在Gentoo下交叉編譯
“Sometimes it pays to stay in bed in Monday, rather than spending the rest of the week debugging Monday’s code. “ – Dan Salomon
前幾天攬了個“髒活”，交叉編譯raspbian的文件系統鏡像。好久沒干過這麼繁瑣的 事了，寫篇日志分享一下gentoo下如何更好的解決交叉編譯問題。
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嵌入式系統的編譯環境
為某個平台開發軟件，首先需要一個編譯環境。一般來說，編譯環境包括三部分：工具 鏈/運行環境/編譯方法。對於嵌入式系統來說，常見的編譯環境有三種：
本地環境。如很流行的Ubuntu for ARM，利用官方制作好的目標機鏡像(通常包含了 編譯環境)，直接在目標機上編譯/安裝軟件，與PC機開發完全一樣。這種方法簡單省 事。缺點也顯而易見，編譯速度慢，耗時長，特別是較大的軟件包(如xbmc)的時候， 程序員不是停下來喝杯咖啡就可以收攤，恐怕得打場通宵dota後才能看到結果 了…(或許distcc能有所改善)
虛擬環境。在PC上建立目標機的虛擬環境，如QEMU-ARM，然後chroot到虛擬環境 中編譯/安裝軟件。這種方法利用了PC的處理能力，速度比本地環境要快得多，但 QEMU並不能完美的模擬目標機環境，如不支持某些系統調用等，這可能導致它不能 正確的編譯某些軟件。
交叉編譯。為目標機交叉編譯軟件，這是最常規的辦法，也是上面兩種方法實現的基 礎。說交叉編譯是“髒活”，是因為需要手工解決軟件包的所有依賴問題，手工編譯 每一個軟件包，並且解決軟件包對目標機兼容問題… 看網上鋪天蓋地關於求教/指導 某個軟件包如何正確交叉編譯就知道，有多少程序員在被它虐?
gentoo下的交叉編譯
gentoo是一個metadistribution，從源代碼構建整個系統，同時支持很多不同的體 系如alpha/arm/hppa/ppc/sh/sparc/s390等，也為交叉編譯提供了便利的工具，這是 其它二進制發行版沒有辦法比擬的(scratchbox也顯得弱爆了)。
gentoo下的交叉編譯通過crossdev和portage來實現。portage帶來的好處是自 動解決依賴和自動升級更新系統，跟本機環境一樣。
制作工具鏈
crossdev用來制作交叉工具鏈，並且還提供了交叉編譯環境下的emerge的輔助腳本。如 下編譯arm平台的工具鏈：
$ sudo crossdev -t arm-supertux-linux-gnueabi
這樣，crossdev最終制作了符合“gentoo規范”的arm交叉編譯器。
運行環境
crossdev生成/usr/arm-supertux-linux-gnueabi/目錄作為目標系統 $buildroot。編譯後生成的目標會被emerge到$buildroot，編譯時依賴的環境(如 鏈接庫/頭文件/pkgconfig等)也都在$buildroot。
交叉編譯
有了工具鏈/運行環境，使用的crossdev封裝過的emerge，就可以自由的emerge了。 如交叉編譯bash：
$ sudo emerge-arm-supertux-linux-gnueabi -avu bash
porage會自動把bash的依賴如ncurses/readline一起emerge到$buildroot。 交叉編譯就是變得如此簡單…
碰到的問題
站在巨人的肩膀上可以看的更遠，前提是我們先要爬上巨人的肩膀。portage是一個快 速更新迭代的系統，並不完美，維護者沒有辦法測試每個軟件包的所有兼容性。所以， 當你想安裝一個圖形環境如$emerge -avu enlightenment時，很可能會出現錯誤。但 portage提供了細粒度的控制幫助解決這樣的問題。下面是我碰到過一些情形和解決方 法：
由於軟件包的環境變量引起的問題，如鏈接庫指向了/usr/bin，而非 $buildroot。可以配置$buldroot/etc/portage/env/目錄下相應的文 件，portage會自動source該文件，從而改變編譯時的環境。
portage沒有包含該軟件或portage自身的bug引起，如默認使能了某個在目標機 平台不能使用的特性。建立一個針對目標機的overlay，自己編寫相應軟件包的 ebuild文件指導portage進行交叉編譯。
當某個軟件包分階段編譯時，如perl編譯時先生成miniperl，通過miniperl最 後生成perl目標映像。由於miniperl被交叉編譯器生成目標機的映像，正常情況 下不能主機環境中繼續運行生成最終的目標映像。這就要借助qemu-arm+binfmt模 擬目標機環境，讓miniperl在主機環境中也能無縫的運行。
從形式上看，處理上面幾種情況，也是“髒活”。不僅需要了解該軟件包的編譯環境， 還需要了解portage的原理，還要知道ebuild的書寫語法。但是，與傳統的交叉編譯 方式比起來，這是一勞永逸的工作，別人使用我的運行環境和overlay，即不需再做什 麼就能生成最終的目標機系統。
三年前，使用以上的方法上制作了gentoo+xserver+enlightenment的目標機系統，並 在mini2440的開發板上運行起來。這種方法也大大減少了編譯目標機系統中200+的軟 件包的編譯時間和維護工作量。
