交叉编译概念

交叉编译概念

目录

  • 交叉编译概念
    • 1. 什么是交叉编译
    • 2. 交叉编译的作用
    • 3. 交叉编译器
    • 4. 交叉编译工具链
    • 5. 交叉编译的一般步骤
    • 6. 交叉编译实例

1. 什么是交叉编译

交叉编译是指在一个平台上编译代码,使其能够在另一个不同的平台上运行的过程。这种编译方式通常用于开发嵌入式系统、移动设备和其他受限环境中的应用程序。

交叉编译是使用一种编译器(称为交叉编译器),该编译器在宿主机(host)上运行,但生成的目标代码却可以在目标机(target)上运行。宿主机和目标机通常有不同的硬件架构和操作系统环境。()

一般应用在:

  • 嵌入式系统:如物联网设备、路由器、工业控制器等。
  • 移动设备:如智能手机、平板电脑等。
  • 特定架构的服务器:如ARM服务器。
  • 操作系统开发:如为不同架构编译Linux内核。

2. 交叉编译的作用

  • 硬件限制:目标机可能资源有限(如内存、CPU),无法运行完整的编译环境。

  • 操作系统差异:目标机可能运行的是实时操作系统、嵌入式系统或其他特殊的操作系统,这些系统可能不具备完整的开发工具链。

  • 开发便利性:在功能强大的宿主机上进行开发和测试更加方便,可以使用丰富的调试工具和IDE。

  • 优化和调试:宿主机上的高级开发工具可以帮助更好地优化和调试代码。

3. 交叉编译器

交叉编译器是专门为生成目标平台机器码而设计的编译器。一个典型的交叉编译器通常包含以下几个组件:

  • 编译器(如GCC):用于将源代码编译成汇编代码。
  • 汇编器:将汇编代码转换为目标机的机器码。
  • 链接器:将多个目标文件链接成最终的可执行文件。
  • 其他工具:如ar(静态库管理工具)、ranlib(更新静态库索引)、strip(去除调试信息)等。

4. 交叉编译工具链

交叉编译工具链是一套工具的集合,包含了编译器、链接器、汇编器等工具,以及相关的库文件和系统头文件。工具链通常针对特定的目标平台定制,例如:

  • ARM交叉编译工具链:用于编译ARM架构的代码。
  • MIPS交叉编译工具链:用于编译MIPS架构的代码。
  • x86交叉编译工具链:用于编译x86架构的代码。

5. 交叉编译的一般步骤

  • 准备工具链:获取适用于目标平台的交叉编译工具链。

  • 配置环境:设置环境变量,确保编译器知道工具链的位置。

  • 编写Makefile或配置工具:使用适当的配置工具(如autotools、CMake等)来生成Makefile,确保这些工具能够识别交叉编译器。

  • 编译源代码:运行编译命令,生成目标平台的二进制文件。

  • 测试和调试:在目标平台上测试生成的二进制文件,并进行必要的调试。

6. 交叉编译实例

基于韦东山老师IMX6ULL_Pro体验交叉编译过程。

环境准备:

  • 虚拟机Ubuntu系统,配置好IP
  • IMX6ULL_Pro开发板,连接好开发板串口、网卡,配置好IP地址,能够和虚拟机PING通
  • IMX6ULL_Pro开发板和虚拟机Ubuntu使用nfs协议传输文件

操作步骤:

  • 在Windows下写好代码,上传到虚拟机Ubuntu进行编译
  • 把编译好的可执行文件通过Ubuntu传输到IMX6ULL_Pro开发板执行

Windows下的代码比较简单,就是一个Hello World的代码:

#include <stdio.h>/* 执行命令: ./hello weidongshan * argc = 2* argv[0] = ./hello* argv[1] = weidongshan*/int main(int argc, char **argv)
{if (argc >= 2)printf("Hello, %s!\n", argv[1]);elseprintf("Hello, world!\n");return 0;
}

上传到Ubuntu后编译成功,并且执行成功:

在这里插入图片描述

拷贝到网络文件系统,开发板挂载网络文件系统后将可执行文件拷贝到开发板目录下,发现无法执行:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

原因是编译hello.c时没用使用IMX6ULL的编译工具链,而是使用的gcc编译工具链。因此在Ubuntu编译代码时需要用IMX6ULL的编译工具链:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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