安装嵌入式Qt工具链

2023-11-19 理论教育版权反馈

【摘要】：嵌入式Linux开发不能缺少的就是开发工具,其中最基本的是编译工具。本节将讲解如何构建嵌入式Linux开发需要的交叉编译工具链。binutils工具包主要针对二进制代码的维护。完成内核配置和binutils工具包的安装后,开始建立arm-linux-gcc交叉编译器。首先是解压缩gcc的代码cd$PRJROOT/build-toolstar-zxvf gcc-3.3.6.tar.gz解压缩代码后,建立gcc的配置文件,与binutils工具包类似,新建一个目录存放配置文件。glibc-2.3.2版本推荐先安装以下工具:GNUmake 3.79或更新的版本、GCC

嵌入式Linux开发不能缺少的就是开发工具,其中最基本的是编译工具。和传统的编译方式不同,嵌入式系统开发需要在不同的计算机上编译出开发板需要的程序,所用的编译工具也与传统的编译工具不同。本节将讲解如何构建嵌入式Linux开发需要的交叉编译工具链。

交叉编译是伴随嵌入式系统的发展而来的,传统的程序编译方式,生成的程序直接在本地运行,这种编译方式称作本地编译(Native Compilation);嵌入式系统多采用交叉编译的方式,在本机编译好的程序是不能在本机运行的,需要通过特定的手段(例如烧写,下载等)安装到目标系统上执行。这种编译运行的方法比较烦琐,是受到实际条件限制的。大多数的嵌入式系统目标板系统资源都很有限,无论是存储空间还是CPU处理能力,都很难达到编译程序的要求。而且很多目标板是没有操作系统的,需要通过其他的机器编译操作系统和应用程序。

建立交叉编译工具链可以在多种平台上进行,本书建议使用x86体系结构的PC机,在Linux系统下进行。这种选择不是强制的,是因为x86体系结构是使用最广泛的。同时,使用Linux系统可以避免许多开发环境的设置。

构建交叉编译器首先是确定目标平台。在GNU系统,每个目标平台都有一个明确的格式和名称,这些信息可以在构建工具的过程中识别工具的正确版本。因为编译交叉工具链的过程中会有两套编译器环境,明确了平台名称和格式才能保证生成工具不出错。

在运行gcc的时候,gcc会在路径中查找包含指定目标规范的应用程序路径。GNU的目标规范格式为CPU-PLATFORM-OS。如x86目标机名称是i686-pc-linux-gnu,ARM目标平台名称是arm-linux-gnu。

构建交叉工具链通常有以下3种方法:

方法1:分步骤手工编译工具链;

方法2:使用脚本创建工具链;

方法3:直接获取交叉编译工具链。

1.手工编译交叉编译工具链

手工编译交叉编译工具链需要编译用到的库和源代码,首先是下载如下源代码:Linux内核代码、glibc库、工具程序、内核线程包和编译器。此外,构建交叉编译工具链需要建立一个工作环境,包括建立工作目录和环境变量。工作目录是交叉编译工具链构建过程中使用的目录,工作目录没有特殊要求,用户可以根据自己的喜好建立。本书假定在当前用户的用户目录下建立一个armtools作为工作目录。

mkdir armtools

交叉编译器需要通过内核头文件获取目标平台支持的系统函数调用的信息。因此,需要拷贝内核的头文件。但是,直接拷贝内核头文件是不行的,还需要对内核做简单的配置,让内核脚本生成目标平台的头文件。具体配置步骤如下:

(1)首先在＄PRJROOT/kernel目录下解压缩内核源代码;

(2)接下来进入内核代码目录配置目标平台的头文件;

(3)Linux内核配置的顶层界面,按照功能划分分成若干项,与生成目标平台头文件相关的是System Type项。使用光标键移动到该选项,回车进入配置界面;

(4)目标平台选择完毕后,直接回车,回到了系统类型配置界面;

(5)配置内核结束后,检查是否生成正确的内核头文件include/linux/version.h和include/linux/autoconf.h,这两个文件是编译glibc需要的;

(6)把生成的内核头文件复制到交叉编译工具链目录。

接下来是编译安装binutils,binutils是交叉编译工具链里一个重要的工具包,由GNU提供。binutils包括了连接器、汇编器和用于目标文件和档案的工具。binutils工具包主要针对二进制代码的维护。

完成内核配置和binutils工具包的安装后,开始建立arm-linux-gcc交叉编译器。但是这个gcc编译器是没有glibc库支持的。也就是说,此编译器只能用于编译内核、Bootloader等不需要glibc库支持的程序。glibc库也要使用此编译器,所以创建这个编译器确切地说是为了建立glibc库。有的文档把这个步骤叫做gcc的第一次编译,这是相对后面的编译过程讲的。

如果只是需要编译目标平台的内核或者Bootloader,这个过程编译好gcc编译器就可以结束了。如果要开发目标平台的应用程序,还需要后面的步骤。

(1)首先是解压缩gcc的代码

cd$PRJROOT/build-tools

tar-zxvf gcc-3.3.6.tar.gz

解压缩代码后,建立gcc的配置文件,与binutils工具包类似,新建一个目录存放配置文件。

mkdir build-gcc

cd gcc-3.3.6

(2)第一次编译ARM交叉编译工具,还没有目标平台的glibc库文件支持,所以需要修改gcc的配置。

vi gcc/config/arm/t-linux

打开gcc针对ARM平台的配置文件后,给变量TARGET_LIBGCC2_CFLAGS增加操作参数选项-Dinhibit_libc-D_gthr_posix_h,目的是屏蔽使用默认/usr/include路径的头文件。修改后定义为:

TARGET_LIBGCC2-CFLAGS=-fomit-frame-pointer-fPIC-Dinhibit libc-D_gthr_posix_h

文件修改完毕,保存文件并退出。

(3)输入以下命令开始配置gcc

其中,选项--enable-languages=c表示只支持C语言;--disable-threads表示不支持线程;因为这个功能需要glibc库;--disable-shared表示只进行静态库编译,不支持共享库编译。

(4)配置完毕后,会生成Makefile,接下来编译并安装gcc

make

Make install

安装完成后,查看＄PREFIX/bin目录下如果arrn-linux-gcc等工具已经生成,表示boot-trap-gcc工具已经安装成功。

GNU glibc库是Linux系统程序非常重要的组成部分。如果用户开发目标平台的应用程序,则必须编译安装glibc库。glibc-2.3.2版本推荐先安装以下工具:GNUmake 3.79或更新的版本、GCC 3.2或更新的版本和GNU binutils 2.13或更新的版本。

glibc编译安装过程与gcc和binutils类似:(www.chuimin.cn)

(1)解压缩glibe-2.2.3.tar.gz和glibe-linuxthreads-2.2.3.tar.gz源代码

cd$PRJROOT/build-tools

tar-zxvf glibc-2.2.3.tar.gz

tar-zxvf glibc-linuxthreads-2.2.3.tar.gz--directory=glibc-2.2.3

(2)解压缩完成后配置glibc。glibc配置要求不同的编译目录,否则无法完成配置。此处在＄PRJROOT/build-tools目录下建立一个build-glibc目录。

cd$PRJROOT/build-tools

mkdir build-glibc

(3)编译目录建立好后,开始配置

其中,选项CC=arm-linux-gcc是把CC(Cross Compiler)变量设成刚编译完的gcc,用它来编译glibc;--prefix="/usr"定义了一个用于安装一些与目标机器无关的数据文件的目录,默认情况下是/usr/local目录;--enable-add-ons是告诉glibc用linuxthreads包,在上面已经将它放入glibc源代码目录,这个选项等价于-enable-add-ons=linuxthreads;--withheaders参数指定Linux内核头文件所在目录。

(4)glibc配置完成后,开始编译安装glibc

make

make install

编译安装gcc的C、C++编译器

第一次编译的gcc没有glibc支持,编译好glibc以后,需要重新编译gcc用于支持glibc库。需要注意的是,第一次编译的gcc只能支持C语言程序编译,现在编译的gcc可以支持C和C++语言。本次编译也叫做第二次编译。下面进行第二次编译gcc。

(1)因为gcc的源代码已经解压缩,并且编译配置目录也都指定好,第二次编译可以直接进入gcc源代码目录进行配置。

选项--enable-languages=c,c++告诉gcc支持C和C++两种语言的编译。

(2)完成gcc配置后,编译安装gcc

make

make install

安装完成后,在＄PREFIX/bin目录下又多了arm-linux-g++、arm-linux-c++等文件。到目前为止,已经完成了分步骤构建交叉工具链的所有工作。最后还需要测试一下构建的工具链是否符合要求。使用Hello World程序测试一下。

这里应该使用交叉编译工具编译:

arm-linux-gcc-o hello hello.c

如果编译没有报错,会生成hello程序。但是要注意,在PC上无法执行这个hello程序了,因为hello程序已经被编译成ARM平台的可执行文件。使用file命令查看hello程序的类型:

file hello

hello:ELF32-bit LSB executable,ARM,version 1(ARM),for GNU/Linux 2.4.3,dynamically linked(uses shared libs),not stripped

可以看到hello程序类型已经是属于ARM平台。

2.使用脚本创建工具链

手工构建交叉编译工具链不仅步骤繁琐,而且容易出错。为了简化构建工具链的过程,减少出错,Linux社区设计了一套编译工具链的脚本Crosstool。Crosstool是一组建立交叉编译环境的脚步工具,通过指定不同参数,Crosstool脚本可以建立指定版本的gcc编译器和glibc程序库。该脚本也是一个开源项目,读者如果是需要,可以使用crosstools构建交叉编译工具链,crosstool的下载地址是http://kegel.com/crosstool。

3.直接获取交叉编译工具链

Linux社区提供了多个版本的ARM平台交叉编译工具链。下面是3个不同版本编译器的下载地址。

□ARM Linux

下载地址:ftp://ftp.arm.li nux.org.uk/pub/armli nux/toolchai n/。

提供版本:arm-linux-gcc版本2.95.3,3.0和3.2。

□Handhelds.org

下载地址:ftp://ftp.handhelds.org/projects/toolcha in/。

提供版本:arm-linux-gcc版本3.3.2和3.4.1。

□ELDK4.1

下载地址:ftp://ftp.denx.de/pub/eld k/4.1/。提供版本:arm-linux-gcc版本4.0.0。

读者可以根据自己的需要选择对应的编译器版本。这里介绍一个方法,Linux内核代码与gcc编译器的关系比较紧密,读者在选择好目标平台Linux内核的版本后,可以参考内核的版本说明。内核版本说明文件描述中有对gcc编译器版本的最低要求,然后选择最接近的gcc编译器版本。这样做的好处是可以减少出错的概率。一般来说,本节提到的3种版本是最常用的交叉编译工具版本。

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