IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、简介

本地编译:编译器和目标程序都是相同架构的编译过程。
交叉编译:编译器运行在x86架构平台上,编译生成ARM架构的可执行程序,这种编译器和目标程序运行在不同架构的编译过程。

1.1 编译器类型

  • arm-linux-gnueabihf-gcc: 名称中的Linux表示目标应用程序是运行在Linux操作系统之上的,例如前面的hello.c程序。
    arm-none-eabi-gcc: 名称中的none表示无操作系统,目标应用程序的运行环境是不带操作系统的,例如裸机代码、uboot、内核代码本身。

不过在开发中比较多的开发者对所有程序都直接用arm-linux-gnueabihf-gcc来编译,包括裸机代码和uboot,虽然可能因为代码本身没有调用到Linux相关的内容而不会出错,但这样做不够严谨,条件允许的话,我们还是严格区分开来。

1.2 编译器命名格式

以我们安装的 arm-linux-gnueabihf-gcc 编译器为例,表示它的目标芯片架构为ARM,目标操作系统为Linux,使用GNU的C标准库即glibc,使用嵌入式应用二进制接口(eabi),编译器的浮点模式为硬浮点hard-float。而另一种名为arm-linux-gnueabi- gcc的编译器与它的差别就在于是否带“hf”,不带“hf”表示它使用soft-float模式。

编译器的命名没有严格的规则,但它们的名字中一般包含我们最关心的内容,可根据它们的名字选择要使用的编译器:
arch [-os] [-(gnu)eabi(hf)] -gcc

字段 含义
arch 目标芯片架构
os 目标操作系统
eabi 应用二进制接口
hf 硬浮点模式

1.2.1 目标芯片架构

目标芯片架构就是指交叉编译器生成的程序运行的平台,如ARM、MIPS,其中ARM交叉编译器又分为ARMv7ARMv8aarch64架构。i.MX 6ULL的内核为Cortex-A7,它使用的是ARMv7架构。arm-linux-gnueabihf-gcc直接以arm表示ARMv7架构

1.2.2 大小端

指目标芯片的大小端模式,i.MX 6ULL使用的是小端模式。若是大端模式(big edian),编译器名字中会带“be”或“eb”字段进行标标注。

1.2.3 目标操作系统

目标操作系统表示编译后的程序运行的系统,主要有Linuxbare-metal(无操作系统)两种,arm-linux-gnueabi-gcc 表示它目标程序的运行环境为Linux系统,程序可以使用Linux下的C标准库或Linux内核提供的API,如fork等进程函数。而arm- eabi-gcc或arm-none-eabi-gcc表示它们的目标程序运行在无操作系统的环境中。

1.2.4 C标准库类型

C标准库类型通常有gnuuclibc等,分别表示GNU的glibc库和uclibc库,这取决于目标操作系统提供的C库类型,不过由于glibc和uclibc库是兼容的,所以开发者在编通常直接使用GNU类型的编译器而不管目标系统中的C库类型。 除了裸机编译器不带C库之外,其它编译器的C库类型都是glibc库的,如arm-linux-gnueabihf-gcc。

1.2.5 应用二进制接口

应用二进制接口(Application Binary Interface),描述了应用程序和操作系统之间或其他应用程序的低级接口。在编译器选项中主要有abieabi两种类型,abi通常用在x86架构上,而eabi表示embed abi,即嵌入式架构,如ARM、MIPS等。

1.2.6 浮点模式

部分ARM处理器带浮点运算单元,代码需要进行浮点运算时若交给fpu处理,可以加快运算速度。编译器针对浮点运算的不同处理情况提供了以下几种模式:

  • hard: 硬浮点类型(hard-float),采用fpu参与浮点运算。 arm-linux-gnueabihf-gcc、armeb-linux-gnueabihf-gcc都是硬浮点类型,即名字中带“hf”。
  • soft:软浮点类型(soft-float),即使有fpu浮点运算单元也不用,而是使用软件模式,arm-linux-gnueabi-gcc、armeb-linux-gnueabi-gcc都是软浮点类型,即名字中不带“hf”。
  • softfp:允许使用浮点指令,但保持与软浮点ABI的兼容性。

i.MX6ULL带有fpu,对于soft-float和hard-float模式都支持,不过开发板中提供Linux文件系统中的库都是使用hard模式编译的,所以编写应用程序时也需要使用相同类型的编译器,否则会应用程序运行时会提示找不到库文件。

二、安装交叉编译工具链

安装交叉编译工具链有如下三种方式:

  • 直接在Ubuntu下使用APT包管理工具下载安装,操作简单。【版本可能过高,高于开发板镜像中glibc版本】
  • 自行下载第三方制作好的工具链,如Linaro,好处是选择丰富,能找到很多不同的版本。【推荐】
  • 下载官方Arm Developer的工具链。【版本可能过高,高于开发板镜像中glibc版本】

2.1 使用APT安装交叉编译器

通过APT包管理工具可直接执行以下命令安装:
sudo apt install gcc-arm-linux-gnueabihf

安装完成后使用如下命令查看版本:
arm-linux-gnueabihf-gcc -v

IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链

2.2 下载安装Linaro的交叉编译器

Linaro 是一间由ARM发起,与其它ARM SOC公司共同投资的非盈利性质的开放源代码软件工程公司,Linaro 开发了很多软件,最著名的就是 Linaro GCC 编译工具链(编译器)。

官网下载:
【老版本,稳定版】https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/
【新版本,开发版】https://snapshots.linaro.org/gnu-toolchain/
百度网盘:https://pan.baidu.com/s/1w7-PwMcCwXZpOhjfQYFxQg?pwd=2jh0 提取码:2jh0

  • 选择版本号
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  • 选择ARM架构类型
    IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链

  • 选择具体的编译器平台
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  • 创建存放编译器的目录
    sudo mkdir /usr/local/arm

  • 将编译器复制到刚刚的目录
    sudo cp gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz /usr/local/arm/ -f

  • 将编译器工具进行解压
    sudo tar -vxf gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz

  • 修改环境变量,使编译器永久生效
    使用 VI 打开/etc/profile 文件:
    sudo vi /etc/profile
    打开/etc/profile 以后,在最后面输入如下所示内容:
    export PATH=$PATH:/usr/local/arm/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
    IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链

  • 修改好以后就保存退出,重启系统,交叉编译工具链(编译器)就安装成功了
    sudo reboot

  • 安装完成后使用如下命令查看版本
    arm-linux-gnueabihf-gcc -v
    IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链

  • 如果是Linaro 4.9的老版本编译器,还需要安装额外的库
    sudo apt-get install lsb-core lib32stdc++6

2.3 下载安装Arm Developer的交叉编译器

东西都是一样的,区别在于:Linaro发布的版本属于开发者构建的版本,可以尝试的最新出炉的编译器,但不一定稳定,Linaro完成一个版本的开发后交给Arm,Arm发布稳定版本,但版本稍微落后而已。

官网下载:https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads
百度网盘:https://pan.baidu.com/s/1n_UqJ2XfSHpewGcokdrlAw?pwd=7loi 提取码:7loi

  • 选择主机操作系统
    x86_64 Linux 托管的交叉工具链

  • 选择ARM架构类型和具体的编译器平台
    IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链

  • 创建存放编译器的目录
    sudo mkdir /usr/local/arm

  • 将编译器复制到刚刚的目录
    sudo cp arm-gnu-toolchain-11.3.rel1-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf.tar.xz /usr/local/arm/ -f

  • 将编译器工具进行解压
    sudo tar -vxf arm-gnu-toolchain-11.3.rel1-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf.tar.xz

  • 修改环境变量,使编译器永久生效
    使用 VI 打开/etc/profile 文件:
    sudo vi /etc/profile
    打开/etc/profile 以后,在最后面输入如下所示内容:
    export PATH=$PATH:/usr/local/arm-gnu-toolchain-11.3.rel1-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf.tar.xz/bin
    IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链

  • 修改好以后就保存退出,重启系统,交叉编译工具链(编译器)就安装成功了
    sudo reboot

  • 安装完成后使用如下命令查看版本
    arm-linux-gnueabihf-gcc –v
    IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链

三、使用交叉编译工具链

  • 编写一个hello.c文件
    vi hello.c

  • 输入代码

#include <stdio.h>

int main()
{
	printf("hello world\n");
	return 0;
}
  • 执行编译
    arm-linux-gnueabihf-gcc hello.c -o hello

  • 将生成的hello文件通过NFS放到开发板上运行
    查看 IMX6ULL学习笔记(3)——挂载NFS网络文件系统
    IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链


• 由 Leung 写于 2022 年 9 月 2 日

• 参考:4. ARM-GCC和开发板的HelloWorld
    i.MX6ULL快速上手 | 01 - i.MX6ULL Alpha开发板快速上手文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-441877.html

到了这里,关于IMX6ULL学习笔记(4)——安装并使用交叉编译工具链的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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