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arm交叉编译器gnueabi、none-eabi、arm-eabi、gnueabihf、gnueabi区别

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发表于 2017-4-1 11:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
目录

* Q' T% F6 g; O6 ?: i( B# w0 a命名规则
交叉编译工具链的命名规则为:arch [-vendor] [-os] [-(gnu)eabi]
  • arch - 体系架构,如ARM,MIPS
  • vendor - 工具链提供商
  • os - 目标操作系统
  • eabi - 嵌入式应用二进制接口(Embedded Application Binary Interface
    - N7 {( w4 P5 k8 ]7 f3 J
根据对操作系统的支持与否,ARM GCC可分为支持和不支持操作系统,如
  • arm-none-eabi:这个是没有操作系统的,自然不可能支持那些跟操作系统关系密切的函数,比如fork(2)。他使用的是newlib这个专用于嵌入式系统的C库。
  • arm-none-linux-eabi:用于Linux的,使用Glibc) Z' ?  g3 i5 N1 g

5 l0 g" r* w$ s8 R% j4 a8 Z 实例1、arm-none-eabi-gcc
(ARM architecture,no vendor,not target an operating system,complies with the ARM EABI)0 {* q' ]; d4 e6 Y  P
用于编译 ARM 架构的裸机系统(包括 ARM Linux 的 boot、kernel,不适用编译 Linux 应用 Application),一般适合 ARM7、Cortex-M 和 Cortex-R 内核的芯片使用,所以不支持那些跟操作系统关系密切的函数,比如fork(2),他使用的是 newlib 这个专用于嵌入式系统的C库。
2、arm-none-linux-gnueabi-gcc
(ARM architecture, no vendor, creates binaries that run on the Linux operating system, and uses the GNU EABI)
主要用于基于ARM架构的Linux系统,可用于编译 ARM 架构的 u-boot、Linux内核、linux应用等。arm-none-linux-gnueabi基于GCC,使用Glibc库,经过 Codesourcery 公司优化过推出的编译器。arm-none-linux-gnueabi-xxx 交叉编译工具的浮点运算非常优秀。一般ARM9、ARM11、Cortex-A 内核,带有 Linux 操作系统的会用到。
3、arm-eabi-gcc
Android ARM 编译器。
4、armcc
ARM 公司推出的编译工具,功能和 arm-none-eabi 类似,可以编译裸机程序(u-boot、kernel),但是不能编译 Linux 应用程序。armcc一般和ARM开发工具一起,Keil MDK、ADS、RVDS和DS-5中的编译器都是armcc,所以 armcc 编译器都是收费的(爱国版除外,呵呵~~)。
5、arm-none-uclinuxeabi-gcc 和 arm-none-symbianelf-gcc
arm-none-uclinuxeabi 用于uCLinux,使用Glibc。
arm-none-symbianelf 用于symbian,没用过,不知道C库是什么 。
0 a1 z/ h! z6 |* p; O
Codesourcery
Codesourcery推出的产品叫Sourcery G++ Lite Edition,其中基于command-line的编译器是免费的,在官网上可以下载,而其中包含的IDE和debug 工具是收费的,当然也有30天试用版本的。
目前CodeSourcery已经由明导国际(Mentor Graphics)收购,所以原本的网站风格已经全部变为 Mentor 样式,但是 Sourcery G++ Lite Edition 同样可以注册后免费下载。
Codesourcery一直是在做ARM目标 GCC 的开发和优化,它的ARM GCC在目前在市场上非常优秀,很多 patch 可能还没被gcc接受,所以还是应该直接用它的(而且他提供Windows下[mingw交叉编译的]和Linux下的二进制版本,比较方便;如果不是很有时间和兴趣,不建议下载 src 源码包自己编译,很麻烦,Codesourcery给的shell脚本很多时候根本没办法直接用,得自行提取关键的部分手工执行,又费精力又费时间,如果想知道细节,其实不用自己编译一遍,看看他是用什么步骤构建的即可,如果你对交叉编译器感兴趣的话。
ABI 和 EABI
ABI:二进制应用程序接口(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture)。在计算机中,应用二进制接口描述了应用程序(或者其他类型)和操作系统之间或其他应用程序的低级接口。
EABI:嵌入式ABI。嵌入式应用二进制接口指定了文件格式、数据类型、寄存器使用、堆积组织优化和在一个嵌入式软件中的参数的标准约定。开发者使用自己的汇编语言也可以使用 EABI 作为与兼容的编译器生成的汇编语言的接口。
两者主要区别是,ABI是计算机上的,EABI是嵌入式平台上(如ARM,MIPS等)。
- T) o4 _1 q' L
arm-linux-gnueabi-gcc 和 arm-linux-gnueabihf-gcc
两个交叉编译器分别适用于 armel 和 armhf 两个不同的架构,armel 和 armhf 这两种架构在对待浮点运算采取了不同的策略(有 fpu 的 arm 才能支持这两种浮点运算策略)。
其实这两个交叉编译器只不过是 gcc 的选项 -mfloat-abi 的默认值不同。gcc 的选项 -mfloat-abi 有三种值 soft、softfp、hard(其中后两者都要求 arm 里有 fpu 浮点运算单元,soft 与后两者是兼容的,但 softfp 和 hard 两种模式互不兼容):
0 j: a; ~+ P- Y: M8 c" Vsoft: 不用fpu进行浮点计算,即使有fpu浮点运算单元也不用,而是使用软件模式。4 Z  d3 I- D9 s* R6 S
softfp: armel架构(对应的编译器为 arm-linux-gnueabi-gcc )采用的默认值,用fpu计算,但是传参数用普通寄存器传,这样中断的时候,只需要保存普通寄存器,中断负荷小,但是参数需要转换成浮点的再计算。, R! x4 p. K7 x4 O/ j# S2 _
hard: armhf架构(对应的编译器 arm-linux-gnueabihf-gcc )采用的默认值,用fpu计算,传参数也用fpu中的浮点寄存器传,省去了转换,性能最好,但是中断负荷高。
把以下测试使用的C文件内容保存成 mfloat.c:
. U; Z1 S% [+ k1 I0 ^#include
8 _/ r' U" l' D1 n8 E* h. p) Kint main(void)
% f9 l( y) ?4 N: _{
8 a/ v: T9 J  i+ h$ W    double a,b,c;
) V4 E$ U3 p( y+ }) X/ T    a = 23.543;* f2 S  `+ |3 u; i" T+ d
    b = 323.234;
- B7 }; x1 |3 ^8 a1 H    c = b/a;
- G7 W0 y. g& V1 k    printf(“the 13/2 = %f”, c);+ A0 @% t% w; E$ ?( N
    printf(“hello world !”);
6 w; O) @. @+ k! s! T    return 0;
  ^# @0 w4 F+ y5 \4 r4 J}
1、使用 arm-linux-gnueabihf-gcc 编译,使用“-v”选项以获取更详细的信息:2 ]  B  R  L7 @: H: {$ }- ]
# arm-linux-gnueabihf-gcc -v mfloat.c& F8 T# w5 K7 {0 R7 c5 a' A! m. V
COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=hard’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’
* L# y5 q0 u) Q7 s* T& C-mfloat-abi=hard
可看出使用hard硬件浮点模式。
2、使用 arm-linux-gnueabi-gcc 编译:4 |4 Y. |" A& R% ^$ ~3 N
# arm-linux-gnueabi-gcc -v mfloat.c2 C& x, t! e; `, ^+ u
COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=softfp’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’* d6 K9 F" y6 S* O0 v3 g, ]) u
-mfloat-abi=softfp
可看出使用softfp模式。

; d" w" ?' T; Q  X+ w5 u; Z4 v
1461f9b2f976c97cbf509fac059688a1.png
交叉编译工具

2 S# x, E1 x" B' U2 |) g, M参考资料
# E' b$ \9 b' E( c

评分

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hotdll + 30 很给力!

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 楼主| 发表于 2017-4-1 11:35 | 显示全部楼层
交叉编译器简介以及ARM交叉编译器arm-linux-gcc, X8 R% s1 z. l. X

+ T5 W$ l# i: s/ \(一)交叉编译器简介
0 }( h7 H& \0 ~# Q3 s7 T   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,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.
  e8 I# R( j, u# G. x& s9 h+ |, @, [. O8 w+ N) O2 w! ]: T! f
(二)体系结构与操作系统
0 [. a" P. _( c/ B4 @2 b: G(1)常见的体系结构有ARM结构、x86结构等.
4 J3 I# M- e: I' c
8 z% {! u: r4 d6 S; A(2)常见的操作系统有linux,windows等.
6 ^4 A& q9 |- U: y# m5 J+ \6 d( s4 M9 D  ~. J4 v4 x! }1 X+ B* O
(3)同一个体系结构可以运行不同操作系统,如x86上可以运行Linux、Windows等,在ARM上可以运行Linux、WinCE.; L5 Y+ S9 _( k9 }' `( {

  }) G7 q! i& o- p5 x7 \(4)同一个操作系统可以在不同的体系结构上运行,比如Linux可以运行在x86上,也可以运行在ARM上.& a& S- q) ?& x/ k
' T) I& `/ k" [" j1 N
(5)同样的程序不可能运行在多个平台上,比如Windows下应用程序不能在Linux下运行.如果一个应用程序想在另一个平台上运行,必须使用针对该平台的编译器,来重新编译该应用程序的二进制代码.比如在Linux系统下运行Windows平台的QQ软件,必须按照以下几个步骤:
; y& P! m) u" D  1.QQ程序源代码
0 g/ X$ F- `% [; }; z- t  2.使用Linux下的编译器来编译QQ软件的源代码
( e  s% k1 C1 \; c8 }: v9 S  这样编译出来的可执行程序就可以在Linux下运行了.所以,如何使ARM来运行用户的应用程序呢,就需要用到针对ARM的编译器来编译程序.
$ m4 K$ X$ i( \2 k' H, c4 n3 l# s: Z/ ?
(三)使用交叉编译器的原因3 B& g2 |: ~( {& \0 R1 W/ L5 l- L) x
    ARM上可以运行操作系统,所以用户完全可以将ARM当做计算机来使用,理论上也可以在ARM上使用本地的编译器来编译程序.但是,编译器在编译程序时,会产生大量的中间文件,这会占用很大的内存和磁盘空间,且对CPU处理速度要求较高,比如S3C2440A内存、磁盘空间只有几十到100多兆,CPU只有400-500MHz,完全达不到编译程序的要求.所以,在进行ARM-linux嵌入式开发时必须在PC机(x86结构)上编译出能够运行在ARM上的程序,然后再将程序下载到ARM中来运行.这就用到了交叉编译器.
' S2 h9 f8 l8 |4 m' H' F: x# w; M2 k6 z, X
   要进行交叉编译,用户需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链(cross compilation tool chain),然后用这个交叉编译工具链编译用户的源代码,最终生成可在目标平台上运行的代码.交叉编译工具链可以从网上下载,也可以自己制作.但编译器不是万能的,受版本限制,编译某些程序时会报错.
4 X8 a3 H7 x3 l/ L
; [2 t; z6 A; g常见的交叉编译工具链有:
! m7 N8 n; y- j* x) \  i% `) Z" }
- S/ b5 e8 t2 n# {   (1)Cross -2.95.3 tar:  该版本较早,除了编译vivi外一般不使用.
1 {; U" A% p5 s8 B- [  y0 d  s0 k$ C0 h. l. C4 }' Z/ b4 b
   (2)arm920t-eabi.tgz:  4.1.2版本的编译器,支持eabi,可以编译TX2440A开发板上的所有程序.
- p/ g9 v3 G' U0 Y  b
4 O: I: J5 d4 t6 |" V8 v9 P* O, j/ M   (3)arm-linux-gcc:  4.3.2版本的编译器,支持eabi,是最常见的交叉工具链.! t: v! ?1 E. \) k
% ^; n% u( n. u8 j/ h" s
ARM交叉编译工具链的命名
: C7 l% [9 x0 t$ t5 b& t5 V+ \链接工具命名:
/ G6 z. z! Q6 t5 Uarch-vendor-(os-)abi
# W( {" M+ S( w* Z, J# V, D) p
1 N+ R$ Y6 c' S& r5 X7 Y" V1、arm-none-linux-gnueabi (ARM architecture, no vendor, linux OS, and the gnueabi ABI)" N3 S' s8 \" `) g
用于编译ARM架构的u-boot、linux内核、linux应用等' H& v+ U7 e0 t1 ]
2、arm-none-eabi
) g/ K" j  a5 k! B  E9 d1 U2 D用于编译ARM架构的裸机系统(包括linux的 boot、kernel)
5 x9 b$ Q+ B7 w/ d9 m$ f0 {9 W+ V3、arm-eabi ; u& o6 Z* m" e  Y4 z
Android ARM 编译器2 |, K8 s; u: n5 p+ o) O. a6 M- r' g
, r9 \- s7 ^" W, z2 o) T5 b
什么是EABI! ]- o2 I- I# `% g$ E: S0 B
   EABI,Embeded application binary interface,即嵌入式应用二进制接口,是描述可连接目标代码、库目标代码、可执行文件影像、如何连接、执行和调试以及目标代码生成过程和c、c++语言接口的规范,是编译连接工具的基础规范,也是研究它们工作原理的基础.简而言之,EABI就是一种编译规范,交叉编译器在编译时,对于浮点运算会使用硬浮点运算,而对于没有硬浮点运算的处理器,比如S3C2440,会使用软浮点,但这样会在速度上受到很大的限制,而EABI则对浮点运算进行了优化,提高了浮点运算的性能,节省了编译时间.
2 `$ @  P9 P6 g0 f(四)安装交叉工具链arm-linux-gcc 4.3.2) p: K4 v$ y# O; O& O
   安装交叉编译器arm-linux-gcc就是在主机平台(pc机的Linux操作系统)上安装对应的交叉编译工具链,换句话说,是将交叉编译器arm-linux-gcc 4.3.2在Linux操作系统下安装.安装步骤:
; x( y1 b/ f2 X1 g/ R, [& N8 K
' A1 P8 u" P6 u5 e: {6 P* o9 N(1)启动Samba服务器,打开共享目录/home/lishuai,将压缩文件arm-linux-gcc-4.3.2.tgz复制到/home/lishuai下.
% T( ]4 c' M$ g# f" W6 g( ?5 y9 A$ h8 e7 v9 N9 X- B) g  m
(2)解压软件包arm-linux-gcc-4.3.2.tgz.
' J% q3 `& l: p7 `; `1 v" Z) O6 c
  [root@localhost lishuai]#tar xzvf arm-linux-gcc4.3.2.tgz
+ ]% [( x6 T9 s8 |
0 `8 J" `) W. k; A# V   1.目录4.3.2就是该交叉编译器的目录.从arm-linux-gcc-4.3.2.tgz解压信息来看,该软件包需要解压在/usr/local/arm下,而实际却解压到了共享目录/home/lishuai下                              , a; ?5 j' Q. A+ Q: ^# {, `

9 {5 ^4 K/ m# c; Y6 r   2.进入目录/usr/local/内,并没有找到arm文件夹,所以需要新建一arm文件夹,再将目录4.3.2移动到新建目录usr/local/arm下.其中,4.3.2/bin就是arm-linux-gcc的可执行文件.3 V, k5 x$ G3 v2 T( l$ g# A3 @
   [root@localhost local]#mv  /home/lishuai/usr/local/arm/4.3.2  ./      0 g$ Q& x* P, Q( S( H$ [
& t* _6 [5 c8 S' a# U
   3.进入目录/usr/local/arm/4.3.2/bin,可以看到不同类型的编译器.但在ARM下经常用到是arm-linux-gcc.其实它也是一个gcc编译器,与gcc使用方法一致,不过该编译器是针对arm体系结构、Linux操作系统的编译器.利用该编译器就可以编译出运行在ARM上的Linux操作系统下的应用程序.
* ~, z, ]& @2 _6 U5 I  l: ~" L) T
  4.进入目录/usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi.其中,lib目录下存放的是库文件,用户编写的应用程序在运行时就依赖于这些库文件.$ t1 w* r. S6 n0 Z2 g6 b- W- m

( s( F2 w+ f5 J) ~7 {  5.此时还不能编译源码,系统一般会提示找不到命令arm-linux-gcc.这是环境变量在作祟.所以必须修改环境变量PATH.
8 s' k9 f3 T2 o3 V
( m$ {! m" v* }# F3 x* J; p3 H   [root@localhost lishuai]#vi /etc/profile4 n; `  D6 v7 X, q0 K2 \% [
8 E1 R& {3 ~( T5 R+ d4 }4 x
   在"export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE INPUTRC"这一行的下面添加环境变量,( J. x* a8 X( ~; K- o; Z/ ?& `
   输入:export PATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH
/ x5 w" B6 I  c0 Q   指定变量PATH为交叉编译器的路径,目的是告诉操作系统可以到目录/usr/local/arm/4.3.2/bin下查找可执行文件- c3 {0 l8 B+ L$ q) m9 Z
  6.[root@localhost lishuai#:source /etc/profile4 l, z. u( G# a: h
6 P" D0 G+ a7 m7 q8 f- w; Y  i7 t% x' R
    //使已修改的配置文件/etc/profile生效
( B1 O3 X1 ~$ B2 A2 n. N
1 Q- p& Q- A: G  7.查看arm-linux-gcc编译器的版本
& C% [. J/ c; I  _# g& X: \5 z
4 z0 M+ g. w& G* Q8 C% ~1 B# O# r. F   [root@localhost lishuai]#arm-linux-gcc -v
# H& i5 ~9 R& M# `- S1 Q$ r4 }6 {
' ]7 F, q8 @, d+ V! U% |. [" S(五)arm-linu-gcc应用实例
" c  ]* b6 i1 U( e实例:如何使用交叉编译器编译源码包boa-0.94.13.tar.tar
7 g3 K, B0 ^* ^, i% J( T$ Z# \# N1. 启动SMB服务器,将源码包放在共享文件夹/home/lishuai下
) F9 n6 l$ W1 A# m' N2. 输入命令: tar xzvf boa-0.94.13.tar.tar/ C1 f. T- Y! c- }% k* V' g3 t
/ n/ u' A4 r) y5 F* L3 g; k
   // 解压该源码包           + w2 j* X" P2 T6 \+ ]# x: a+ g. b

% G, _! I( ~* Q8 W   // 一般的源码包内有Makefile文件,执行make就可以编译,但该源码包内没有,此时执行make是无效的      
2 X4 O+ p; I# c( O/ b3 [; ?, ^
9 e% q; R. l4 h9 g: d) {   // 虽然没有Makefile,但找到了configure文件,通过执行configure文件可以生成Makefile
5 j6 }/ _, Y8 {) \8 t     [root@localhost lishuai]# ./configure2 N$ B: O( O: R4 C. I5 V  x

1 c3 n! \* }  ^  // 运行configure文件,生成了Makefile文件
2 I0 m$ t. S# \/ _: D4 `& @+ P  // 由于要编译出在ARM平台上的程序,就需要使用交叉编译器.在Makefile文件内的绿色大写字母都是Makefile变量,可以看到变量CFLAGS = -g -o2 -pipe -Wall -l,该变量是设置编译选项;变量CC = gcc,该变量是设置需要使用的编译器.由于要使用交叉编译器arm-linux-gcc,所以该变量应设置为CC = arm-linux-gcc,CPP = arm-linux-gcc -E,保存并退出.
7 M/ p: z$ B1 F6 J6 P% r. i    [root@localhost lishuai]#make
1 O8 D  Y. p' Z
, f; T# g+ B0 D7 h. }  // 执行make进行编译
3 N9 P7 z* d  E! V: i/ j  // 生成名为boa的可执行程序,该程序可下载到ARM内来执行  R# O; }& d+ a1 ~. C

! w( k3 K/ S" o( {: V   其实,这个过程也叫做移植。移植就是将一个源码包经过修改、配置、交叉编译,然后下载到一个平台上运行.比如经常移植的有Bootloader、内核、QT等.
: d) A1 ~$ K- K2 g9 w0 t- Z, y8 R( L9 L0 ^! B
3 L5 j& z3 m, F5 s) S
http://www.voidcn.com/blog/hanzengyi/article/p-559330.html
发表于 2017-4-1 15:41 | 显示全部楼层
辛苦了。。。
发表于 2017-4-18 22:25 | 显示全部楼层
楼主辛苦了。对这方面一直很困惑,这下整理总结的非常详细清晰了。
发表于 2017-6-12 21:41 | 显示全部楼层
这个文章有点老了。最近研究arm的makefile和gcc,arm公司的gnu gcc编译器发布到6.x版本了,增加了一个新的微内核的lib库,比newlib还要小。
, [- X$ U- e6 A1 t/ c8 [# tSourcery G++ Lite Edition 的lite版本已经不提供下载了。提供个人使用的还需要注册下载那个庞大的IDE。
  f4 F2 C! w* ]6 D0 Z
$ w) P- W1 Z0 R- F可以直接使用arm的gcc了。
 楼主| 发表于 2017-6-12 22:14 | 显示全部楼层
hotdll 发表于 2017-6-12 21:41
. q8 o$ T% i- H3 I' b" s; q这个文章有点老了。最近研究arm的makefile和gcc,arm公司的gnu gcc编译器发布到6.x版本了,增加了一个新的 ...
3 _' u- d. a5 Q& O
这个是有点老,但了解一下还是可以的,我时不时也要看一下
2 R6 r* _" Y. Y

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