linux实验三

实验三 分步构建交叉编译链

一、实验目的

1、理解交叉编译的原理，了解交叉编译工具链 2、掌握分步构建交叉编译工具链的方法 二、实验内容

实验在理解交叉编译原理和交叉编译工具链的基础上，分步构建交叉编译工具链，主要步骤如下：

（1）准备工作：下载好所需要的软件包，准备好内核头文件、组织好目录。 （2）编译Binutils：这个软件包的编译相对简单，一般容易实现。

（3）编译辅助gcc编译器：对gcc进行简单配置后，编译gcc，使其不依赖glibc，只对C语言支持，为后面glibc的编译做准备。

（4）编译glibc库：首先对解压的内核头文件进行配置。在上一步的编译过程中，已经生成arm-linux-gcc工具，利用该工具编译glibc库。

（5）重新编译完整的gcc：完整的gcc的编译需要glibc库的支持，在第一步的时候glibc还未被编译，所以只能简单配置，生成辅助的gcc，而在这一步，glibc库已经编译，可以使用，实现对gcc的完整编译。

（6）编译gdb调试器：调试器与前面的那些软件是相互独立的，因此最后编译。 三、实验过程

（1）准备工作:根据课本上编译工具链所需资源列表，下载所需的软件包并解压，放置在一特定文件夹中，通过设置实现虚拟机与物理机的文件共享。本实验中的共享文件夹为“Linux”。所需软件包如下：

（2）详细过程 1、建立工作目录

当前的用户为root，在用户目录下首先建立一个工作目录（armlinux），建立工作目录的命令行操作如下： # cd /root

# mkdir armlinux

在armlinux下建立3个目录 build-tools、kernel 和 tools。具体操作如下： # cd armlinux

# mkdir build-tools kernel tools

其中build-tools 用来存放下载的binutils、gcc、glibc等源代码和用来编译这些源代码的目录；kernel 用来存放内核源代码；tools 用来存放编译好的交叉编译工具和库文件。

2、建立环境变量

建立环境变量主要是用来将其定义为经常使用的路径，来代替直接路径，避免重复输入冗长的命令，简化输入过程，降低输错路径的概率。 具体命令如下：

3、编译、安装Binutils

首先解压binutils-2.16.1tar.bz2包，命令如下： # cd $PRJROOT/build-tools # tar –xjvf binutils-2.16.1.tar.bz2

接着配置Binutils工具，具体操作如下： # cd $PRJROOT/build-tools # mkdir build-binutils # cd build-binutils

# ../ binutils-2.16.1/configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX

其中选项–target的意思是制定生成的是 arm-linux 的工具，--prefix 是指出可执行文件安装的位置。执行上述操作会出现很多check信息，最后产生 Makefile 文件。

接下来执行make和安装操作，命令如下： # make

# make install

安装完成后查看/home/mike/armlinux/tools/bin目录下的文件，如果查看结果如下，表明此时Binutils工具已经安装结束。

4、获得内核头文件

（1）在kernel目录下解压linux-2.6.15.tar.gz内核包，执行命令如下：

# cd $PRJROOT/kernel

# tar –xvzf linux-2.6.15.tar.gz

（2）接下来配置编译内核使其生成正确的头文件，执行命令如下：

# cd linux-2.6.15

# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- menuconfig 在出现的界面中选择三星的S3C2410（System Type->ARM System Type->/Samsung S3C2410）配置完退出并保存，检查一下内核目录中的include/linux/version.h和include/linux/autoconf.h文件是不是生成了，这是编译glibc时要用到的，如果version.h 和 autoconf.h 文件存在，说明生成了正确的头文件。界面如下：

复制头文件到交叉编译工具链的目录，首先需要在/home/mike/armlinux/tools/arm-linux目录下建立工具的头文件目录inlcude，然后复制内核头文件到此目录下，具体操作如下：

# mkdir –p $TARGET_PREFIX/include

# cp –r $PRJROOT/kernel/linux-2.6.15/include/linux $TARGET_PREFIX/include

# cp –r $PRJROOT/kernel/linux-2.6.15/include/asm-arm $TARGET_PREFIX/include/asm

5、编译安装boot-trap gcc 安装命令如下：

# cd $PRJROOT/build-tools # tar –xvzf gcc-3.3.6.tar.gz # mkdir build-gcc # cd gcc-3.3.6

# vi gcc/config/arm/t-linux

由于是第一次安装ARM交叉编译工具，没有支持libc库的头文件，所以在gcc/config/arm/t- linux文件中给变量TARGET_LIBGCC2_CFLAGS增加操作参数选项-Dinhibit_libc -D__gthr_ posix_h来屏蔽使用头文件，否则一般默认会使用/usr/inlcude头文件。

将TARGET_LIBGCC2-CFLAGS = -fomit-frame-pointer –fPIC改为TARGET_LIBGCC2- CFLAGS=-fomit-frame-pointer–fPIC -Dinhibit_libc -D__gthr_posix_h

修改完t-linux文件后保存，紧接着执行配置操作，如下命令： # cd build-gcc # ../ gcc-3.3.6 /configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX --enable-languages=c

--disable-threads --disable-shared

其中选项--enable-languages=c表示只支持C语言，--disable-threads表示去掉thread功能，这个功能需要glibc的支持。--disable-shared表示只进行静态库编译，不支持共享库编译。

接下来执行编译和安装操作，命令如下： # make

# make install

安装完成后，在/home/mike/armlinux/tools/bin下查看，如果arm-linux-gcc等工具已经生成，表示boot-trap gcc工具已经安装成功。

6、建立glibc库

首先解压glibc-2.3.2.tar.gz和glibc-linuxthreads-2.3.2.tar.gz源代码，操作如下：

# cd $PRJROOT/build-tools # tar -xvzf glibc-2.3.2.tar.gz

# tar -xzvf glibc-linuxthreads-2.3.2.tar.gz --directory=glibc-2.3.2

然后进行编译配置，glibc-2.3.2配置前必须新建一个编译目录，否则在glibc-2.3.2目录下不允许进行配置操作，此处在$PRJROOT/build-tools目录下建立名为build-glibc的目录，配置操作如下： # cd $PRJROOT/build-tools # mkdir build-glibc # cd build-glibc

# CC=arm-linux-gcc ../glibc-2.3.2 /configure --host=$TARGET --prefix=\

--enable-add-ons --with-headers=$TARGET_PREFIX/include

配置完后就可以编译和安装 glibc了，具体操作如下： # make

# make install

7、编译安装完整的gcc

由于第一次安装的gcc没有交叉glibc的支持，现在已经安装了glibc，所以需要重新编译来支持交叉glibc。并且上面的gcc也只支持C语言，现在可以让它同时支持C语言还要和C++语言。具体操作如下： # cd $PRJROOT/build-tools/gcc-4.1.0

# ./configure --target=arm-linux --enable-languages=c,c++ --prefix=$PREFIX # make

# make install

安装完成后会发现在$PREFIX/bin目录下又多了arm-linux-g++ 、arm-linux-c++等文件。

8、制作交叉调试器

选择gdb-6.5,具体操作如下： #tar -jxf gdb-6.5.tar.bz2 #mkdir build-gdb #cd build-gdb

#../gdb-6.5/configure\\ >--target=arm-linux\\

>--prefix=/root/crosstool/toolchain

9、测试交叉编译工具链

写一个最简单的hello.c源文件，内容如下： #include int main( )

{ printf(“Hello,world!\\n”); return 0;}

通过以下命令编译生成名为hello的可执行文件，通过file命令查看文件的类型。当显示以下信息时表明交叉工具链正常安装了，通过编译生成了ARM体系可执行的文件。

# arm-linux-gcc –o hello hello.c # file hello

hello: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (ARM), for GNU/Linux 2.4.3, dynamically linked (uses shared libs), not stripped

四、实验总结

通过本次的试验逐渐的理解了交叉编译的原理，了解了交叉编译工具链 并且初步掌握了分步构建交叉编译工具链的方法！