arm_linux交叉编译开发环境建立之 - gcc 4.8.2

1 环境

linux 16.04

2 所需源文件

 binutils-2.23.1.tar.bz2
 glibc-2.18.tar.gz
 gcc-4.8.2.tar.bz2
 gmp-5.1.3.tar.bz2
 mpfr-3.1.2.tar.bz2
 mpc-1.0.1.tar.gz
 linux-2.6.34.14.tar.bz2

3 设置环境变量

export SRCDIR=~/workbench/gcc-4.8.2/xtools/src
export BUILDDIR=~/workbench/gcc-4.8.2/xtools/build
export TARGET=arm-linux-gnueabi
export PREFIX=/usr/local/arm/4.8.2
export TARGET_PREFIX=$PREFIX/$TARGET
export PATH=$PATH:$PREFIX/bin

4 创建工作区

$mkdir -pv ~/workbench/gcc-4.8.2/xtools  
$mkdir $SRCDIR
$cd $SRCDIR

5 下载源代码

5.1 binutils

$wget http://ftp.gnu.org/gnu/binutils/binutils-2.23.1.tar.bz2
$tar -pxjf binutils-2.23.1.tar.bz2

5.2 glibc

$wget http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/glibc-2.18.tar.gz
$tar -pxzf glibc-2.18.tar.gz
$wget http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/glibc-linuxthreads-2.5.tar.bz2

5.3 gcc

$wget http://ftp.gnu.org/gnu/gcc/gcc-4.8.2/gcc-4.8.2.tar.bz2
$wget http://ftp.gnu.org/gnu/gmp/gmp-5.1.3.tar.bz2
$wget http://ftp.gnu.org/gnu/mpfr/mpfr-3.1.2.tar.bz2
$wget ftp://gcc.gnu.org/pub/gcc/infrastructure/mpc-1.0.1.tar.gz
$tar -pxjf gcc-4.8.2.tar.bz2
$cd gcc-4.8.2/
$tar -pxjf ../gmp-5.1.3.tar.bz2
$tar -pxjf ../mpfr-3.1.2.tar.bz2
$tar -pxzf ../mpc-1.0.1.tar.gz
$cd $SRCDIR

5.4 kernel

cd $BINUTILS_SRC
$wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v2.6/longterm/v2.6.34/linux-2.6.34.14.tar.xz

$xz -d linux-2.6.34.14.tar.xz
$tar -xf linux-2.6.34.14.tar

6 build

6.1 为宿主机安装gmp、mpfr、mpc

6.1.1 build gmp

cd $ BUILDDIR
mkdir gmp
cd $BUILDDIR/gmp
$SRCDIR/gmp-5.1.3/configure --prefix=/usr/local/gmp --build=x86_64-linux-gnu
make
sudo make install
make check

6.1.2 build mpfr

cd $ BUILDDIR
mkdir mpfr
cd $BUILDDIR/mpfr
$SRCDIR/mpfr-3.1.2/configure --build=x86_64-linux-gnu --prefix=/usr/local/mpfr --with-gmp=/usr/local/gmp
make 
sudo make install

6.1.3 build mpc

cd $ BUILDDIR
mkdir mpc
cd $BUILDDIR/mpc
$SRCDIR/mpc-1.0.1/configure --build=x86_64-linux-gnu --prefix=/usr/local/mpc --with-gmp=/usr/local/gmp --with-mpfr=/usr/local/mpfr
make
sudo make install

6.2 获得kernel header

编译glibc的时候需要这些头文件。
cd $SRCDIR/linux-2.6.34.14
make menuconfig
不做修改，直接退出。
sudo make include/linux/version.h
sudo cp -r ./include/linux/ $TARGET_PREFIX/include
sudo cp -r ./include/asm-generic/ $TARGET_PREFIX/include
sudo cp -r ./arch/arm/include/asm/ $TARGET_PREFIX/include

6.3 build binutils

6.3.1 build binutils

cd $ BUILDDIR
mkdir binutils
cd $BUILDDIR/binutils
$SRCDIR/binutils-2.23.1/configure --prefix=$PREFIX --target=$TARGET
make
sudo make install

完成后，去$PREFIX中检查一下生成的工具。

# cd $PREFIX/bin
# ll
有如下文件：
arm-linux-addr2line*
arm-linux-ar*
arm-linux-as*
arm-linux-C++filt*
arm-linux-elfedit*
arm-linux-gprof*
arm-linux-ld*
arm-linux-ld.bfd*
arm-linux-nm*
arm-linux-objcopy*
arm-linux-objdump*
arm-linux-ranlib*
arm-linux-readelf*
arm-linux-size*
arm-linux-strings*
arm-linux-strip*

这些生成的文件的作用分别为：
arm-linux-addr2line：将你要找的地址转成文件和行号，它要使用 debug 信息
arm-linux-ar：产生、修改和解开一个存档文件
arm-linux-as：GNU的汇编器
arm-linux-c++filt：C++ 和 Java 中有一种重载函数，所用的重载函数最后会被编译转化成汇编的标，c++filt 就是实现这种反向的转化，根据标号得到函数名
arm-linux-elfedit：用途暂时未知
arm-linux-gprof：GNU汇编器预编译器
arm-linux-ld：GNU的连接器
arm-linux-ld.bfd：用途暂时未知
arm-linux-nm：列出目标文件的符号和对应的地址
arm-linux-objcopy：将某种格式的目标文件转化成另外格式的目标文件
arm-linux-objdump：显示目标文件的信息
arm-linux-ranlib：为一个存档文件产生一个索引，并将这个索引存入存档文件中
arm-linux-readelf：显示 elf 格式的目标文件的信息
arm-linux-size：显示目标文件各个节的大小和目标文件的大小
arm-linux-strings：打印出目标文件中可以打印的字符串，有个默认的长度，为4
arm-linux-strip：剥掉目标文件的所有的符号信息

6.3.2 常见错误

（1） bfd错误
描述：
bfd.h:529:65: error: right-hand operand of comma expression has no effect [-Werror=unused-value]
#define bfd_set_cacheable(abfd,bool) (((abfd)->cacheable = bool), TRUE)
^
opncls.c:261:5: note: in expansion of macro ‘bfd_set_cacheable’
bfd_set_cacheable (nbfd, TRUE);
^
cc1: all warnings being treated as errors
Makefile:1312: recipe for target ‘opncls.lo’ failed
make[6]: *** [opncls.lo] Error 1
make[6]: Leaving directory ‘/srv/jenkins-slave/workspace/sid-goto-cc-sdcc/sdcc-3.4.0+dfsg/support/sdbinutils/bfd’
Makefile:1354: recipe for target ‘all-recursive’ failed
make[5]: *** [all-recursive] Error 1

原因：
源码版本比较老，使用gcc4.1版本编译没有问题，更改的gcc版本对此不太规范的写法会报错误。
解决方法：
cd $BUILDDIR/bfd
vim Makefile
找到里面的-Werror 选项，删除它。
因为 binutils 、gas、ld模块也有此问题，与上述解决方法一样，分别进入这些模块，删除Makefile 里面的 -Werror 参数。

6.4 build initial gcc(不带glibc支持)

cd $SRCDIR
tar -xjvf gcc-4.8.2.tar.bz2

删除原有的mpfr, mpc, gmp，重新解压：

rm -rf mpfr-3.1.2 mpc-1.0.1 gmp-5.1.3
tar -xjvf gmp-5.1.3.tar.bz2
mv gmp-5.1.3 gmp
mv ./gmp ./gcc-4.8.2

tar -xjvf mpfr-3.1.2.tar.bz2
mv mpfr-3.1.2 mpfr
mv ./mpfr ./gcc-4.8.2

tar -xzvf mpc-1.0.1.tar.gz
mv mpc-1.0.1 mpc
mv ./mpc ./gcc-4.8.2

cd $BUILDDIR
mkdir gcc-4.8.2
cd gcc-4.8.2
$SRCDIR/gcc-4.8.2/configure --prefix=$PREFIX --target=$TARGET --without-headers --enable-languages=c --disable-threads --with-newlib --disable-shared --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-decimal-float
make all-gcc
sudo make install-gcc
make all-target-libgcc
sudo make install-target-libgcc

完成之后，$PREFIX/bin下又多了几个文件：
arm-linux-cpp*
arm-linux-gcc*
arm-linux-gcc-4.8.2*
arm-linux-gcov*
这些生成的文件的作用分别为：
arm-linux-cpp：GNU的C的预编译器
arm-linux-gcc：GNU的C语言编译器
arm-linux-gcc-4.8.2：GNU的c语言编译器，其实和arm-linux-gcc是一样的
arm-linux-gcov：gcc 的辅助测试工具，用来分析和优化程序

6.5 build glibc

Glibc是交叉编译环境的运行库。

cd $SRCDIR
tar -pxjf glibc-2.18.tar.bz2
tar -pxjf glibc-linuxthreads-2.5.tar.bz2 --directory=./glibc-2.18/
cd $BUILDDIR
mkdir glibc
cd glibc
export CC=$TARGET-gcc
export CFLAGS="-g -O2 -march=armv7-a"

(注释：TI 3354板是armv7，AM335x 微处理器基于 ARM Cortex-A8 处理器，使用的是armv7-a架构。三星2440板是 armv4t)
（架构选得不对，会有错误提示：configure:2763: arm-linux-gnueabi-gcc -c -g -O2 -march=armv7l conftest.c >&5
arm-linux-gnueabi-gcc: error: unrecognized argument in option ‘-march=armv7l’
arm-linux-gnueabi-gcc: note: valid arguments to ‘-march=’ are: armv2 armv2a armv3 armv3m armv4 armv4t armv5 armv5e armv5t armv5te armv6 armv6-m armv6j armv6k armv6s-m armv6t2 armv6z armv6zk armv7 armv7-a armv7-m armv7-r armv7e-m armv8-a iwmmxt iwmmxt2 native）

sudo ln -s /usr/local/arm/4.8.2/lib/gcc/arm-linux-gnueabi/4.8.2/libgcc.a /usr/local/arm/4.8.2/lib/gcc/arm-linux-gnueabi/4.8.2/libgcc_eh.a
创建config.cache配置文件:

vim config.cache，写入：
libc_cv_forced_unwind=yes
libc_cv_c_cleanup=yes
libc_cv_arm_tls=yes

$SRCDIR/glibc-2.18/configure --host=$TARGET --target=$TARGET --prefix=$TARGET_PREFIX --enable-add-ons --disable-profile --cache-file=config.cache --with-binutils=$PREFIX/bin --with-headers=$TARGET_PREFIX/include
make all
sudo make install

常见问题：
(1) 报错说make too old
原因：make 版本不对，4.1太高。换3.82 就可以了。
下载make-3.82
wget http://ftp.gnu.org/gnu/make/make-3.82.tar.bz2
tar -pxjf make-3.82.tar.bz2
./configure
make
然后将 make 文件的路径加入PATH
export PATH=<make路径>:$PATH
(2) 报错：checking sysdep dirs… configure: error: The arm is not supported
这个问题就是下载glibc-ports的原因，直接复制解压后的glibcports复制到glibc目录下，重命名为ports

6.6 build full gcc

注意：编译 gcc 时，我们是要生成交叉编译器本身，我们并不是要用交叉编译器编译交叉编译器。因此，需要unset交叉编译的变量，回复gcc编译。
unset CC
unset CFLAGS
cd $BUILDDIR/gcc-4.8.2
清除上次编译的文件：
rm -rf *
$SRCDIR/gcc-4.8.2/configure--prefix=$PREFIX --target=$TARGET --enable-shared --enable-languages=c,c++
make
sudo make install

完成之后，$PREFIX/bin下又多了几个文件：
arm-linux-c++*
arm-linux-g++*
这些生成的文件的作用分别为：
arm-linux-g++：GNU的c++编译器
arm-linux-c++：等同于arm-linux-g++

6.7 build gdb for arm

cd $SRCDIR
tar -pxjf gdb-7.6.1.tar.bz2
cd $BUILDDIR
mkdir gdb
cd gdb
$SRCDIR/gdb-7.6.1/configure --prefix=$PREFIX --target=$TARGET
make
sudo make install

6.8 创建交叉编译器可执行文件的链接

cd $PREFIX/bin
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-addr2line arm-linux-addr2line
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-ar arm-linux-ar
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-as arm-linux-as
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-c++ arm-linux-c++
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-c++filt arm-linux-c++filt
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-cpp arm-linux-cpp
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-elfedit arm-linux-elfedit
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-g++ arm-linux-g++
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-gcc arm-linux-gcc
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-gcc-4.6.3 arm-linux-gcc-4.6.3
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-gcov arm-linux-gcov
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-gdb arm-linux-gdb
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-gdbtui arm-linux-gdbtui
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-gprof arm-linux-gprof
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-ld arm-linux-ld
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-ld.bfd arm-linux-ld.bfd
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-nm arm-linux-nm
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-objcopy arm-linux-objcopy
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-objdump arm-linux-objdump
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-ranlib arm-linux-ranlib
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-readelf arm-linux-readelf
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-run arm-linux-run
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-size arm-linux-size
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-strings arm-linux-strings
sudo ln -s arm-linux-gnueabi-strip arm-linux-strip

6.9 设置环境变量

cd ~
vim .profile

```export PATH=$PATH:/usr/local/arm/4.8.2/bin

7 检验

新建一个源文件：hello.c

#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[]) {
    printf("hello\n");
    return 0;
}

arm-linux-gcc -static hello.c -o hello
file hello
输出：
hello: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), statically linked, for GNU/Linux 2.6.32, not stripped

表示初步检验成功。