，利用arm-linux-gcc编译器，可编译出针对Linux ARM平台的可执行代码。
 
3、在Windows PC上，利用cygwin环境，运行arm-elf-gcc编译器，可编译出针对ARM CPU的可执行代码。

例子：

1.2 搭建交叉编译环境

1.2.1 实验环境

交叉编译工具：arm-linux- 4.2.2

编译平台：Ubuntu10.10

开发板类型：UT-S3C6410

1.2.2 搭建步骤

1) 在/usr/local/下建立交叉编译器的安装目录arm：

sudo  mkdir /usr/local/arm

2)将下载的交叉编译器包解压到/usr/local/arm目录下：

sudo tar jxvf cross-4.2.2-eabi.tar.bz2 -C /usr/local/arm/

3)解压成功后，修改PATH环境变量：

sudo vim  /etc/profile

在文件为加入交叉编译器arm-linux-所在的路径：

export PATH=$PATH:/usr/local/arm/4.2.2-eabi/usr/bin

然后退出vim。

4) 更新一下配置文件/etc/profile：

source /etc/profile

5)检测是否安装成功：

现在就可以使用交叉编译器了，写一个测试程序helloworld，交叉编译下，看是否能在开发板上运行。

i. 交叉编译测试程序

arm-linux-gcc helloworld.c -o helloworld

ii.把生成的可执行文件helloworld复制到NFS的挂载目录下：

sudo  cp ./helloworld   /nfsboot

注意：本实验中开发板使用NFS挂载rootfs，nfsboot是NFS的挂载目录。

iii.在超级终端上运行：

./helloworld

执行结果：