簡介： 在進行嵌入式開發之前，首先要建立一個交叉編譯環境，這是一套編譯器、連接器和libc庫等組成的開發環境。文章通過一個具體的例子說明了這些嵌入式交叉編譯開發工具的制作過程。
隨著消費類電子產品的大量開發和應用和Linux操作系統的不斷健壯和強大，嵌入式系統越來越多的進入人們的生活之中，應用范圍越來越廣。
在裁減和定制Linux，運用於你的嵌入式系統之前，由於一般嵌入式開發系統存儲大小有限，通常你都要在你的強大的pc機上建立一個用於目標機的交叉編譯環境。這是一個由編譯器、連接器和解釋器組成的綜合開發環境。交叉編譯工具主要由 binutils、gcc 和 glibc 幾個部分組成。有時出於減小 libc 庫大小的考慮，你也可以用別的 c 庫來代替 glibc，例如 uClibc、dietlibc 和 newlib。建立一個交叉編譯工具鏈是一個相當復雜的過程，如果你不想自己經歷復雜的編譯過程，網上有一些編譯好的可用的交叉編譯工具鏈可以下載。
下面我們將以建立針對arm的交叉編譯開發環境為例來解說整個過程，其他的體系結構與這個相類似，只要作一些對應的改動。我的開發環境是，宿主機 i386-RedHat-7.2，目標機 arm。
這個過程如下
1. 下載源文件、補丁和建立編譯的目錄
2. 建立內核頭文件
3. 建立二進制工具（binutils）
4. 建立初始編譯器（bootstrap gcc）
5. 建立c庫(glibc)
6. 建立全套編譯器（full gcc）
下載源文件、補丁和建立編譯的目錄
1. 選定軟件版本號
選擇軟件版本號時，先看看glibc源代碼中的INSTALL文件。那裡列舉了該版本的glibc編譯時所需的binutils 和gcc的版本號。例如在 glibc-2.2.3/INSTALL 文件中推薦 gcc 用 2.95以上，binutils 用 2.10.1 以上版本。
我選的各個軟件的版本是：
linux-2.4.21+rmk2
binutils-2.10.1
gcc-2.95.3
glibc-2.2.3
glibc-linuxthreads-2.2.3
如果你選的glibc的版本號低於2.2，你還要下載一個叫glibc-crypt的文件，例如glibc-crypt-2.1.tar.gz。 Linux 內核你可以從www.kernel.org 或它的鏡像下載。
Binutils、gcc和glibc你可以從FSF的FTP站點ftp://ftp.gun.org/gnu/ 或它的鏡像去下載。在編譯glibc時，要用到 Linux 內核中的 include 目錄的內核頭文件。如果你發現有變量沒有定義而導致編譯失敗，你就改變你的內核版本號。例如我開始用linux-2.4.25+vrs2，編譯glibc-2.2.3 時報 BUS_ISA 沒定義，後來發現在 2.4.23 開始它的名字被改為 CTL_BUS_ISA。如果你沒有完全的把握保證你改的內核改完全了，就不要動內核，而是把你的 Linux 內核的版本號降低或升高，來適應 glibc。
Gcc 的版本號，推薦用 gcc-2.95 以上的。太老的版本編譯可能會出問題。Gcc-2.95.3 是一個比較穩定的版本，也是內核開發人員推薦用的一個 gcc 版本。
如果你發現無法編譯過去，有可能是你選用的軟件中有的加入了一些新的特性而其他所選軟件不支持的原因，就相應降低該軟件的版本號。例如我開始用 gcc-3.3.2，發現編譯不過，報 as、ld 等版本太老，我就把 gcc 降為 2.95.3。太新的版本大多沒經過大量的測試，建議不要選用。
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2. 建立工作目錄
首先，我們建立幾個用來工作的目錄：
在你的用戶目錄，我用的是用戶liang，因此用戶目錄為 /home/liang，先建立一個項目目錄embedded。
$pwd /home/liang $mkdir embedded
再在這個項目目錄 embedded 下建立三個目錄 build-tools、kernel 和 tools。
build-tools-用來存放你下載的 binutils、gcc 和 glibc 的源代碼和用來編譯這些源代碼的目錄。
kernel-用來存放你的內核源代碼和內核補丁。
tools-用來存放編譯好的交叉編譯工具和庫文件。
$cd embedded $mkdir build-tools kernel tools
執行完後目錄結構如下：
$ls embedded build-tools kernel tools
3. 輸出和環境變量
我們輸出如下的環境變量方便我們編譯。
$export PRJROOT=/home/liang/embedded $export TARGET=arm-linux $export PREFIX=$PRJROOT/tools $export TARGET_PREFIX=$PREFIX/$TARGET $export PATH=$PREFIX/bin:$PATH
如果你不慣用環境變量的，你可以直接用絕對或相對路徑。我如果不用環境變量，一般都用絕對路徑，相對路徑有時會失敗。環境變量也可以定義在.bashrc文件中，這樣當你logout或換了控制台時，就不用老是export這些變量了。
體系結構和你的TAEGET變量的對應如下表
你可以在通過glibc下的config.sub腳本來知道，你的TARGET變量是否被支持，例如：
$./config.sub arm-linux arm-unknown-linux-gnu
在我的環境中，config.sub 在 glibc-2.2.3/scripts 目錄下。
網上還有一些 HOWTO 可以參考，ARM 體系結構的《The GNU Toolchain for ARM Target HOWTO》，PowerPC 體系結構的《Linux for PowerPC Embedded Systems HOWTO》等。對TARGET的選取可能有幫助。
4. 建立編譯目錄
為了把源碼和編譯時生成的文件分開，一般的編譯工作不在的源碼目錄中，要另建一個目錄來專門用於編譯。用以下的命令來建立編譯你下載的binutils、gcc和glibc的源代碼的目錄。
$cd $PRJROOT/build-tools $mkdir build-binutils build-boot-gcc build-gcc build-glibc gcc-patch
build-binutils-編譯binutils的目錄
build-boot-gcc-編譯gcc 啟動部分的目錄
build-glibc-編譯glibc的目錄
build-gcc-編譯gcc 全部的目錄
gcc-patch-放gcc的補丁的目錄
gcc-2.95.3 的補丁有 gcc-2.95.3-2.patch、gcc-2.95.3-no-fixinc.patch 和gcc-2.95.3-returntype-fix.patch，可以從 http://www.linuxfromscratch.org/ 下載到這些補丁。
再將你下載的 binutils-2.10.1、gcc-2.95.3、glibc-2.2.3 和 glibc-linuxthreads-2.2.3 的源代碼放入 build-tools 目錄中
看一下你的 build-tools 目錄，有以下內容：
$ls binutils-2.10.1.tar.bz2 build-gcc gcc-patch build-binutls build-glibc glibc-2.2.3.tar.gz build-boot-gcc gcc-2.95.3.tar.gz glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz