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交叉编译介绍以及openssl如何交叉编译_openssl交叉编译

网友: 技术文档 2025-09-02 19:15:02

1 交叉编译定义

  • 交叉编译是指在一种计算机平台（如x86架构的PC）上生成另一种平台（如ARM架构的嵌入式设备）可执行代码的过程。其核心价值在于提升开发效率，允许开发者使用高性能主机为资源受限的目标设备编译程序。

2 交叉编译工具链的组成

  • 进行交叉编译需要使用交叉编译工具链。交叉编译工具链是一个综合开发环境，包含以下关键组件：
    • 编译器：将源代码编译为目标平台的机器码，如gcc/g++。
    • 链接器：将多个目标文件与库文件链接为可执行文件，如ld。
    • 库工具：管理静态库、符号表等，如ar、nm。
    • 调试与分析工具：查看ELF文件结构、反汇编等，如objdump、readelf。

3 常用交叉编译工具链

  • Linaro Toolchain
    • 由 Linaro 组织提供的官方工具链，支持多种 ARM 架构，包括 AArch32 和 AArch64。
    • 进入下载页面后点击 GNU Toolchain Integration Builds
  • GNU Arm Embedded Toolchain
    • 由 ARM 公司维护的开源工具链。支持多种 ARM 架构，包括 Cortex-M 和 Cortex-A 系列。

4 Linaro编译工具链使用

  • 进入下载页面后点击 GNU Toolchain Integration Builds

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  • 选择编译器版本

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  • 选择编译工具链。

    • aarch64-linux-gnu主要用于ARM 64位平台，如Cortex-A72。
    • arm-linux-geueabihf主要用于ARM 32位平台，如Cortex-A9。
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  • 以aarch64-linux-gnu为例，下载 gcc-linaro-12.2.1-2022.12-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz

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  • 下载后执行 tar -xvf gcc-linaro-12.2.1-2022.12-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz解压。

  • 解压成功后，进入 gcc-linaro-12.2.1-2022.12-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 目录，可以看到所有工具链。

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  • 直接使用交叉编译工具gcc编译一个可执行程序，./aarch64-linux-gnu-gcc main.cpp -o res。

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  • 可以看到，编译的可执行程序为ARM架构。

4.1 OpenSSL交叉编译

  • 先设置下环境变量，打开/etc/profile文件，在末尾添加 export PATH=$PATH:/root/gcc-linaro-12.2.1-2022.12-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin。执行source /etc/profile使配置生效。

  • 下载OpenSSL源码后解码，执行以下命令

    • ./config no-asm --prefix=${PWD}/_install_arm --cross-compile-prefix=aarch64-linux-gnu-

  • --cross-compile-prefix参数用于指定交叉编译前缀。

  • 执行成功会有以下打印

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  • 然后执行make -j4进行编译。可能会有以下报错

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  • 打开Makefile文件，删除文件中的-m64。重新执行make -j4进行编译。

  • 编译成功后，执行make install进行安装。

  • 安装成功后，进到_install_arm目录下，有编译好的库和可执行程序，可以看到为ARM架构的可执行程序和库。

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4.2 手动指定编译器

  • 大部分开源项目都支持交叉编译，如果不支持，需要修改下CMakeLists.txt文件，手动指定编译器。
  • 以下面这个工程为例，目录结构如下 
    •  ├── build ├── CMakeLists.txt ├── README.md └── src ├── socketclient.cpp └── socketserver.cpp
  • CMakeLists.txt文件内容 
    •  cmake_minimum_required (VERSION 3.5) project(sockettest) # 设置目标系统名 set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux) # 设置目标系统处理器名 set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm) set(SRC_SERVER_LIST ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/socketserver.cpp) set(SRC_CLIENT_LIST ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/socketclient.cpp) # 指定gcc编译工具-如果未设置环境变量，这里指定绝对路径 set(CMAKE_C_COMPILER \"aarch64-linux-gnu-gcc\") # 指定g++编译工具 set(CMAKE_CXX_COMPILER \"aarch64-linux-gnu-g++\") ADD_EXECUTABLE(socketServer ${SRC_SERVER_LIST}) if(UNIX) target_link_libraries(socketServer -lpthread) endif(UNIX) ADD_EXECUTABLE(socketClient ${SRC_CLIENT_LIST})
  • 然后在build目录下执行 cmake ..构建工程，执行make编译工程。
  • 编译出来的程序为ARM架构
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5 GNU Arm Embedded编译工具链使用

  • 这里包比较多
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  • 以arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64-none-linux-gnu.tar.xz为例，说下包名的含义。
    • arm-gnu-toolchain：arm表示是针对ARM 架构的工具链，gnu-toolchain表示这是一个基于 GNU 工具链的发行版。
    • 14.2.rel1：版本信息。
    • x86_64：表示该工具链是在 x86_64 架构的主机上构建的。
    • aarch64-none-linux-gnu：aarch64表示目标架构为 AArch64，none表示没有特定的供应商，linux表示目标操作系统是 Linux，gnu表示使用 GNU 工具链和标准的 GNU EABI。
  • 在Windows系统下的Ubuntu虚拟机中，编译ARM架构64位的目标程序，就可以使用这个包。
  • x86_64 架构上的主机区别如下 
    •  # 用于ARM 32位系统，无操作系统的裸机。eabi表示嵌入式应用二进制接口 arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-arm-none-eabi.tar.xz # 用于ARM 32位系统，有操作系统的机器。gnueabihf表示‌Linux 系统下的硬浮点优化。 arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf.tar.xz # 用于ARM 64位系统的裸机 arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64-none-elf.tar.xz # 用于ARM 64位系统，有操作系统的机器。字节序为小端。 arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64-none-linux-gnu.tar.xz # 用于ARM 64位系统，有操作系统的机器。字节序为大端。 arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64_be-none-linux-gnu.tar.xz

5.1 OpenSSL交叉编译

  • 解压编译工具链包后，同样设置环境变量， export PATH=$PATH:/root/arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin。
  • 在OpenSSL源码目录下执行以下命令
    • ./config no-asm --prefix=${PWD}/_install_arm --cross-compile-prefix=aarch64-none-linux-gnu-
  • 步骤和上文提到的编译步骤一样，这里就不再介绍了。
  • 编译完成，可以看到为目标文件ARM架构
    • 交叉编译介绍以及openssl如何交叉编译_openssl交叉编译
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