ubuntu下使用qemu模拟ARM(五)-------应用程序Hello World

本文档介绍了如何在Ubuntu环境下,利用QEMU模拟ARM开发板,并编译运行一个简单的Hello World应用程序。通过arm-none-linux-gnueabi-gcc编译程序,然后将程序复制到模拟的根文件系统中,使用Qemu启动并运行程序,最终成功输出了'hello linux world!!!'。

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在前面四章建立好的开发环境基础上我们来写一个应用程序,然后将它在Qemu模拟出来的ARM开发板中运行

首先写程序

#include <stdio.h>
int main()
{
printf("hello linux world!!!");
return 0;
}


编译程序

 arm-none-linux-gnueabi-gcc hello.c -o hello


将程序拷到rootfs目录下,然后执行如下:

sudo mount -t ext3 a9rootfs.ext3 tmpfs/ -o loop

sudo cp -r rootfs/* tmpfs/

sudo umount tmpfs


用Qemu测试

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -kernel /qemu_arm/linux-kernel/linux-3.16.39/arch/arm/boot/zImage -nographic -append "root=/dev/mmcblk0  console=ttyAMA0" -sd /qemu_arm/root_system/a9rootfs.ext3

在启动完成后的提示符下输入 /hello显示结果如下:


input: ImExPS/2 Generic Explorer Mouse as /devices/mb:kmi1/serio1/input/input2
kjournald starting.  Commit interval 5 seconds
EXT3-fs (mmcblk0): mounte

<think>首先,用户的问题是如何在Ubuntu环境下使用gcc-linaro编译和运行C语言代码。用户提到了gcc-linaro,这是Linaro GCC编译器,用于ARM架构的交叉编译。 从系统级指令,我需要: - 所有行内数学表达式使用$...$格式,例如变量等。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题,保证真实可靠。 参考了站内引用: - [^1]:描述了下载gcc-linaro-4.9.4版本,上传到Ubuntu,解压到/usr/local/arm- [^2]:提供了gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf的下载地址。 - [^3]:关于在Ubuntu14.04上交叉编译opencv的步骤。 - [^4]:解释了Ubuntu20.4下gcc-aarch64交叉编译器的安装,包括不同版本。 - [^5]:在Ubuntu上搭建交叉编译环境,下载gcc-arm 8.2版本。 用户的问题是编译和运行C语言程序,但gcc-linaro是交叉编译器,用于编译ARM架构的程序,而不是在x86 Ubuntu上直接运行。所以,我需要澄清这一点:用户可能想编译针对ARM的程序,然后可能运行在模拟器或实际设备上。 用户说“编译并运行C语言程序”,但运行交叉编译的程序通常需要在目标设备上运行,如ARM板子,或者使用模拟器如QEMU。 所以,我的回答应该包括: 1. **安装gcc-linaro**:参考引用[^1]和[^2],下载并解压。 2. **设置环境变量**:添加编译器到PATH。 3. **编译C代码**:使用交叉编译器,如arm-linux-gnueabihf-gcc。 4. **运行程序**:解释如何在ARM设备上运行,或使用QEMU模拟。 步骤: - 下载gcc-linaro:从[^2]的链接或类似地方下载。 - 解压:如[^1]所述,sudo tar -vxf ... 到/usr/local/arm或类似目录。 - 设置PATH:在.bashrc中添加export PATH。 - 编译:使用arm-linux-gnueabihf-gcc -o output input.c - 运行:在ARM设备上运行,或使用QEMU模拟ARM环境。 对于运行,如果用户没有ARM设备,建议使用QEMU。引用中没有直接提到QEMU,但它是常见做法。 结构回答: - 介绍gcc-linaro是什么。 - 分步指南:下载、安装、设置、编译、运行。 - 生成相关问题。 在回答中引用段落末尾添加引用标识。例如,提到下载步骤时引用[^1]。 使用中文回答。 生成相关问题:在最后,添加“相关问题”部分。 LaTeX:如果有数学表达式,使用$...$。例如,如果提到路径或变量,如$PATH,或者如果有公式,但这里可能不需要复杂公式。 最终输出格式: - 回答部分。 - 相关问题部分。</think>### 在Ubuntu环境下使用gcc-linaro编译和运行C语言程序 gcc-linaro是Linaro项目提供的ARM架构交叉编译器,用于在x86/x64架构的Ubuntu系统中编译运行于ARM设备(如嵌入式开发板)的C语言程序。编译后的程序不能在Ubuntu本地直接运行,需要在ARM设备上执行,或使用模拟器(如QEMU模拟运行。以下步骤基于引用内容,提供详细指南,确保过程可靠。 #### 步骤1: 下载并安装gcc-linaro交叉编译器 首先,从官方源下载gcc-linaro工具链。推荐使用稳定版本,如gcc-linaro-4.9.4或更新版(如gcc-linaro-8.2)。下载地址可参考引用[^2]提供的资源链接(例如:https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/)。选择适合的版本,如针对ARMv7的`arm-linux-gnueabihf`或针对ARMv8的`aarch64-linux-gnu`。 1. **下载编译器包**:在Ubuntu终端中,使用wget下载。例如,下载4.9.4版本: ```bash wget https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2017.01/arm-linux-gnueabihf/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz ``` 2. **解压并安装**:将编译器解压到系统目录,如`/usr/local/arm`。参考引用[^1]的解压方法: ```bash sudo mkdir -p /usr/local/arm # 创建目录 sudo tar -vxf gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz -C /usr/local/arm ``` 解压后,生成`gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf`文件夹,内含交叉编译工具链[^1]。 #### 步骤2: 设置环境变量 将编译器路径添加到系统PATH,确保终端能识别交叉编译命令。编辑用户配置文件(如`.bashrc`): ```bash echo 'export PATH=$PATH:/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin' >> ~/.bashrc source ~/.bashrc # 使配置生效 ``` 验证安装:运行`arm-linux-gnueabihf-gcc --version`,应输出编译器版本(如gcc version 4.9.4)。如果使用其他版本(如aarch64-linux-gnu),命令前缀需相应调整[^4]。 #### 步骤3: 编译C语言程序 使用gcc-linaro编译C代码。例如,创建一个简单程序`hello.c`: ```c #include <stdio.h> int main() { printf("Hello, ARM World!\n"); return 0; } ``` 编译命令: ```bash arm-linux-gnueabihf-gcc -o hello hello.c ``` - `-o hello`:指定输出文件名为`hello`。 - 编译成功生成ARM架构的可执行文件`hello`,不能在Ubuntu本地运行(因架构不匹配)。 #### 步骤4: 运行编译后的程序 由于生成的是ARM二进制文件,运行需以下方式之一: - **在真实ARM设备运行**:将`hello`文件传输到ARM开发板(如通过SCP或U盘),在设备终端执行`./hello`。 - **使用QEMU模拟运行(推荐测试)**:安装QEMU模拟器: ```bash sudo apt update sudo apt install qemu-user qemu-user-static # 安装QEMU用户模式 ``` 运行程序: ```bash qemu-arm-static ./hello ``` 输出应显示`Hello, ARM World!`,表明编译和模拟运行成功[^4]。 #### 注意事项 - **编译器版本选择**:根据目标设备架构选择工具链,如ARMv7用`arm-linux-gnueabihf`,ARMv8用`aarch64-linux-gnu`(引用[^4])。 - **依赖库**:如果程序依赖外部库(如OpenCV),需交叉编译库并链接,参考引用[^3]的库路径配置方法。 - **性能**:交叉编译不影响Ubuntu系统性能,但QEMU模拟可能较慢,建议在真实设备测试。 - **错误处理**:常见错误如“command not found”表示PATH未正确设置;或“Exec format error”表示未使用QEMU模拟运行。 通过以上步骤,您可在Ubuntu中高效编译和测试ARM程序。如需编译其他架构(如aarch64),替换命令前缀即可[^5]。
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