学习Linux(27)ARM-GCC与helloworld

编译工具链和目标程序运行在相同的平台,即为本地编译。
在x86架构电脑上编译在ARM平台运行代码,即为交叉编译。
ARM-GCC是针对arm平台的一款编译器,它是GCC编译工具链的一个分支。

既然已经有本地编译,为什么需要交叉编译?这是因为通常编译工具链对编译环境有较高的要求,编译复杂的程序时,可能需要巨大的存储空间以及强大的CPU运算能力加快编译速度。常见的ARM 架构平台资源有限,无论是存储空间还是CPU运算能力,都与X86平台相去甚远,特别是对于MCU平台,安装编译器根本无从谈起。有了交叉编译,我们就可以在PC上快速编译出针对其他架构的可执行程序。
相对的,能进行架构“交叉”编译过程的编译器,就被称为 交叉编译器(Cross compiler)。 交叉编译器听起来是个新概念,但在MCU开发中一直使用的就是交叉编译器, 例如开发STM32、RT1052所使用的IDE软件Keil(MDK)或IAR,就是在Windows x86架构编译,生成MCU平台的应用程序,最后下载到板子执行。
查看Ubuntu上的GCC安装目录
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查看开发板上的GCC安装目录
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4.2.1. 使用APT安装ARM-GCC
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,在本章节我们直接使用该方式安装即可。
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。
使用crosstool-ng根据需要自己制作,过程复杂,不推荐。
本书中提供的示例程序对编译器版本没什么要求,为简便起见,此处直接在Ubuntu系统下使用APT包管理工具安装。
本书使用的编译器主要有两种类型:
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。
本章节示例代码只需要使用arm-linux-gnueabihf-gcc编译器,可通过APT包管理工具可直接执行以下命令安装:
#在主机上执行如下命令

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
可以看到下图的内容,它表明交叉编译工具链安装成功了,输出信息表明了它是7.4.0版本的编译器,其中的 “Target:arm-linux-gnueabihf”也表明了它的目标架构。
安装完成后输入“arm-linux-gnueabihf-”,再按两下TAB键,终端会提示可用的相关命令,如下图包含了ARM-GCC工具链Binutils的各种工具。

安装后包含的Binutils工具集
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在Ubuntu下安装arm的编译工具链
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查看编译工具链信息
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确认已经挂载的目录
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查看已经共享的文件
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将在X86-64环境下编译的hello文件拷贝到开发板
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运行hello程序
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在x86-64架构上交叉编译arm上运行的代码
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Hankin
2020.07.14