1、GNU编译工具链使用简介,张吉豫2005-03-12,2,内容,GNU编译工具链的基本组成与工作流程工具链的常用工具和选项Unicore工具链与交叉编译,3,编译工具链的基本工作流程,一个“hello world”程序的演变历程,4,GNU工具链的组成,GCCGNU Compiler CollectionBinutilsGNU binary utilitiesGlibcGNU C Library软件开发的基本工具集合,5,GCC,功能：高级语言(.c、.cpp、.F)汇编语言(.s)用户界面，驱动各工具的执行组成：一组可执行程序 + 一组库cpp、gcc、g+、g77 cpp0、cc1、cc1
2、plus、f771 libgcc.a、crtbegin.o、crtend.o 支持多种语言和目标机,6,Binutils,功能：汇编语言(.s)目标文件可执行程序查看二进制文件信息组成：一组可执行程序as、ldobjdump、readelf、ar 支持多种目标机,7,Glibc,功能：提供语言和操作系统的标准库函数组成：若干可执行程序 + 大量库ldd、iconv、localeISO C、POSIX、UNIX、GNU绝大部分与目标机无关,8,GNU工具链的工作流程,扩展名的默认含义需要预处理的源代码：.c、.cc、.F 不需预处理的源代码：.i、.ii、.f 需要预处理的汇编代码：.S不需预处
3、理的汇编代码：.s目标文件：.o静态库：.a动态库：.so,9,cpp0 ,cc1、cc1plus、f771 ,as,ld、ar,.i、.ii、.f,.s,.o,libgcc.a,可执行程序或库,glibc,gccg+g77,.i、.ii、.f,.c、.cc、.F,.s,.o,.c、.cc、.F.i、.ii、.f.s、.o,10,常用工具和选项,编译：gcc/g+/g77汇编和连接：as、ld二进制工具：objdump、readelf、strip、ar、nm、lddgprof、gcov,11,帮助选项,-help-target-help显示与目标机有关的帮助信息，比如目标机的一些特殊选项,12
4、,编译（1）,gcc/g+/g77 options file.-Wall打印警告信息-g添加调试信息到输出文件-O -O0 -O1 -O2 -O3 -Os优化选项，若有多个则最后一个有效-D -U定义和取消宏定义-msoft-float使用软件库（libgcc.a）模拟硬件浮点指令,13,编译（2）,-I指定头文件搜索路径，若有多个则从前往后搜索-L指定库搜索路径，若有多个则从前往后搜索-l指定引用的库，从当前位置向后搜索-static -shared使用静态连接或动态连接-pg -fprofile-arcs -ftest-coverage添加额外的统计代码用于profile，与gprof和g
5、cov配合使用,14,编译（3）,-E输出预处理后的文件（.i、.ii、.f 等）-S输出编译生成的汇编文件（.s）-c输出汇编生成的目标文件（.o）-o指定输出文件名-v输出编译过程的详细信息，包括编译过程中以哪些参数调用了哪些程序。,15,编译（4）,基于profiling的优化编译根据程序执行反馈的信息指导编译优化以产生出更好的代码。使用方法编译：添加-fprofile-arcs选项和其他优化选项进行编译，生成可执行程序执行：执行程序，对每个源程序sourcefile生成sourcefile.da，其中保存了统计信息重新编译：添加-fbranch-probabilities选项和其他相同
6、的优化选项重新编译，生成质量更高的代码,16,汇编和连接,as option. asmfile.汇编器，可由gcc -c代替ld options file.连接器，可由gcc代替通常由gcc调用，一般不直接使用,17,二进制工具,objdumpreadelfstriparnmlddgprofgcov,18,ELF可重定位目标文件示例,sections,19,二进制工具（1）,objdump option(s) file(s)反汇编各种格式的目标文件和可执行程序常用选项：-d只反汇编代码段-D反汇编代码段和数据段-S混合输出源代码和汇编代码，编译时必须加-g选项,20,二进制工具（2）,read
7、elf option(s) elf-file(s)显示ELF格式文件信息常用选项：-e显示头信息，包括ELF file header、section header、program header-s显示符号表信息-r显示重定位信息-a显示所有信息,21,二进制工具（3）,strip option(s) in-file(s)删除输入文件的符号表和指定的section常用选项：-o指定输出文件名,22,二进制工具（4）,ar管理归档文件（*.a）常用命令：d m q r t x分别用于删除、移动、添加、替换、显示、取出归档文件的内容举例ar x /usr/lib/libc.a取出libc.a中的所有
8、目标文件（*.o）到当前目录ar q libmy.a obj1.o obj2.o将obj1.o和obj2.o加入到libmy.a中,23,二进制工具（5）,nm option(s) file(s)显示文件的符号信息，可用于各种目标文件、可执行程序和归档文件（.a）举例nm /usr/lib/libc.a symbol,printf.o:00000000 T _IO_printf00000000 T printf U stdout U vfprintf,24,二进制工具（6）,ldd OPTION. FILE.输出动态连接程序的共享库依赖关系举例,njtAquarius temp$ ldd /b
9、in/ls libtermcap.so.2 = /lib/libtermcap.so.2 (0x40028000) libacl.so.1 = /lib/libacl.so.1 (0x4002d000) libc.so.6 = /lib/i686/libc.so.6 (0x42000000) libattr.so.1 = /lib/libattr.so.1 (0x40033000) /lib/ld-linux.so.2 = /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)njtAquarius temp$,25,二进制工具（7）,gprof根据程序执行产生的数据（gmon.out
10、）输出profile信息，包括每个函数执行时间、所占比例、调用关系等。可用于分析程序的关键代码，指导程序员进行优化使用方法编译：加-pg选项执行：产生gmon.out（二进制数据）显示：gprof program_name output,26,二进制工具（8）,gcov另一个profiling工具，可以分析程序一次执行过程中每行源代码的执行数量、branch跳转情况等。可用于分析程序的关键代码和构造testsuite源代码在gcc的包中，不属于binutils使用方法编译：加-fprofile-arcs -ftest-coverage选项，最好不加优化选项执行：针对每个sourcefile产生
11、sourcefile.bb、sourcefile.bbg、sourcefile.da（二进制数据）显示：gcov sourcefile.c 生成sourcefile.gcov,27,Unicore工具链,移植GNU工具链到unicore系统两套版本uc1gcc-2.95.3 + glibc-2.1.3 + binutils-2.10.1uc2gcc-3.2.1 + glibc-2.3.1 + binutils-2.13.2,28,Unicore工具链,使用方法本地：与在x86上的本地工具链几乎没有什么区别交叉编译：命令前都加上前缀unicore32-linux-，如unicore32-linux-gcc路径：.19:/usr/unicore/gnu-toolchain-unicore/uc2-0.3-hardfloat-glibc/binmake CC= CXX= F77=,29,如何学习,今天的报告亲自使用互相学习info/maninfo gcc、info binutils、info libc ,Thank you!,
