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1. 场景描述
在Ubuntu 24.04.1 LTS x86_64架构下交叉编译能跑在aarch64架构下裸机程序，遇到缺aarch64-none-elf-gcc的情况，做此记录。
2. aarch64-none-elf-gcc与aarch64-linux-gnu-gcc
- 运行环境
- aarch64-none-elf-gcc 生成的代码是 裸机程序（不依赖操作系统），适用于编写 OS 内核、Bootloader、嵌入式软件。
- aarch64-linux-gnu-gcc 生成的代码依赖 GNU/Linux 运行环境，适用于 Linux 平台的应用开发。
- 标准库
- aarch64-none-elf-gcc 可能使用 newlib 或者 没有标准 C 库，因为裸机环境中通常没有 glibc。
- aarch64-linux-gnu-gcc 依赖 glibc 或者 musl，适用于 Linux 用户态开发。
- 链接方式
- aarch64-none-elf-gcc 不会 链接 Linux 运行时 (glibc)，通常使用裸机运行时或者手写的 start-up 代码。
- aarch64-linux-gnu-gcc 需要 兼容 Linux 的 glibc 运行库，可以运行在 Linux 发行版上。
- 适用场景
- 编写 AArch64 内核、Bootloader、裸机程序：用 aarch64-none-elf-gcc。
- 编写 Linux 用户态程序（比如运行在 ARM 服务器上的 C 代码）：用 aarch64-linux-gnu-gcc。
差别汇总如下表所示：
| 编译器 | 目标架构 | 运行环境 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| aarch64-none-elf-gcc | AArch64 | 裸机（bare-metal） | 无操作系统 用于编译嵌入式系统、OS 内核、Bootloader |
| aarch64-linux-gnu-gcc | AArch64 Linux | 用户空间 | 用于编译 Linux 应用程序、库 |
3. 安装配置
3.1 aarch64-linux-gnu-gcc
在Ubuntu 24.04.1 LTS需要aarch64-linux-gnu-gcc编译器，仅仅需要通过apt进行包安装即可
apt-get install gcc-aarch64-linux-gnu
提供的命令如下图所示：
3.2 aarch64-none-elf-gcc
3.2.1 工具链下载
下载地址：
https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads
根据实验平台（x86_64上交叉编译AArch64）需要下载相关版本
wget https://developer.arm.com/-/media/Files/downloads/gnu/14.2.rel1/binrel/arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64-none-elf.tar.xz
3.2.2 配置环境变量
解压
xz -d arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64-none-elf.tar.xz
tar -xvf arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64-none-elf.tar -C /opt/
设置环境变量
vim ~/.bashrc
export TOOLCHAIN=/opt/arm-gnu-toolchain-14.2.rel1-x86_64-aarch64-none-elf
export PATH=$PATH:$TOOLCHAIN/bin
使环境变量生效
source .bashrc
提供的命令如下图所示：
现在就可以基于aarch64-none-elf-gcc编译器交叉编译aarch64裸机程序了。
注：ELF（Executable and Linkable Format），ELF（可执行与可链接格式）是一种 文件格式，用于存储可执行文件、目标文件、共享库 和 核心转储（core dump）。它是 Linux 及大多数 Unix 系统 上的标准可执行文件格式。