交叉编译器的命名规则是什么?
交叉编译器的命名规则是什么?
交叉编译器(cross-compiler)是用来编译可在与编译器运行环境不同的架构或操作系统上运行的代码的工具。交叉编译器的命名通常遵循一个约定,以便能够描述编译器的目标平台。这个命名规则主要包含以下几个组成部分,通常顺序为:
-
目标架构(Target Architecture):
表示编译器生成代码的目标处理器架构。例如arm
,x86_64
,i686
,mips
等。 -
目标供应商(Target Vendor):
有时会指定为目标系统的制造商或供应商名称,但很多时候这部分可能会被省略。 -
目标系统(Target System):
包含目标操作系统信息,例如linux
,none
(对于裸机或无操作系统的编程),eabi
(嵌入式应用二进制接口)。 -
编译器版本或编译器名称:
指示编译器类型,如gcc
(GNU Compiler Collection)。
交叉编译器的名称通常会用连接符-
来连接这些部分,例如:
-
arm-none-linux-gnueabihf-gcc
:arm
: 目标架构是ARM。none
: 不指定供应商。linux-gnueabihf
: 目标系统是使用GNU C库的Linux,eabihf
是指"embedded-application binary interface hard float",表示使用硬件浮点。gcc
: 编译器为GNU编译器集合。
-
i686-pc-linux-gnu-gcc
:i686
: 目标架构是Intel 686。pc
: 目标供应商是个人电脑(PC)。linux-gnu
: 目标系统是GNU/Linux。gcc
: 编译器为GNU编译器集合。
-
aarch64-linux-android-gcc
:aarch64
: 目标架构是64位ARM架构。linux
: 目标系统是Linux。android
: 这里指定了额外的操作系统信息,即目标平台是Android。gcc
: 编译器为GNU编译器集合。
命名规则可以根据具体的编译器和它所支持的目标平台有所变化。一些工具链可能将某些部分省略或者按不同的约定命名。重要的是理解这个命名规则中的每一部分都是为了描述交叉编译器的构建环境和目标环境。
交叉编译器的命名规则是什么?
交叉编译器的命名规则通常涉及源平台和目标平台的信息。一个交叉编译器允许你在一个平台(称为主机)上编译代码,生成能运行在不同平台(称为目标)上的程序。交叉编译器的命名一般遵循以下格式:
[arch]-[vendor]-[sys]-[abi]
- arch: 表示目标硬件架构,比如
arm
、x86_64
、mips
等。 - vendor: 指硬件供应商,有时候可能会省略。它可以是诸如
apple
、pc
等。 - sys: 描述目标系统类型,比如
linux
、darwin
(macOS)、win32
等。 - abi: 表示目标的应用二进制接口(Application Binary Interface),比如
gnu
、eabi
、gnueabihf
等。
交叉编译器通常以其目标系统名称结尾,例如:
-
arm-linux-gnueabihf-g++
:arm
: 目标是ARM架构。linux
: 目标系统是Linux。gnueabihf
: 使用GNU C库、EABI硬浮点调用标准。g++
: 这是GNU C++编译器。
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x86_64-w64-mingw32-gcc
:x86_64
: 目标是64位x86架构。w64
: 是Windows 64位的缩写。mingw32
: 表示这是MinGW-w64工具链(Windows的一个最小系统环境)的32位版本。gcc
: 这是GNU C编译器。
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i686-pc-linux-gnu-gcc
:i686
: 目标是Intel的第六代及以上的32位处理器(Pentium Pro及其后续版本)。pc
: 个人电脑。linux-gnu
: 目标系统是基于GNU的Linux。gcc
: GNU C编译器。
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aarch64-linux-android-clang
:aarch64
: 目标是64位ARM架构。linux
: 目标系统内核是Linux。android
: 运行系统是安卓。clang
: 这是Clang编译器,它是LLVM项目的一部分。
请注意,具体命名规则可能因具体工具链和它们的版本而异。个别工具链可能会有额外的后缀或前缀来指示特定的版本信息或构建选项。
交叉编译器arm-linux-gnu-g++和aarch64-linux-gnu-g++和有什么区别?
arm-linux-gnu-g++
和aarch64-linux-gnu-g++
这两个交叉编译器主要的区别在于目标架构:
-
arm-linux-gnu-g++
: 此编译器用于生成适用于32位ARM处理器的代码。ARM架构有多个版本,比如ARMv7是32位的一个常见版本,arm-linux-gnu-g++
通常用于编译运行在类似这样的ARM处理器上的程序。 -
aarch64-linux-gnu-g++
: 此编译器用于生成适用于64位ARM处理器的代码,这通常是指ARMv8架构,它支持64位指令集。aarch64
是针对64位ARM处理器的另一个名称,也被称作ARM64。
除了目标架构不同之外,这两个编译器的其它部分是相同的:
linux
: 指的是目标系统的内核是Linux。gnu
: 表示它使用GNU系统的C库和其他工具。g++
: 表示目标交叉编译器支持C++语言。
简而言之,如果你想在x86或x86_64的主机上编译程序,然后在32位ARM设备上运行,你会选择arm-linux-gnu-g++
。如果目标设备是64位ARM架构,你需要使用aarch64-linux-gnu-g++
。选择正确的编译器非常重要,因为二者生成的机器代码和链接库不兼容。
ARM架构有哪些版本?
ARM架构经过多年的发展,推出了一系列的版本,各个版本都有其特点和面向的应用场合。主要的ARM架构版本包括:
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ARMv1: ARM的第一个版本,现在已经不再使用。
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ARMv2: 引入了32位的数据总线和地址总线,支持更高的性能。
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ARMv3: 首次支持32位地址空间,引入了Thumb指令集,减少了代码的体积。
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ARMv4: 进一步增强了性能,增加了一些新的指令。
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ARMv5: 引入了更多新的指令,支持DSP扩展,改善了嵌入式处理。
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ARMv6: 引入了SIMD指令集,提升了多媒体处理能力,增加了安全扩展。
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ARMv7: 这是一个非常广泛的架构版本,被分为三个主要的剖面(profile):
- ARMv7-A(应用级):用于高性能应用处理器,如智能手机、平板电脑。
- ARMv7-R(实时):用于实时系统,如汽车控制系统。
- ARMv7-M(微控制器):用于低功耗的微控制器,如用在物联网设备中。
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ARMv8: 第一个支持64位处理的ARM架构,增加了新的指令集A64,同时保持对32位支持(ARMv8-A)。
- ARMv8-R:类似于ARMv7-R,面向实时处理需求。
- ARMv8-M:类似于ARMv7-M,面向微控制器,增强了安全性等特点。
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ARMv9: 最新一代的ARM架构,公布于2021年,这个版本着重在安全性,人工智能性能,和增强的数字信号处理能力。
每一个新版本的ARM架构都会引入新的功能和性能改进,同时保持对旧有架构的兼容性。随着市场对处理器性能和能效的不断要求,ARM架构也在不断进化,改进其设计来满足新的需求。
嵌入式平台包含哪些架构?
嵌入式平台包括各种各样的处理器架构,这些架构在功耗、性能、成本和可用资源(如内存容量、外设接口等)方面有着不同的特点。以下是一些常见的嵌入式处理器架构:
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ARM架构:是目前最流行的嵌入式处理器架构之一,广泛用于移动设备、工业控制、汽车电子、物联网和许多其他嵌入式应用。ARM架构以其低功耗和高性能而闻名,拥有多个系列的处理器,如Cortex-A(应用级)、Cortex-R(实时)、Cortex-M(微控制器)等。
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x86和x86-64架构:由Intel和AMD领导的处理器架构,传统上应用于个人电脑和服务器领域,但也有专门针对嵌入式系统设计的低功耗版本,用于需要较高处理能力的嵌入式应用。
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MIPS架构:一种曾经非常流行的嵌入式处理器架构,它易于实现,有良好的能效比,因此被广泛用于路由器、网络设备以及一些消费电子产品。
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PowerPC架构:主要用于汽车电子、网络通信、工业控制等高端嵌入式系统,由IBM、摩托罗拉(现为NXP)等公司推广。
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AVR架构:由Atmel(现为Microchip Technology的一部分)开发,主要用于微控制器,非常流行于教育、原型设计和工业应用中。
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Microchip PIC架构:Microchip Technology生产的一系列微控制器,PIC微控制器在自动控制、家用电器等领域有广泛应用。
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RISC-V架构:一种新兴的开源指令集架构(ISA),因其开源和可扩展性受到越来越多的关注,它正被用于各种嵌入式系统、SoC设计以及高性能计算。
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8051架构:是一种传统的8位微控制器架构,由Intel创造,现在许多制造商都生产基于8051架构的微控制器,应用于教育和简单的控制系统。
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SPARC架构:主要用于高端服务器,但也有一些用于嵌入式系统的版本。
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SuperH (SH):由日立制作(现在隶属于瑞萨电子),这个32位微控制器架构用于各种消费性电子产品。
根据不同的应用需求,嵌入式平台可能采用上述之一的架构,或者其他专门设计的架构。设计者根据成本、性能、功耗、生态系统支持、开发工具和现有软件基础设施的考量来选择合适的架构。随着技术的发展,一些架构可能会逐渐被市场淘汰,而新的架构可能会出现并成为主流。
编译器aarch64-linux-gcc的命名中省略了哪些字段?
编译器的命名通常遵循一定的模式,以表明它的目标架构、操作系统、ABI(应用程序二进制接口)以及供应商等信息。在命名aarch64-linux-gcc
中:
aarch64
表示目标架构是 ARM 的 64 位架构,也称为 ARMv8-A。这是处理器架构的指令集。linux
表示这个编译器生成的代码是为运行在 Linux 操作系统上的。gcc
是编译器名称,代表 GNU Compiler Collection。
通常这个命名省略了一些可能存在的字段,例如:
- 供应商:编译器构建和发布的组织或公司,如
unknown
或apple
。 - ABI:例如
gnueabi
或gnueabihf
,eabi
表示嵌入式ABI,而hf
表示硬件浮点。 - 编译器版本:例如
gcc-9.3.0
表示 GCC 的特定版本。
因此,完整的编译器命名可能类似 aarch64-unknown-linux-gnueabi-gcc
或 aarch64-unknown-linux-gnu-gcc-9.3.0
,具体取决于编译器提供的具体信息和配置。省略某些字段通常是因为这些信息可能默认或不相关,或许是为了命名的简洁性。
ABI什么意思?
ABI,全称应用程序二进制接口(Application Binary Interface),是一套规范,定义了应用程序与操作系统之间或不同应用程序之间交互时,底层数据表示和操作的细节。这包括但不限于以下几个方面:
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数据类型的大小、布局和对齐:ABI规定了整数、浮点数、指针等基本数据类型在内存中的大小(如32位或64位)、存储布局(如字节顺序)和对齐要求。
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函数调用约定:这包括函数如何接收参数(例如,是通过寄存器还是堆栈),如何返回结果,以及如何处理调用者和被调用者保存的寄存器等。
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系统调用的接口和编号:定义了应用程序如何请求操作系统服务,包括系统调用的编号和参数传递方式。
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可执行文件格式:如ELF(Executable and Linkable Format)是Linux系统中常见的格式。ABI定义了可执行文件或动态链接库的结构,以便操作系统可以正确加载和运行。
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动态链接:定义了动态链接库如何被加载和链接,以及如何在不同的共享库之间解析符号。
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异常处理和栈展开:定义了在发生异常时执行代码的具体机制。
一个正确的ABI允许不同的编译器产生的二进制文件,或者不同版本的编译器产生的二进制文件,在不需要重新编译的情况下互相操作。这对于确保软件的兼容性和交互性是非常重要的。例如,不同的Linux发行版,尽管他们可能使用不同的编译器配置,但是通常都会遵循同样的ABI,这样编译好的软件可以在这些系统上运行。