一、交叉編譯簡(jiǎn)介

1、什么是交叉編譯

1.1 本地編譯

解釋什么是交叉編譯之前，先要明白一個(gè)概念：本地編譯

我們之前常見的軟件開發(fā)，都是屬于本地編譯：在當(dāng)前的PC下，x86的CPU下，直接編譯出來(lái)程序，可以運(yùn)行的程序（或者庫(kù)文件），其可以直接在當(dāng)前的環(huán)境，即x86的CPU下，當(dāng)前電腦中，運(yùn)行。

此時(shí)的編譯，可以叫做，本地編譯，即在當(dāng)前目標(biāo)平臺(tái)下，編譯出來(lái)的程序，也只是放到當(dāng)前平臺(tái)下，就可以運(yùn)行的。

2.2 交叉編譯

交叉編譯，是一個(gè)和，本地編譯，相對(duì)應(yīng)的概念。

而所謂的，交叉編譯，就是：在一種平臺(tái)上編譯，編譯出來(lái)的程序，是放到別的平臺(tái)上運(yùn)行即編譯的環(huán)境，和運(yùn)行的環(huán)境不一樣，屬于交叉的，此所謂cross。

交叉編譯，這個(gè)概念，主要和嵌入式開發(fā)有關(guān)。

例 1.1. 在x86平臺(tái)上編譯，在ARM平臺(tái)上運(yùn)行

一種最常見的例子就是：

在進(jìn)行嵌入式開發(fā)時(shí)手上有個(gè)嵌入式開發(fā)板，CPU是arm的然后在x86的平臺(tái)下開發(fā)，比如Ubuntu的Linux，或者是Win7然后就需要：

在x86的平臺(tái)上，（用交叉編譯器）去編譯你寫好的程序代碼

編譯生成的（可執(zhí)行的）程序，是放到目標(biāo)開發(fā)板，arm的CPU上運(yùn)行的

此所謂：在x86平臺(tái)上編譯，在ARM平臺(tái)上運(yùn)行

交叉編譯，英文常寫作cross compile，也有其他寫法：crosscompile, cross compiling等

2、為何要有交叉編譯

之所以要有交叉編譯，主要原因是：嵌入式系統(tǒng)中的資源太少

具體的解釋就是：交叉編譯出來(lái)的程序，所要運(yùn)行的目標(biāo)環(huán)境中，各種資源，都相對(duì)有限，所以很難進(jìn)行直接的本地編譯

最常見的情況是：在進(jìn)行嵌入式開發(fā)時(shí)，目標(biāo)平臺(tái)，即嵌入式開發(fā)板，比如是最大主頻200MHz的ARM的CPU，加上32M的RAM，加上1G的Nand Flash等等。在如此相對(duì)比較緊張的硬件資源的前提下，在已經(jīng)運(yùn)行了嵌入式Linux的前提下，是沒法很方便的直接在嵌入式Linux下，去本地編譯，去在ARM的CPU下，編譯出來(lái)，供ARM的CPU可以運(yùn)行的程序的。因?yàn)榫幾g，開發(fā)，都需要相對(duì)比較多的CPU，內(nèi)存，硬盤等資源，而嵌入式開發(fā)上的那點(diǎn)資源，只夠嵌入式（Linux）系統(tǒng)運(yùn)行的，沒太多剩余的資源，供你本地編譯。

BusyBox中包含make等和編譯開發(fā)相關(guān)的工具

對(duì)應(yīng)的，等你后期熟悉了嵌入式開發(fā)，熟悉了Busybox后，比如在Buildroot中去配置Busybox，或者單獨(dú)交叉編譯BusyBox時(shí)：

【記錄】Ubuntu下為QEMU的arm平臺(tái)交叉編譯BusyBox

就會(huì)看到，后來(lái)的BusyBox，功能增加后，也已經(jīng)包含了一些，和編譯開發(fā)相關(guān)的工具，比如make等等

而這些工具，本來(lái)的話，只是，放在PC端使用，即在x86平臺(tái)下做開發(fā)的時(shí)候，在交叉編譯的時(shí)候，才用到的工具，現(xiàn)在，也在（BusyBox的）嵌入式環(huán)境中，支持了。

此時(shí)，如果，你在BusyBox中把相關(guān)的開發(fā)工具都選上的話，

再加上，你的目標(biāo)開發(fā)板的硬件配置足夠強(qiáng)大的話，比如CPU都是以GHz為單位，等等

加上相關(guān)的開發(fā)的庫(kù)和工具都很全的話

實(shí)際上，至少理論上，也是可以在你的嵌入式Linux中，進(jìn)行，有限的，甚至是很大程度上的，本地開發(fā)即，直接在ARM的開發(fā)板上，嵌入式Linux中，直接進(jìn)行嵌入式開發(fā)，進(jìn)行針對(duì)ARM的本地編譯

比如，編譯出一個(gè)helloworld，估計(jì)還是可以的

這樣，就不存在，或者說(shuō)，避免了，此處所說(shuō)的，交叉編譯，而變成了本地編譯

就相當(dāng)于，之前在x86的PC端的，編譯程序放在x86的CPU上運(yùn)行的本地編譯，

在ARM的CPU，嵌入式Linux中，也實(shí)現(xiàn)了

但是很明顯，對(duì)于更加復(fù)雜的程序或者庫(kù)，在ARM開發(fā)板上直接編譯的可行性和效率，相對(duì)就很低

而且如果是本身折騰Uboot等東西，本身目標(biāo)運(yùn)行環(huán)境，就沒有完整的（嵌入式Linux）系統(tǒng)的話，那么就更加沒法在目標(biāo)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)本地編譯了。

則還是只能進(jìn)行，此處所說(shuō)的，交叉編譯

二、交叉工具鏈簡(jiǎn)介

1、什么是工具鏈

所謂的工具鏈，兩部分的含義：

a -- 工具

工具，即tool

工具，是用來(lái)干活的；此處要干的活，目標(biāo)是為了：生成（可以運(yùn)行的）程序或庫(kù)文件

而為了達(dá)成此目標(biāo)，內(nèi)部的執(zhí)行過程和邏輯主要包含了：

1）、編譯

編譯的輸入（對(duì)象）是：程序代碼

編譯輸出（目標(biāo)）是：目標(biāo)文件

編譯所需要的工具是：編譯器

編譯器，常見的編譯器，即為gcc

2）、鏈接

鏈接的輸入（對(duì)象）是：（程序運(yùn)行時(shí)所依賴的，或者某個(gè)庫(kù)所依賴的另外一個(gè)）庫(kù)（文件）

鏈接的輸出（目標(biāo)）是：程序的可執(zhí)行文件，或者是可以被別人調(diào)用的完整的庫(kù)文件

鏈接所需要的工具是：鏈接器

鏈接器，即ld

即，此處，為了將程序代碼，編譯成可執(zhí)行文件，涉及到編譯，鏈接（等其他步驟），要依賴到很多相關(guān)的工具，最核心的是編譯器gcc，鏈接器ld。而此處，所謂的工具，主要指的就是：和程序編譯鏈接等相關(guān)的gcc，ld等工具

binutils包含了ld等工具

實(shí)際上，上面所說(shuō)的ld，只是處理操作目標(biāo)文件，二進(jìn)制文件的最主要的一個(gè)工具

而和操作目標(biāo)等文件相關(guān)的，還有其他很多工具的：as，objcopy，strip，ar等等工具的

所以，對(duì)此，GNU官網(wǎng)，弄出一個(gè)binutils，即binary utils，二進(jìn)制工具（包），集成了這些，和操作二進(jìn)制相關(guān)的工具集合，叫做binutils

所以，之后你所見到的，常見的工具，就是那個(gè)著名的GNU Binutils了。

b -- 鏈

鏈，即鏈條，chain

之所以能稱為鏈，你是說(shuō)明不止一個(gè)東西，然后，按照對(duì)應(yīng)的邏輯，串在一起，鏈在一起。而對(duì)應(yīng)的，涉及到的：

不止一個(gè)東西：指的是就是前面所說(shuō)的那個(gè)工具，即：和程序編譯鏈接等相關(guān)的gcc，binutils等工具

按照對(duì)應(yīng)的邏輯：指的就是，按照程序本身編譯鏈接的先后順序，即：先編譯，后鏈接，再進(jìn)行后期其他的處理等等，比如用objcopy去操作相應(yīng)的目標(biāo)文件等等。

如此的，將：

和程序編譯鏈接等相關(guān)的gcc，binutils等工具按照先編譯后鏈接等相關(guān)的編譯程序的內(nèi)在邏輯串起來(lái)，就成了我們所說(shuō)的：工具鏈

2、什么是交叉工具鏈

普通所說(shuō)的，工具鏈指的是當(dāng)前自己的本地平臺(tái)的工具鏈。

用于交叉編譯的工具鏈，就叫做交叉工具鏈。即那些工具，即編譯的gcc，鏈接的ld，以及相關(guān)的工具，用于交叉編譯的，工具鏈，叫做交叉工具鏈。

交叉工具鏈，很明顯，是用來(lái)，交叉編譯，跨平臺(tái)的程序所用的。交叉工具鏈，和（本地）工具鏈類似，也是包含了很多的，對(duì)應(yīng)的工具，交叉編譯版本的gcc，ld，as等等。但是，由于其中最最主要的是用于編譯的gcc，所以，我們也常把：交叉工具鏈，簡(jiǎn)稱為交叉編譯器

即嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，交叉編譯器，只是指的是交叉編譯版本的gcc。但是實(shí)際上為了叫法上的方便，我們常說(shuō)的交叉編譯器，都是指的是交叉工具鏈。常說(shuō)的交叉編譯版本的gcc，比如arm-linux-gcc，實(shí)際上指代了，包含一系列交叉編譯版本的交叉工具鏈（arm-linux-gcc，arm-linux-ld，arm-linux-as等等）而此文中，后面，所說(shuō)的，如無(wú)特殊指明，均用交叉編譯器指代交叉工具鏈。

總結(jié)

交叉編譯就是在一種平臺(tái)上編譯出能運(yùn)行在體系結(jié)構(gòu)不同的另一種平臺(tái)上的程序，比如在PC平臺(tái)（X86 CPU）上編譯出能運(yùn)行在以ARM為內(nèi)核的CPU平臺(tái)上的程序，編譯得到的程序在X86 CPU平臺(tái)上是不能運(yùn)行的，必須放到ARM CPU平臺(tái)上才能運(yùn)行，雖然兩個(gè)平臺(tái)用的都是Linux系統(tǒng)。 交叉編譯工具鏈?zhǔn)且粋€(gè)由編譯器、連接器和解釋器組成的綜合開發(fā)環(huán)境，交叉編譯工具鏈主要由binutils、gcc和glibc三個(gè)部分組成。有時(shí)出于減小 libc 庫(kù)大小的考慮，也可以用別的 c 庫(kù)來(lái)代替 glibc，例如 uClibc、dietlibc 和 newlib。