c - 相同(几乎)的 ELF header ，但可执行文件不会在彼此的系统上运行

Question

我正在尝试为我拥有的小型嵌入式设备编译几个程序。它是一个 Little-endian MIPS (mipsel) 处理器。我通过 telnet 和内置的 ftp 客户端从中检索了这个可执行文件:

root@debian-mipsel:/home/user/wansview/devel# readelf -h unzip1 
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              EXEC (Executable file)
  Machine:                           MIPS R3000
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x401cc0
  Start of program headers:          52 (bytes into file)
  Start of section headers:          169960 (bytes into file)
  Flags:                             0x10001007, noreorder, pic, cpic, o32, mips2
  Size of this header:               52 (bytes)
  Size of program headers:           32 (bytes)
  Number of program headers:         6
  Size of section headers:           40 (bytes)
  Number of section headers:         24
  Section header string table index: 23

root@debian-mipsel:/home/user/wansview/devel# file unzip1
unzip1: ELF 32-bit LSB executable, MIPS, MIPS-II version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), stripped

然后我下载了 Debian 的 MIPSEL 版本，并在 QEMU 中运行它。当我运行上面检索到的程序时，我得到:

root@debian-mipsel:/home/user/wansview/devel# ./unzip1
-bash: ./unzip1: No such file or directory

据我所知，这意味着它不是正确的平台。尽管如此，我还是顽固地编译了一个小的 hello world 来比较 ELF 和文件信息。我的 hello world 在 Debian MIPSEL 中运行良好，但也在嵌入式设备上返回 No such file or directory。 readelf 和 file 的输出非常相似:

root@debian-mipsel:/home/user/wansview/devel# readelf -h hello
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              EXEC (Executable file)
  Machine:                           MIPS R3000
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x400740
  Start of program headers:          52 (bytes into file)
  Start of section headers:          3652 (bytes into file)
  Flags:                             0x10001005, noreorder, cpic, o32, mips2
  Size of this header:               52 (bytes)
  Size of program headers:           32 (bytes)
  Number of program headers:         10
  Size of section headers:           40 (bytes)
  Number of section headers:         36
  Section header string table index: 35

root@debian-mipsel:/home/user/wansview/devel# file hello
hello: ELF 32-bit LSB executable, MIPS, MIPS-II version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.26, BuildID[sha1]=0xeb3877062337a3dfd15cc09305691685ac0e8c57, with unknown capability 0xf41 = 0x756e6700, with unknown capability 0x70100 = 0x1040000, stripped

我试图更好地理解我的两个系统有何不同以及为什么可执行文件不能在两个系统上运行。是否有任何标志可以添加到 gcc 以成功编译嵌入式设备？

关于设备的更多信息

# cat /proc/cpuinfo
system type             : Ralink SoC
processor               : 0
cpu model               : MIPS 24K V4.12
BogoMIPS                : 239.10
wait instruction        : yes
microsecond timers      : yes
tlb_entries             : 32
extra interrupt vector  : yes
hardware watchpoint     : yes
ASEs implemented        : mips16 dsp
VCED exceptions         : not available
VCEI exceptions         : not available

关于 Debian MIPSEL 的更多信息

(在 debian-mipsel 上编译的二进制文件不会在目标嵌入式设备上运行)

root@debian-mipsel:/home/user/wansview/devel# cat /proc/cpuinfo 
system type     : MIPS Malta
processor       : 0
cpu model       : MIPS 24Kc V0.0  FPU V0.0
BogoMIPS        : 1038.33
wait instruction    : yes
microsecond timers  : yes
tlb_entries     : 16
extra interrupt vector  : yes
hardware watchpoint : yes, count: 1, address/irw mask: [0x0ff8]
ASEs implemented    : mips16
shadow register sets    : 1
kscratch registers  : 0
core            : 0
VCED exceptions     : not available
VCEI exceptions     : not available

关于 Aboriginal Linux Mipsel 的更多信息

(在 Aboriginal Linux 上编译的二进制文件将在嵌入式设备上运行，并且它可以运行从设备检索的二进制文件。我对它不满意，因为它没有 make以及编译大型应用程序所需的其他工具)

(mipsel:1) /home/wansview # cat /proc/cpuinfo 
system type     : MIPS Malta
machine         : Unknown
processor       : 0
cpu model       : MIPS 24Kc V0.0  FPU V0.0
BogoMIPS        : 1013.76
wait instruction    : yes
microsecond timers  : yes
tlb_entries     : 16
extra interrupt vector  : yes
hardware watchpoint : yes, count: 1, address/irw mask: [0x0ff8]
isa         : mips1 mips2 mips32r1 mips32r2
ASEs implemented    : mips16
shadow register sets    : 1
kscratch registers  : 0
core            : 0
VCED exceptions     : not available
VCEI exceptions     : not available

LDD

这是 ldd 在 aboriginal linux 和 debian mipsel 上针对我的 hello world 和 unzip1 运行的截图>。 Aboriginal Linux 可以很好地运行从设备检索到的应用程序，如果我在 Aboriginal Linux 下编译，我可以在嵌入式设备上运行生成的二进制文件。我对 Aboriginal 不满意的原因是它没有 GNU make 和其他适用于大型应用程序的有用工具，而且没有简单的方法来实现它们。

Answer 1

您显然需要一个不同的工具链。在您的 Debian-mipsel 上，您的工具链使用 glibc 而您的目标使用 uClibc .

所以，也许您想使用 Buildroot 自己生成它:

wget http://buildroot.uclibc.org/downloads/buildroot-2014.11.tar.gz
tar zxf http://buildroot.uclibc.org/downloads/buildroot-2014.11.tar.gz
cd buildroot-2014.11

预配置 mipsel 的技巧，R1 没有 soft-float(我的意愿，检查你的):

cat <<_EOF > .config
BR2_HAVE_DOT_CONFIG=y
BR2_mipsel=y
BR2_ARCH="mipsel"
BR2_ENDIAN="LITTLE"
BR2_GCC_TARGET_ARCH="mips32"
BR2_GCC_TARGET_ABI="32"
BR2_ARCH_HAS_ATOMICS=y
BR2_mips_32=y
# BR2_MIPS_SOFT_FLOAT is not set
BR2_MIPS_OABI32=y
_EOF

在Buildroot menuconfig中完成你的选择，但是你可以也可以通过 save 和 exit 保持这样。

make menuconfig   # tweak options at your will,
make -j8          # takes 8 minutes on my machine

然后，您的编译器可以在 ./output/host/usr/bin 中找到

一个真实的例子:

echo '#include <stdio.h>                                                                                                                                                                   
 int main(int argc, char* argv[]) {
     printf("Hello World.\n");
     return 0;
 }' > hello.c

并用你全新的 uClibc GCC 编译器编译它

output/host/usr/bin/mipsel-buildroot-linux-uclibc-gcc -o hello hello.c

一瞥 hello 程序:(没有时间修复我的 ldd...)

$ file hello
hello: ELF 32-bit LSB executable, MIPS, MIPS32 version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), not stripped
$ strings hello | grep "lib.*so*"
/lib/ld-uClibc.so.0
libgcc_s.so.1
libc.so.0

使用工具链完成并编译您的程序。现在您有时间了 :-) 看看 Buildroot 提供了什么:许多架构中的嵌入式系统的完整分布(在 output/target/ 中)。

编辑:更好的执行机会

您可以静态链接您的程序，以最大限度地提高在任何目标上运行您的代码的机会。

$ output/host/usr/bin/mipsel-linux-gcc -Wall -o hello -static hello.c
$ file ./hello
./hello: ELF 32-bit LSB executable, MIPS, MIPS32 version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), not stripped

现在，由于该静态版本不再依赖于任何外部库(这里只有 uClibc)，这个 MIPS 可执行文件甚至可以在我的 x86_64 机器上运行(感谢 binfmt 和 Qemu):

$ uname -mo   
x86_64 GNU/Linux
$ ./hello
Hello World.

干杯。