摘要：在開發(fā)VxWorks嵌入式平臺時,，開發(fā)廠商會推出一整套交叉編譯工具鏈來配合自身的嵌入式產品，但是這些由商業(yè)公司提供的工具鏈,，都不會附有工具鏈相關的源代碼和制作方法,，靈活性不足，并且它們一般都與整套開發(fā)系統(tǒng)捆綁銷售使用,，成本較高,。為了更好地理解這種技術和降低成本，使用了國際開源組織GNU開發(fā)的工具鏈作為產品開發(fā)的工具,，提供了更好的使用靈活性,。
關鍵詞：VxWorks；嵌入式平臺,；交叉編譯,；GCC；工具鏈

1 交叉編譯工具鏈功能說明
    交叉編譯技術，就是一種在一個異構平臺上編譯出目標平臺程序的技術,。比如在PC平臺(X86 CPU)上編譯出能運行在以VxWorks為內核的CPU平臺上的程序,，編譯得到的程序在X86 CPU平臺上是不能運行的，必須放到VxWorks CPU平臺上才能運行,。
    每一個軟件在編譯的過程中都要經過一系列的處理,，才能從源代碼變成可執(zhí)行的目標代碼。這一系列處理包括預編譯,、高級語言編譯,、匯編、鏈接及重定位,。這一套流程里面用到的每個工具和相關的庫組成的集合,，就稱為工具鏈(tool chain)。以GNU的開發(fā)工具GCC為例,，它就包括了預編譯器CPP,、C編譯器GCC、匯編器AS和鏈接器LD等,。在GNU自己對工具鏈定義中,，還加進了一套額外的用于處理二進制包的工具包Binutils，整個工具鏈應該是GCC+Binutils+Glibc,。對于i586-wrs-vxworks工具來說，因為在生成VxWorks交叉編譯工具鏈時,，用到的C庫文件是從Tornado開發(fā)軟件中提取出來的,，所以生成的實際交叉編譯工具鏈應該是GCC+Binutils+Tornado(C庫文件)。GCC(GNU C Compiler)是一個C語言編譯器,。隨著眾多自由開發(fā)者的加入和GCC自身的發(fā)展,，如今的GCC已經是一個包含眾多語言的編譯器了。其中包括C,、C++,、Ada、Object C和Java等,。所以,，GCC也就變?yōu)镚NU Compiler Collection，也就是GNU編譯器集合,。當然,，如今的GCC借助其特性，具有了交叉編譯器的功能,，所以又將GCC稱為交叉編譯工具鏈,。

2 i586-wrs-vxworks交叉編譯工具鏈制作背景
    現在市場上有很多公司的PLC選用的是基于WindRiver(風河)公司的Vxworks系列產品。
    一般說來，在開發(fā)VxWorks嵌入式的平臺時,，開發(fā)廠商會推出一整套交叉編譯工具鏈來配合自身的嵌入式產品,，但是這些由商業(yè)公司提供的工具鏈，都不會附有工具鏈相關的源代碼和制作方法,，靈活性不足,，并且它們一般都與整套開發(fā)系統(tǒng)捆綁銷售使用，成本較高,。為了更好地理解這種技術和降低成本,，我們使用了國際開源組織GNU開發(fā)的工具鏈作為產品開發(fā)的工具，提供了更好的使用靈活性,。

3 交叉編譯工具鏈設計
    要構建出一個交叉工具鏈,，需要解決3個問題：
    ①這個工具鏈必須是可以運行在原工作站平臺上的。
    ②需要更換一個與目標平臺對應的匯編器,，使得工具鏈能產生對應的目標代碼,。
    ③要更換一套與目標平臺對應的二進制庫，使得工具鏈在連接時能找到正確的二進制庫,。
    根據這樣的思路,，采取了如下幾個步驟：
3．1 確定宿主機平臺、目標機平臺及開發(fā)工具
    根據項目要求,，GCC交叉編譯工具要能工作在基于Windows構架的平臺,，編譯生成的可執(zhí)行代碼要能夠滿足基于X86結構的VxWorks嵌入式平臺。編譯時選用的開發(fā)平臺為Windows XP,，開發(fā)工具為Cygwin,。
    Cygwin當初首先對GCC、GDB,、GAS等開發(fā)工具進行了改進,，使它們能夠生成并解釋Win32的目標文件。然后,，他們要把這些工具移植到Wi-ndows平臺上去,。一種方案是基于Win32 API對這些工具的源代碼進行大幅修改，這樣顯然需要做大量工作,。因此,，采取了一種不同的方法——寫一個共享庫(cygwin．dll)，把Win32 API中沒有的Unix風格的調用(如fork,、spawn,、signals、select,、sockets等)封裝在里面,，也就是說,，基于Win32 API寫了一個Llnix系統(tǒng)庫的模擬層。這樣,，只要把這些工具的源代碼和這個共享庫連接到一起,，就可以使用Unix主機上的交叉編譯器來生成可以在Windows平臺上運行的工具集。
   
3．2 選擇開發(fā)資源包
    GCC,、Binutils文件均有各自的版本號,，不是任意組合都可以編譯成功并最終建立一個交叉編譯環(huán)境的?；诜€(wěn)定性方面考慮,，這里選用的GCC和Binutils版本較老一點，但是大多數工程人員推薦的版本(Binutils-2．10,，GCC-2．95．3),。
3．3 建立環(huán)境變量
    該步驟的目的是方便重復輸入路徑，直接輸入絕對路徑也是可行的,。聲明以下環(huán)境變量的目的是在之后編譯工具庫的時候會用到,，方便輸入，尤其是可以降低輸錯路徑的風險,。
    
   
3．4 生成Binutils二進制庫
    Binutils是GNU工具之一,，它包括鏈接器、匯編器和其他用于目標文件和檔案的工具,，是二進制代碼的處理維護工具,。安裝Binutils工具包含的程序有addr2line、ar,、as,、c++filt、gprof,、ld、am,、objcopy,、objdump、ranlib,、readelf,、size、strings,、strip,、libiberty、libbfd和libopcodes,。
    首先安裝二進制工具,，使用主機的GCC進行編譯。生成的交叉二進制工具i586-wrs-vxworks-ar、i586-wrs-vxwor-ks-as,、i586-wrs-vxworks-ld等是編譯其他交叉程序的基礎,，所以必須放到第一步進行。編譯過程如下：
   
    編譯完成以后,，將會生成Binutils工具,，對這些工具作用的解釋略——編者注。
3．5 生成i586-wrs-vxworks交叉編譯工具鏈
    配置參數如下：
   
    執(zhí)行完編譯,，安裝命令之后,，將會在$PREFIX／bin／文件夾中生成工具。至此,，一個完整的基于VxWorks的GCC交叉編譯工具鏈就建立起來了,。

5 結論
    本文生成的i586-wrs-vxworks交叉編譯工具鏈通過了大量的工程實踐與測試，可以良好地運行在基于Windows操作系統(tǒng)的PC機平臺上,，編譯和鏈接基于Vx-Works平臺的程序,，從而滿足了VxWorks商業(yè)軟件嵌入式應用的開源化，能為客戶節(jié)約不少經濟開銷,，但是改進GCC對代碼的優(yōu)化還有待進一步的研究,。