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Linux操作系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)領域中占據著重要的地位，許多開發(fā)人員需要將軟件應用程序編譯到嵌入式設備中。由于嵌入式設備的體積和處理能力的限制，往往不能直接在設備上進行編譯，因此需要利用交叉編譯技術。本文將介紹，以幫助開發(fā)人員更好地應用交叉編譯技術。
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什么是交叉編譯？
交叉編譯是指在一種操作系統(tǒng)上編譯應用程序，但該應用程序的目標平臺是另一種不同架構的操作系統(tǒng)。例如，在Linux上編譯ARM芯片的應用程序。由于不同架構的處理器之間指令集的差異，要在不同的平臺上執(zhí)行同樣的程序，必須將源碼編譯成相應的機器碼。
為什么需要交叉編譯？
交叉編譯的主要需求是由于嵌入式設備資源的有限性，設備無法完成編譯和鏈接等復雜操作。而在開發(fā)人員的PC上進行編譯，則需要將源碼和所需頭文件、鏈接庫復制到開發(fā)人員的機器上，再進行編譯。但由于嵌入式設備和開發(fā)人員機器上執(zhí)行程序的CPU是不同的，因此需要進行交叉編譯，將源代碼以及相關鏈接庫編譯成適合目標設備CPU的機器碼，以滿足設備的需求。
交叉編譯的優(yōu)勢在于可以提高編譯效率，降低開發(fā)成本。通過交叉編譯得到的二進制程序，可以直接部署到目標設備上運行，無需在設備上重新編譯，節(jié)省了時間和空間。
Linux的交叉編譯工具
在Linux平臺上進行交叉編譯，需要使用特殊的交叉編譯工具。以下介紹幾款流行的Linux交叉編譯工具：
1. GCC：GCC是GNU編程語言和編譯器制作工具的縮寫。GCC是開源軟件，支撐多種編程語言。GCC提供了一組廣泛使用的編譯器，包括C、C++、Objective-C、Fortran、Ada等，適配多個硬件平臺。
2. Binutils：Binutils包含一系列與可執(zhí)行文件格式、匯編、靜態(tài)鏈接、動態(tài)鏈接等相關的工具，其中最重要的是鏈接器ld和匯編器as。
3. gdb：gdb是一個功能強大的調試工具，支持多種語言，包括C、C++、Java等，可以調試嵌入式系統(tǒng)中的應用程序。
4. Insight：Insight是gdb的圖形化前端，提供更加友好的用戶界面和調試信息展示。
交叉編譯的基本步驟
交叉編譯的基本步驟包括以下幾個方面：
1. 獲取交叉編譯工具鏈：在安裝好交叉編譯工具鏈后，用戶需要將編譯器、匯編器、鏈接器和調試器文件鏈接到指定的目錄下。
2. 準備交叉編譯環(huán)境：用戶需要為交叉編譯環(huán)境配置環(huán)境變量。例如，在/opt目錄下創(chuàng)建交叉編譯工具鏈目錄，將編譯器、匯編器、鏈接器和調試器鏈接到該目錄下，并將相關路徑添加到PATH環(huán)境變量中。
3. 編譯應用程序：用戶需要使用交叉編譯工具鏈編譯源碼，生成適用于目標機器的二進制代碼。
4. 部署應用程序：將生成的二進制代碼復制到目標嵌入式設備上，然后在設備上執(zhí)行應用程序。
在Linux上進行交叉編譯時，用戶需要了解目標機器的CPU類型和基于Linux的操作系統(tǒng)版本。用戶可以根據這些信息選擇合適的工具鏈進行交叉編譯。例如，在處理器為ARMv7的設備上運行基于Debian的操作系統(tǒng)，用戶可以選擇arm-linux-gnueabihf工具鏈進行交叉編譯。
交叉編譯技巧
以下是一些有用的交叉編譯技巧，可幫助開發(fā)人員更高效地進行交叉編譯：
1. 選擇合適的編譯器：不同的編譯器在編譯效率、生成代碼質量等方面存在差異。為了提高編譯效率和代碼性能，開發(fā)人員應該選擇合適的編譯器。
2. 優(yōu)化編譯標志：編譯標志可以影響編譯器生成的代碼質量和程序的執(zhí)行速度。開發(fā)人員可通過優(yōu)化編譯標志達到優(yōu)化程序性能的目的。
3. 隔離開發(fā)和目標線程：為了避免開發(fā)期間對目標線程進行修改造成不必要的影響，開發(fā)人員應該隔離開發(fā)和目標線程，將兩者獨立開來。
4. 在目標設備上啟用調試功能：在嵌入式設備上啟用調試功能，可以讓開發(fā)人員更加方便地進行調試和排除故障。
交叉編譯可以讓開發(fā)人員在Linux平臺上編譯適用于嵌入式設備的軟件應用程序。為了更好地應用交叉編譯技術，開發(fā)人員需要選擇合適的交叉編譯工具，并掌握交叉編譯的基本步驟和技巧。通過本文的介紹，希望能給廣大開發(fā)人員帶來一些有用的交叉編譯技巧和經驗。
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欏build 能夠編譯內核樹目錄內的內核模塊，也能夠編譯內核樹目錄外的內核模塊（外部內核模塊）。. 編譯外部內核模塊的命令： #cd #make -C M=`pwd`其中 為要編譯的內核模塊所在目錄， 為內核源碼所在的目錄。 對于發(fā)行版本的Linux ，可以用： #make -C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd`注意：使用Kbuild 之前，必須先成功編譯過內核源碼。 說明： .#make -C M=`pwd` modules作用與上面的命令一樣 .以前的內核版本州頃碧可以使用 #make -C SUBDIRS=`pwd` modules. 安裝外部內核模塊 #make -C M=`pwd` modules_install默認安裝目錄為：/lib/modules/`uname -r`/extra ，可以通過INSTALL_MOD_PATH 宏在默認安裝路徑前加前綴。 例如： #make -C INSTALL_MOD_PATH=/opt M=`pwd` modules_install則編譯后的模塊會放在/冊舉opt/lib/modules/`uname -r`/extra通過宏INSTALL_MOD_DIR 可以修改是否放在’extra’ 下，例如： #make -C INSTALL_MOD_DIR=golf M=`pwd` modules_install則編譯后的模塊會放在/lib/modules/`uname -r`/golf. 編譯單個文件 #make -C M=`pwd` . 其他命令 #make -C M=`pwd` clean#make -C M=`pwd` help.Kbuild 文件 Linux的Kbuild 會在內核模塊目錄下查找Kbuild 文件，如果有，則在編譯時會使用該文件。示例： 假設有這么幾個文件：8123_if.c 8123_if.h 8123_pci.c 8123_bin.o_shipped( 二進制的模塊文件)Kbuild 文件的內容： obj-m := 8123.o8123-y:8123_if.o 8123_pci.o 8123_bin.oMakefile的內容： #為了兼容舊版本的Kbuildifneq($(KERNELRELEASE),)include Kbuildelse# 正常的MakefileKDIR:=/lib/modules/`uname -r`/buildall::$(MAKE) -C $(KDIR) M=`pwd` $@# 其他targetgenbin:echo “X” > 8123_bin_shippedendif注意，沒有源碼的二進制.o 文件必須乎裂以原文件名加_shipped 結尾，例如8123_bin.o_shipped，KBuild 會把8123_bin.o_shipped復制為8123_bin.o ，然后一起編譯。應該用： ifeq ($(obj),)obj= .
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