使用crosstool构建交叉编译工具链的注意事项

注:本文基于Debian测试成功

1.crosstool要求不能在root用户下运行脚本,因此在下载好源码包之后就切换到普通用户模式下,拷贝源码包到相应目录进行修改.

2.脚本中对于编译成功后生成的交叉编译工具链的存放目录,一定要选择普通用户有权限访问的目录,否则中途会由于没有权限而停止.

3.crosstool依赖的一些包,有些是系统默认没有安装的,在我的Debian系统中,bison和flex默认是没有安装的,编译报错我才安装上,因此最好能够在开始编译之前安装这些软件包(Debian的第一张关盘中就有).

4.linux内核版本的选择.

参考网上的一篇文章,如下所述:

 Linux内核头文件

编译Glibc必须要有linux内核头文件。最初人们直接使用内核源码包中的头文件(/usr/include目录下)，后来由于内核开发者强烈反对这种做法，于是出现了linux-libc-headers项目，以为Linux头文件维护一个稳定版本的API。最近该项目已经停止发展(该项目提供的最新版本的“纯净的”头文件版本是2.6.12.0)；从2.6.18版本开始，内核开发组负责维护一份统一的、“纯净的”内核头文件，获取编译glibc所需的头文件只需要使用命令”make headers_install”即可。

 Linux内核版本选择

为目标系统选择一个Linux内核版本，除了要考虑实际应用的需求之外，还要考虑到与交叉编译工具链的匹配、内核新特性等诸多方面。

例如，建立交叉编译工具链时使用2.6.22.6版本的内核头文件来编译Glibc，那么使用这个Glibc编译得到的应用程序可以用于2.6.22.6以及以前版本的linux系统，这是其向后兼容(backwards compatability)特性决定的——那么最早可以用于哪个版本的Linux系统呢？这是在编译Glibc时使用—enable-kernel选项传递给configure脚本来限制的，例如--enable-kernel=2.6.14，就表示运行应用程序的Linux系统内核版本至少要求为2.6.14。这个应用程序可否用于2.6.22.6以上版本的Linux系统呢？原则上也是可以的，只要更高版本的Linux系统配置为向后兼容，不过，即使这个应用程序可以运行在高版本的内核系统上，也不会支持高版本系统的新特性。

那么目标系统的Linux内核版本与交叉编译工具的匹配要考虑哪些方面呢？这其实没有一个公认的标准，其匹配性也受错综复杂的内在因素的影响。一般而言，内核没有发生重大变化的条件下，可以使用建立toolchain所用内核版本(2.6.22.6)及其之前的一些版本，也可能可用于后续的几个版本(没有保证)——这是因为随着内核版本的更新，会有越来越多的新特性添加进来，甚至会丢弃一些旧的特性。例如，ARM EABI就需要内核本身对它的支持，另外，本文所编译的Glibc也需要NPTL的内核支持；而Linux 2.6.16是第一个具有上述所有特性的内核发行版，因此，与本文的toolchain匹配性较好的内核版本应该是介于2.6.16和2.6.22.6之间。

5.关于编译步骤与说明

(1) 建立自己的crosstool目录，并拷贝必要的文件。

  #assuming $PWD=~/downloads/crosstool-0.42
  mkdir ~/crosstool                #build our own crosstool directory
  cp -v demo-arm-iwmmxt.sh ~/crosstool
  mkdir demo-script
  mv demo* demo-script/       #we do not need other demo-*sh scripts
  cp -av *.sh ~/crosstool     #copy all.sh,crosstool.sh,... to our own directory
  cp -av *.c ~/crosstool        #copy fix-embedded-paths.c,... to our own directory
                                        #you can skip this step if you do not need it
  cp config.guess ~/crosstool #we need config.guess to get the value for $BUILD

(2) 编辑cpu.dat和gcc-glibc.dat文件。

显然我们还缺少这两个核心文件来传递必要的参数，我们将这两个文件分别命名为arm-iwmmxt-eabi.dat和latest.dat。编辑arm-iwmmxt-eabi.dat文件如下：

TARGET=arm-iwmmxt-linux-gnueabi

TARGET_CFLAGS="-O"

GCC_EXTRA_CONFIG="--with-float=soft --with-cpu=iwmmxt --with-arch=iwmmxt --enable-cxx-flags=-msoft-float"

GLIBC_EXTRA_CONFIG="--without-fp --disable-libunwind-exceptions"

GLIBC_EXTRA_CC_ARGS="-finline-limit=10000"

USE_SYSROOT=1

注意，TARGET的名字并不是随意的，必须以arm开头而不能是pxa27x等其他字符串开头，因为crosstool会根据TARGET的名字来解析$ARCH的值。gcc的configure文件也要根据TARGET名字来进行裁决，如果要编译新的ARM EABI标准的toolchain，TARGET名字应该以arm*-*-linux-gnueabi形式出现。这里设置USE_SYSROOT是要按新的组织形式来安排目标系统根目录的库文件。

编辑latest.dat如下：

BINUTILS_DIR=binutils-2.18

GCC_DIR=gcc-4.2.1

LINUX_SANITIZED_HEADER_DIR=linux-libc-headers-2.6.22.6

GLIBC_DIR=glibc-2.6.1

GLIBCPORTS_FILENAME=glibc-ports-2.6.1

GLIBC_ADDON_OPTIONS=ports,nptl

(3) 将demo-arm-iwmmxt.sh重命名为arm-iwmmxt-eabi.sh，并编辑如下：

#!/bin/sh
set -ex

TARBALLS_DIR=$HOME/crosstool/downloads
RESULT_TOP=/opt/crosstool     
GCC_LANGUAGES="c,c++"
export GCC_LANGUAGES

PARALLELMFLAGS=-j3
export PARALLELMFLAGS

# Really, you should do the mkdir before running this,
# and chown /opt/crosstool to yourself so you don''''t need to run as root.
mkdir -p $RESULT_TOP

# Build the toolchain.  Takes a couple hours and a couple gigabytes.
time eval `cat arm-iwmmxt-eabi.dat latest.dat`  sh all.sh --notest

echo Done.

(4) 修改all.sh。

① 注释掉getandpatch.sh的调用部分。因为我们是手工下载源码包并打补丁的，只要把处理好的源代码放到相应目录下即可，不需要getandpatch.sh自动下载源码包。

if test "$opt_no_unpack" = ""; then
   if test "$opt_builduserland" = "1"; then
      # Ah, nobody would want to change this :-)
      PTXDIST_DIR=ptxdist-testing-20031113
      export PTXDIST_DIR
   fi
   # Download and patch
##################commented out by aaron##############
#   if test -d "$BUILD_DIR"; then
    # Remove in background
#       mv $BUILD_DIR $BUILD_DIR.del.$$
#       rm -rf $BUILD_DIR.del.$$ &
#   fi
#   mkdir -p $BUILD_DIR
#   sh getandpatch.sh
#######################################################
fi

② 根据个人喜好修改PREFIX的值：

# Arbitrary locations for the input and output of the build.
# Change or override these to your taste.
#################commented out by aaron########################
#TARBALLS_DIR=${TARBALLS_DIR-$TOP_DIR/tarballs}
#RESULT_TOP=${RESULT_TOP-$TOP_DIR/result}
###############################################################
####################modified by aaron##########################
#PREFIX=${PREFIX-$RESULT_TOP/$TOOLCOMBO/$TARGET}
PREFIX=$RESULT_TOP

设置“PREFIX=$RESULT_TOP=/opt/crosstool”可使目标系统的根目录更“浅”，这是因为crosstool.sh中设置了SYSROOT=${PREFIX}/${TARGET}/sys-root，于是相当于有$SYSROOT=/opt/crosstool/arm-iwmmxt-linux-gnueabi/sys-root。

③ 禁止自动进行目录清理：

if test "$opt_no_build" = ""; then
    # Build
###################commented out by aaron################
#    if [ -d "$PREFIX" ]; then
    # Remove in background for speed
#    mv "$PREFIX" "$PREFIX.del.$$"
#    rm  -rf  "$PREFIX.del.$$" &
#    fi
#    mkdir -p $PREFIX
#    mkdir -p $BUILD_DIR
##########################################################
    cd $BUILD_DIR

由于arm-iwmmxt-eabi.sh中调用all.sh时没有传递--nobuild参数，因此上面被注释掉的语句会清除旧的$BUILD_DIR，建立一个新的干净的$BUILD_DIR，然后再调用crosstool.sh建立toolchain。

另一方面，由于我们是要手工将源码包处理好放到SRC_DIR的，又因为没有给出SRC_DIR的值，all.sh认为SRC_DIR=$BUILD_DIR，这样实际上要求我们把源码包放到BUILD_DIR下，于是上面的语句恰好把我们的SRC_DIR连同其中处理好的源码包一起删除了。所以要把上面的语句注释掉。

[说明]另外一种简单解决方法是，在arm-iwmmxt-eabi.sh中调用all.sh时传递—nobuild参数，然后把手工处理好的源码包都放到SRC_DIR(实际上也就是相同的BUILD_DIR下)，这样就不必注释掉上面的语句了。

④ 其他注释:

#    sh testhello.sh      #commented out by aaron

(5) 修改crosstool.sh。

① 修正内核头文件的安装。

cp -r include/linux $HEADERDIR
cp -r include/asm-${ARCH} $HEADERDIR/asm
################added by aaron#########################
cp -r include/asm-generic $HEADERDIR/asm-generic

cd $BUILD_DIR

按照原来的脚本，会漏拷include/asm-generic目录，导致编译时找不到头文件而报错退出。

② 禁止修改GCC_HOST。

# if host is cygwin and this is not a canadian build, modify GCC_HOST
########################commented out by aaron################################
#case "$GCC_HOST,$CANADIAN_BUILD," in
#*cygwin*,?*,) ;;
#*)            GCC_HOST=`echo $GCC_HOST | sed s/-/-host_/` ;;
#esac
##############################################################################

本来有GCC_HOST=`./config.guess`=i686-pc-linux-gnu，上面的语句会将其更改为GCC_HOST=i686-host_pc-linux-gnu，导致在编译时找不到主机的CC而出错。

(6) 源码包处理与目录组织

接下来要按上面脚本中的目录设置来组织源码包并建立相应目录。

(1) 必须手动建立的目录： RESULT_TOP=/opt/crosstool(见arm-iwmmxt-eabi.dat)，以及BUILD_DIR=`pwd`/build/$TARGET/$TOOLCOMBO (见all.sh) = ~/crosstool/build/arm-iwmmxt-linux-gnueabi/gcc-4.2.1-glibc-2.6.1。

  mkdir -p ~/crosstool/build/arm-iwmmxt-linux-gnueabi/gcc-4.2.1-glibc-2.6.1
  sudo mkdir /opt/crosstool
  sudo chown -Rv aaronwong /opt/crosstool

注意，用root用户建立交叉编译工具是不安全的，应该用普通用户登录；因此必须要改变安装目录/opt/crosstool的所有者，以让普通用户(笔者是aaronwong)拥有该目录的读写权限。

(2) 源码包处理：将所有的源码包放到$BUILD_DIR目录下，并解压缩，打补丁。最后的各源码包目录名应该与latest.dat中设定的一致。以linux內核头文件安装为例：

  tar xvf linux-headers-2.6.22.6-09032007.tar.bz2
  cd linux-headers-2.6.22.6
  install -dv ../linux-libc-headers-2.6.22.6
  cp -av include/{asm-generic,asm-arm,linux,mtd,scsi,sound} ../linux-libc-headers-2.6.22.6

(7)开始自动安装

经过前面的定制之后，只要在终端下输入命令”sh arm-iwmmxt-eabi.sh”，计算机就开始自动编译安装toolchain，大约40 – 90分钟便可完成(视主机系统的配置而定)。

[提示] 2.3节仅是笔者根据需要对crosstool所作的定制，采用手动下载源码包并打补丁的方法，建立支持PXA27x处理器iWMMX技术的符合ARM EABI标准的toolchain。读者可以在理解crosstool工作机制的前提下，根据自己的实际情况作相应的定