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32位支持:使用 GCC 交叉编译

使用 GCC 在单一的构建机器上来为不同的 CPU 架构交叉编译二进制文件。

如果你是一个开发者,要创建二进制软件包,像一个 RPM、DEB、Flatpak 或 Snap 软件包,你不得不为各种不同的目标平台编译代码。典型的编译目标包括 32 位和 64 位的 x86 和 ARM。你可以在不同的物理或虚拟机器上完成你的构建,但这需要你为何几个系统。作为代替,你可以使用 GNU 编译器集合 (GCC) 来交叉编译,在单一的构建机器上为几个不同的 CPU 架构产生二进制文件。

假设你有一个想要交叉编译的简单的掷骰子游戏。在大多数系统上,以 C 语言来编写这个相对简单,出于给添加现实的复杂性的目的,我以 C++ 语言写这个示例,所以程序依赖于一些不在 C 语言中东西 (具体来说就是 iostream)。

  1. #include <iostream>
  2. #include <cstdlib>
  3. using namespace std;
  4. void lose (int c);
  5. void win (int c);
  6. void draw ();
  7. int main() {
  8. int i;
  9. do {
  10. cout << "Pick a number between 1 and 20: \n";
  11. cin >> i;
  12. int c = rand ( ) % 21;
  13. if (i > 20) lose (c);
  14. else if (i < c ) lose (c);
  15. else if (i > c ) win (c);
  16. else draw ();
  17. }
  18. while (1==1);
  19. }
  20. void lose (int c )
  21. {
  22. cout << "You lose! Computer rolled " << c << "\n";
  23. }
  24. void win (int c )
  25. {
  26. cout << "You win!! Computer rolled " << c << "\n";
  27. }
  28. void draw ( )
  29. {
  30. cout << "What are the chances. You tied. Try again, I dare you! \n";
  31. }

在你的系统上使用 g++ 命令编译它:

  1. $ g++ dice.cpp -o dice

然后,运行它来确认其工作:

  1. $ ./dice
  2. Pick a number between 1 and 20:
  3. [...]

你可以使用 file 命令来查看你刚刚生产的二进制文件的类型:

  1. $ file ./dice
  2. dice: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically
  3. linked (uses shared libs), for GNU/Linux 5.1.15, not stripped

同样重要,使用 ldd 命令来查看它链接哪些库:

  1. $ ldd dice
  2. linux-vdso.so.1 =&gt; (0x00007ffe0d1dc000)
  3. libstdc++.so.6 =&gt; /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
  4. (0x00007fce8410e000)
  5. libc.so.6 =&gt; /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
  6. (0x00007fce83d4f000)
  7. libm.so.6 =&gt; /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6
  8. (0x00007fce83a52000)
  9. /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fce84449000)
  10. libgcc_s.so.1 =&gt; /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
  11. (0x00007fce8383c000)

从这些测试中,你已经确认了两件事:你刚刚运行的二进制文件是 64 位的,并且它链接的是 64 位库。

这意味着,为实现 32 位交叉编译,你必需告诉 g++ 来:

  1. 产生一个 32 位二进制文件
  2. 链接 32 位库,而不是 64 位库

设置你的开发环境

为编译成 32 位二进制,你需要在你的系统上安装 32 位的库和头文件。如果你运行一个纯 64 位系统,那么,你没有 32 位的库或头文件,并且需要安装一个基础集合。最起码,你需要 C 和 C++ 库(glibc 和 libstdc++)以及 GCC 库(libgcc)的 32 位版本。这些软件包的名称可能在每个发行版中不同。在 Slackware 系统上,一个纯 64 位的带有 32 位兼容的发行版,可以从 Alien BOB 提供的 multilib 软件包中获得。在 Fedora、CentOS 和 RHEL 系统上:

  1. $ yum install libstdc++-*.i686
  2. $ yum install glibc-*.i686
  3. $ yum install libgcc.i686

不管你正在使用什么系统,你同样必须安装一些你工程使用的 32 位库。例如,如果你在你的工程中包含 yaml-cpp,那么,在编译工程前,你必需安装 yaml-cpp的 32 位版本,或者,在很多系统上,安装 yaml-cpp 的开发软件包(例如,在 Fedora 系统上的 yaml-cpp-devel)。

一旦这些处理好了,编译是相当简单的:

  1. $ g++ -m32 dice.cpp -o dice32 -L /usr/lib -march=i686

-m32 标志告诉 GCC 以 32 位模式编译。-march=i686 选项进一步定义来使用哪种最优化类型(参考 info gcc 了解选项列表)。-L 标志设置你希望 GCC 来链接的库的路径。对于 32 位来说通常是 /usr/lib,不过,这依赖于你的系统是如何设置的,它可以是 /usr/lib32,甚至 /opt/usr/lib,或者任何你知道存放你的 32 位库的地方。

在代码编译后,查看你的构建的证据:

  1. $ file ./dice32
  2. dice: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV),
  3. dynamically linked (uses shared libs) [...]

接着,当然, ldd ./dice32 也会指向你的 32 位库。

不同的架构

在 64 位相同的处理器家族上允许 GCC 做出很多关于如何编译代码的假设来编译 32 位软件。如果你需要为完全不同的处理器编译,你必需安装适当的交叉构建实用程序。安装哪种实用程序取决于你正在编译的东西。这个过程比为相同的 CPU 家族编译更复杂一点。

当你为相同处理器家族交叉编译时,你可以期待找到与 32 位库集的相同的 64 位库集,因为你的 Linux 发行版是同时维护这二者的。当为一个完全不同的架构编译时,你可能不得不穷追你的代码所需要的库。你需要的版本可能不在你的发行版的存储库中,因为你的发行版可能不为你的目标系统提供软件包,或者它不在容易到达的位置提供所有的软件包。如果你正在编译的代码是你写的,那么你可能非常清楚它的依赖关系是什么,并清楚在哪里找到它们。如果代码是你下载的,并需要编译,那么你可能不熟悉它的要求。在这种情况下,研究正确编译代码需要什么(它们通常被列在 README 或 INSTALL 文件中,当然也出现在源文件代码自身之中),然后收集需要的组件。

例如,如果你需要为 ARM 编译 C 代码,你必须首先在 Fedora 或 RHEL 上安装 gcc-arm-linux-gnu(32 位)或 gcc-aarch64-linux-gnu(64 位);或者,在 Ubuntu 上安装 arm-linux-gnueabi-gcc 和 binutils-arm-linux-gnueabi。这提供你需要用来构建(至少)一个简单的 C 程序的命令和库。此外,你需要你的代码使用的任何库。你可以在惯常的位置(大多数系统上在 /usr/include)放置头文件,或者,你可以放置它们在一个你选择的目录,并使用 -I 选项将 GCC 指向它。

当编译时,不使用标准的 gcc 或 g++ 命令。作为代替,使用你安装的 GCC 实用程序。例如:

  1. $ arm-linux-gnu-g++ dice.cpp \
  2. -I/home/seth/src/crossbuild/arm/cpp \
  3. -o armdice.bin

验证你构建的内容:

  1. $ file armdice.bin
  2. armdice.bin: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV) [...]

库和可交付结果

这是一个如何使用交叉编译的简单的示例。在真实的生活中,你的源文件代码可能产生的不止于一个二进制文件。虽然你可以手动管理,在这里手动管理可能不是好的正当理由。在我接下来的文章中,我将说明 GNU 自动工具,GNU 自动工具做了使你的代码可移植的大部分工作。


via: https://opensource.com/article/19/7/cross-compiling-gcc

作者:Seth Kenlon 选题:lujun9972 译者:robsean 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

转自 https://linux.cn/article-11120-1.html

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