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交叉编译器 gnueabi、none-eabi、arm-eabi、gnueabihf、gnueabi 的区别

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发表于 2023-12-28 23:49:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

命名规则

交叉编译工具链的命名规则为:arch-vendor-os-(gnu)eabi

  • arch - 体系架构,如 ARM,MIPS
  • vendor - 工具链提供商
  • os - 目标操作系统
  • eabi - 嵌入式应用二进制接口(Embedded Application Binary Interface)

根据对操作系统的支持与否,ARM GCC 可分为支持和不支持操作系统,如:

  • arm-none-eabi:这个是没有操作系统的,自然不可能支持那些跟操作系统关系密切的函数,比如 fork。它使用的是 newlib 这个专用于嵌入式系统的 C 库。
  • arm-none-linux-eabi:用于 Linux 的,使用 Glibc

命名实例

1. arm-none-eabi-gcc

(ARM architecture,no vendor,not target an operating system,complies with the ARM EABI)

用于编译 ARM 架构的裸机系统(包括 ARM Linux 的 boot、kernel,不适用编译 Linux 应用 Application),一般适合 ARM7、Cortex-M 和 Cortex-R 内核的芯片使用,所以不支持那些跟操作系统关系密切的函数,比如 fork,他使用的是 newlib 这个专用于嵌入式系统的 C 库。

2. arm-none-linux-gnueabi-gcc

(ARM architecture, no vendor, creates binaries that run on the Linux operating system, and uses the GNU EABI)

主要用于基于 ARM 架构的 Linux 系统,可用于编译 ARM 架构的 u-boot、Linux 内核、Linux 应用等。arm-none-linux-gnueabi 基于GCC,使用 Glibc 库,经过 Codesourcery 公司优化过推出的编译器。arm-none-linux-gnueabi-xxx 交叉编译工具的浮点运算非常优秀。一般 ARM9、ARM11、Cortex-A 内核,带有 Linux 操作系统的会用到。

3. arm-eabi-gcc

Android ARM 编译器。

4. armcc

ARM 公司推出的编译工具,功能和 arm-none-eabi 类似,可以编译裸机程序(u-boot、kernel),但是不能编译 Linux 应用程序。armcc 一般和 ARM 开发工具一起,Keil MDK、ADS、RVDS 和 DS-5 中的编译器都是 armcc,所以 armcc 编译器都是收费的。

5. arm-none-uclinuxeabi-gcc 和 arm-none-symbianelf-gcc

arm-none-uclinuxeabi 用于 uCLinux,使用 Glibc。

arm-none-symbianelf 用于 Symbian,没用过,不知道 C 库是什么 。

ABI 和 EABI

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。

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。

两者主要区别是,ABI 是计算机上的,EABI 是嵌入式平台上(如 ARM,MIPS 等)。

arm-linux-gnueabi-gcc 与 arm-linux-gnueabihf-gcc

两个交叉编译器分别适用于 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 gcc 的选项 -mfloat-abi 的默认值不同。gcc 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-gcc)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-gcc)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\n", c);
    printf("hello world !\n");
    return 0;
}

1、使用 arm-linux-gnueabihf-gcc 编译,使用 -v 选项以获取更详细的信息:

# arm-linux-gnueabihf-gcc mfloat.c -v
...
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v'  '-mfloat-abi=hard' '-mtls-dialect=gnu' '-mthumb' '-mlibarch=armv7-a+fp' '-march=armv7-a+fp' '-dumpdir' 'a.'

可看出使用了 hard 硬件浮点模式。

2、使用 arm-linux-gnueabi-gcc 编译:

# arm-linux-gnueabi-gcc -v mfloat.c -mfloat-abi=softfp
...
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-mfloat-abi=softfp'  '-mtls-dialect=gnu' '-marm' '-mlibarch=armv5t' '-march=armv5t' '-dumpdir' 'a.'

可看出使用 softfp 模式。

我测试用的 GCC 版本是 11.4.0,arm-linux-gnueabihf-gcc 只支持 -mfloat-abi=hard,而 arm-linux-gnueabi-gcc 则支持 -mfloat-abi=soft 与 -mfloat-abi=softfp 两种模式。


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