M5-mips交叉编译环境搭建

    M5模拟器对MIPS指令集的支持限制为32位、小字节序，因此在制作交叉编译工具链时需要注意正确的字节序。文中的工具链基于linux-2.6.32、binutils-2.22、glibc-2.13、glibc-ports-2.13、gcc-4.4.6、gmp-5.0.0、mpfr-3.0.1构建。

1.创建宿主机编译环境

    执行su命令，切换至root权限。执行以下命令，将相关配置信息写入到环境变量。

# export CROSSROOT=/opt/mips-cross# export TARGET=mipsel-unknown-linux-gnu# export PREFIX=${CROSSROOT}/tools# export TARGET_PREFIX=${PREFIX}/${TARGET}# export PATH=${PREFIX}/bin:${PATH}

    接下来在用户根目录为软件的编译建立相关的文件夹，build-binutils、build-boot-gcc、build-glibc和build-gcc

2.安装内核头文件

    内核头文件安装是建立工具链的第一步。从网站http://www.linux.org上下载内核源代码包linux-2.6.32.tar.bz2并解压。进入解压出的内核文件夹linux-2.6.32，使用安装内核头文件

# make INSTALL_HDR_PATH=${PREFIX} ARCH=mips headers_install

变量INSTALL_HDR_PATH指定了安装的目标目录，变量ARCH指定了目标架构为MIPS。

3.安装binutils

    binutils包中的工具常用来操作二进制目标文件，GNU汇编器as和链接器ld是该包中最重要的两个工具。从网站http://ftp.gnu.org上下载源代码文件binutils-2.22.tar.gz并解压。进入build-binutils目录，进行binutils的配置。

# ../binutils-2.22/configure –target=${TARGET} –prefix=${PREFIX} \
–disable-nls

--target指出了编译的目标系统是mipsel-unknown-linux-gnu，--prefix指出了binutils的安装目录。完成配置后进行编译、安装。

4.安装gcc引导编译器

    本阶段将建立引导编译器。因为这时还没有MIPS的glibc库可以使用，只能编译一个最简单的gcc，用这个gcc编译出glibc后再重新编译完整在安装前从http://ftp.gnu.org和http://www.mpfr.org网站下载源代码文件gcc-4.4.6.tar.gz、gmp-5.0.0.tar.gz和gmp并移动到文件夹gcc-4.4.6内，同样将mpfr-3.0.1文件夹重命名为build-boot-gcc目录完成对gcc引导编译器的配置。

# ../gcc-4.4.6/configure –target=${TARGET} –prefix=${PREFIX} \
–disable-nls –disable-shared –without-headers –enable-languages=c \
–disable-multilib –disable-libmudflap –disable-libstdcxx-pch \
–disable-decimal-float –disable-threads –disable-libssp –disable-libgomp \
–disable-libffi –disable-libquadmath –disable-libitm

    此配置信息禁用了自举编译器不需要的特性支持，指定生成一个最小化的gcc编译器。在编译时，会发生以下错误：

error: header files gmp-impl.h and longlong.h not found

    这是由于在build-boot-gcc/gmp目录下找不到这两个头文件，解决方法是将gcc-4.4.6/gmp文件夹内的头文件目录下。然后继续编译，完成引导编译器的安装。

5.安装glibc

    glibc是gnu发布的libc库，即C运行库，是linux系统中最底层的api。glibc除了封装linux操作系统所提供的系统服务外，它本身也提供了许多其它一些必要功能服务的实现。    安装glibc还需要相应glibc-ports的支持，下载相应源代码glibc-2.13.tar.gz和glibc-ports-2.13.tar.gz并解压，将解压出的glibc-ports-2.13文件夹重命名为ports并移动到文件夹glibc-2.13内。进入build-glibc目录完成对glibc的配置。

# ../glibc-2.13/configure –host=${TARGET} –prefix=${PREFIX} \
–enable-kernel=2.4.3 –with-headers=${PREFIX}/include –disable-profile \
–disable-multi-arch libc_cv_forced_unwind=yes libc_cv_ctors_header=yes \
libc_cv_c_cleanup=yes

在编译时会出现“cannot find -lgcc_eh”错误，解决方法如下：

# ln -s ${PREFIX}/lib/gcc/${TARGET}/4.4.6/libgcc.a \
${PREFIX}/lib/gcc/${TARGET}/4.4.6/libgcc_eh.a

继续编译并完成安装。

6.安装gcc编译器

    安装glibc后，就可以安装支持C、C++的完整编译器。在安装引导编译器时已获得gcc的源代码，同样，复制gmp的头文件gmp-impl.h和longlong.h到build-gcc/gmp目录下避免错误的发生。    进入到build-gcc文件夹，执行以下配置命令：

# ../gcc-4.4.6/configure –target=${TARGET} –prefix=${PREFIX} \
–disable-multilib –disable-nls –disable-libstdcxx-pch –disable-shared \
–with-headers=${PREFIX}/include –enable-symvers=gnu –enable-c99 \
–enable-threads=posix –enable-languages=c,c++ –enable-long-long \
–enable-__cxa_atexit

    在完成gcc的配置后，开始编译，最后完成完整编译器的安装。    至此，整个跨平台开发工具链都已设置好，可以直接在PC平台上编写、编译和链接基于MIPS指令集的程序了。