1.2.1 編譯器的選擇和安裝

由于我們的操作系統需要運行在ARM體系結構中。因此，在琳瑯滿目的ARM編譯器中選擇出一款，用來編譯操作系統源程序，就成為了必須先要解決的問題。于是我們選擇了GCC。

GCC的大名，相信讀者應該都會如雷貫耳。簡單地說，GCC就是由GNU基金會組織開發的一套開源的編譯器。根據相關許可，我們可以自由地下載和使用這套編譯器，可以隨意地修改和重新發布它的源代碼，整個過程不需要付一分錢或承擔任何責任。這就是我們選擇GCC作為開發工具的一個最主要的原因。

GCC的免費獲得和使用并不等于質量低劣或功能欠缺。它的功能不遜于任何一款商用ARM編譯器。這也是我們選擇GCC作為操作系統開發工具的第二個原因。

接下來我們就來介紹一下GCC編譯器的安裝過程。

GCC是源碼開放的，所以理論上，我們完全可以去網站上下載GCC源代碼，然后在本地進行編譯，生成一個能夠編譯ARM體系結構下程序的工具。

這個過程聽起來似乎輕而易舉，但做起來卻沒有那么容易。況且也沒有太大的必要自己生成編譯器。因此，本書不會對這一部分內容進行介紹。如果讀者確實對自己構建編譯器很感興趣，可以去“www.leeos.org”上翻閱相關文檔。

其實，這個問題遠遠沒有那么復雜。編譯器也只不過是一套軟件而已，別人編譯好的，拿到我們的系統中一樣可以使用。

通常我們會看到網上有許多名為“arm-Linux-gcc”或“arm-elf-gcc”的編譯工具。使用這些工具來編譯屬于我們自己的操作系統，基本上都是可以的。

讀者也許會提出這樣的疑問，為什么這些編譯器的名字有些與眾不同呢？其實，這些編譯器的命名方法有些約定俗成的規矩，例如，開頭的“arm”關鍵字表示該編譯器將生成ARM體系結構機器碼，而中間的“Linux”或“elf”則表示應用的目標平臺。一般說來，“Linux”關鍵字意味著該編譯器在編譯時針對Linux系統做了特定的優化，生成的代碼將更好地運行在Linux系統之中，而“elf”關鍵字則更適合生成通常的可執行程序代碼。對于我們自己的操作系統來說，使用“arm-elf-gcc”這套工具顯然更合適一些。與傳統的PC程序開發不同，嵌入式的開發過程通常都是在PC中對源代碼進行編譯，再將編譯生成的可執行程序放到嵌入式平臺中去運行，因此有人把這種編譯過程稱作交叉編譯或跨平臺編譯，而將一整套用于交叉編譯的工具稱為交叉編譯工具鏈。

為了方便讀者對本書代碼進行實踐，我們制作好了一套專門用于這套操作系統的編譯器，大家可以去“www.leeos.org”網站上下載使用。

需要注意的是，這樣的一套編譯工具只能用來編譯我們自己寫的操作系統，不能保證編譯其他ARM應用程序的正確性，包括Linux下的程序和內核。這是因為在制作這套工具的過程中，為了能讓編譯器盡可能小一些，我們沒有添加任何標準C函數庫和其他一些GCC擴展工具，對于我們自己的操作系統來說，這樣做并無問題。也就是說，通常情況下，一個操作系統的核心代碼并不需要第三方函數庫，但這個假設對于絕大多數應用程序來說卻并不成立。

當下載到某一個版本的交叉編譯工具之后，第一步要做的就是將其解壓。以我們所提供的交叉編譯工具鏈為例，Windows用戶可以運行如下命令。

命令1-1

   tar zxvf leeos_tools_for_Cygwin.tar.gz

當然這需要首先將下載的編譯工具復制到某一目錄中，如果讀者將Cygwin安裝到了C盤的話，這個目錄可以是“C:\Cygwin\usr”，然后打開Cygwin命令行，運行下面的命令。

命令1-2

   cd /usr

這樣，我們就可以使用命令1-1，將安裝工具解壓到“usr”目錄下。此時雖然解壓過程已經完成，但并不表示編譯器已經可以使用，我們還需運行如下命令才能將編譯器徹底地安裝到系統中。

命令1-3

   echo "PATH=\$PATH:/usr/leeos_tools_for_Cygwin/bin">>/etc/profile

對于Linux用戶，步驟基本是一樣的。但需要注意的是這些命令需要以超級用戶的身份去運行。使用命令1-4可以進行超級用戶的切換。

命令1-4

   su

使用su命令后，終端會提示輸入超級用戶密碼。用戶切換完成后，就可以使用cp命令將下載的編譯工具復制到“/usr”目錄中。

命令1-5

   cp /where/your/compiler/locate/leeos_tools_for_Linux.tar.gz /usr

接下來運行命令1-2，然后是命令1-1和命令1-3。注意，要將“leeos_tools_for_Cygwin”改成“leeos_tools_for_Linux”。重啟系統后，交叉編譯工具就可以使用了。