Gentoo中的交叉编译利器–crossdev

什么是Crossdev[I]

sys-devel/crossdev
Available versions: 0.9.18-r10 ~0.9.19 **99999999
Installed versions: 0.9.18-r10(03:44:50 PM 11/29/2009)
Homepage: http://www.gentoo.org/
Description: Gentoo Cross-toolchain generator
交叉编译时很多嵌入式开发必须的工具，因为资料太少，遇到的问题又很难解决，所以交叉的开发环境一直让很多程序员头疼。我们就来了解一下gentoo下如何构建交叉编译环境。
先说说工具链，工具链是用来组建一个系统的工具包集合，因为它们使用输入和输出连接在一起，所以称为链。通常工具链包括以下几部分：

binutils–用来生成二进制的基本工具(包括汇编器和连接起)

gcc–GNU编译器集(C和C++编译器)

glibc/uclibc/newlib–系统C语言库

linux-headers–系统文件库需要的内核头文件

gdb–GNU调试工具

一般的Gentoo系统都将工具链作为基础系统的一部分，并且将工具链配置为能生成本机的二进制文件。为了能编译其他平台上的二进制文件，就需要交叉工具链，Gentoo提供了一个简单但很强大的工具CrossDev来管理工具链，它可以编译安装任意GCC支持的交叉工具链，因为Gentoo将工具链的文件安装在平台特定的目录下，所以Crossdev得到的交叉工具链不会干扰到本地的工具链。手工编造一个交叉工具链太痛苦了。。。。

工具链使用的环境变量

工具链的环境变量总是让人很头疼，下面我们做个详细的介绍
变量名—生成交叉工具链时的含义—生成目标平台二进制文件时的含义
CBUILD–编译交叉工具链的平台—编译程序的平台
CHOST–交叉工具链运行的平台—使用交叉工具链生成的二进制文件将运行的平台
CTARGET–使用交叉工具链生成的二进制文件将运行的平台–使用交叉工具链生成的二进制文件将运行的平台(内容虽然重复，但设置它没有坏处，有些二进制包需要它)
ROOT–将要安装的虚/路径
PORTAGE_CONFIGROOT–portage能找到配置文件的虚/路径(如/etc/make.conf)
若我们有个AMD64的gentoo机器，和一个想要开发程序的ARM PDA。那上面的变量可以设置如下：
CBUILD–x86_64-pc-linux-gnu–x86_64-pc-linux-gnu
CHOST–x86_64-pc-linux-gnu–arm-unknown-linux-gnu
CTARGET–arm-unknown-linux-gnu–not set
ROOT—[not set -- defaults to /]—[/path/where/you/install]
PORTAGE_CONFIGROOT—[not set -- defaults to /]—-[/path/where/your/portage/env/for/arm/pda/is]

一些术语

cross-compiler CHOST！=CTARGET的工具链
canadian cross 加拿大式交叉编译CBUILD != CHOST && CHOST != CTARGET的工具链
CBUILD build system 编译二进制文件所使用平台
CHOST host system 运行二进制文件所使用平台
CTARGET target system 编译得到的二进制文件将要运行的平台
sysroot system root 编译器用来查找它的标准头文件和库的根目录
hardfloat 系统用来处理浮点数学运算的硬件浮点单元(FPU)
softfloat 若系统没有硬件FPU,就需要所有的浮点数使用定点数学运算近似
PIE 位置无关的执行(-fPIE -pie)
PIC 位置无关代码(-fPIC)
CRT C语言运行时

系统元组

系统元组标记整个系统的特征，具体的内容由GNU config项目规定。具体的模式是机器(machine)-类型(vendor)-内核(kernel)-操作系统(operating system)。比如，博主我的电脑上就是i686-pc-linux-gnu.下表是一些比较常见的配置

机器	类型	内核	操作系统
alpha arm / armeb avr / avr32 bfin cris hppa / hppa1.1 / hppa2.0 / hppa64 ia64 i386 / i486 / i586 / i686 m68k mips / mipsel / mips64 / mips64el nios / nios2 powerpc / powerpc64 sparc / sparcv8 / sparcv9 / sparc64 s390 / s390x sh / sh3 / sh4 / sheb / sh3eb / sh4eb / sh64 vax x86_64	gentoo pc softfloat [1] unknown	elf [2] freebsd6.2 linux mingw32 / mingw64 uclinux [3]	gnu [4] gnueabi [5] uclibc [6] uclibceabi

来说说这其中几个比较有趣的：

类型那部分几乎可以随便设置，

当操作系统指定为elf时，你就可以不用操作系统，而是直接把编译出的代码放到硬件上运行。

uclinux编译出的FLAT二进制文件，能在MMU不可用的Linux上运行

操作系统中指定gnu表明系统库为libc

言归正传，装我们的交叉编译器

我们的第一步当然是
emerge -av crossdev
这个命令会安装所有交叉编译相关的包。在博主的电脑上，就需要安装以下包
emerge -pv crossdev

These are the packages that would be merged, in order:

Calculating dependencies… done!
[ebuild N ] dev-util/unifdef-1.20 65 kB
[ebuild N ] sys-devel/crossdev-0.9.18-r10 0 kB

Total: 2 packages (2 new), Size of downloads: 65 kB

注意，crossdev只是一个工具，我们的最终目的是使用crossdev编译一个交叉工具链出来，有必要先看看帮助，直接运行crossdev命令

# crossdev
Usage: crossdev [options] --target TARGET
Options:
--b, --binutils ver Specify version of binutils to use
--g, --gcc ver Specify version of gcc to use
--k, --kernel ver Specify version of kernel headers to use
--l, --libc ver Specify version of libc to use
-S, --stable Use latest stable versions as default
-C, --clean target Uninstall specified target
-P, --portage opts Options to pass to emerge (see emerge(1))
--with[out]-headers Build C library headers before C compiler?
Stage Options:
-s0, --stage0 Build just binutils
-s1, --stage1 Also build a C compiler (no libc/C++)
-s2, --stage2 Also build kernel headers
-s3, --stage3 Also build the C library (no C++)
-s4, --stage4 Also build a C++ compiler [default]
Extra Fun (must be run after above stages):
--ex-only Skip the stage steps above
--ex-gcc Build extra gcc targets (gcj/ada/etc...)
--ex-gdb Build a cross gdb
--ex-insight Build a cross insight
Target (-t) takes a tuple ARCH-VENDOR-OS-LIBC; see 'crossdev -t help'
上面可以看到，我们能用crossdev指定binutils gcc kernel和libc的版本，还有不同的编译stage来指定不同规模的工具链。甚至在Extra Fun中包含了gdb，扩展的gcc等支持，insight是gdb的图形化接口，博主没有用过，所以不知道。
再来看看crossdev支持的系统元组们

# crossdev -t help
Supported Architectures:
- alpha - arm / armeb
- hppa (parisc) - ia64
- i386 / i486 / i586 / i686 (x86) - m68k
- mips / mipsel / mips64 / mips64el
- powerpc (ppc) / powerpc64 (ppc64)
- sparc / sparc64 - s390 / s390x
- sh / sh[1-5] / sh64 - x86_64 (amd64)
Supported C Libraries:
- glibc (gnu)
- klibc [prob wont work]
- newlib [bare metal/no operating system]
- uclibc [not all arches are ported]
Special Targets:
- avr http://www.nongnu.org/avr-libc/
- bfin http://blackfin.uclinux.org/
- h8300 http://h8300-hms.sourceforge.net/
- mingw32 http://www.mingw.org/
- msp430 http://mspgcc.sourceforge.net/
- nios2 http://www.altera.com/products/ip/processors/nios2/ni2-index.html
- xc16x http://www.infineon.com/
- ee / iop / dvp (ps2) [Playstation 2 targets]
- ppu / spu (cell) [Cell/Playstation 3 targets]
Softfloat toolchains:
Include 'softfloat' in the 'vendor' field
e.g. armeb-softfloat-linux-uclibc powerpc-booya_softfloat-linux-gnu

不懂的话您就看看上面关于系统元组的介绍，具体我就不解释了，好了，现在看是安装。开动拉。。。。。因为博主要安装mips64el-unknown-linux-gnu的编译器，就直接运行了

# crossdev --target mips64el-st-linux-gnu
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
* Host Portage ARCH: x86
* Target Portage ARCH: mips
* Target System: mips64el-st-linux-gnu
* Stage: 4 (C/C++ compiler)

* binutils: binutils-[latest]
* gcc: gcc-[latest]
* headers: linux-headers-[latest]
* libc: glibc-[latest]

* PORTDIR_OVERLAY: /usr/local/portage/layman/gentoo-china
* PORT_LOGDIR: /var/log/portage
* PKGDIR: /usr/portage/packages/cross/mips64el-st-linux-gnu
* PORTAGE_TMPDIR: /var/tmp/cross/mips64el-st-linux-gnu
_ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ – _ – ~ -
* Forcing the latest versions of {binutils,gcc}-config/gnuconfig … [ ok ]
* Log: /var/log/portage/cross-mips64el-st-linux-gnu-binutils.log
* Emerging cross-binutils …
这是个非常漫长的过程。。。。。。。。。因为是mips64el的，遇到了glibc checkfail的问题。这个问题正在解决中，以后再汇报。
下面假设你安装的是arm的
＃crossdev -t arm-unknown-linux-gnu

最后，再说说
mips64el-unknown-linux-gnu 和mips64el-st-linux-gnu。其实没有区别，你可以简单的理解为是谁制作了这个工具链，比如st就代表这个工具链是ST作的，比如，我曾经使用的一个mips64el-st-linux-gnu就是曾经从意法半导体的网站上下载的，不过现在好像链接已经没有了。而mips64el-unknown-linux-gnu是上面crossdev自己编译出来的，在gentoo的overlay中，使用的就是unknown，所以就沿用了unknown

你可以参考下面几个链接
http://www.gentoo.org/proj/en/base/embedded/handbook

http://psas.pdx.edu/GentooCrossCompilerHowto/

相关文章:

• 用crossdev装龙芯的n32 gnu交叉工具链
• 使用crossdev安装龙芯的O32 gnu交叉工具链
• Ebuild and emerge
• GCC初窥
• gentoo如何处理被屏蔽(masked)的包 by 杨珂 转自linuxsir
• GNU工具链学习笔记
• gentoo的相关配置-make.conf
• zz Linux下的段错误的原因及调试
• GCC中的pie和fpie选项
• WebKit和Firefox的JavaScript性能对比