arm裸機，linux開發，編譯器，編譯環境答疑解惑

前言：
最近一直在跟著正點原子的i.mx6ull視頻學習，打算研究一下嵌入式linux的開發，主要是道聽途說單片機開發未來薪資不高，想著反正單片機學的也就半吊子，何不趁此時各大廠商(某點，某火，某山)紛紛推出免費視頻，開始進行價格戰的時候，從中漁翁得利，白嫖一把，于是入手一塊某點的i.mx6ull開發板，開始瘋狂折騰，得益于之前學習視頻教程的不斷錘煉，現在對視頻教程已經產生了獨特的青睞，既然有，那就干起來吧，但是剛從stm32轉到i.mx6ull開發的學習，還是有很多的不適應，尤其是之前stm32用的最多的只是f1系列，f4系列只用過一次，還是瘋狂套例程的智能澆花系統，并且從未接觸過單片機端的實時作業系統，感覺易上手確實比較打怵，好在剛開始某點教程還算可以，現在跟著學到了中斷相關的東西，因為Ubuntu虛擬機的問題耽誤了好幾天，于是想出種種辦法應對讓人又愛又恨Ubuntu，在此記錄一下踩過的坑，知道的經驗，因為我學的時候沒人告訴我，視頻就擺在那里，具體能吸收多少真的靠自己，雖然跟著視頻教程，跟著開發指南進行的有條不紊，偶爾會碰到許多相關的問題，但都是比較容易解決，正因為如此，太過簡單的學習反而容易遺漏許多內容，并且好多相關的概念與只是都是知其然而不知其所以然，本著給自己答疑解惑的目的，再次記錄下眾多相關的概念，以及整體的系統框架，由于本人才學到裸機中斷相關的內容，理解如有差池，敬請諒解，

1.開發環境問題

首先要確定的一點是Linux環境下編程相比于Windows下編程有什么好處？？

由于我也是一直懷有這個疑問，故此這次我邊查找資料邊寫，看看大家都是怎么說的，具體資料鏈接我也放在下面(尊重著作權)，大家可以自己查看，我也會結合自己理解進行擴展

1.大部分人不經常在Linux編程，但會在Linux下完成編譯，除錯運行，可能是為了適配各種大廠要在Linux服務器下部署程式
2.因為你的程式要運行在Linux下，不想跨平臺開發
3.目前大多數服務器都是Linux的，要想做開發，基本離不開Linux，此時適應一下Linux開發，理所當然，windows服務器貴的離譜
4.shell編程很方便，Linux穩定
5.可以了解更多的技術細節，就像編譯的四個步驟，windows下沒人會注意這些
6.使用集成IDE昂貴的費用，雖然好用，架不住貴
7.命令列操作確實簡便快捷(結合自身體驗回答一下，將近一個月的ARM學習程序：開始是windows下vscode撰寫程式，拖到Ubuntu虛擬機進行編譯，編譯完Ubuntu虛擬機進行燒寫，這樣如果改動一點程式，就要來回拖一遍，感覺非常不爽，于是轉向Ubuntu虛擬機下的vscode撰寫程式，編譯，燒寫一步到位，但是電腦本身性能限制虛擬機性能，感覺有點不如windows流暢，終于有一天Ubuntu虛擬機開機啟動不了，重裝以后程式丟了，辛辛苦苦配置的環境也丟了，花了兩天重新配環境，中間踩了好多坑，但我覺得如果是Ubuntu原生系統，肯定是沒有問題的，于是開始轉向另一種方案，windows下vscode撰寫，git提交到遠端服務器，虛擬機中斷pull下來代碼進行編譯燒寫，因為vscode自帶集成終端，所以很容易通過快捷鍵直接切換，完成上傳，這樣只需要再vscode與linux終端之間進行操作，全程只涉及一次滑鼠，感覺確實非常流暢，但受制于github的訪問速度，上傳需要2~3秒，不過換成國內的碼云效果明顯提升，1s內完成，相當快捷，尤其是習慣了Linux的命令以后確實不想用windows的命令了，所以我的windows電腦命令列最常用的就是git bash 連帶vscode的集成終端也摒棄了cmd換成了git bash 不得不說有時候命令列確實方便，這也就是為什么那么多人偏愛shell腳本的原因)
8.在linux環境下學習作業系統，系統底層呼叫，網路底層，c語言這些平時windows封裝好的東西，一開始可能會比較難以上手，但是一但你熟悉了，效果應該是比在windows環境下更好的(這是看的別人的一潭訓答，但自己對編譯器這一堆的了解真的是來自于Linux下的瞎折騰)．
9.有時候確實省心，依賴于強大的包管理工具,比如安裝常用編程工具，重啟網卡，配置與查看ip等等......
10.廣泛的開源社區，開放的內核以及開源的思想
11.最后我總結得到嵌入式Linux開發要在Linux進行的原因是開發工具多，支持廣，開源，不收費，歷史淵源，總結下來就是“隨大流”,娛樂，辦公等常用windows，但軟體，嵌入式是真的常用Linux，

知乎問答：為什么要在Linux下編程

https://www.zhihu.com/question/29404530

嵌入式中為什么要用Linux作業系統

https://blog.csdn.net/memoryjs/article/details/7912146

為什么學習Linux開發

https://tutorial.linux.doc.embedfire.com/zh_CN/latest/linux_basis/why_learning_linux.html

目前我了解到的嵌入式linux教程基本都是基于Ubuntu的，這就讓我產生了疑惑，windows不香嘛，為什么要安裝完虛擬機再在虛擬機上進行開發？？？

由此，我了解到了交叉編譯，即在一種平臺上編譯編譯另一種平臺的代碼，英文名稱 cross compile,既然牽扯到兩個平臺，我們就要知道一共有幾種平臺，按照大類可分為兩種，即精簡指令集(RISC)與復雜指令集(CISC)，再往下細講就是常見的x86屬于復雜指令集，ARM屬于精簡指令集，其他的幾種平臺(或者說成是架構，以下內容架構與平臺概念相同)還有MIPS、PowerPC等等，其他的由于我暫時沒有聽到過，在此先不提及，以免給大家帶來困惑，
具體大家有興趣可以參考這篇博客

CPU架構的分類

https://blog.csdn.net/lele52141/article/details/5732962

為什么會有交叉編譯，交叉編譯的重點與難點在哪里？？

由于技術水平有限，在一張博客里面截取一張進行展示

交叉編譯的難點在于：
1.不同架構的機器位數不同，即32位還是64位
2.不同架構的機器是大端系統，還是小端系統
3.不同架構的機器是否為四位元組對齊訪問
4.不同架構的機器是否支持MMU,即記憶體管理單元
5.不同架構的機器所支持的庫以及開發環境都不相同

基于以上介紹，我們對應的措施是什么？？

我們的電腦屬于x86架構，而最終要運行的程式要運行在ARM架構上，所以這就用到了交叉編譯，但無論是Windows系統的主機電腦還是虛擬機中的Ubuntu都是x86的架構，所以至少在裸機開發階段，交叉編譯是我們繞不過去的坎，其實，對于stm32的開發，在keil里完成的也是交叉編譯的作業，只不過keil做的比較封閉，我們注意不到這些細節，(其次，名字也比較高大上，大家一般不會往這上面去想，類似的比如我們在單片機中死回圈不斷讀取傳感器數值的方法叫做輪詢，好多東西并不是不知道，而是沒有和專業的名字對應起來)

知道了是交叉編譯，作業如何完成？？

當然是選擇合適的工具啦(ps:我們都不是linus，系統不讓用自己做一個linux，版本管理工具不好用自己寫一個git)，我們的目標就是什么沒有找什么，什么不會搜什么，但是名字是關鍵，它叫做“交叉編譯工具鏈”，這個一會再說，

首先說一下，編譯器，我們最常見的就是gcc編譯器，類似的c語言程式都是gcc編譯之后才可以運行的，編譯的步驟現在我都可以直接背出來了，這個必須記住，這對于我們來說就像語言的語法，極其重要，不然之后的交叉編譯作業就能無法完成(因為開始ARM裸機開發，別人給你灌輸的最多的就是編譯，編譯，再編譯)，

四個步驟:預處理，編譯，匯編，鏈接，預處理主要是宏定義，頭檔案展開展開等，編譯主要是檢查語法錯誤生成匯編檔案，匯編主要是生成目標檔案，鏈接是將目標檔案鏈接到一起生成可執行檔案，(以上程序全部為我默寫出來，嘻嘻)，這是C語言的編譯程序，也是大多數程式的編譯程序，
二對應到編譯ARM的程式上，也是這個程序，只不過用到的工具不同

介紹了這么多，都有哪些交叉編譯工具呢？？

也可以叫做交叉編譯工具鏈，在此我們進行谷歌搜索

接下來結合我自己理解，展開介紹
首先肯定的是交叉編譯工具鏈是一套工具的集合，而不是單獨的一個工具，類似于我們上面提到的編譯的四個程序，都有對應的工具，(對應的工具完成對應的任務，自古如是)，這也就是為什么我們要記下編譯的具體步驟，
正點原子給我們推薦的是 arm-linux-gnueabihf這一套工具鏈這也是

#我們使用交叉編譯鏈時，常常會看到這樣的名字：
arm-none-linux-gnueabi-gcc
arm-cortex_a8-linux-gnueabi-gcc
mips-malta-linux-gnu-gcc
 
#這些交叉編譯鏈的命名規則似乎是通用的，有一定的規則：
arch-core-kernel-system
arch： 用于哪個目標平臺，
core： 使用的是哪個CPU Core，如Cortex A8，但是這一組命名好像比較靈活，在其它廠家提供的交叉編譯鏈中，有以廠家名稱命名的，也有以開發板命名的，或者直接是none或cross的，
kernel： 所運行的OS，見過的有Linux，uclinux，bare（無OS），
systen：交叉編譯鏈所選擇的庫函式和目標映像的規范，如gnu，gnueabi 等，其中gnu等價于glibc+oabi；gnueabi等價于glibc+eabi，

知道了這些交叉編譯工具鏈，我們想到了，要在windows下開發選擇Windows系統下的交叉編譯工具鏈，要在Linux開發選擇Linux下的交叉編譯工具鏈不就可以了，事實上也的確如此

什么是交叉編譯

https://blog.csdn.net/whatday/article/details/73930604

理論介紹部分到此結束，之后介紹一下，我在正點原子的基礎上自己折騰的一整套撰寫，編譯流程

Linaro交叉編譯器下載服務器

https://releases.linaro.org/

Linaro交叉編譯器官方下載

https://www.linaro.org/downloads/

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