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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
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5 q. }! y# ]6 R" ~% ]9 _# 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 Interface5 T1 @3 }' A( t
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
    2 o* d  }; L% l2 n
- J' @. x  Z" V) y! `. |
实例1、arm-none-eabi-gcc
(ARM architecture,no vendor,not target an operating system,complies with the ARM EABI)
& b7 E! |" o9 S4 M# c5 Z* I4 I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 。
7 V" ]2 A5 p( v! w) l6 p
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)。
2 ]! S  o, ^3 v
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):
" \! k$ @+ G: P/ I: Msoft: 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。! `) q* m. x& v7 @
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。! \9 ^" E' ?0 N
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:# c" e) o2 |7 N: H8 }5 C
#include 8 A' R+ W2 B$ e! Z6 h6 O- F5 v
int main(void)
2 ]3 f+ X  N  g( w{! J/ R  @" ]+ s; C; i
    double a,b,c;
  q. V# ~- N: D' X- E' s( F0 e    a = 23.543;
7 D2 w) k8 i5 x, l! h0 R    b = 323.234;2 _! P8 f1 [" P( K8 y
    c = b/a;; v- \0 a* S+ W$ U2 ~/ z
    printf(“the 13/2 = %f”, c);" \3 Y8 j6 v' D! e9 J
    printf(“hello world !”);( f7 o; S5 M. J5 ?8 g$ L
    return 0;
. l8 b' W6 h# N/ X$ Q}
1、使用 arm-linux-gnueabihf-gcc 编译,使用“-v”选项以获取更详细的信息:( N0 H8 F+ g6 ?; _% @
# arm-linux-gnueabihf-gcc -v mfloat.c
) {* j: ~: J. n0 ]( ~% R; \2 aCOLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=hard’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’
; g7 y; r0 X. G: N% S6 Y+ u-mfloat-abi=hard
可看出使用hard硬件浮点模式。
2、使用 arm-linux-gnueabi-gcc 编译:
9 x& O9 x0 @5 f6 W5 ^! t# arm-linux-gnueabi-gcc -v mfloat.c
' M/ |/ k0 j9 |  Y" ^0 y  ~2 gCOLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=softfp’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’
! U* w8 n7 J* _-mfloat-abi=softfp
可看出使用softfp模式。

# V6 X/ I+ [% _* T6 w. i; `
1461f9b2f976c97cbf509fac059688a1.png
交叉编译工具

' ], s4 B; o( J" t! N参考资料) m2 h/ H, p, C& R8 Q

评分

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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& w- ]/ S4 U$ E$ m7 ?$ q- ?9 }
" N6 [2 ^7 M3 S
(一)交叉编译器简介
; F# \+ u& M* ~/ e' v3 j   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." u0 `' y0 U1 |* d

# l; ?+ x0 c' i(二)体系结构与操作系统) M$ F) O% }0 S3 D$ {1 u1 n2 m
(1)常见的体系结构有ARM结构、x86结构等.
2 X- y& z$ ^" q( E9 m8 I
& V, {8 |2 D* j; L(2)常见的操作系统有linux,windows等.
6 Z, S; e4 T& T* C
1 r, e4 a3 F1 X6 K(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.
+ {& K1 h* E" T6 G- }0 {
7 Y( m9 E( |# T+ g1 r- o' [(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.3 y" E: [! ~, y3 T2 X2 v

7 l9 B; _# S; q) o# V(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:
" X" o3 {& `/ D  T' a4 _5 r  1.QQ程序源代码) i8 G. @/ ^# M7 B2 D; X3 |
  2.使用Linux下的编译器来编译QQ软件的源代码+ v2 K- q, d! A+ T) {. D
  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.
4 N  c5 |1 \) q9 P2 a7 L
: B8 J# Q' i; d0 Y  m+ i* k! q6 z(三)使用交叉编译器的原因
( h4 I" o2 K' b+ q6 P8 p( V    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.
$ S3 m, W( m( W0 @8 \' Y- l! N5 o$ U8 t6 `/ N( g+ \! [! `( ]2 q
   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.' B- ], g* L+ b" U7 M: i
3 ^6 s9 w3 V+ E, ^+ ?& g
常见的交叉编译工具链有:+ D5 j5 C+ x$ |# k/ @

% j8 G  `7 D; M   (1)Cross -2.95.3 tar:  该版本较早,除了编译vivi外一般不使用.. ]+ L% a* M% j
( f" M4 K2 X2 w% Q
   (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.
" `4 g/ c/ n& D0 I: O4 A; `) N& [( ?1 Q% l6 R: g' ~  [; |8 K
   (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." r) e' H/ |" o1 `$ q' r

  P  x! {6 S) N1 r/ xARM交叉编译工具链的命名
" O% U# q) w5 t+ s+ _: m6 U) u% ^链接工具命名:
- ~+ l* g/ w% R6 B! larch-vendor-(os-)abi
) z: K! P( v/ Y7 N& A* [; q
1 u1 `2 g# \5 G! n2 t1、arm-none-linux-gnueabi (ARM architecture, no vendor, linux OS, and the gnueabi ABI)
3 c4 W' \8 n, g+ _6 V9 S用于编译ARM架构的u-boot、linux内核、linux应用等
: r, \8 I0 b: k3 d/ ~  ~: ^2、arm-none-eabi 9 v# t7 o( h( s* v: W8 Q. {/ O
用于编译ARM架构的裸机系统(包括linux的 boot、kernel), h" c. N6 o5 ^* H5 a
3、arm-eabi 3 _4 e' b) r+ V) ?# h. w0 P6 F
Android ARM 编译器9 V; n0 ]9 W* l* j

- c+ m" E1 Q- K4 m什么是EABI. E% X/ Z; V' F
   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.
+ a9 r. g( ^# A2 J(四)安装交叉工具链arm-linux-gcc 4.3.2. B4 v/ N( |  ?$ A8 N) ^
   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:3 n2 a4 u' I2 }% k9 O4 [! y% M; {  q
: `: L: s- D6 a' a7 Q1 _2 ~( B4 v
(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.: {+ j: ]$ z4 n

1 N$ O9 Z1 ?. Z6 n. U  O(2)解压软件包arm-linux-gcc-4.3.2.tgz.0 @  H7 A# X$ E$ e: J4 ]
7 L( I  q7 }6 y) ?1 S$ z
  [root@localhost lishuai]#tar xzvf arm-linux-gcc4.3.2.tgz
' V3 m* B: W( Y2 t3 o% O- E* j2 l
9 ^% a. M4 f! I3 O2 J+ V$ G2 B   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                              ! d! a2 l( G9 o* ]. H6 o
0 x  l2 W/ s1 r6 U2 k
   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.
& O6 [( U& @/ X4 ]. g( N   [root@localhost local]#mv  /home/lishuai/usr/local/arm/4.3.2  ./      
; _5 ]: t+ B# z% I) w/ M
& j$ Z! \" [0 a/ ^; a. K   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.
* p/ `# Q& ]9 N! \0 i8 L/ r5 S, m7 e5 r& Z- W+ |: m9 H
  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.
5 S/ y. n5 w' @& _' n5 {/ p
, K, T; i! F: b2 w: v% o" @  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." Y  y1 c& a& Q  A9 z* k9 g
  d: \9 `" M. x4 R3 w
   [root@localhost lishuai]#vi /etc/profile: ~9 l/ A7 _8 G1 U0 B, p, A( [
  a2 ~0 F  V2 K3 C' F( L) D9 m. A4 D
   在"export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE INPUTRC"这一行的下面添加环境变量,5 o3 }% e. V# o% J8 y
   输入:export PATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH
) d  |# u- ^# n, I) [   指定变量PATH为交叉编译器的路径,目的是告诉操作系统可以到目录/usr/local/arm/4.3.2/bin下查找可执行文件; E$ v" s+ ]9 L
  6.[root@localhost lishuai#:source /etc/profile
5 u  A6 a" |' A/ H- t0 V8 s  ]; |: _) X" N, U& k- M8 o! K
    //使已修改的配置文件/etc/profile生效& Y; i5 ^: A3 z2 W0 n
* E' C. f' n5 E: E' _: T5 h% b" o
  7.查看arm-linux-gcc编译器的版本& H; p: g3 U% z
1 X/ y* D2 B, m0 [0 I( M7 l0 p
   [root@localhost lishuai]#arm-linux-gcc -v
. o: u2 L+ j! T) D4 f  k# \& g: g" t6 r+ B& Q/ X1 G7 t; h
(五)arm-linu-gcc应用实例
! Y1 s6 n1 ~9 D- ]' Q* Y实例:如何使用交叉编译器编译源码包boa-0.94.13.tar.tar
+ B: M  P, K' ]& h1. 启动SMB服务器,将源码包放在共享文件夹/home/lishuai下
, x& l& z- v# y' S- w, Q2. 输入命令: tar xzvf boa-0.94.13.tar.tar( J+ i0 `5 B9 a
: g* ~0 Q2 T; F+ W
   // 解压该源码包           % M8 }+ F9 Q: N; q
+ g' Q! }+ y4 \) b* x3 h
   // 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      
# C8 K+ |; ]' Z6 `) _$ q  ^5 P& ~. @5 V0 ^+ h+ V4 r* X
   // 虽然没有Makefile,但找到了configure文件,通过执行configure文件可以生成Makefile
) j1 H; s" V, \( a3 r6 x3 ^( H     [root@localhost lishuai]# ./configure- U2 o  Q( q: _

/ k% r9 H1 Q6 R/ _6 v  // 运行configure文件,生成了Makefile文件
, V1 _" I' W/ g( ?" ~1 }% d  // 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.
; z# i3 H" F* {5 [. X* M$ m( A    [root@localhost lishuai]#make
1 W* V& M( l% ?' D
7 H) J, \! U/ C( i  // 执行make进行编译
: o) \/ n  [  _" R) \) I  // 生成名为boa的可执行程序,该程序可下载到ARM内来执行  M$ R8 v# v) s0 B# }5 o' P4 c- P

- T$ n+ p% W0 y" F( \( _   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.
2 O0 U+ o( @6 L+ O% d* H: e7 H
. _! ^$ h# M. |8 {3 T( r$ Z, X0 X, r" r4 i6 O
http://www.voidcn.com/blog/hanzengyi/article/p-559330.html
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发表于 2017-4-1 15:41 | 显示全部楼层
辛苦了。。。
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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。
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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。
7 c) p( N$ V. c$ 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。, y- Z: o) M3 e3 y

, E3 L9 u0 `. Z6 z) m# x: S可以直接使用arm的gcc了。
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 楼主| 发表于 2017-6-12 22:14 | 显示全部楼层
hotdll 发表于 2017-6-12 21:414 \" d+ }; u7 U* y- r: q* u$ t
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 ...
' \7 k" ^8 L+ K% Z! t' Z) 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
# D) S: Q  @+ C: u* R- h% l& E
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