gcc与arm-linux-gcc和arm-elf-gcc的关系是什么

gcc和arm-linux-gcc和arm-elf-gcc之间的关系对于很多新手来说不是很清楚。为了帮助大家解决这个问题，下面小编就为大家详细讲解一下。有这种需求的人可以从中学习，希望你能有所收获。

转自：

https://blog.csdn.net/ce123_zhouwei/article/details/8220664

一、GCC简介

GNU编译器集合，通常被称为GCC，是由GNU开发的编译器集合。为什么是编辑器集而不是编译器？那是因为它不仅支持C语言编译，还支持C、Ada、Objective C等多种语言。此外，GCC可以处处支持硬件平台。它不仅支持X86处理器架构，还支持ARM、摩托罗拉68000、摩托罗拉8800、AtmelAVR、MIPS等处理器架构。

二、GCC的组成结构

GCC 内部结构主要由 Binutils、gcc-core、Glibc 等软件包组成。

Binutils：它是一组开发工具，包括连接器，汇编器和其他用于目标文件和档案的工具。关于 Binutils 的介绍可以参考 Binutils 简单介绍。这个软件包依赖于不同的目标机的平台。因为不同目标机的指令集是不一样的，比如 arm 跟 x86 就不一样。

GCC-core:Gu是GCC的核心部分，是一个只包含C的编译器和公共部分，同时支持其他语言的包(C，Ada等)。)需要单独安装，这也是gcc如此强大的重要原因。Gcc-core依赖Binutils。

Glibc:包含主c库，提供分配内存、搜索目录、读写文件、字符串处理等基本例程。内核和引导程序不需要这个库的支持。

举一个上面三个包如何工作的例子。有一个c源文件test.c源代码如下：

# includes dio . hint main(int argc，char * argv[]){ printf(' Hello Linux！\ n ')；返回0；}

编译命令：gcc -o test test.c编译生成测试可执行文件。gcc编译过程分为四个步骤：预处理、编译、汇编和链接。个人认为，gcc-core主要用于预处理和编译，Binutils主要用于汇编和链接。

那么glibc什么时候会被使用呢？参见源代码中的printf函数？这个函数在GCC中作为库函数存在，在glibc库中的stdio.h头文件中声明。

一般来说，如果你真的了解以上三个软件包的功能，你自然会明白GCC是如何工作的。

三、交叉编译

交叉编译(或交叉建立)是在一种机器结构下编译的软件将在另一种完全不同的机器结构下执行的过程。一个常见的例子是在PC机上为基于ARM、PowerPC或MIPS的目标机器编译软件。

幸运的是，海湾合作委员会使这一过程没有听起来那么困难。gcc中的通用工具通常通过在命令行上调用命令(如GCC)来执行。在交叉编译的情况下，这些工具将根据其编译的目标进行命名。

例如，要使用交叉工具链为ARM机器编译一个简单的Hello World程序，可以运行以下命令：使用以下命令编译并测试此代码：arm-Linux-gcc-o helloworld.c

00-1010 ARM-Linux-GCC是基于ARM目标机的交叉编译软件，ARM-Linux-GCC所需的安装包与GCC不同：

x86和ARM使用的指令集不一样，所以需要的binutils肯定不一样。如上所述，gcc-core依赖于binutils。自然，ARM和x86使用的gcc-core包也是不一样的。Glibc是一个c库，最终以库的形式存在于编译器中。自然，ARM使用的glibc库也不同于x86等等。

四、arm-linux-gcc

arm-elf-gcc和arm。

-linux-gcc 一样，也是是基于 ARM 目标机的交叉编译软件。但是它们不是同一个交叉编译软件，两者是有区别的，两者区别主要在于使用不同的 C 库文件。

arm-linux-gcc 使用 GNU 的 Glibc，而 arm-elf-gcc 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。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。

六、uClibc/uC-libc 

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。

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。

七、C语言库的选择

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。

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