交叉编译器什么是交叉编译?

交叉编译器时间:2021-06-02 阅读:()

交叉编译器的原理

编译是从源代码（通常为高级语言）到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码（通常为低阶语言或机器语言）的翻译过程。

然而，也存在从低阶语言到高阶语言的编译器，这类编译器中用来从由高阶语言生成的低阶语言代码重新生成高阶语言代码的又被叫做反编译器。

也有从一种高阶语言生成另一种高阶语言的编译器，或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器（又叫级联）。

典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址，以及外部调用（到不在这个目标文件中的函数调用）的机器代码所组成的目标文件。

一组目标文件，不必是同一编译器产生，但使用的编译器必需采用同样的输出格式，可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的可执行程序。

什么是交叉编译，为什么要使用交叉编译

交叉编译的概念（来自百度百科）：简单地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。

同一个体系结构可以运行不同的操作系统；同样，同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。

举例来说，我们常说的x86 Linux平台实际上是Intel x86体系结构和Linux for x86操作系统的统称；而x86 WinNT平台实际上是Intel x86体系结构和Windows NT for x86操作系统的简称。

举个例子：我们在Linux系统比如Ubuntu上编写的C程序完全可以拿到Windows系统上正常运行。

交叉编译器 arm-linux-gnueabi 和 arm-linux-gnueabihf 的区别

自己之前一直没搞清楚这两个交叉编译器到底有什么问题,特意google一番,总结如下,希望能帮到道上和我有同样困惑的兄弟….. 一. 什么是ABI和EABI 1) ABI: 二进制应用程序接口(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture) 在计算机中，应用二进制接口描述了应用程序（或者其他类型）和操作系统之间或其他应用程序的低级接口. ABI涵盖了各种细节，如：数据类型的大小、布局和对齐; 调用约定（控制着函数的参数如何传送以及如何接受返回值），例如，是所有的参数都通过栈传递，还是部分参数通过寄存器传递；哪个寄存器用于哪个函数参数；通过栈传递的第一个函数参数是最先push到栈上还是最后；系统调用的编码和一个应用如何向操作系统进行系统调用；以及在一个完整的操作系统ABI中，目标文件的二进制格式、程序库等等。

一个完整的ABI，像Intel二进制兼容标准 (iBCS) ，允许支持它的操作系统上的程序不经修改在其他支持此ABI的操作体统上运行。

ABI不同于应用程序接口（API），API定义了源代码和库之间的接口，因此同样的代码可以在支持这个API的任何系统中编译，ABI允许编译好的目标代码在使用兼容ABI的系统中无需改动就能运行。

2) EABI: 嵌入式ABI 嵌入式应用二进制接口指定了文件格式、数据类型、寄存器使用、堆积组织优化和在一个嵌入式软件中的参数的标准约定。

开发者使用自己的汇编语言也可以使用EABI作为与兼容的编译器生成的汇编语言的接口。

支持EABI的编译器创建的目标文件可以和使用类似编译器产生的代码兼容，这样允许开发者链接一个由不同编译器产生的库。

EABI与关于通用计算机的ABI的主要区别是应用程序代码中允许使用特权指令，不需要动态链接（有时是禁止的），和更紧凑的堆栈帧组织用来节省内存。

广泛使用EABI的有Power PC和ARM. 二. gnueabi相关的两个交叉编译器: gnueabi和gnueabihf 在debian源里这两个交叉编译器的定义如下: -arm-linux-gnueabi – The GNU piler for armel architecture -arm-linux-gnueabihf – The GNU piler for armhf architecture 可见这两个交叉编译器适用于armel和armhf两个不同的架构, armel和armhf这两种架构在对待浮点运算采取了不同的策略(有fpu的arm才能支持这两种浮点运算策略) 其实这两个交叉编译器只不过是的选项-mfloat-abi的默认值不同. 的选项-mfloat-abi有三种值soft,softfp,hard(其中后两者都要求arm里有fpu浮点运算单元,soft与后两者是兼容的，但softfp和hard两种模式互不兼容)： soft : 不用fpu进行浮点计算，即使有fpu浮点运算单元也不用,而是使用软件模式。

softfp : armel架构(对应的编译器为-arm-linux-gnueabi)采用的默认值，用fpu计算，但是传参数用普通寄存器传，这样中断的时候，只需要保存普通寄存器，中断负荷小，但是参数需要转换成浮点的再计算。

hard : armhf架构(对应的编译器-arm-linux-gnueabihf)采用的默认值，用fpu计算，传参数也用fpu中的浮点寄存器传，省去了转换, 性能最好，但是中断负荷高。

把以下测试使用的c文件内容保存成mfloat.c： #include <stdio.h> int main(void) { double a,b,c; a = 23.543; b = 323.234; c = b/a; printf(“the 13/2 = %f ”, c); printf(“hello world ! ”); return 0; } 1)使用编译，使用“-v”选项以获取更详细的信息: # -v mfloat.c COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=hard’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’ -mfloat-abi=hard，可看出使用hard硬件浮点模式。

2)使用编译: # -v mfloat.c COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=softfp’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’ -mfloat-abi=softfp，可看出使用softfp模式。

三. 拓展阅读下文阐述了ARM代码编译时的软浮点(soft-float)和硬浮点(hard-float)的编译以及链接实现时的不同。

从VFP浮点单元的引入到软浮点(soft-float)和硬浮点(hard-float)的概念 VFP (vector floating-point) 从ARMv5开始，就有可选的 Vector Floating Point (VFP) 模块，当然最新的如 Cortex-A8, Cortex-A9 和 Cortex-A5 可以配置成不带VFP的模式供芯片厂商选择。

VFP经过若干年的发展，有VFPv2 (一些 ARM9 / ARM11)、 VFPv3-D16（只使用16个浮点寄存器，默认为32个）和VFPv3+NEON (如大多数的Cortex-A8芯片) 。

对于包含NEON的ARM芯片，NEON一般和VFP公用寄存器。

硬浮点Hard-float 编译器将代码直接编译成发射给硬件浮点协处理器（浮点运算单元FPU）去执行。

FPU通常有一套额外的寄存器来完成浮点参数传递和运算。

使用实际的硬件浮点运算单元FPU当然会带来性能的提升。

因为往往一个浮点的函数调用需要几个或者几十个时钟周期。

软浮点 Soft-float 编译器把浮点运算转换成浮点运算的函数调用和库函数调用，没有FPU的指令调用，也没有浮点寄存器的参数传递。

浮点参数的传递也是通过ARM寄存器或者堆栈完成。

现在的Linux系统默认编译选择使用hard-float，即使系统没有任何浮点处理器单元，这就会产生非法指令和异常。

因而一般的系统镜像都采用软浮点以兼容没有VFP的处理器。

armel ABI和armhf ABI 在armel中，关于浮点数计算的约定有三种。

以为例，对应的-mfloat-abi参数值有三个：soft,softfp,hard。

soft是指所有浮点运算全部在软件层实现，效率当然不高，会存在不必要的浮点到整数、整数到浮点的转换，只适合于早期没有浮点计算单元的ARM处理器； softfp是目前armel的默认设置，它将浮点计算交给FPU处理，但函数参数的传递使用通用的整型寄存器而不是FPU寄存器； hard则使用FPU浮点寄存器将函数参数传递给FPU处理。

需要注意的是，在兼容性上，soft与后两者是兼容的，但softfp和hard两种模式不兼容。

默认情况下，armel使用softfp，因此将hard模式的armel单独作为一个abi，称之为armhf。

而使用hard模式，在每次浮点相关函数调用时，平均能节省20个CPU周期。

对ARM这样每个周期都很重要的体系结构来说，这样的提升无疑是巨大的。

在完全不改变源码和配置的情况下，在一些应用程序上，使用armhf能得到20%——25%的性能提升。

对一些严重依赖于浮点运算的程序，更是可以达到300%的性能提升。

Soft-float和hard-float的编译选项在CodeSourcery 的编译参数上，使用-mfloat-abi=name来指定浮点运算处理方式。

-mfpu=name来指定浮点协处理的类型。

可选类型如fpa，fpe2，fpe3，maverick，vfp，vfpv3，vfpv3-fp16，vfpv3-d16，vfpv3-d16-fp16，vfpv3xd，vfpv3xd-fp16，neon，neon-fp16，vfpv4，vfpv4-d16，fpv4-sp-d16，neon-vfpv4等。

使用-mfloat-abi=hard (等价于-mhard-float) -mfpu=vfp来选择编译成硬浮点。

使用-mfloat-abi=softfp就能兼容带VFP的硬件以及soft-float的软件实现，运行时的连接器ld.so会在执行浮点运算时对于运算单元的选择，是直接的硬件调用还是库函数调用，是执行/lib还是/lib/vfp下的libm。

-mfloat-abi=soft （等价于-msoft-float）直接调用软浮点实现库。

在ARM RVCT工具链下，定义fpu模式： –fpu fp –fpu fp+vfpv2 –fpu fp+vfpv3 –fpu fp+vfpv_fp16 –fpu fp+vfpv_d16 –fpu fp+vfpv_d16_fp16. 定义浮点运算类型 –fpmode ieee_full : 所有单精度float和双精度double的精度都要和IEEE标准一致，具体的模式可以在运行时动态指定； –fpmode ieee_fixed ：舍入到最接近的实现的IEEE标准，不带不精确的异常； –fpmode ieee_no_fenv ：舍入到最接近的实现的IEEE标准，不带异常； –fpmode std ：非规格数flush到0、舍入到最接近的实现的IEEE标准，不带异常； –fpmode fast ：更积极的优化，可能会有一点精度损失。

什么是交叉编译技术,并简述在嵌入式系统中采用该技术的原因

很简单，交叉编译就是在宿主机上编译能在目标板上运行的程序，之所以用交叉编译，就是因为很多目标机的功能不是很强大，例如没有足够的内存，CPU也不行。

所以就要借助宿主机来做好它所需要是东东，然后目标机用

请问什么是交叉编译？跟本地编译有什么区别？

你那个代码很可能是在pc平台上交叉编译到arm设备上的。

这样你可以在pc上修改程序，然后pc上编译，最后把编译的结果下载到arm中就可以运行了。

不知道你说的本地编译是什么意思，通常所说的那种本地编译就是编译的结果还是在pc上运行，如果你期望的是这个的话，可以考虑修改一下编译器的参数，查一下的说明就知道哪个参数是指定交叉编译平台的，把那个参数去掉就是本地编译了。

但是，需要注意的是，这样多半不能成功运行，因为交叉编译到arm上的一般是基于某种特殊的linux平台的，即使你使用了linux平台，其中可能有一些函数也会不同的。

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