Cross Compile

深入理解交叉编译(Cross Compile)

首先你要了解一下，三个名词：”build, haost, target”，和三元组。 build：构建 gcc 编译器的平台系统环境，编译该软件使用的平台。 host:：是执行 gcc 编译器的平台系统环境，该软件运行的平台。 target：是让 gcc 编译器产生能在什么格式运行的平台的系统环境，该软件处理的目标平台。三元组：架构-设备厂家-位

一. build、host、target的三种组合

build与host不同是交叉编译器；build与target不同是交叉编译链；三者都相同则为本地编译。

指定：- -build=X86, - -host=X86, - -target=X86

使用X86下构建X86的gcc编译器，编译出能在X86下运行的程序。
指定：- -build=X86, - -host=X86, - -target=MIPS

在X86下交叉编译出能在MIPS下运行的可执行程序。
指定：- -build=X86, - -host=MIPS, - -target=X86

在X86下构建 gcc交叉编译器，在MIPS上运行 gcc交叉编译器，编译出能在 ARM 上运行的可执行程序。
指定：- -build=X86, - -host=ARM, - -target=MIPS

在X86下构建 gcc交叉编译器，在ARM上运行 gcc交叉编译器，编译出能在 MIPS 运行的可执行程序。

二. 构建 MIPS 交叉编译链

指定ABI变量

ABI	CLF_ABI = Value	Notes
O32	32	32 位CPU
N32	N32	对于在 32 位模式下运行 64 位的CPU
N64	64	对于在 64 位模式下运行 64 位的CPU

export CLFS_ABI="[From Chart]"
echo export CLFS_ABI=\""${CLFS_ABI}\"" >> ~/.bashrc

设置三元组变量

位与大小端	三元组(target triplet)	MIPS 级别
MIPS 32 bit 小端对齐	mipsel-linux-musl	1
MIPS 32 bit 大端对齐	mips-linux-musl	1
MIPS 64 bit 小端对齐	mips64el-linux-musl	3
MIPS 64 bit 大端对齐	mips64-linux-musl	3

# 指定host、target
export CLFS_HOST=$(echo ${MACHTYPE} | sed "s/-[^-]*/-cross/")
export CLFS_TARGET="[target triplet]"

# 实验判断大小端
export CLFS_ARCH=mips
export CLFS_ENDIAN=$(echo ${CLFS_ARCH} | sed -e 's/mipsel/little/' -e 's/mips/big/')

# 指定 mips 指令级别
export CLFS_MIPS_LEVEL="[mips level]"

# 指定软浮点还是硬浮点，loongson是软浮点
export CLFS_FLOAT="[hard or soft]"

# 把指定好的三元组和变量写入用户级配置文件内
echo export CLFS_HOST=\""${CLFS_HOST}\"" >> ~/.bashrc
echo export CLFS_TARGET=\""${CLFS_TARGET}\"" >> ~/.bashrc
echo export CLFS_ARCH=\""${CLFS_ARCH}\"" >> ~/.bashrc
echo export CLFS_ENDIAN=\""${CLFS_ENDIAN}\"" >> ~/.bashrc
echo export CLFS_MIPS_LEVEL=\""${CLFS_MIPS_LEVEL}\"" >> ~/.bashrc
echo export CLFS_FLOAT=\""${CLFS_FLOAT}\"" >> ~/.bashrc

导出内核头文件，编译时需要用到系统函数调用

make mrproper
make ARCH=${CLFS_ARCH} headers_check
make ARCH=${CLFS_ARCH} INSTALL_HDR_PATH=${CLFS}/cross-tools/${CLFS_TARGET} headers_install

编译汇编工具 Binutils
- target：指定跨平台的架构
- disable-multilib：关闭多库

../binutils/configure \
   --prefix=${CLFS}/cross-tools \
   --target=${CLFS_TARGET} \
   --with-sysroot=${CLFS}/cross-tools/${CLFS_TARGET} \
   --disable-nls \
   --disable-multilib

make configure-host
make
make install

第一次编译gcc
- 指定build、host、target
- without-shard：禁止共享库的创建
- without-headers：禁止使用 C 库中的任何头文件，因为尚未构建 C 库，防止使用宿主机的 C 介入
- with-newlib：这个是重要的，告诉编译器不使用任何 C 库下编译 gcc
- enable-languages=c：表示仅构建 C 编译器
- with-abi：指定之前设置好的ABI
- with-arch：设置mips体系结构的ISA
- with-endian：指定字节序

../gcc/configure \
  --prefix=${CLFS}/cross-tools \
  --build=${CLFS_HOST} \
  --host=${CLFS_HOST} \
  --target=${CLFS_TARGET} \
  --with-sysroot=${CLFS}/cross-tools/${CLFS_TARGET} \
  --disable-nls  \
  --disable-shared \
  --without-headers \
  --with-newlib \
  --disable-decimal-float \
  --disable-libgomp \
  --disable-libmudflap \
  --disable-libssp \
  --disable-libatomic \
  --disable-libquadmath \
  --disable-threads \
  --enable-languages=c \
  --disable-multilib \
  --with-mpfr-include=$(pwd)/../gcc-6.2.0/mpfr/src \
  --with-mpfr-lib=$(pwd)/mpfr/src/.libs \
  --with-abi=${CLFS_ABI} \
  --with-arch=mips${CLFS_MIPS_LEVEL} \
  --with-float=${CLFS_FLOAT} \
  --with-endian=${CLFS_ENDIAN}
  
make all-gcc all-target-libgcc
make install-gcc install-target-libgcc

编译 musl

./configure \
  CROSS_COMPILE=${CLFS_TARGET}- \
  --prefix=/ \
  --target=${CLFS_TARGET}

make
DESTDIR=${CLFS}/cross-tools/${CLFS_TARGET} make install

最后的 gcc

../gcc-6.2.0/configure \
  --prefix=${CLFS}/cross-tools \
  --build=${CLFS_HOST} \
  --host=${CLFS_HOST} \
  --target=${CLFS_TARGET} \
  --with-sysroot=${CLFS}/cross-tools/${CLFS_TARGET} \
  --disable-nls \
  --enable-languages=c \
  --enable-c99 \
  --enable-long-long \
  --disable-libmudflap \
  --disable-multilib \
  --with-mpfr-include=$(pwd)/../gcc-6.2.0/mpfr/src \
  --with-mpfr-lib=$(pwd)/mpfr/src/.libs \
  --with-abi=${CLFS_ABI} \
  --with-arch=mips${CLFS_MIPS_LEVEL} \
  --with-float=${CLFS_FLOAT} \
  --with-endian=${CLFS_ENDIAN}
  
  make
  make install

cross-tools使用配置

echo export CC=\""${CLFS_TARGET}-gcc --sysroot=${CLFS}/targetfs\"" >> ~/.bashrc
echo export CXX=\""${CLFS_TARGET}-g++ --sysroot=${CLFS}/targetfs\"" >> ~/.bashrc
echo export AR=\""${CLFS_TARGET}-ar\"" >> ~/.bashrc
echo export AS=\""${CLFS_TARGET}-as\"" >> ~/.bashrc
echo export LD=\""${CLFS_TARGET}-ld --sysroot=${CLFS}/targetfs\"" >> ~/.bashrc
echo export RANLIB=\""${CLFS_TARGET}-ranlib\"" >> ~/.bashrc
echo export READELF=\""${CLFS_TARGET}-readelf\"" >> ~/.bashrc
echo export STRIP=\""${CLFS_TARGET}-strip\"" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

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