Liunx树莓派(ARM)开发篇—第十章、ARM平台交叉编译工具链的安装

一、交叉编译是什么？，为什么要交叉编译？

交叉编译

是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。

我们在windows上面编写C51代码，并编译成可执行代码，如xx.hex,是在c51上面运行，不是在windows上面运行
我们在ubuntu上面编写树莓派的代码，并编译成可执行代码，如a.out,是在树莓派上面运行，不是在ubuntu linux上面运行
stm32、K60、C51 交叉编译的发生在keil(集成环境上面)

编译：

是在一个平台上生成在该平台上的可执行代码

二、为什么要交叉编译？

平台上不允许或不能够安装我们所需要的编译器比如C51：

1.因为目的平台上的资源贫乏，无法运行我们所需要编译器（一般是内存不足）
2.树莓派是不是就不需要交叉编译？
错。也要树莓派有时又是因为目的平台还没有建立，连操作系统都没有，根本谈不上运行什么编译器。操作系统也是代码，也要编译！

平台运行需要两样至少东西：bootloader（启动引导代码）以及操作系统核心

宿主机（host）：编辑和编译程序的平台，一般是基于X86的PC机，通常也被称为主机。
目标机（target）：用户开发的系统，通常都是非X86平台。host编译得到的可执行代码在target上运行。

三、交叉编译需要用到什么工具？

交叉编译器、交叉编译工具链

1. 交叉编译工具链的安装

（1）打开网址https://github.com/raspberrypi/下载，放入共享文件夹
在这里插入图片描述

（2）从共享文件夹拷贝到工作目录cp /mnt/hgfs/share/tools-master.zip
也可以直接拖拽

（3）解压unzip tools-master.zip
（4）cd tools-master/arm-bcm2708/
（5）cd gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin

1.1 临时有效，配置环境变量

（1）echo $PATH 获得当前环境变量的值（每个机子可能不一样），我这台机子：/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/local/games:/usr/games

（2）cd到bin目录使用pwd获得路径（每个机子可能不一样），我这台机子：
/home/pi/lessonPI/tools-master/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin

export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/home/CLC/lessonPI/tools-master/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin

在这里插入图片描述
注：环境变量与路径之间有一个冒号

1.2 永久有效，配置环境变量

（1）修改工作目录下的.bashrc 隐藏文件，配置命令终端的
（2）在文件最后一行加入（此处路径一定要根据自己安装的位置填写）：

export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/home/CLC/lessonPI/tools-master/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin

在这里插入图片描述
（3）source /home/pi/.bashrc加载配置文件，马上生效配置。
（4）使用arm-linux-gnueabihf-gcc编译程序，file+可执行文件，可以查看文件属性。

2. 交叉编译（服务端客户端）系统编程的例子

（1）检查下交叉编译工具对不对：arm-linux-gnueabihf-gcc -v（此处看自己安装的是什么版本，我这里是4.8.3）
在这里插入图片描述
（2）编译程序

arm-linux-gnueabihf-gcc  xxx.c -o xxx

（3）将编译生成的可执行文件下载到开发板：

scp clientInPi pi@192.168.43.30:/home/pi

指令文件名开发板用户名@开发板地址：开发板的绝对路径
在这里插入图片描述
树莓派已收到

3. 带wiringPi库的交叉编译如何进行

直接安装的wiringPi库只适用于X86，故

正常我们先要交叉编译wiringPi库，编译出的库适合树莓派，这时候交叉编译可执行程序的试试，链接库的格式也是正确的。
通过-I -L来指定

使用下列指令

arm-linux-gnueabihf-gcc demo2.c -I /home/CLC/lessonPI/WiringPi/wiringPi -lwiringPi

因为链接的库的格式不对，是宿主机的平台，出现以下错误

 arm-linux-gnueabihf-gcc demo2.c -I /home/CLC/lessonPI/WiringPi/wiringPi -lwiringPi
  /home/CLC/lessonPI/tools-master/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin/../lib/gcc/arm-linux-> > >gnueabihf/4.8.3/../../../../arm-linux-gnueabihf/bin/ld: cannot find -lwiringPi
  collect2: error: ld returned 1 exit status

解决方法

把树莓派的wringPI库拿上来用

cd /usr/lib/

在这里插入图片描述

注：此处无需将软链接文件libwiringPi.so传送因为，经过scp传送，软链接已经与wiringPi的库无关系了，如下图：

如何生成软链接：

创建新软链接：ln -s libwiringPi.so.2.50 libwiringPi.so
创建新软链接，同时覆盖之前的：ln -sf libwiringPi.so.2.50 libwiringPi.so
ln -s libwiringPi.so.2.50 libwiringPi.so
指令参数要被链接的文件软链接文件名字
在这里插入图片描述

选一个带wiringPi库的文件进行编译。

编译成功。

附：软连接与硬链接概念

软链接：

参考文章： Linux创建连接命令 ln -s创建软连接
软链接称之为符号链接（Symbolic Link）

概念：

软链接文件类似于Windows的快捷方式。
在符号连接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。
你选定的位置上生成一个文件的镜像，不会占用磁盘空间

硬链接：

硬链接指通过索引节点来进行链接。
硬连接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬连接到重要文件，以防止“误删”的功能。其原因如上所述，因为对应该目录的索引节点有一个以上的连接。只删除一个连接并不影响索引节点本身和其它的连接，只有当最后一个连接被删除后，文件的数据块及目录的连接才会被释放。也就是说，文件真正删除的条件是与之相关的所有硬连接文件均被删除。

ln libwiringPi.so.2.50 libwiringPi.so
它会在你选定的位置上生成一个和源文件大小相同的文件

有两点需要注意：

第一，ln命令会保持每一处链接文件的同步性，也就是说，不论你改动了哪一处，其它的文件都会发生相同的变化；
第二，ln的链接又软链接和硬链接两种。
软链接就是ln -s ** **,它只会在你选定的位置上生成一个文件的镜像，不会占用磁盘空间。
硬链接ln ** **,没有参数-s, 它会在你选定的位置上生成一个和源文件大小相同的文件。

无论是软链接还是硬链接，文件都保持同步变化。