制作mipsel-linux交叉编译工具

1 前言
    在嵌入式开发中，MIPs处理器是常见的几中处理器类型之一。另一方面，Linux是开源软件，应用范围很广， 因其对包括MIPS在内的多种嵌入式处理器架构的良好支持. 因此在嵌入式应用也.也大量采用Linux。在嵌入式开发过程中，很容易获得运行于x86架构PC上的Linux，并可使用其上的丰富的工具。gcc是Linux中一个很著名的C编译器，在编译Linux核心时，就要用到gcc。在PC机的Linux系统中用自身的gcc重新编译Linux核心和其它应用是容易。而嵌入式应用是要求在MIPs架构的平台上布署Linux系统和其上的应用，但在开发的过程中.获得运行于MIPS架构的Linux系统的开发环境几乎是不可能的。
    因此，就提出了交叉编译(cross-compile)的概念.也就是说要在运行于x86架构PC的Linux系统中编译出能在MIPS架构的平台上运行的Linux核心和其上的应用。这样，就可以用PC较强的运算能力，和其Linux系统中的工具完成软件的编写、编译甚至是调试。在下面的章节中.将介绍交叉编译工具链的一般制作过程和mipsel-linux的具体制作步骤。

2 构造系统介绍
    这是一台运行Linux的PC，因整个过程要完成大量的编译工作，因此推荐使用有较高运算能力的x86兼容PC.如Intel的P4系统。同时，编译过程会需要1G左右的硬盘空间。
    在这个系统上装好RedHat Linux和gcc，以下是实验所用的构造系统的版本信息.供参考:
$uname -a
Linux 2.4.20-8 #1 Thu Mar 13 17:54:28 EST
2003 i686 i686 i386 GNU/Lnux
$gcc -v
Reading specs from /usr/lib/gcc -lib/i386 -redhat -linux/3.2.2/
specs
Configured with: ../configure --prefix=/usr  --mandir=/usr/share/
man --infodir=/usr/share/info --enable -shared --enable -threads=
posix --disable -checking --with -system -zlib --enable -_cxa_a-
texit --host=i386-redhat-linux
Thread model:posix
gcc version 3.2.2 20030222 (Red Hat Linux 3.2.2-5)
可以看出，所用的RedHat Linux版本是2.4.20，gcc的版本是3.2.2。

3 构造中会用到的源代码准备
    在构造过程中，需要准备以下源码供使用:
(1)binutils-2.13:下载地址是
(2)gcc-3-2:下载地址是
(3)glibc-2.2.5:下载地址是
(4)glibc-linuxthreads-2.2.5:这是个glibc的补丁下载地址是

(5)glibc-2.2.5-mips-build-gmon.diff:这是另一个glibc的补丁
下载地址是
(6)linux-2.4.tar.gz:linux核的源码包.可从网站上下载。用root用户登到Linux系统中.建立工作目录/home/crosstool/tmp.并将上述文件放到这个目录中备用。

4 Linux头文件准备
    这些头文件在编译gcc时要用到，正确构造这些文件，很重要。
a)将HOST的Linux的/usr/include拷贝过来
cp -r /usr/include /home/crosstool/tmp/
b)去除其中的两个目录
rm -r -f /home/crosstool/tmp/include/asm
rm -r -f /home/crosstool/tmp/include/linux
c)解开linux源码包
cd/home/crosstool/tmp
tar xvfz ../linux2.4.tar.gz
d)按Target要求完成核心配置.主要是选择正确的CPU类型和内核部件.使这个内核的配置涵盖目标系统的要求。
cd/home/crosstool/tmp/linux
make clean
make menuconfig
……
. 参照有关Linux核心配置的说明完成正确的配置过程。
make dep
e)将配置好的核心的两个目录取出
cp -dR include/linux/home/crosstool/tmp/include/
cp -dR include/asm-mips /home/crosstool/tmp/include/asm
至此，头文件已准备好了，可用以下命令查看:
ls /home/crosstool/tmp/include

5 编译binutils
    这里生成一些binary格式的处理工具，如mipsel-linux-ld、mipsel-linux-objdump等。
(a)解压缩，得到源代码
cd /home/crosstool/tmp
tar xvfz ../binutils-2.13.tar.gz
(b)完成配置和编译。configure会在/home/crosstool/tmp/binutils-2.13/mipsel-linux/目录下生成正确的Makefile；--prefix指出安装binutils的目录前缀，也是这些工具工作时的工作路径前缀；--target指出这些工具服务的目标系统。
cd /home/crosstool/tmp/binutils-2.1 3
mkdir mipsel-linux
cd mipsel-linux
../configure
--prefix=/usr/locallcross-gcc/mipsel-linux
--target=mipsel-linux
make
make install
    完成安装后，在/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/bin目录下得到一组工具.其中就有mipsel-linux-ld，执行/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/bin/mipsel-linux-ld -verbose，从输出信息中可看到lib的位置指定SEARCH_DIR ("/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/lib");glibc产生的库要放到这里。
(c)输出工作路径，使得后继的操作会找到该步骤建立的工具.命令如下:
PATH =/usr/local/cross -gcc/mipsel -linux/bin: $PATH;export
PATH

6 编译静态gcc
    因为这时还没有MIPS的glibc库可以使用，只能编译一个最简单的gcc，用这个gcc编译出glibc后就可以再编译一个完整的gcc了。glibc是个共享库，而这时的gcc不能支持glibc，因此，这个gcc也叫“静态gcc”，从另一个角度看，这时的gcc是个简单的gcc，是为了生成后继的完成的gcc而做的。因此，也被称为“自举gcc”。
    如果只是为了编译Linux核心代码，完成这个步骤就可以了。
(a)解压缩，得到源代码。
cd /home/crosstool/tmp
tar xvfz ../gcc-3.2.tar.gz
(b)完成配置和编译。这时，建立目录mipsel-linux-static来进行工作。而在下面的工作中，会在同一位置建立另一个目录，用于完整版gcc的编译；--prefix使用和上面步骤一样的设置，可使工具成套安装协同工作；--disable-shared表示不能使用glibc；--with -headers是重要的，它指出编译时，要使用在之前准备好的头文件
cd gcc-3.2
mkdir mipsel-linux-tatic
cd mipsel-linux-static
../configure --target=mipsel-linux --enable-languages=c
 --prefix=/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux
 --disable-shared
 --with-headers=/home/crosstool/tmp/include
在configure过程中，可以看到输出这样的一条信息:
Copying /home/crosstool/tmp/include to /usr/local/cross--gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/sys-include
表明.已将指定的头文件/home/crosstool/tmp/include
复制到目标位置/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/sys-include使用。这点是重要的，在后面的步骤中还要用到这个目录。
make
make install

7 编译glibc
    现在，用前面生成的gcc和binutils来生成能工作于目标平台MIPS的glibc库。
(a)解压缩，得到源代码
cd /home/crosstool/tmp
tar xvfz ../glibc-2-2.5.tar.gz
(b)完成配置和编译
cd glibc-2.2.5
patch-i ../../gibc-2.2.5-mips-build-gmon.diff
如果报告有文件找不到，只要回答一下正确的文件名，帮其找到。
tar -xzf ../../glibc-linuxthreads-2.2.5.tar.gz
mkdir mipsel-glibc
cd mipsel-glibc
CFLAGS="-O2 -g -finline-limit=10000"
../configure --build=i686-linux
--host=mipsel-linux
--enable-add-ons
--prefix=/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux
--build表示在i686-linux上编译glibc；--host表示glibc是用mipsel-linux格式的;--prefix的和前面的步骤有一样的含义。
make
make install install root=/home/crosstool/tmp/glibc-2.2.5-inst
先安装在一个临时的位置。再将文件传过去。
(c)将生成的lib传送到指定位置
将lib传到/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/lib
cp -r/home/crosstool/tmp/glibc-2.2.5-inst/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/lib/
/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/
这个位置就是前面谈到的mipsel-linux-ld会搜索的目录。
(d)修改libc.so中的路径
vi /usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/lib/libe.so 校正其中两个文件的路径
/*GNU ld script
Use the shared library,but some functions are only in
tIle static library.so try that secondarily.*/
GROUP (/usr/local/cross-gcc/mipsel -linux/mipsel -linux/lib/libc.so.6
/usr/local/cross -gcc/mipsel -linux/mipsel -linux/lib/libc_non-shared.a)
(e)将生成的include传送到正确位置
将/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/mipsel-linux/sys-include改名为include
cd /usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/
mv sys-include include
将include文件传到/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/include
cp -r-f /home/crosstool/tmp/glibc-2.2.5-inst/usr/local/cross-
gcc/mipsel-linux/include//usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/mipsel-linux/

8 编译动态gcc
    现在，所有的准备工作都完成了，可以用前面做出来的binutils、静态gcc、glibc来生成完整的。支持共享库的gcc了。
a)直接使用前用解压缩过的代码。
cd /home/crosstool/tmp/gcc-3.2
b)完成配置和编译
mkdir mipsel-linux-share
cd mipsel-linux-share
../configure
 --target=mipsel-linux
 --prefix=/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux
 --with-cpu=mips32
 --disable-nls
 --enable-threads=posix
 --enable-symvers=gnu
 --enable-_cxa_atexit
 --enable-languages=c,c++
 --enable-shared
 --enable-c99
 --enable-long-long
    注意，这里使用了--enable-shared选项，表示这个gcc编译是支持共享库的。
make
make install

9 使用生成的交叉编译工具链
    生成的交叉工具链的所有工作文件在/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux目录下，可以用它们来编译Linux的核心和应用了。现以编译Linux核心为例说明。在/home/crosstool/tmp/linux目录下就有一个刚配置好的Linux核心，修改/home/crosstool/tmp/linux/Makefile， 使TOOLROOT和CROSS_COMPILE设置正确:
TOOLROOT =/usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/
CROSS_COMPILE =:$(TOOLROOT)/bin/mipsel-linux-
修改/home/crosstool/tmp/linux/arch/mips/Makefile，使tool-prefix设置正确:
tool-prefix= /usr/local/cross-gcc/mipsel-linux/bin/mipsel-linux-
回到/home/crosstool/tmp/linux
cd/home/crosstool/tmp/linux
make
成功完成编译后，生成的Linux核心就在/home/crosstool/tmp/
linux/vmlinux文件。