标签：gcc 交叉 ubuntu ARM 编译 linux arm
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1 引言
交叉编译工具链分为32位和64位版本，这样区分的来源是：ARM公司2011年11月公布ARMv8A 64bit指令集架构。ARMv8A分为A64及A32两个部分，A64顾名思义属于64bit的部份，主要存在于AARCH64的状态。而A32又称AARCH32状态，用作支持现有A32 ARM指令集。ARM并没有采用AMD x86-64及Intel EM64T扩充32bit指令做法，而是选择全新开发专用的64bit指令。
据ARM方面表示，这一做法与省电的考虑有关，当运行64bit ISA时，ARMv7电路可处于闲置状态，节省功耗。同A64 ISA也移除了作用不大的LDM/STM(load/store multiple)指令，改为LD/ST ’P’指令，以降低复杂性及功耗，与此同时，32bit到64bit状态转换采用Inter-processing的做法，确保32bit到64bit指令皆可顺利执行。
2 cross toolchain的介绍与选择
选择交叉编译链时一定要确定自己运行的arm设备是什么架构，什么模式。
从授权上，交叉编译链分为免费授权版和付费授权版。免费版目前有三大主流工具商提供，第一是GNU（提供源码，自行编译制作），第二是 Codesourcery，第三是Linora。
由于我们基于ubuntu构建deb包，使用的是Linora的交叉编译工具链，所以我们从 Linaro 公司基于GCC推出的的ARM交叉编译工具来展开本文。
arm-linux-gnueabihf-gcc：是由 Linaro 公司基于GCC推出的的ARM交叉编译工具。可用于交叉编译ARM（32位）系统中所有环节的代码，包括裸机程序、u-boot、Linux kernel、filesystem和App应用程序。
aarch64-linux-gnu-gcc：是由 Linaro 公司基于GCC推出的的ARM交叉编译工具。可用于交叉编译ARMv8 64位目标中的裸机程序、u-boot、Linux kernel、filesystem和App应用程序。
2.1 命名规则
交叉编译工具链的命名规则为：arch [-vendor] [-os] [-(gnu)eabi]
arch – 体系架构，如ARM，MIPS（通过交叉编译工具生成的可执行文件或系统镜像的运行平台或环境）
vendor – 工具链提供商
os – 目标操作系统（host主要操作平台，也就是编译时的系统）
eabi – 嵌入式应用二进制接口（Embedded Application Binary Interface）
注意：
ABI：二进制应用程序接口(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture)。在计算机中，应用二进制接口描述了应用程序（或者其他类型）和操作系统之间或其他应用程序的低级接口。
EABI：嵌入式ABI。嵌入式应用二进制接口指定了文件格式、数据类型、寄存器使用、堆积组织优化和在一个嵌入式软件中的参数的标准约定。开发者使用自己的汇编语言也可以使用 EABI 作为与兼容的编译器生成的汇编语言的接口。
两者主要区别是，ABI是计算机上的，EABI是嵌入式平台上（如ARM，MIPS等）。
2.2 gnueabi和gnueabihf的区别
gnueabi相关的两个交叉编译器: gnueabi和gnueabihf
在debian源里这两个交叉编译器的定义如下:
gcc-arm-linux-gnueabi – The GNU C compiler for armel architecture
gcc-arm-linux-gnueabihf – The GNU C compiler for armhf architecture
可见这两个交叉编译器适用于armel和armhf两个不同的架构, armel和armhf这两种架构在对待浮点运算采取了不同的策略(有fpu的arm才能支持这两种浮点运算策略)
其实这两个交叉编译器只不过是gcc的选项-mfloat-abi的默认值不同. gcc的选项-mfloat-abi有三种值soft,softfp,hard(其中后两者都要求arm里有fpu浮点运算单元,soft与后两者是兼容的，但softfp和hard两种模式互不兼容)：
soft : 不用fpu进行浮点计算，即使有fpu浮点运算单元也不用,而是使用软件模式。
softfp : armel架构(对应的编译器为gcc-arm-linux-gnueabi)采用的默认值，用fpu计算，但是传参数用普通寄存器传，这样中断的时候，只需要保存普通寄存器，中断负荷小，但是参数需要转换成浮点的再计算。
hard : armhf架构(对应的编译器gcc-arm-linux-gnueabihf)采用的默认值，用fpu计算，传参数也用fpu中的浮点寄存器传，省去了转换, 性能最好，但是中断负荷高。
3 cross toolchain的安装
dpkg是Debian的包管理器，因为Ubuntu是Debian的发行版本，所以在Ubuntu下也用该工具。当我们在x86架构上编译arm架构的包时，需要为dpkg添加arm架构。
3.1 验证环境与配置
添加外部架构：
增加arm 32位结构：sudo dpkg --add-architecture armhf
增加arm 32位结构：sudo dpkg --add-architecture armhf
验证添加的架构：
sudo dpkg --print-architecture
sudo dpkg --print-foreign-architectures（比如用dpkg --add-architecture增加了一个新的architecture，用这条命令就能打印出来）
删除架构：
sudo dpkg --remove-architecture architecture
3.3 安装
如我们构建arm ubuntu20.04版本的ubuntu，则需要在20.04的ubuntu pc上安装以下对应的cross-toolchain tools，后面文章会讲到在docker中搭建统一的环境，这样就避免了非20.04的ubuntu pc构建 arm ubuntu20.04
构建armhf：sudo apt-get install -y gcc-arm-linux-gnueabihf
构建arm64：sudo apt-get install -y gcc-aarch64-linux-gnu
5 应用
编译kernel
编译u-boot
编译deb包
5.1 测试
以下为测试文件：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
double a,b,c;
a = 8.88;
b = 6.66;
c = b*a;
printf(“the c is: %f\n”, c);
return 0;
}测试命令：
arm-linux-gnueabihf-gcc -v test.c
输出的配置结果：COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=hard’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’ -mfloat-abi=hard
arm-linux-gnueabi-gcc -v test.c
输出的配置结果：COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=softfp’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’ -mfloat-abi=softfp
从上述输出结果中可知：arm-linux-gnueabihf-gcc使用hard硬件浮点模式。 arm-linux-gnueabi-gcc使用softfp模式。
参考
https://www.cnblogs.com/xiaotlili/p/3306100.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/50230894?from_voters_page=true
https://blog.csdn.net/weixin_39658178/article/details/104097629
https://www.cnblogs.com/baiduboy/p/7573778.html
https://blog.csdn.net/qq_28643619/article/details/86667719
标签：gcc,交叉,ubuntu,ARM,编译,linux,arm 来源： https://blog.csdn.net/yikunbai5708/article/details/117067947
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