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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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; C0 n$ v& g2 s# X( z6 O( u
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
    ' R  V, g! M2 b' N% P" H" C! S
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, Y/ N/ {9 s% O1 g* H
7 i2 L) u; @& C- x# c* Z6 D
实例1、arm-none-eabi-gcc
(ARM architecture,no vendor,not target an operating system,complies with the ARM EABI); r* \& f( Q( z1 E' M
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 。

3 Q# U4 \' E5 t+ R$ oCodesourcery
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)。

( X* v6 T. X! O. e& ~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):( X5 S6 D5 P: l" A8 W9 }9 b4 ^
soft: 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。
  |; C% Y* |% l! g7 Isoftfp: 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。1 ~) v1 d& _. `4 r9 [
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:$ `" |: v, c! F0 D- W5 _3 @" P1 ?+ l
#include , M+ {" Q8 n5 s1 |/ p+ g
int main(void), N. t3 V; T5 L+ t+ @3 P
{
6 |! d: ?# l1 Q# t7 k: B    double a,b,c;
) V0 J3 [# k( r5 S" [: b1 s    a = 23.543;
8 d7 u, m9 q  q( y* ]    b = 323.234;3 p% _% E1 u: ~
    c = b/a;; n% u* ^! c! e  t
    printf(“the 13/2 = %f”, c);: a8 k+ W9 U; `% ^# ]
    printf(“hello world !”);' w" E' j7 t. V
    return 0;% l' z% C  z: _; G
}
1、使用 arm-linux-gnueabihf-gcc 编译,使用“-v”选项以获取更详细的信息:
9 ?( F: n6 Y! J3 R# j' e0 E# arm-linux-gnueabihf-gcc -v mfloat.c
5 l6 r$ I. R8 |! f( C" ~: j( oCOLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=hard’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’5 o! D  b1 f0 v! F5 ^
-mfloat-abi=hard
可看出使用hard硬件浮点模式。
2、使用 arm-linux-gnueabi-gcc 编译:
8 z: N, r- z- y$ W6 W# arm-linux-gnueabi-gcc -v mfloat.c
1 e5 I! ?5 G* U/ l! ?4 v* LCOLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=softfp’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’! M5 f9 u7 E% }
-mfloat-abi=softfp
可看出使用softfp模式。
& r  v- {( t6 P/ M" r
1461f9b2f976c97cbf509fac059688a1.png
交叉编译工具

: x% `  n, p' R: G# B" i. [# W参考资料
, [5 t4 D2 q  L. G. s- q; ]$ h5 b

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
$ ?, c5 T, w9 s) p, L9 P( _
* W4 T$ O5 R% i% F5 C(一)交叉编译器简介
& r4 C6 w3 M/ x! f   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.
' C! x* l5 e! ^" F8 o( [( F  Y1 s( u. S( y
(二)体系结构与操作系统2 `1 B  |! z/ \& l
(1)常见的体系结构有ARM结构、x86结构等.
8 L/ g1 Z4 Z0 T1 o: E
8 y& ]/ u' I1 g(2)常见的操作系统有linux,windows等.
0 C' P. s6 |6 b* k8 h9 x) b+ D2 R
# z/ W, y+ N4 {(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.
5 u# X: ?5 @9 o/ M
- C* a4 l. Y: P* E9 s' A(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.. S' m; p9 n/ D. r; L

* ?: k3 Q6 @- E. n" j(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:
: j# x! C0 |( {. a* ?  1.QQ程序源代码' Q% y4 v4 a, B% ]1 }& D
  2.使用Linux下的编译器来编译QQ软件的源代码
" e4 L# ^: N9 M5 e' N" Z. ~  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.- E0 Y$ S) `9 B3 Y

8 i" J9 N) j, K" I(三)使用交叉编译器的原因
( P7 v* b/ w- |0 [    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.9 d" v  g' p0 \% s2 z* t' l( q

1 ^6 m1 s, T$ p# `5 F" ?   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.
  v/ i3 d) D. y% A+ O. }: [; M7 \& ~3 V# H: |3 K
常见的交叉编译工具链有:! }0 S4 @3 D& E0 g* |9 S) v6 Q
8 J, X3 m4 z/ R9 r. D
   (1)Cross -2.95.3 tar:  该版本较早,除了编译vivi外一般不使用.
. C, _  G& m  D/ l8 _# J$ g4 ~, ~$ u( J- u- A! c! w
   (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.$ U2 {2 S/ N# N% I! c  d1 ^" e" R

/ y: p% b8 g. r   (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.0 E4 Y. J, ~+ P
$ ]; r8 j5 }# `/ _* Y" W+ f& J
ARM交叉编译工具链的命名
* M$ t" p- g. P3 \/ Q链接工具命名:
, j! e/ J, F# f7 iarch-vendor-(os-)abi
2 l8 }: R4 r/ i) \  g( w5 d, m- d5 n1 `' ]1 m! Y) Y
1、arm-none-linux-gnueabi (ARM architecture, no vendor, linux OS, and the gnueabi ABI), Q7 w9 N( R( I* C0 @1 {! P
用于编译ARM架构的u-boot、linux内核、linux应用等: F5 i7 q3 b) U+ v
2、arm-none-eabi
) q' M- g( x1 f- _" Y7 F$ l用于编译ARM架构的裸机系统(包括linux的 boot、kernel)9 k0 \# @5 p! m; l  R2 r) j
3、arm-eabi : i+ q; X, N( T  l
Android ARM 编译器
3 Q4 ^% Y" l4 m8 v6 F
2 x3 q9 H" E  z: z4 e0 ^5 j5 A什么是EABI
0 w" r( z" v9 x5 ?7 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.9 c  ^; _% W" @7 n0 r
(四)安装交叉工具链arm-linux-gcc 4.3.2
. \7 k. @$ v" Z0 U1 g/ Y   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:8 e5 w+ Q& a8 n) e3 \4 c
' D5 ]; E! B, _4 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.
0 [3 @6 a, n8 e: A$ N1 y/ d, _5 T
(2)解压软件包arm-linux-gcc-4.3.2.tgz.
  K: J0 X. `' c$ P$ z$ M6 }% l5 _4 I
  [root@localhost lishuai]#tar xzvf arm-linux-gcc4.3.2.tgz
8 L: p$ w. ^  y6 J$ b! j& o+ P" U3 b6 j! Y! U6 I
   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                              + |6 a- A4 s4 V9 l$ t1 Y: P' [
, L7 j6 ?# ?" D. p1 y) u# }* W
   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.* q0 B" ]7 ?0 X0 |0 q: e; R
   [root@localhost local]#mv  /home/lishuai/usr/local/arm/4.3.2  ./      ' ]/ W; s3 h/ i( n

, ^. F1 v1 C+ D1 d! w! m) s0 t+ |   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.( T3 d$ Q5 D0 s% P+ m

0 `, ?% a+ u- ~  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.) j$ o% N! B; Q* S, ]# M4 `8 Z0 [

* u6 r/ N7 Y2 K! A$ w  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.
/ M; A3 I* n, N; f+ E0 {6 g" P8 ~; ^9 D6 G( [
   [root@localhost lishuai]#vi /etc/profile4 f8 T% B6 K. v: L4 L' a
% L: l# f4 Z8 X9 j8 z
   在"export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE INPUTRC"这一行的下面添加环境变量,, b2 V% F& }3 i: K+ O+ M
   输入:export PATH=/usr/local/arm/4.3.2/bin:$PATH* m% n! x3 M8 D  n8 x$ ^, |
   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
7 ]$ ?- C; z2 s  R; N$ i  6.[root@localhost lishuai#:source /etc/profile. V; M# W+ x5 D) J, L

6 X$ L! @1 d! e4 l" ?8 f; k    //使已修改的配置文件/etc/profile生效
+ _9 r/ b# K( ~3 ~0 M# n6 V
1 p' r5 X0 U8 j) C1 ~  7.查看arm-linux-gcc编译器的版本; _0 Z- l7 X" \: P3 O

& R7 U8 }+ t& ]   [root@localhost lishuai]#arm-linux-gcc -v
& N# C8 w3 b' Q# n% C: D; O, ~: z) p; Z
(五)arm-linu-gcc应用实例
; N( U. T7 i* n6 V2 h实例:如何使用交叉编译器编译源码包boa-0.94.13.tar.tar7 }( a0 r; z9 D9 {- R5 c
1. 启动SMB服务器,将源码包放在共享文件夹/home/lishuai下
6 B) V5 O$ T1 [* }9 C2. 输入命令: tar xzvf boa-0.94.13.tar.tar
6 |8 k" D! j! ~8 ]! `/ U4 r* _& k
4 |' [0 @' ~, M   // 解压该源码包           8 T* ^' D+ f# T+ ^

% H+ H( f, M3 M5 y! ?. s0 L( {   // 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       : J; m1 U  l% T1 I2 O$ F7 [/ \
* o% B' V8 j' u! _- H0 |7 |
   // 虽然没有Makefile,但找到了configure文件,通过执行configure文件可以生成Makefile
# d( b1 s6 j9 i- j0 N/ m" x2 N     [root@localhost lishuai]# ./configure
1 L- d+ s* U3 U" B3 S
3 f# z0 P7 ~6 c2 D  // 运行configure文件,生成了Makefile文件
- z9 A: C- g1 \! J( a, o3 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.
. S* W) q8 Y2 N- e& d; v% c% m    [root@localhost lishuai]#make+ H5 [; d) D: j4 r) ?7 h/ l  h* @

, N# d) Y+ z. P1 r7 U4 p6 }5 s  // 执行make进行编译/ ^) _5 g+ W  }& M* O+ H5 K
  // 生成名为boa的可执行程序,该程序可下载到ARM内来执行9 t$ m4 {" F3 H3 j

' Y5 g% ~" X, o; d: E/ a( j   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 `( Y' Y2 O* o, v# {8 j# Y/ L% |) I

# ~3 B: b5 U" n
! H9 e% u& y% A' t% H$ ~+ hhttp://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。6 q; h* _3 V5 H2 Z  W
Sourcery 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。$ F2 m7 L+ ?3 D* j  w* ]: c' Z# u
$ l7 i/ b" P2 ]4 t/ L( k8 V
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 R% ?: k! g! T0 S: w5 p
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 ...
; o' o5 ~$ G/ {
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6 I5 y* A, {$ Q8 m3 g) N
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