Arch Linux 搭建 arm64/AArch64 交叉编译环境

0. 系统环境

系统:

Arch Linux: 成文时间最新

工具版本:Binutils:2.34-1

GCC:9.2.1+20200130-2

GNUMake:4.3

1. 编译交叉编译工具链

此部分参考博客.

交叉编译工具链需要用到至少七个工具(库):Binutilshttps://www.gnu.org/software/binutils/

GCC https://gcc.gnu.org/

glibc https://www.gnu.org/software/libc/

LinuxKernelhttps://www.kernel.org/

MPFR https://www.mpfr.org/

GMP https://gmplib.org/

MPC http://www.multiprecision.org/mpc

同时我们还有两个用于优化的库:http://isl.gforge.inria.fr/

CLooGhttps://github.com/periscop/cloog

这两个库是可选的.

搭建完成后我们会获得一系列编译, 链接工具, 包括我们熟知的 gcc,ld 等.

1.1 准备工作

首先建立三个目录, 分别存放源码, 构建文件和编译结果(也即我们需要的交叉编译工具链)mkdir-p/path/to/cross-compile-src/

mkdir-p/path/to/cross-compile-build/

mkdir-p/path/to/cross-compile-install/

exportCROSS_COMPILE_SRC=/path/to/cross-compile-src/

exportCROSS_COMPILE_BUILD=/path/to/cross-compile-build/

exportCROSS_COMPILE_INSTALL=/path/to/cross-compile-install/

将安装目录内未来会生成的 bin 目录加入 PATH(我以为这一步只是为了省事, 为了不把环境变量搞乱我第一次尝试没有加, 结果编译失败)

export PATH=$CROSS_COMPILE_INSTALL/bin:$PATH

接下来下载相应的包, 笔者选用的软件包版本分别为(除 Linux Kernel 外均为成文时最新稳定)软件名版本Binutils2.34

GCC9.2.0

glibc2.31

Linux Kernel4.14.172

MPFR4.0.2

GMP6.2.0

MPC1.1.0

isl0.18

CLooG0.18.1

下载相应的包cd $CROSS_COMPILE_SRC

exportGNU_MIRROR_SITE=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gnu/

exportKERNEL_MIRROR_SITE=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/kernel/

wget $GNU_MIRROR_SITE/binutils/binutils-2.34.tar.xz# binutils

wget $GNU_MIRROR_SITE/gcc/gcc-9.2.0/gcc-9.2.0.tar.xz# gcc

wget $GNU_MIRROR_SITE/glibc/glibc-2.31.tar.xz# glibc

wget $KERNEL_MIRROR_SITE/v4.x/Linux-4.14.172.tar.xz# kernel

wget $GNU_MIRROR_SITE/mpfr/mpfr-4.0.2.tar.xz# mpfr

wget $GNU_MIRROR_SITE/gmp/gmp-6.2.0.tar.xz# gmp

wget $GNU_MIRROR_SITE/mpc/mpc-1.1.0.tar.gz# mpc

# optional

wget ftp://gcc.gnu.org/pub/gcc/infrastructure/isl-0.18.tar.bz2 # isl

wget ftp://gcc.gnu.org/pub/gcc/infrastructure/cloog-0.18.1.tar.gz # cloog

解压forfin*.tar.xz;dotar-xJf $f;done

forfin*.tar.bz2;dotar-xjf $f;done

forfin*.tar.gz;dotar-xzf $f;done

建立 GCC 依赖库们的软链接ln-s../mfpr-4.0.2gcc-9.2.0/mfpr# mfpr

ln-s../gmp-6.2.0gcc-9.2.0/gmp# gmp

ln-s../mpc-1.1.0gcc-9.2.0/mpc# mpc

# optional

ln-s../isl-0.18gcc-9.2.0/isl# isl

ln-s../cloog-0.18.1gcc-9.2.0/cloog# cloog

设定编译时使用的线程数

export NPROC=`nproc` # use all processors

1.2. 编译安装 Binutils

这个工具包将会被安装在 /path/to/cross-compile-gcc/install/bin 内, 包括了交叉汇编器, 交叉链接器等工具.cd $CROSS_COMPILE_BUILD

mkdir binutils

cd binutils

$CROSS_COMPILE_SRC/binutils-2.34/configure--prefix=$CROSS_COMPILE_INSTALL--target=aarch64-Linux--disable-multilib

make-j$NPROC

make install

1.3. 安装 Linux Kernel 头文件

这一步会将 Linux Kernel 头文件安装咋 $CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-install/include, 这样交叉编译链编译出的软件可以在目标平台中使用 Linux 系统调用.cd $CROSS_COMPILE_SRC/Linux-4.14.172

make ARCH=arm64 INSTALL_HDR_PATH=$CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-Linuxheaders_install

1.4. 编译安装 GCC 和 glibc

这是很长的一步, 我们将要轮流编译属于两个库 (GCC 和 glibc) 的组件, 并最终全部编译完成. 编译顺序如下(图源为参考博客)

1.4.1. 编译器

这一步只会安装 C/C++ 交叉编译器本身, 它们会被安装在 $CROSS_COMPILE_INSTALL/bin.cd $CROSS_COMPILE_BUILD

mkdir gcc

cd gcc

$CROSS_COMPILE_SRC/gcc-9.2.0/configure--prefix=$CROSS_COMPILE_INSTALL--target=aarch64-Linux--enable-language=c,c++--disable-multilib

make-j$NPROC all-gcc

make install-gcc

这一步要编译个十分钟左右, 可以去喝口水, 打个飞机什么的.

1.4.2. 标准 C 头文件和启动文件

这一步里我们将所有的标准 C 头文件安装在 $CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-Linux/include 内. 同时我们还会编译一些启动文件并安装在 $CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-Linux/lib 内, 这些文件将被下一步用到, 并在下下步被替换.

注意: 如果前面没有把 $CROSS_COMPILE_INSTALL/bin 加入到 PATH 中的话这一步会报错.cd $CROSS_COMPILE_BUILD

mkdir glibc

cd glibc

$CROSS_COMPILE_SRC/glibc-2.31/configure--prefix=$CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-Linux--build=$MACHTYPE--host=aarch64-Linux--target=aarch64-Linux--with-headers=$CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-Linux/include--disable-multilib libc_cv_forced_unwind=yes

make install-Bootstrap-headers=yes install-headers

make-j$NPROC csu/subdir_lib

install csu/crt1.o csu/crti.o csu/crtn.o $CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-Linux/lib

aarch64-Linux-gcc-nostdlib-nostartfiles-shared-x c/dev/null-o $CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-Linux/lib/libc.so

touch $CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64-Linux/include/gnu/stubs.h

1.4.3. 编译器支持库

这一步我们使用前面编译得到的交叉编译器来编译编译器支持库.cd $CROSS_COMPILE_BUILD/gcc

make-j$NPORC all-target-libgcc

make install-target-libgcc

1.4.4. 编译标准 C 库

这一步我们可以完成 glibc 的编译安装. 标准 C 库将被安装于 $CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64_linux/lib.cd $CROSS_COMPILE_BUILD/glibc

make-j$NPROC

make install

这一步依然要十来分钟, 可以再来一发.

1.4.5. 编译标准 C++ 库

这一步我们可以完成 GCC 的编译安装. 标准 C++ 库将被安装于 $CROSS_COMPILE_INSTALL/aarch64_linux/lib64.cd $CROSS_COMPILE_BUILD/gcc

make-j$NPROC

make install

注意: 这一步可能出现如下错误error:'PATH_MAX'wasnotdeclaredinthisscope

216|charfilename[PATH_MAX];

|^~~~~~~~

看了编译命令发现没有将我们导入的 Linux 头文件加入 include 范围, 因此编译时 include 的头文件来自系统的 Linux 头文件. 因为编译 GCC 使用的头文件不一定是 GCC 运行时使用的头文件, 所以这个问题理论上不会影响交叉编译的结果. 我们只需要简单地修改下源码, 将#ifndefPATH_MAX

# define PATH_MAX 4096

#endif// PATH_MAX

加入 $CROSS_COMPILE_SRC/gcc-9.2.0/libsanitizer/asan/asan_linux.cc 即可.(如果有更好的方法请一定告诉我)

1.5. 测试交叉编译器aarch64-Linux-gcc helloworld.c-o a.out

aarch64-Linux-objdump-d a.out

1.6. 吐槽

你问我为什么不用 community 源里的 aarch64-Linux-gnu-*?

因为我瞎我没看到(哭).

2. 交叉编译内核

3. 安装内核

来源: http://www.bubuko.com/infodetail-3460631.html