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arm-linux-gcc和arm-elf-gcc 区别

jackyhwei 发布于 2011-01-21 09:14 点击:次 
在基于ARM的嵌入式系统开发中,常常用到交叉编译的GCC工具链有两种:arm-linux-*和 arm-elf-*,两者区别主要在于使用不同的C库文件。arm-linux-*使用GNU的Glibc,而arm-elf-*一般使用 uClibc/uC-libc或者使用REDHAT专门为嵌入式系统的开发的C库newlib.Glibc。uClibc/uC-
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导读:
在基于ARM的嵌入式系统开发中,常常用到交叉编译的GCC工具链有两种:arm-linux-*和 arm-elf-*,两者区别主要在于使用不同的C库文件。arm-linux-*使用GNU的Glibc,而arm-elf-*一般使用 uClibc/uC-libc或者使用REDHAT专门为嵌入式系统的开发的C库newlib.Glibc。uClibc/uC-libc以及 newlib都是C语言库文件,只是所应用的领域不同而已,Glibc是针对PC开发的,uClibc/uC-libc是与Glibc API兼容的小型化C语言库,实现了Glibc部分功能。

关于uClibc/uC-libc的说明,详见如下:
There are two libc libraries commonly used with uClinux. uC-libc and uClibc. They are quite different despite their similar names. Here is a quick overview of how they are different.
uC-libc is the original library for uClinux. It was based on sources from the Linux-8086 C library which was part of the ELKs project with m68000 support added by Jeff Dionne and Kenneth Albanowski. It is a fairly complete libc implementation, however, some of the API's are a little non-standard and quite a few common libc routines are not present. Currently it has stable support for m68000, ColdFire and ARM (Non-MMU) architectures. It was primary design goal is to be small and light weight. It does try to conform to any standards, although its API tries to be compatible with most libcs,
it is not always exactly the same.
The uClinux distribution provides an environment that can compile using either uC-libc or uClibc depending on your needs. For m68000 and Coldfire platforms it is generally better to chose uC-libc as it supports shared libraries and is the most commonly used libc for these CPUs. uClibc also works quite well with almost all platforms supported by the distribution. Which libc you choose to use will be decided by your requirements
译文:
uClinux有两个经常使用的libc库:uC-libc和uClibc。虽然两者名字很相似,其实有差别,下面就简单的介绍一下二者的不同之处。uC -libc是最早为uClinux开发的库,是Jeff Dionne和Kenneth Albanowski为在EKLs项目中支持m68000在Linux-8086 C库源码上移植的。uC-libc是一个完全的libc实现,但其中有一些api是非标准的,有些libc的标准也没有实现。uC-libc稳定地支持 m68000,ColdFire和没有MMU的ARM。其主要设计目标是“小”、"轻",并尽量与标准一致,虽然它的API和很多libc兼容,但是似乎并不像它期望的那样和所有标准一致。
uClibc就是为了解决这个问题从uC-libc中发展出来的。它的所有API都是标准的(正确的返回类型,参数等等),它弥补了uC-libc中没有实现的libc标准,现在已经被移植到多种架构中。一般来讲,它尽量兼容glibc以便使应用程序用uClibc改写变的容易。uClibc能够在标准的 VM linux和uClinux上面使用。为了应用程序的简洁,它甚至可以在许多支持MMU的平台上被编译成共享库。Erik Anderson在uClibc背后做了很多的工作。uClibc支持许多系列的处理器:m68000,Coldfire,ARM,MIPS,v850, x86,i960,Sparc,SuperH,Alpha,PowerPC和Hitachi 8。不断增加的平台支持显示uClibc能够很容易的适应新的架构。uClinux发行版提供了环境能够让你选择使用uC-libc或是uClibc编译。对于m68000和Coldfire平台来说,选择uC-libc还是稍微好一点,因为它支持共享库,而共享库是这些cpu经常使用的 libc.uClibc也几乎和所有的平台都能很好的工作。选择哪种libc取决于你的需求。
newlib 是一个用于嵌入式系统的开放源代码的C语言程序库,由libc和libm两个库组成,特点是轻量级,速度快,可移植到很多CPU结构上。newlib实现了许多复杂的功能,包括字符串支持,浮点运算,内存分配(如malloc)和I/O流函数(printf,fprinf()等等)。其中libc提供了c 语言库的实现,而libm提供了浮点运算支持。
在为ARM交叉编译gcc编译器时,对gcc指定不同的配置选项时,使用的C语言库就不同,gcc编译器默认使用Glibc,也可以使用 uClibc/uC-libc(基本兼容Glibc API),当使用--with-newlib时,gcc编译器不使用Glibc。当没有交叉编译Glibc时,可以使用--with-newlib禁止连接Glibc而编译bootstrap gcc编译器。从gcc源目录下的config/arm中的t-linux和t-arm-elf中可以看出,不同的--target也影响gcc连接C语言库,t-linux(--target=arm-linux)默认使用Glibc,-arm-elf(--target=arm-elf)使用- Dinhibit_libc禁止连接Glibc,这时我们就可以使用newlib等其他C语言库编译GCC工具链。
虽然GCC工具链配置了不同的的C语言库,但由于这些C语言库都可以用来支持GCC,它们对核心数据的处理上不存在较大出入。因而arm-linux-* 和 arm-elf-*区别主要表现在C语言库的实现上,例如不同系统调用,不同的函数集实现,不同的ABI\启动代码以及不同系统特性等微小的差别。
arm-linux-*和 arm-elf-*的使用没有一个绝对的标准,排除不同库实现的差异,gcc可以编译任何系统。arm-linux-*和 arm-elf-*都可以用来编译裸机程序和操作系统,只是在遵循下面的描述时系统程序显得更加协调:
arm-linux-*针对运行linux的ARM机器,其依赖于指定的C语言库Glibc,因为同样使用Glibc的linux而使得arm-linux-*在运行linux的ARM机器上编译显得更加和谐。
arm-elf-*则是一个独立的编译体系,不依赖于指定的C语言库Glibc,可以使用newlib等其他C语言库,不要求操作系统支持,当其使用为嵌入式系统而设计的一些轻巧的C语言库时编译裸机程序(没有linux等大型操作系统的程序),如监控程序,bootloader等能使得系统程序更加小巧快捷。

如果用一句话讲清楚arm-linux-gcc和arm-elf-gcc的区别的话,如何来说呢?
  arm-linux-gcc是针对arm + linux的开发环境的,kernel使用的是linux,不是uclinux,arm是有硬件MMU的。
而arm-elf-gcc是针对no MMU arm + uclinux的开发环境,kernel使用的是uclinux,硬件是廉价的无MMU的arm芯片。
arm-linux-gcc倒是有点类似X86 PC环境下的linux开发。

下面是一段英文的解释:
xxx-elf is for standalone application. xxx-linux is for application running on
Linux. These two toolchains are almost same, except for different macros
defined when preprocessing and different libraries linked in when performing
linking.

(renjwjx)
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