深圳pcb抄板交叉编译工具链功能说明及设计原理

    交叉编译技术，就是一种在一个异构平台上编译出目标平台程序的技术。比如在PC平台（X86 CPU）上编译出能运行在以VxWorks为内核的CPU平台上的程序，编译得到的程序在X86 CPU平台上是不能运行的，必须放到VxWorks CPU平台上才能运行。

    每一个软件在编译的过程中都要经过一系列的处理，才能从源代码变成可执行的目标代码。这一系列处理包括预编译、高级语言编译、汇编、链接及重定位。这一套流程里面用到的每个工具和相关的库组成的集合，就称为工具链（tool chain）。以GNU的开发工具GCC为例，它就包括了预编译器CPP、C编译器GCC、汇编器AS和链接器LD等。在GNU自己对工具链定义中，还加进了一套额外的用于处理二进制包的工具包Binutils，整个工具链应该是GCC+Binutils+Glibc。对于i586-wrs-vxworks工具来说，因为在生成VxWorks交叉编译工具链时，用到的C库文件是从Tornado开发软件中提取出来的，所以生成的实际交叉编译工具链应该是GCC+Binutils+Tornado（C库文件）。GCC（GNU C Compiler）是一个C语言编译器。随着众多自由开发者的加入和GCC自身的发展，如今的GCC已经是一个包含众多语言的编译器了。其中包括C、C++、Ada、Object C和Java等。所以，GCC也就变为GNU Compiler Collection，pcb抄板也就是GNU编译器集合。当然，如今的GCC借助其特性，具有了交叉编译器的功能，所以又将GCC称为交叉编译工具链。

    2 i586-wrs-vxworks交叉编译工具链制作背景

    现在市场上有很多公司的PLC选用的是基于WindRiver（风河）公司的Vxworks系列产品。

    一般说来，在开发VxWorks嵌入式的平台时，开发厂商会推出一整套交叉编译工具链来配合自身的嵌入式产品，但是这些由商业公司提供的工具链，都不会附有工具链相关的源代码和制作方法，灵活性不足，并且它们一般都与整套开发系统捆绑销售使用，成本较高。为了更好地理解这种技术和降低成本，我们使用了国际开源组织GNU开发的工具链作为产品开发的工具，提供了更好的使用灵活性。

    3 交叉编译工具链设计

    要构建出一个交叉工具链，需要解决3个问题：

    ①这个工具链必须是可以运行在原工作站平台上的。

    ②需要更换一个与目标平台对应的汇编器，使得工具链能产生对应的目标代码。

    ③要更换一套与目标平台对应的二进制库，使得工具链在连接时能找到正确的二进制库。

    根据这样的思路，采取了如下几个步骤：

    3.1 确定宿主机平台、目标机平台及开发工具

    根据项目要求，GCC交叉编译工具要能工作在基于Windows构架的平台，编译生成的可执行代码要能够满足基于X86结构的VxWorks嵌入式平台。编译时选用的开发平台为Windows XP，开发工具为Cygwin。

    Cygwin当初首先对GCC、GDB、GAS等开发工具进行了改进，使它们能够生成并解释Win32的目标文件。然后，他们要把这些工具移植到Wi-ndows平台上去。一种方案是基于Win32 API对这些工具的源代码进行大幅修改，电路板克隆这样显然需要做大量工作。因此，采取了一种不同的方法——写一个共享库（cygwin.dll），把Win32 API中没有的Unix风格的调用（如fork、spawn、signals、select、sockets等）封装在里面，也就是说，基于Win32 API写了一个Llnix系统库的模拟层。这样，只要把这些工具的源代码和这个共享库连接到一起，就可以使用Unix主机上的交叉编译器来生成可以在Windows平台上运行的工具集。