交叉編譯器反匯編操作碼

1. 交叉編譯器的原理

編譯是從源代碼（通常為高級語言）到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼（通常為低階語言或機器語言）的翻譯過程。然而，也存在從低階語言到高階語言的編譯器，這類編譯器中用來從由高階語言生成的低階語言代碼重新生成高階語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高階語言生成另一種高階語言的編譯器，或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器（又叫級聯）。
典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址， 以及外部調用（到不在這個目標文件中的函數調用）的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件，不必是同一編譯器產生，但使用的編譯器必需採用同樣的輸出格式，可以鏈接在一起並生成可以由用戶直接執行的可執行程序。

2. 什麼是交叉編譯環境

交叉編譯（cross-compilation）是指，在某個主機平台上（比如PC上）用交叉編譯器編譯出可在其他平台上（比如ARM上）運行的代碼的過程。

3. linux嵌入式系統的開發為什麼要用到交叉編譯器交叉編譯器的作用是什麼

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4. 什麼是交叉編譯環境

交叉編譯（cross-compilation）是指，在某個主機平台上（比如PC上）用交叉編譯器編譯出可在其他平台上（比如ARM上）運行的代碼的過程。
交叉編譯這個概念的出現和流行是和嵌入式系統的廣泛發展同步的。我們常用的計算機軟體，都需要通過編譯的方式，把使用高級計算機語言編寫的代碼（比如 C代碼）編譯（compile）成計算機可以識別和執行的二進制代碼。

5. 什麼是交叉編譯為什麼要使用交叉編譯

簡單地說，就是在一個平台上生成另一個平台上的可執行代碼。同一個體系結構可以運行不同的操作系統；同樣，同一個操作系統也可以在不同的體系結構上運行。舉例來說，我們常說的x86
Linux平台實際上是Intel x86體系結構和Linux for x86操作系統的統稱；而x86 WinNT平台實際上是Intel
x86體系結構和Windows NT for x86操作系統的簡稱。

6. 交叉編譯器 arm-linux-gnueabi 和 arm-linux-gnueabihf 的區別

自己之前一直沒搞清楚這兩個交叉編譯器到底有什麼問題,特意google一番,總結如下,希望能幫到道上和我有同樣困惑的兄弟…..
一. 什麼是ABI和EABI
1) ABI: 二進制應用程序介面(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture)
在計算機中，應用二進制介面描述了應用程序（或者其他類型）和操作系統之間或其他應用程序的低級介面.
ABI涵蓋了各種細節，如：
數據類型的大小、布局和對齊;
調用約定（控制著函數的參數如何傳送以及如何接受返回值），例如，是所有的參數都通過棧傳遞，還是部分參數通過寄存器傳遞；哪個寄存器用於哪個函數參數；通過棧傳遞的第一個函數參數是最先push到棧上還是最後；
系統調用的編碼和一個應用如何向操作系統進行系統調用；
以及在一個完整的操作系統ABI中，目標文件的二進制格式、程序庫等等。
一個完整的ABI，像Intel二進制兼容標准 (iBCS) ，允許支持它的操作系統上的程序不經修改在其他支持此ABI的操作體統上運行。
ABI不同於應用程序介面（API），API定義了源代碼和庫之間的介面，因此同樣的代碼可以在支持這個API的任何系統中編譯，ABI允許編譯好的目標代碼在使用兼容ABI的系統中無需改動就能運行。
2) EABI: 嵌入式ABI
嵌入式應用二進制介面指定了文件格式、數據類型、寄存器使用、堆積組織優化和在一個嵌入式軟體中的參數的標准約定。
開發者使用自己的匯編語言也可以使用EABI作為與兼容的編譯器生成的匯編語言的介面。
支持EABI的編譯器創建的目標文件可以和使用類似編譯器產生的代碼兼容，這樣允許開發者鏈接一個由不同編譯器產生的庫。
EABI與關於通用計算機的ABI的主要區別是應用程序代碼中允許使用特權指令，不需要動態鏈接（有時是禁止的），和更緊湊的堆棧幀組織用來節省內存。廣泛使用EABI的有Power PC和ARM.
二. gnueabi相關的兩個交叉編譯器: gnueabi和gnueabihf
在debian源里這兩個交叉編譯器的定義如下:
gcc-arm-linux-gnueabi – The GNU C compiler for armel architecture
gcc-arm-linux-gnueabihf – The GNU C compiler for armhf architecture
可見這兩個交叉編譯器適用於armel和armhf兩個不同的架構, armel和armhf這兩種架構在對待浮點運算採取了不同的策略(有fpu的arm才能支持這兩種浮點運算策略)
其實這兩個交叉編譯器只不過是gcc的選項-mfloat-abi的默認值不同. gcc的選項-mfloat-abi有三種值soft,softfp,hard(其中後兩者都要求arm里有fpu浮點運算單元,soft與後兩者是兼容的，但softfp和hard兩種模式互不兼容)：
soft : 不用fpu進行浮點計算，即使有fpu浮點運算單元也不用,而是使用軟體模式。
softfp : armel架構(對應的編譯器為gcc-arm-linux-gnueabi)採用的默認值，用fpu計算，但是傳參數用普通寄存器傳，這樣中斷的時候，只需要保存普通寄存器，中斷負荷小，但是參數需要轉換成浮點的再計算。
hard : armhf架構(對應的編譯器gcc-arm-linux-gnueabihf)採用的默認值，用fpu計算，傳參數也用fpu中的浮點寄存器傳，省去了轉換, 性能最好，但是中斷負荷高。
把以下測試使用的c文件內容保存成mfloat.c：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
double a,b,c;
a = 23.543;
b = 323.234;
c = b/a;
printf(「the 13/2 = %f\n」, c);
printf(「hello world !\n」);
return 0;
}
1)使用arm-linux-gnueabihf-gcc編譯，使用「-v」選項以獲取更詳細的信息:
# arm-linux-gnueabihf-gcc -v mfloat.c
COLLECT_GCC_OPTIONS=』-v』 『-march=armv7-a』 『-mfloat-abi=hard』 『-mfpu=vfpv3-d16′ 『-mthumb』
-mfloat-abi=hard，可看出使用hard硬體浮點模式。
2)使用arm-linux-gnueabi-gcc編譯:
# arm-linux-gnueabi-gcc -v mfloat.c
COLLECT_GCC_OPTIONS=』-v』 『-march=armv7-a』 『-mfloat-abi=softfp』 『-mfpu=vfpv3-d16′ 『-mthumb』
-mfloat-abi=softfp，可看出使用softfp模式。
三. 拓展閱讀
下文闡述了ARM代碼編譯時的軟浮點(soft-float)和硬浮點(hard-float)的編譯以及鏈接實現時的不同。從VFP浮點單元的引入到軟浮點(soft-float)和硬浮點(hard-float)的概念
VFP (vector floating-point)
從ARMv5開始，就有可選的 Vector Floating Point (VFP) 模塊，當然最新的如 Cortex-A8, Cortex-A9 和 Cortex-A5 可以配置成不帶VFP的模式供晶元廠商選擇。
VFP經過若干年的發展，有VFPv2 (一些 ARM9 / ARM11)、 VFPv3-D16（只使用16個浮點寄存器，默認為32個）和VFPv3+NEON (如大多數的Cortex-A8晶元) 。對於包含NEON的ARM晶元，NEON一般和VFP公用寄存器。
硬浮點Hard-float
編譯器將代碼直接編譯成發射給硬體浮點協處理器（浮點運算單元FPU）去執行。FPU通常有一套額外的寄存器來完成浮點參數傳遞和運算。
使用實際的硬體浮點運算單元FPU當然會帶來性能的提升。因為往往一個浮點的函數調用需要幾個或者幾十個時鍾周期。
軟浮點 Soft-float
編譯器把浮點運算轉換成浮點運算的函數調用和庫函數調用，沒有FPU的指令調用，也沒有浮點寄存器的參數傳遞。浮點參數的傳遞也是通過ARM寄存器或者堆棧完成。
現在的Linux系統默認編譯選擇使用hard-float，即使系統沒有任何浮點處理器單元，這就會產生非法指令和異常。因而一般的系統鏡像都採用軟浮點以兼容沒有VFP的處理器。
armel ABI和armhf ABI
在armel中，關於浮點數計算的約定有三種。以gcc為例，對應的-mfloat-abi參數值有三個：soft,softfp,hard。
soft是指所有浮點運算全部在軟體層實現，效率當然不高，會存在不必要的浮點到整數、整數到浮點的轉換，只適合於早期沒有浮點計算單元的ARM處理器；
softfp是目前armel的默認設置，它將浮點計算交給FPU處理，但函數參數的傳遞使用通用的整型寄存器而不是FPU寄存器；
hard則使用FPU浮點寄存器將函數參數傳遞給FPU處理。
需要注意的是，在兼容性上，soft與後兩者是兼容的，但softfp和hard兩種模式不兼容。
默認情況下，armel使用softfp，因此將hard模式的armel單獨作為一個abi，稱之為armhf。
而使用hard模式，在每次浮點相關函數調用時，平均能節省20個CPU周期。對ARM這樣每個周期都很重要的體系結構來說，這樣的提升無疑是巨大的。
在完全不改變源碼和配置的情況下，在一些應用程序上，使用armhf能得到20%——25%的性能提升。對一些嚴重依賴於浮點運算的程序，更是可以達到300%的性能提升。
Soft-float和hard-float的編譯選項
在CodeSourcery gcc的編譯參數上，使用-mfloat-abi=name來指定浮點運算處理方式。-mfpu=name來指定浮點協處理的類型。
可選類型如fpa，fpe2，fpe3，maverick，vfp，vfpv3，vfpv3-fp16，vfpv3-d16，vfpv3-d16-fp16，vfpv3xd，vfpv3xd-fp16，neon，neon-fp16，vfpv4，vfpv4-d16，fpv4-sp-d16，neon-vfpv4等。
使用-mfloat-abi=hard (等價於-mhard-float) -mfpu=vfp來選擇編譯成硬浮點。使用-mfloat-abi=softfp就能兼容帶VFP的硬體以及soft-float的軟體實現，運行時的連接器ld.so會在執行浮點運算時對於運算單元的選擇，
是直接的硬體調用還是庫函數調用，是執行/lib還是/lib/vfp下的libm。-mfloat-abi=soft （等價於-msoft-float）直接調用軟浮點實現庫。
在ARM RVCT工具鏈下，定義fpu模式：
–fpu softvfp
–fpu softvfp+vfpv2
–fpu softvfp+vfpv3
–fpu softvfp+vfpv_fp16
–fpu softvfp+vfpv_d16
–fpu softvfp+vfpv_d16_fp16.
定義浮點運算類型
–fpmode ieee_full : 所有單精度float和雙精度double的精度都要和IEEE標准一致，具體的模式可以在運行時動態指定；
–fpmode ieee_fixed ： 舍入到最接近的實現的IEEE標准，不帶不精確的異常；
–fpmode ieee_no_fenv ：舍入到最接近的實現的IEEE標准，不帶異常；
–fpmode std ：非規格數flush到0、舍入到最接近的實現的IEEE標准，不帶異常；
–fpmode fast ： 更積極的優化，可能會有一點精度損失。

7. 什麼是交叉編譯器

交叉編譯器：在一種計算機環境中運行的編譯程序，能編譯出在另外一種環境下運行的代碼

8. 什麼是交叉編譯，為什麼要使用交叉編譯

交叉編譯的概念（來自網路）：

簡單地說，就是在一個平台上生成另一個平台上的可執行代碼。同一個體系結構可以運行不同的操作系統；同樣，同一個操作系統也可以在不同的體系結構上運行。舉例來說，我們常說的x86 Linux平台實際上是Intel x86體系結構和Linux for x86操作系統的統稱；而x86 WinNT平台實際上是Intel x86體系結構和Windows NT for x86操作系統的簡稱。
舉個例子：
我們在Linux系統比如Ubuntu上編寫的C程序完全可以拿到Windows系統上正常運行。

9. 交叉編譯器的交叉編譯

在一種計算機環境中運行的編譯程序，能編譯出在另外一種環境下運行的代碼，我們就稱這種編譯器支持交叉編譯。這個編譯過程就叫交叉編譯。簡單地說，就是在一個平台上生成另一個平台上的可執行代碼。這里需要注意的是所謂平台，實際上包含兩個概念：體系結構（Architecture）、操作系統（Operating System）。同一個體系結構可以運行不同的操作系統；同樣，同一個操作系統也可以在不同的體系結構上運行。舉例來說，我們常說的x86 Linux平台實際上是Intel x86體系結構和Linux for x86操作系統的統稱；而x86 WinNT平台實際上是Intel x86體系結構和Windows NT for x86操作系統的簡稱。
有時是因為目的平台上不允許或不能夠安裝我們所需要的編譯器，而我們又需要這個編譯器的某些特徵；有時是因為目的平台上的資源貧乏，無法運行我們所需要編譯器；有時又是因為目的平台還沒有建立，連操作系統都沒有，根本談不上運行什麼編譯器。
交叉編譯這個概念的出現和流行是和嵌入式系統的廣泛發展同步的。我們常用的計算機軟體，都需要通過編譯的方式，把使用高級計算機語言編寫的代碼（比如C代碼）編譯（compile）成計算機可以識別和執行的二進制代碼。比如，我們在Windows平台上，可使用Visual C++開發環境，編寫程序並編譯成可執行程序。這種方式下，我們使用PC平台上的Windows工具開發針對Windows本身的可執行程序，這種編譯過程稱為native compilation，中文可理解為本機編譯。然而，在進行嵌入式系統的開發時，運行程序的目標平台通常具有有限的存儲空間和運算能力，比如常見的 ARM 平台，其一般的靜態存儲空間大概是16到32MB，而CPU的主頻大概在100MHz到500MHz之間。這種情況下，在ARM平台上進行本機編譯就不太可能了，這是因為一般的編譯工具鏈（compilation tool chain）需要很大的存儲空間，並需要很強的CPU運算能力。為了解決這個問題，交叉編譯工具就應運而生了。通過交叉編譯工具，我們就可以在CPU能力很強、存儲空間足夠的主機平台上（比如PC上）編譯出針對其他平台的可執行程序。
要進行交叉編譯，我們需要在主機平台上安裝對應的交叉編譯工具鏈（cross compilation tool chain），然後用這個交叉編譯工具鏈編譯我們的源代碼，最終生成可在目標平台上運行的代碼。

10. 交叉編譯器的分類

編譯器可以生成用來在與編譯器本身所在的計算機和操作系統（平台）相同的環境下運行的目標代碼，這種編譯器又叫做「本地」編譯器。另外，編譯器也可以生成用來在其它平台上運行的目標代碼，這種編譯器又叫做交叉編譯器。交叉編譯器在生成新的硬體平台時非常有用。「源碼到源碼編譯器」是指用一種高階語言作為輸入，輸出也是高階語言的編譯器。例如: 自動並行化編譯器經常採用一種高階語言作為輸入，轉換其中的代碼，並用並行代碼注釋對它進行注釋（如OpenMP）或者用語言構造進行注釋（如FORTRAN的DOALL指令）。
預處理器（preprocessor）
作用是通過代入預定義等程序段將源程序補充完整。
編譯器前端（frontend）
前端主要負責解析（parse）輸入的源代碼，由語法分析器和語意分析器協同工作。語法分析器負責把源代碼中的『單詞』（Token）找出來，語意分析器把這些分散的單詞按預先定義好的語法組裝成有意義的表達式，語句 ，函數等等。 例如「a = b + c;」前端語法分析器看到的是「a， =， b ， +， c;」，語意分析器按定義的語法，先把他們組裝成表達式「b + c」，再組裝成「a = b + c」的語句。 前端還負責語義（semantic checking）的檢查，例如檢測參與運算的變數是否是同一類型的，簡單的錯誤處理。最終的結果常常是一個抽象的語法樹（abstract syntax tree，或 AST），這樣後端可以在此基礎上進一步優化和處理。
編譯器後端（backend）
編譯器後端主要負責分析，優化中間代碼（Intermediate representation）以及生成機器代碼（Code Generation）。
一般說來所有的編譯器分析，優化，變型都可以分成兩大類：函數內（intraproceral）還是函數之間（interproceral）進行。很明顯，函數間的分析，優化更准確，但需要更長的時間來完成。