自己制作arm-linux交叉编译环境(一)

自己制作arm-linux交叉编译环境(一)－scratch篇 收藏
交叉编译是指在一台电脑上来编译另一种结构的电脑上的代码，编译生成的程序不是运行在本机上的，而是另一种结构的机子上(^_^,快晕了...),打个比方吧，比如我的系统是x86结构的，如果我需要编译一个arm结构的程序，那编译器等就都要重新弄过了，这个编译过程就叫做 交叉编译,在嵌入式开发中就必须要交叉编译，在开发主机x386上开发arm目标机上可以运行的代码

在<<嵌入式linux系统开发技术详解-基于arm>>这本书中，有一章是将怎样制作自己的交叉编译环境的，不过用的是gcc2.95，很早以前的东西了，而且不能编译linux.2.6的内核，为了锻炼自己，我就打算自己编译下，在网上一搜索，都是差不多的文章，比如 一步步制作自己的交叉编译环境，等，但版本都比较低，我想用最新的版本来编译，经过几天的google,发现个crosstool比较好用，只要稍微改动下就能自动编译，目前最新版本为0.43,最高支持gcc-4.1.1-glibc-2.3.6,下载地址为：http://kegel.com/crosstool/crosstool-0.43.tar.gz
还有个LFS工程，这个工程是教会大家怎样从代码制作自己的小linux系统的，主页为http://www.linuxfromscratch.org/ ，这个工程包含很多小工程，其中的CFLS是专门为跨平台用的(Cross Linux From Scratch) ,clfs sysroot 是用来测试新的编译方法的，SVN版本已经包含了对最新软件包的支持
BOOK下载地址为：http://cross-lfs.org/files/BOOK/
编译的时候用到的补丁包 : http://svn.cross-lfs.org/svn/repos/cross-lfs/branches/clfs-sysroot/patches/
编译用的软件包: http://cross-lfs.org/files/packages/sysroot-0.0.1/

由于编译过程复杂，又可能碰到一些莫名其妙的错误，所以最好还是用别人已经弄好的
http://opensrc.sec.samsung.com/download/arm-elf-tools-20040427.sh (arm-elf-toolchain)
http://www.handhelds.org/download/projects/toolchain/(arm-linux-toolchain)

强烈建议编译的过程中边编译边看clfs-sysroot文档中的cross-compier tool，也就是第5章，因为我是新手，不能保证编译的过程中会没有错误，或者编译后无法使用等等，所以.......

0:准备好所要用到的资料和其他准备工作

1). 首页要准备好编译用的软件包:

binutils-2.17.tar.bz2 http://ftp.gnu.org/gnu/binutils/binutils-2.17.tar.bz2
gcc-4.1.1-tar.bz2 http://ftp.gnu.org/gnu/gcc/gcc-4.1.1/gcc-4.1.1.tar.bz2
glibc-2.5.tar.bz2 http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/glibc-2.5.tar.bz2
glibc-ports-2.5.tar.bz2 http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/glibc-ports-2.5.tar.bz2
gdb-6.6.tar.bz2 http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/gdb-6.6.tar.bz2
linux-header-2.6.20-rc4 http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/(补丁自己打)

2). 编译过程中用到的补丁:

在 http://cross-lfs.org/files/packages/sysroot-0.0.1/里面找到gcc-4.1.1,binutils-2.17,glibc-2.5的 补丁全部下回来放到patches文件夹里面

3).编译过程的指导文件:
http://cross-lfs.org/files/BOOK/ 找到CLFS-SYSROOT-SVN....样式的包，解压后查看arm目录

4).整个编译过程的工作目录:

mkdir crosstool
cd crosstool
mkdir linux-2.6.x
mkdir patches
mkdir src

linux-2.6.x存放要用到的内核头文件，patches存放需要的补丁,src存放要用到的软件包

PS:编译完成后的文件将安装到 ~/arm-linux上
5).设置一些环境变量

export CLFS_HOST="$(echo $MACHTYPE | sed "s/$(echo ${MACHTYPE} | cut -d- -f2)/cross/")"
#export CLFS_TARGET="arm-unknown-linux-gnu"
export CLFS_TARGET="arm-linux"
export CLFS=~/arm-linux
export PATH=$CLFS/bin:$CLFS/cross-tools/bin:$PATH
unset CFLAGS
unset CXXFLAGS

新建头文件存放地址
install -dv $CLFS/include
install -dv $CLFS/usr
install -dv $CLFS/usr/include

6). 安装一些可能需要的软件包:

sudo apt-get install bison flex texinfo

1. 安装内核头文件:

新建保存头文件的目录，并生成linux/version.h文件指示内核版本，如果缺少这个文件后面编译会出错
install -dv ${CLFS}/usr/include
cd linux-2.6.x

make include/linux/version.h
复制必要的头文件和与体系结构(arm)相关的头文件

install -dv ${CLFS}/usr/include
cp -av include/{asm-generic,linux,mtd,scsi,sound} ${CLFS}/usr/includecp -av
include/asm-arm ${CLFS}/usr/include/asm

2. 编译binutils-2.17:

解压binutils后，进入代码目录，打上必要的补丁:

cd src
tar jxvf binutils-2.17.tar.bz2
cd binutils-2.17

patch -Np1 -i ../../patches/binutils-2.17-posix-1.patch
patch -Np1 -i ../../patches/binutils-2.17-branch_update-1.patch

创建编译目录:

mkdir -v ../binutils-build
cd ../binutils-build
配置configure:

../binutils-2.17/configure --prefix=$...{CLFS}/cross-tools
--host=$...{CLFS_HOST} --target=$...{CLFS_TARGET} --with-sysroot=$...{CLFS}
--disable-nls --enable-shared --disable-multilib
编译binutils:
make configure-host
make

安装binutils到 $...{CLFS}/cross-tools:

make install
打开~/arm-linux/cross-tools/bin,就会发现生成了好多arm-linux-开头的文件

以后会用到这个头文件，所以安装到include:

cp -v ../binutils-2.17/include/libiberty.h $...{CLFS}/usr/include

3. 安装 glibc的头文件到内核头文件中:

编译glibc的时候需要glibc的头文件，所以要复制到内核头文件夹中

tar jxvf ../glibc-2.5.tar.bz2
cd ../glibc-2.5
去处glibc的gcc 3.4.x依赖

cp configure{,.orig} sed -e 's/3.4/3.[0-9]/g' configure.orig > configure

安装glibc的arm支持：

tar -jxvf ../glibc-ports-2.5.tar.bz2
mv -v glibc-ports-2.5 ports
新建编译目录:

mkdir -v ../glibc-build
cd ../glibc-build

添加NPTL线程库支持:

echo "libc_cv_forced_unwind=yes" > config.cache
echo "libc_cv_c_cleanup=yes" >> config.cache
echo "libc_cv_arm_tls=yes" >> config.cache
指定安装路径:

cho "install_root=${CLFS}" > configparms
配置configure :

CC=gcc ../glibc-2.5/configure --prefix=/usr
--host=${CLFS_TARGET} --build=${CLFS_HOST}
--with-headers=${CLFS}/usr/include --cache-file=config.cache
安装glibc头文件:

make install-headers

cp -v bits/stdio_lim.h ${CLFS}/usr/include/bits
touch ${CLFS}/usr/include/gnu/stubs.h
cp -v ../glibc-2.5/ports/sysdeps/unix/sysv/linux/arm/nptl/bits/pthreadtypes.h
${CLFS}/usr/include/bits

4. 编译静态的gcc(不带glibc)，用来编译glibc
tar jxvf ../gcc-4.1.1.tar.bz2
cd ../gcc-4.1.1
打上补丁:

patch -Np1 -i ../gcc-4.1.1-posix-1.patchpatch -Np1 -i ../gcc-4.1.1-cross_search_paths-1.patch 新建编译目录:mkdir -v ../gcc-buildcd ../gcc-build 配置configure:../gcc-4.1.1/configure --prefix=$...{CLFS}/cross-tools --host=$...{CLFS_HOST} --target=$...{CLFS_TARGET} --disable-multilib --with-sysroot=$...{CLFS} --disable-nls --disable-shared --enable-languages=c 编译安装gcc-static:make all-gccmake install-gcc5. 编译安装glibc:

解压补丁并打上补丁:

tar jxvf ../glibc-2.5.tar.bz2
cd ../glibc-2.5

tar -jxvf ../glibc-ports-2.5.tar.bz2
mv -v glibc-ports-2.5 ports

patch -Np1 -i ../glibc-2.5-libgcc_eh-2.patch
patch -Np1 -i ../glibc-2.5-localedef_segfault-1.patch
patch -Np1 -i ../glibc-2.5-cross_hacks-2.patch
patch -Np1 -i ../glibc-2.5-branch_update-1.patch

编译并安装：echo "libc_cv_forced_unwind=yes" > config.cacheecho "libc_cv_c_cleanup=yes" >> config.cacheecho "install_root=${CLFS}" > configparmsBUILD_CC="gcc" CC="${CLFS_TARGET}-gcc" AR="${CLFS_TARGET}-ar" RANLIB="${CLFS_TARGET}-ranlib" ../glibc-2.5/configure --prefix=/usr --libexecdir=/usr/lib/glibc --host=${CLFS_TARGET} --build=${CLFS_HOST} --disable-profile --enable-add-ons --with-tls --enable-kernel=2.6.0 --with-__thread --with-binutils=${CLFS}/cross-tools/bin --with-headers=${CLFS}/usr/include --cache-file=config.cachemakemake install 本来还有个国际化支持的，我这里运行不过来，要自己运行的可以看clfs-sysroot

配置glibc:

cat > ${CLFS}/etc/nsswitch.conf << "EOF"
# Begin /etc/nsswitch.conf

passwd: files
group: files
shadow: files

hosts: files dns
networks: files

protocols: files
services: files
ethers: files
rpc: files

# End /etc/nsswitch.conf
EOF
配置glibc的动态装载:

cat > ${CLFS}/etc/ld.so.conf << "EOF"
# Begin /etc/ld.so.conf

/usr/local/lib
/opt/lib

# End /etc/ld.so.conf
EOF
7. 完全安装gcc

打上个GCC的补丁：
cd ../gcc-4.1.1

patch -Np1 -i ../gcc-4.1.1-posix-1.patch
patch -Np1 -i ../gcc-4.1.1-PR20425-1.patch
patch -Np1 -i ../gcc-4.1.1-cross_search_paths-1.patch

配置Configure:

mkdir -v ../gcc-build
cd ../gcc-build

../gcc-4.1.1/configure --prefix=${CLFS}/cross-tools
--host=${CLFS_HOST} --target=${CLFS_TARGET} --disable-multilib
--with-sysroot=${CLFS} --disable-nls --enable-shared
--enable-languages=c,c++ --enable-__cxa_atexit
--enable-c99 --enable-long-long --enable-threads=posix
编译安装gcc:

make
make install

8. 打包压缩arm-linux-toolchains (我打包的时候老出问题,郁闷)

tar cvjf /tmp/arm-linux-toolchains.tar.bz2 /
cross-tools/arm-linux /
cross-tools/bin/arm-linux-* /
cross-tools/bin/genext2fs /
cross-tools/include/c++/4.1.1 /
cross-tools/lib/gcc/arm-linux/4.1.1/
cross-tools/libexec/gcc/arm-linux/4.1.1

注意: 编译好的arm-linux工具链未经过测试，只是用来学习怎样编译自己的交叉工具链，请不要用于任何实际的开发和使用，更不要用于商业产品中， 也不要用于学习arm，以免出错，出错后会很烦的

参考资料:
1.HOWTO build arm-linux toolchain for ARM/XSCALE (build-arm-linux-4.1)
2.clfs-sysroot book for arm
3.使用gcc 4.1.1 glibc 2.5 kernel 2.6.19 创建arm 交叉工具链
4.arm-linux建立交叉编译工具链的过程

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