Linux下编译arm-elf工具

volans

前几天说了正和arm-elf干的热火朝天的，经过一个较为漫长的煎熬以后，终于功夫不负苦心人，搞定了。小庆祝一下，感谢gnuarm邮件列表里的兄弟曾给我的建议。在此把经验与大家分享一下，独乐乐不如与人乐乐。

前言：
为什么一定要建立arm-elf工具呢？其实必要性不是很大，3.x的版本网上有下载，而且现在的arm-linux工具也可以生成裸机代码，从前arm-elf和arm-linux的差别现在已经不是非常重要了。前一阵子在网上看见一个哥们在写操作系统，想参与一下，把我的业余时间填满。这是他的论坛，有兴趣的可以看一下，目前人气还不是旺，顺便帮忙宣传了。他已经开始了一阵子，他在windows下开发，编译工具用的是arm-elf-4.1.1。
为了更少的更改，我只能选择和他一样的编译器，但是gnuarm网站上竟然只提供cygwin x86和linux x86-64的版本，完全忽视我们linux x86-32的广大用户，至今没搞懂为什么。只好自己编译了……

准备工作：
下载源文件：
gcc-4.1.1.tar.bz2  
gdb-6.6.tar.bz2      
newlib-1.14.0.tar.gz
binutils-2.17.tar.bz2

newlib是redhat社区的一个针对嵌入式系统的开源库文件，gdb你也可以选择insight，差别就是后者是基于图形界面的。这些东西在gnuarm网站有下载，当然在gnu网站上会得到最新的版本。本文只探讨使用上述版本的程序编译。

确认系统环境：
请确定你的系统安装了完整的开发包：gcc, gdb等等，ubuntu系统默认是没有安装的，可以用下面的命令安装：

[code:1]sudo apt-get install build-essential[/code:1]
最好保证你的系统中的gcc版本和要编译的源程序版本相同，否则容易出现问题；可以用下面的命令查询版本：
[code:1]gcc -v[/code:1]

解压文件：
现建立工作目录，我的目录建在/home/volans/gcc4，以后把这个目录称为“工作目录”。然后把下载的四个压缩文件拷贝到这个目录下，运行解压缩命令。
[code:1]
  tar zxvf newlib-1.14.0.tar.gz
  tar jxvf gcc-4.1.1.tar.bz2
  tar jxvf binutils-2.17.tar.bz2
  tar jxvf gdb-6.6.tar.bz2
[/code:1]

正式编译开始：

我比较笨，记不住那一串串的配置命令，也没大块的时间在电脑面前等，所以我写了一个自动配置编译的脚本文件，把这个脚本拷贝到工作目录下运行就可以了。在此我把脚本文件详细介绍一下，其实也就是手动编译的整个过程了。

[code:1]
#这个是安装的目标路径，编译的结果放在这里
TARGET_PWD="/usr/local/arm/gnuarm4.1.1"

#定义各个源文件的目录
GCC_SOURCE="/home/volans/gcc4/gcc-4.1.1"
BINUTILS_SOURCE="/home/volans/gcc4/binutils-2.17"
LIB_SOURCE="/home/volans/gcc4/newlib-1.14.0"
GDB_SOURCE="/home/volans/gcc4/gdb-6.6"[/code:1]

[code:1]
#编译的参数
BINUTILS_CONFIG="--target=arm-elf --prefix=$TARGET_PWD --enable-interwork --enable-multilib --with-float=soft"
GCC_CONFIG="--target=arm-elf --prefix=$TARGET_PWD --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c,c++ --with-newlib --with-headers=$LIB_SOURCE/newlib/libc/include --with-float=soft"
LIB_CONFIG=$BINUTILS_CONFIG
GDB_CONFIG=$BINUTILS_CONFIG
[/code:1]

[code:1]
#把目标路径的bin放入PATH，要用arm-elf工具编译newlib。
export PATH="$PATH:$TARGET_PWD/bin"
[/code:1]

[code:1]
#编译binutils
cd $BINUTILS_SOURCE

./configure $BINUTILS_CONFIG

make all install
[/code:1]

[code:1]
#初步编译gcc，为了可以编译newlib
cd $GCC_SOURCE

./configure $GCC_CONFIG

make all-gcc install-gcc
[/code:1]

[code:1]
#编译newlib
cd $LIB_SOURCE

./configure $LIB_CONFIG

make all install
[/code:1]

[code:1]
#完全编译gcc
cd $GCC_SOURCE

make all install
[/code:1]

[code:1]
#编译gdb
cd $GDB_SOURCE

./configure $GDB_CONFIG

make all install
[/code:1]

到此为止，arm-elf就成功建立起来了，编辑/etc/bash.bashrc,加入如下代码，就可以一劳永逸的改变PATH环境变量。
[code:1]
if [ -d /usr/local/arm/gnuarm4.1.1 ]; then
        PATH=/usr/local/arm/gnuarm4.1.1/bin:"${PATH}"
fi
[/code:1]

现在就验证一下自己的成果吧：
[code:1]
//写个小程序，main.c
#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("Hello world!\n");
    return 0;
}
[/code:1]

编译一下，生成a.out
[code:1]
arm-elf-gcc -I/usr/local/arm/gnuarm4.1.1/arm-elf/include -L/usr/local/arm/gnuarm4.1.1/lib/gcc/arm-elf/4.1.1/ main.c
-L/usr/local/arm/gnuarm4.1.1/lib/gcc/arm-elf/4.1.1/
[/code:1]

用arm模拟器运行一下，是不是有输出呢？
[code:1]
arm-elf-run a.out
[/code:1]

可以查一下a.out的头信息。
[code:1]
arm-elf-readelf -h  a.out
[/code:1]
输出如下:
[code:1]
  ELF 头：
  Magic：  7f 45 4c 46 01 01 01 61 00 00 00 00 00 00 00 00
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            ARM
  ABI Version:                       0
  Type:                              EXEC (可执行文件)
  Machine:                           ARM
  Version:                           0x1
  入口点地址：              0x8100
  程序头起点：              52 (bytes into file)
  Start of section headers:          48636 (bytes into file)
  标志：             0x202, has entry point, GNU EABI, software FP
  本头的大小：       52 (字节)
  程序头大小：       32 (字节)
  程序头数量：       1
  节头大小：         40 (字节)
  节头数量：         13
  字符串表索引节头： 12[/code:1]


到此结束啦，轮到你去折磨arm-elf了，加油吧！

脚本文件链接：http://files.myopera.com/volans/blog/arm-gcc-automatic.sh

volans

脚本的全部内容。

[code:1]
#!/bin/bash

# Brif: This is the scrip for build arm-elf tools.
# Source file: binutils-2.17.tar.bz2，gcc-4.1.1.tar.bz2，gdb-6.6.tar.bz2，newlib-1.14.0.tar.gz
#
# Notes: Please run this script with the root account or you can run "sudo bash"
#           Express all the compressed file to WORK_PWD below
#
# Author: Volans Wang
#         [email protected]
#

#source directory and target director
WORK_PWD=$(pwd)
echo $WORK_PWD

TARGET_PWD="/usr/local/arm/gnuarm4.1.1"
GCC_SOURCE="/home/volans/gcc4/gcc-4.1.1"
BINUTILS_SOURCE="/home/volans/gcc4/binutils-2.17"
LIB_SOURCE="/home/volans/gcc4/newlib-1.14.0"
GDB_SOURCE="/home/volans/gcc4/gdb-6.6"

#make configure
BINUTILS_CONFIG="--target=arm-elf --prefix=$TARGET_PWD --enable-interwork --enable-multilib --with-float=soft"
GCC_CONFIG="--target=arm-elf --prefix=$TARGET_PWD --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c,c++ --with-newlib --with-headers=$LIB_SOURCE/newlib/libc/include --with-float=soft"
LIB_CONFIG=$BINUTILS_CONFIG
GDB_CONFIG=$BINUTILS_CONFIG

#export the cross compiler to the PATH
export PATH="$PATH:$TARGET_PWD/bin"

#make target dir for install if possible
if [ -d $TARGET_PWD ]; then
        rm -rf $TARGET_PWD
        mkdir $TARGET_PWD
else
        mkdir $TARGET_PWD
fi

######## make binutils #########################

cd $BINUTILS_SOURCE

#configure
./configure $BINUTILS_CONFIG

#make
make all install

#################################################

######### make gcc for build new lib ############

cd $GCC_SOURCE

#configure
./configure $GCC_CONFIG

#make
make all-gcc install-gcc

#################################################

########## make new lib #########################

cd $LIB_SOURCE

#configure
./configure $LIB_CONFIG

#make
make all install

#################################################

######## make all gcc ###########################

cd $GCC_SOURCE

make all install

#################################################

######### make gdb ##############################

cd $GDB_SOURCE

#configure
./configure $GDB_CONFIG

make all install

#################################################[/code:1]

semilog

恩.好.看过.

want_king

呵呵  不错 再去试试
以前看了很多交叉编译的文章，自己实现却无法完成..........
希望这次能够搞定！！！

顺便请教以下几个问题：
1.arm-elf 和arm-linux的区别是什么? 难道一个只是编译器,不包含操作系统函数库.一个是包含linux操作系统函数库
2.如何在windows下进行编译?要做什么样的移植?

volans

[quote:c7facb097f="want_king"]呵呵  不错 再去试试
以前看了很多交叉编译的文章，自己实现却无法完成..........
希望这次能够搞定！！！

顺便请教以下几个问题：
1.arm-elf 和arm-linux的区别是什么? 难道一个只是编译器,不包含操作系统函数库.一个是包含linux操作系统函数库
2.如何在windows下进行编译?要做什么样的移植?[/quote]

1. 拒我所知，就在arm9上开发程序而言，两者没什么太大差别，arm-linux在编译的时候使用了linux内核头文件，可针对某一个内核单独编译一个编译器。但使用arm-linux工具，只要修改Makefile，同样可以生成裸机运行的代码。可能之所以使用arm-elf，是因为需要定义其他参数，比如支持Thumb指令，不必针对Linux内核的需求等等。属于个人观点，不一定完全正确。
2. windows下真没弄过，抱歉，我是linux用户，建议你也抛弃windows吧。