2.5.1 Сборка набора инструментов

Сборка кросс-платформенного инструментария немного сложна и может очень раздражать, когда процесс создания не получается. Поэтому целесообразно просто скачать готовые кросс-платформенные инструменты для вашей целевой платформы. Отметим, что хотя binutils и компилятор языка Си могут быть использованы как для сборки ядра, так и приложений, библиотека языка Си используется только в приложениях.

Вот набор ссылок, где вы можете взять последний кросс-платформенный инструментарий:

Теперь, если вам не повезло и кросс-компилятор для вашей платформы с полки не доступен, то шаги, описанные ниже, помогут вам в сборке кросс-платформенного инструментария.

3.Наложите патчи для всего вышеперечисленного, если таковые имеются.

4.Укажите в переменной PREFIX, куда поместить образ.

6.Получить подходящие заголовки ядра для вашей платформы.

Имя цели определяет компилятор, который вы собираете и его результат работы. Вот некоторые из основных типов:

- arm-linux: поддерживает процессора ARM, такие как armV4, armv5t и так далее.

- mips-linux: поддерживает разнообразные ядра MIPS, такие как r3000, r4000 и так далее.

- ppc-linux: комбинация Linux/PowerPC с поддержкой разнообразных чипов PPC.

- m68k-linux: для сборки Linux, работающего на процессоре Motorola 68k.

Полный список можно найти на сайте http://www.gnu.org.

Это самая сложная часть из всех шагов и, скорее всего, причина всех проблем. Необходимо проделать некоторые исследования и принять решение о правильном сочетании версий, которое будет работать на вашей целевой платформе. Для этого прочитайте наиболее активные архивы списков рассылки. Например, в качестве хорошей комбинации для ARM-Linux известны ARM/Kernel 2.6/GCC 2.95.1, GCC 3.3/BINUTILS 2.10.x или ARM/Kernel 2.4/GCC 2.95.1/BINUTILS 2.9.5.

После принятия решения о номере версии, поищите доступные патчи. Решение, применять патч или нет, зависит исключительно от ваших требований.

Выбор структуры каталогов и установка переменных

Перед созданием набора инструментов должно бы принято решение о дереве каталогов для хранения инструментов и заголовков ядра. Дерево каталогов также экспортируется с помощью определения соответствующих переменных, чтобы сделать работу по сборке более удобной. Используются следующие переменные:

- TARGET: эта переменная содержит имя целевой машины. Например, TARGET=mips-linux.

- PREFIX: это базовый каталог, содержащий все другие подкаталоги вашего набора инструментов; по умолчанию для родного набора инструментов любой системы это почти всегда /usr. Это означает, что вы найдёте (двоичный) gcc в BINDIR = $PREFIX/bin и заголовки в INCLUDEDIR= $PREFIX/include. Чтобы при сборке кросс-компилятора не задеть собственные средства и инструменты в своей системе, вы должны поместить набор инструментов для кросс-разработки в каталог, отличный от каталога по умолчанию /usr. Например, PREFIX=/usr/local/mips/.

- KERNEL_SOURCE_DIR: это место, где хранятся исходные тексты ядра (или хотя бы заголовки ядра). Они вполне могут быть отличными от родного набора файлов, особенно, если вы занимаетесь кросс-компиляцией. Хорошей практикой является хранение файлов ядра Linux в каталоге PREFIX/TARGET. Например, KERNEL_SOURCE_DIR = PREFIX/TARGET/linux (например, /usr/local/mips/linux).

- NATIVE: платформа рабочего компьютера (обычно x86).

Первый шаг заключается в сборке GNU binutils. Версия 2.9.5 является стабильной, но рекомендуется последняя версия. Шаги заключаются в следующем:

1.Загрузка и распаковка: загрузите последнюю версию с ftp://ftp.gnu.org/gnu/binutils/. Распакуйте архив с помощью команд:

cd $PREFIX/src
tar -xzf binutils-2.10.1.tar.gz

Для исправления различных ошибок binutils могут быть зависимые от платформы патчи; как правило, использовать эти исходники является хорошей идеей, если они существуют. Лучшим местом для получения последней информации является лист рассылки о наборе инструментов.

2.Конфигурирование: конфигурационный скрипт настраивает множество параметров компиляции, устанавливаемые двоичные файлы и конфигурацию компьютера. Командами для кросс-компилятора на рабочем компьютере для другой целевой платформы являются:

./configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX

Например,

./configure --target=mips-linux --prefix=/usr/local/mips

3.Сборка: для сборки binutils вызовите make в каталоге binutils.

4.Установка: чтобы установить созданный набор инструментов, вызовите make install в каталоге binutils. Перед установкой убедитесь, что путь установки не заменяет существующие binutils, если у вас они уже есть, а делает это только если вы действительно этого хотите. Вы найдёте новый набор инструментов в PREFIX/TARGET/.

Первым шагом в сборке GCC является настройка заголовков ядра. Кросс-компиляция набора инструментов требует заголовки ядра. Ниже приводится список шагов, которые необходимы для этого:

1.Загрузите ядро Linux с ftp.kernel.org. Распакуйте tar-архив. Мы предлагаем сделать это в каталог $PREFIX/linux (например, /usr/local/mips/linux).

3.Укажите архитектуру, для которой вы извлекаете файлы заголовков. Это делается установкой переменной ARCH в Makefile верхнего уровня, например ARCH=mips.

4.Сконфигурируйте ядро, даже если вы не обязательно хотите собрать его. Дайте команду make menuconfig в каталоге верхнего уровня исходных текстов ядра:

make menuconfig

Это вызовет программу конфигурации сборки ядра. Если на вашей системе работает X, вы можете запустить make xconfig. Войдите в меню: System and processor type и выберите систему в соответствии с инструментами, которые вы создаёте.

5.Построение зависимостей (этот шаг необходим только для ядер версии 2.4). Выйдите из программы настройки, сохранив изменения, а затем выполните команду:

make dep

Эта команда на самом деле сделает ссылки (свяжет /usr/local/mips/linux/include/asm/ с /usr/local/mips/linux/include/asmarm и так далее) и убедится, что ваши заголовки ядра находятся в пригодном состоянии.

Минимальный GCC - это компилятор, который имеет базовую поддержку языка Си. После сборки минимального GCC для целевой платформы может быть собрана glibc. Затем glibc используется для сборки полнофункционального GCC с поддержкой C++. Теперь после настройки заголовков ядра мы можем собрать минимальный GCC. Для этого выполним следующие действия:

1.Загрузка и распаковка: загрузите последнюю версию GCC с сайта http://gcc.gnu.org. Распакуйте загруженный GCC. Затем можно решить, применять патчи или нет, если они существуют.

2.Конфигурирование: это может быть сделано так же, как делалось для binutils.

./configure --target=$TARGET --prefix=$PREFIX
-–with-headers=$KERNEL_SOURCE_DIR/include --enable-languages=c

Например,

./configure --target=mips-linux --prefix=/usr/local/mips/
--with-headers=/usr/local/mips/linux/include --enable-languages=c

Последний параметр данной настройки -enable-languages=c необходим потому, что минимальный GCC может поддерживать другие языки, помимо Си, а на данный момент нам необходима поддержка именно языка Си.

3.Сборка: для компиляции минимального GCC необходимо просто вызвать команду make. Если компиляция выполняется первый раз, это может привести к следующей ошибке:

./libgcc2.c:41: stdlib.h: No such file or directory
./libgcc2.c:42: unistd.h: No such file or directory
make[3]: *** [libgcc2.a] Error 1

Эта ошибка может быть исправлена с помощью приёма, называемого inhibit-libc. Процедура следующая:

a.Отредактируйте файл конфигурации, добавив к TARGET_LIBGCC2_CFLAGS строку -Dinhibit_libc и -D__gthr_posix_h. После этого измените строку TARGET_LIBGCC2_CFLAGS = -fomit-frame-pointer –fPIC на TARGET_LIBGCC2_CFLAGS = -fomit-frame-pointer -fPIC -Dinhibit_libc -D__gthr_posix_h.

b.Перезапустите конфигурацию.

4.Установка: Предположим, что создание кросс-компилятор прошло успешно, и теперь новый кросс-компилятор можно установить:

make install

Как упоминалось ранее, с каждым приложением компонуется glibc. Ядро, однако, не использует glibc (у него есть собственная собранная внутри него минимальная библиотека языка Си). Глава 4 рассматривает альтернативы glibc, в основном из-за того, что glibc является тяжеловесной для встраиваемых систем. Независимо от того, используется ли glibc на целевой платформе, glibc имеет важное значение для сборки компилятора языка Си.

1.Загрузка и распаковка: из-за некоторых ограничений на экспорт программного обеспечения и зависимостей от внешнего исходного кода, glibc разделена на ядро glibc и набор пакетов. Эти пакеты называются дополнениями (add-ons). Наряду с исходным кодом glibс, дополнения должны быть распакованы и во время настройки дополнение должно быть включено. Встроенные системы в основном требуют дополнение потоков Linux. Следовательно, загрузка и распаковка выполняется для ядра и потоков Linux. Выберите на ftp.gnu.org/gnu/glibc свежий архив glibc и соответствующий архив потоков Linux. Распакуйте главный архив glibc куда удобно, например, в $PREFIX/src/glibc. Потом распакуйте архив дополнения в каталог, созданный, когда вы распаковывали основной архив glibc.

2.Конфигурирование: самое главное - это установить системную переменную CC, которая запрашивает у системы сборки компилятор, который будет использоваться. Так происходит потому, что вы хотите выполнить кросс-компиляцию glibc используя собранный недавно кросс-компилятор. Для этого установите значение переменной CC в оболочке, используя команду:

export CC=$TARGET-linux-gcc

Например, если целевой платформой является MIPS,

export CC= mips-linux-gcc

Выполните команду конфигурирования с соответствующими параметрами:

./configure $TARGET --build=$NATIVE-$TARGET
--prefix=$PREFIX --enable-add-ons=linux threads, crypt

Например, если целевой платформой является MIPS,

configure mips-linux --build=i686-linux --prefix=/usr/local/mips/ --enable-add-ons=linux threads, crypt

3.Сборка: чтобы собрать glibc, вызовите make в каталоге glibc.

4.Установка: чтобы установить glibc, вызовите make install в каталоге glibc.

Повторите эти шаги сборки GCC для добавления дополнительной языковой поддержки. Вы должны также удалить уловку для сборки Dinhibit_libc, если вам пришлось ранее её применить. Также не забудьте убрать установку переменной окружения CC, сделанную для кросс-компиляции, чтобы для окончательной сборки вашего набора инструментов использовался родной компилятор.

После этого на вашей системе должны быть доступны все средства компиляции. Как с помощью данного инструментария собирать ядро и приложения объясняет Глава 8.