幾種Linux下嵌入式開發(fā)環(huán)境的簡單介紹

　　Scratchbox

　　Scratchbox 的故事要從buildroot講起（這不一定是scratchbox開發(fā)者的故事，只是依據(jù)我個(gè)人的認(rèn)識(shí)）。buildroot可以從頭開始，先構(gòu)造編譯器和基本開發(fā)環(huán)境，然后根據(jù)用戶配配置構(gòu)造一個(gè)適用于目標(biāo)平臺(tái)的根文件系統(tǒng)。這個(gè)文件系統(tǒng)可以有許多用法，例如，做為initrd或通過NFS輸出給目標(biāo)系統(tǒng)使用。為了減少交叉編譯軟件帶來的麻煩，可以配置buidroot創(chuàng)建一套目標(biāo)系統(tǒng)的編譯環(huán)境（Gcc、binutils、lib等），這樣用戶可以通過這個(gè)基本文系統(tǒng)在目標(biāo)系統(tǒng)上直接本地編譯軟件。如果目標(biāo)系統(tǒng)性能足夠的話，buildroot的任務(wù)到此就基本結(jié)束了。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)者來說，在目標(biāo)系統(tǒng)上直接編譯代碼卻不一定都能夠?qū)崿F(xiàn)，因?yàn)槎鄶?shù)情況下，我們的目標(biāo)平臺(tái)處理器性能并不會(huì)那么高，這樣，我們就不得不面對(duì)一個(gè)兩難的選擇：

　　繼續(xù)通過buildroot編譯其它的軟件，性能會(huì)高許多，但每個(gè)軟件都需要進(jìn)行交叉編譯相關(guān)的改造；

　　在目標(biāo)平臺(tái)上編譯軟件，對(duì)于只有幾十或幾百兆的低性能核來說，編譯一個(gè)核心可能會(huì)讓你等上半天的時(shí)間；

　　有沒有好的辦法解決性能和交叉編譯的問題呢？先分析一下通過buildroot交叉編譯不能解決的問題。Buildroot只在一定程度上對(duì)目標(biāo)平臺(tái)進(jìn)行了模擬，但仍有一些是無法實(shí)現(xiàn)的，例如，當(dāng)目標(biāo)平臺(tái)不同于主機(jī)平臺(tái)時(shí)，不能生成并運(yùn)行目標(biāo)平臺(tái)的中間代碼。這樣，許多通過autotools （autoconf/automake）配置的軟件就可能會(huì)出現(xiàn)問題。例如，configure 腳本有時(shí)會(huì)生成一些中間代碼，并試圖運(yùn)行以確認(rèn)開發(fā)環(huán)境中是否存在某個(gè)庫文件或頭文件，對(duì)于在X86上編譯基于uClibc X86目標(biāo)平臺(tái)代碼可能不會(huì)出現(xiàn)問題，但如果目標(biāo)平臺(tái)是X86以外的平臺(tái)，編譯就可能會(huì)中斷；又如，configure腳本確認(rèn)編譯器是否工作，會(huì)試圖編譯一個(gè)包含空的主程序的代碼并運(yùn)行，實(shí)際一個(gè)可運(yùn)行于目標(biāo)平臺(tái)的 a.out 確實(shí)生成了，也可以正常運(yùn)行于目標(biāo)平臺(tái)，但是這個(gè)測試會(huì)因?yàn)?a.out 被運(yùn)行在主機(jī)系統(tǒng)上而錯(cuò)誤的中斷。這些問題一些被 buildroot 通過補(bǔ)丁或復(fù)雜的 configure 參數(shù)解決了，某些中間執(zhí)行文件，則通過HOSTCC（主機(jī)上的CC）來生成并運(yùn)行以生成最終文件。目前buildroot包含的軟件或多或少都會(huì)有一些這樣的補(bǔ)丁，而且開發(fā)者一旦深入到對(duì)軟件的定制，就會(huì)不停的被這些問題所困擾。

　　Scratchbox相比于buildroot有幾方面的改進(jìn)：

　　運(yùn)行于 chroot 的環(huán)境，完全獨(dú)立于主機(jī)，編譯過程將基本與主機(jī)系統(tǒng)無關(guān)（并且scratchbox修改了一些庫，使得普通用戶可以chroot到編譯環(huán)境中，并且多個(gè)用戶可以同時(shí)使用一套Scratchbox開發(fā)套件和完全獨(dú)立的用戶資源）；

　　透過qemu模擬運(yùn)行或sbrsh解決中間執(zhí)行文件或類似configure測試文件運(yùn)行的問題；

　　對(duì)(chroot后)的系統(tǒng)進(jìn)行修定，達(dá)到足以欺騙大多數(shù)軟件的效果，這并不是指的讓軟件可以不進(jìn)行改造就可以 交叉 編譯，而是使軟件 誤認(rèn)為 這就是在目標(biāo)平臺(tái)上編譯；

　　不過 Scratchbox 目前還只能編譯 ARM 和 x86 的代碼，不能支持 buildroot 所支持的 ppc、mips等。

　　本文不詳述每一種環(huán)境，因此各個(gè)軟件都只是點(diǎn)到為止(雖然可以講得更詳細(xì)一些，但這些內(nèi)容還是獨(dú)立出來比較好一些），不過這里還是引入一個(gè)很簡單的示例，根據(jù) scratchbox 網(wǎng)站上的文檔，安裝完成后，進(jìn)行簡單配置就可以使用了（Debian用戶的安裝可以更簡單，因?yàn)樵撜咎峁〥eb包，直接apt-get就行了）。通過 /scratchbox/login 登入開發(fā)環(huán)境，通過sb-menu配置一個(gè)基于 ARM 的環(huán)境（其中 Select CPU-transparency method 選qemu不要先sbrsh），然后寫一個(gè) helloword.c，編譯并運(yùn)行之。 通過ldd可以看到，在沒有任可改動(dòng)的情況下，順利的生成了ARM ELF，但在 scratchbox 里卻可以在X86的主機(jī)上正常的運(yùn)行！

　　[sbox-redice: ~] >gcc -o hello hello.c

　　[sbox-redice: ~] >file hellohello:

　　ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (ARM),

　　for GNU/Linux 2.0.0,dynamically linked (uses shared libs),

　　not stripped[sbox-redice: ~] >

　　./hellohelo world![sbox-redice: ~] >