도대체 크로스 컴파일러 툴 체인 이란 무엇인가?(1) -유영창

초보자 아닌 분은 보지 마십시오...

1. 글을 시작 하며

이글은 임베디드 리눅스의 초보자를 위한 글입니다.
(이미 알고 계신분은 물러 가십시오... ^^ )

이글의 내용 중 일부는 저의 잘못된 경험에 의해서 오류가 있을 수
있읍니다.

오류를 발견하시면 바로 지적을 부탁 드립니다.

이글은 임베디드 시스템에 리눅스를 사용하기 위해서 사용되는
크로스 컴파일 환경에 대한 간단한 소개 글이지 설치 방법에
대한 글이 아님을 미리 말씀 드립니다.

2. 크로스 컴파일러란?

대부분의 프로그래머들은 PC 라는 동일한 환경에서 프로그램을
작성하실 겁니다.

PC에서 프로그램을 짜고 컴파일 하고, 실행 화일을 PC에서 수행 합니다.

이렇게 동일한 환경에서 동작 되는 컴파일러와 이 컴파일러에서
생성된 실행화일을 동일한 환경에서 수행 한다면 이때의 컴파일러를
네이티브( native ) 컴파일러라고 합니다.

이와 반대로 컴파일러가 동작하는 시스템과 컴파일러에 의해서 생성된
실행화일이 동작하는 시스템이 다를 때 이 컴파일러를 크로스(cross)
컴파일러라고 합니다.

여러분이 임베디드 시스템에 동작하는 프로그램을 작성한다면
당연히 크로스 컴파일러 환경을 구축해야 합니다.

개발 환경은 PC 일것이고 실행 화일이 동작하는 시스템은
다른 CPU 구성을 갖는 임베디드 시스템일 것이기 때문입니다.

그렇다고 모든 임베디드 시스템에 동작하는 프로그램들이 크로스
컴파일 환경을 필요로 하는 것은 아닙니다.

PC와 같은 구조를 갖는 임베디드 리눅스 시스템을 만든다면
PC의 네이티브 컴파일러에서 만들어진 실행화일이 그대로
수행될 수 있기 때문입니다.

하지만 임베디드 시스템 대부분이 저렴한 가격대를 요구하거나,
또는 특수한 기능을 수행하는 구조를 가지기 때문에 이런 경우는
조금 드믄 편입니다.

그래도 개발 프로세스를 빠르게 진행하기 위해서 익숙한 PC 구조를
사용하는 경우도 요즈음은 많아 지는 추세인것 같습니다.

어찌되었든 크로스 컴파일 환경에서의 개발은
윈도우 개발자 입장에서 보면 매우 열악한 개발 환경이 됩니다.

돈이 많은 회사야 좋은 개발 툴을 사서 이런 열악한 환경을
일부 개선하기는 하지만 그래도 열악하기는 마찬가지 입니다.

가장 큰 이유는 컴파일이 끝난후 실행 화일을 즉시 시험하지
못하기 때문입니다.

그외에도 개발하기 위해서 손가락이 무척 바빠지는 것도
한 요인입니다. 단순하게 마우스 클릭 한번으로 수행되는
GUI 컴파일러에 익순한 분들이 타자를 치는 것은 무척 힘든
것입니다.

그래도 리눅스에서 크로스 컴파일러를 사용하는 것에는 이유가
있읍니다.

3. 리눅스와 gcc

지금은 많은 분들이 임베디드 시스템 개발에 리눅스를
사용되고 있다는 것을 알고 있읍니다.

하지만 그 이유가 리눅스 커널을 임베디드 시스템에 탑제하기
때문이라고 알고 계신다면 잘못 알고 계신 겁니다.

임베디드 시스템 개발 환경으로 리눅스를 사용하는 근본적인
이유는 gcc라는 막강한 컴파일러가 있기 때문입니다.

리눅스만 사용하시는 분이라면 리눅스 프로그램 개발을 위해서
당연히 gcc라는 컴파일러를 사용합니다.

그래서 gcc라는 것이 그냥 리눅스용 컴파일러라고 알고 있읍니다.

하지만 gcc는 그렇게 단순한 컴파일러가 아닙니다.

또한 gcc는 그냥 i386 프로세서에서 동작하는 실행화일을 만들어
내는 컴파일러도 아닙니다.

현재 존재 하는 컴파일러 중에서 가장 많은 프로세서를 지원하는 컴파일러가
바로 gcc입니다.

gcc 컴파일러의 패케지는 이미 전세계에 동작되는 대부분의 프로세서를
지원하기 위한 준비를 갖추고 있읍니다.

더구나 공짜입니다. !!!

하지만 여러분은 이런 gcc가 어떻게 다른 CPU를 지원하게 할 수 있는지에
대해서는 모를 겁니다.

그냥 gcc 명령을 치면 i386 코드가 생성되기 때문입니다.


3. 크로스 컴파일러와 gcc 소스 패케지

gcc에서 i386 이외의 실행화일을 만들기 위해서는 리눅스에 이미 설치된
gcc란 컴파일러는 소용이 없읍니다.

몇 가지 옵션만 바꾸어서 gcc 수행한다고 i386 이외의 프로세서를 지원하는
코드가 생성되는 것은 아닙니다.

애초에 다른 프로세서에서 동작 될 수 있는 실행화일을 만들수 있겠금 gcc를
만들어야 하는 것입니다.

그렇다고 기존에 i386에서 동작하는 gcc를 아예 다른 프로세서에서 동작하는
실행화일을 만드는 gcc로 바꾸어 버리면 문제가 됩니다.

그 뒤로는 i386에 동작하는 어떤 프로그램도 만들 수 없기 때문입니다.

그래서 보통은 gcc의 이름을 조금 바꿉니다.

예를 들어 arm 계열의 프로세서에서 동작하는 실행 프로그램을 만들기 위해서
사용하는 gcc는 arm-linux-gcc라는 이름을 가집니다.

이름이 다른 이 두 컴파일러는 전혀 다른 컴파일러가 아닌 똑같은 gcc인 것입니다
단지 gcc는 i386 프로세서에서 수행되는 코드를 만들어 내는 컴파일러이고
arm-linux-gcc라는 것은 arm 프로세서에서 동작되는 코드를 만들어 내는 컴파일러
일 뿐입니다.

관행적으로 네이티브용 컴파일러가 보통 gcc가 되고 크로스 컴파일러는 gcc
앞에 접두사를 붙입니다.

만약 알파 프로세서 동작하는 gcc에서 i386 계열의 실행 코드를 만드는 크로스
컴파일러는 i386-linux-gcc가 될 것입니다. ( 확인하지 않았읍니다. ^^ )

어찌되었든 둘 다 동일하게 gcc란 패케지에서 파생한 컴파일러인 것입니다.

자....

제가 자꾸 gcc 패케지라는 말을 쓰고 있읍니다.
이 gcc 패케지라는 것이 무엇일까요?

윈도우에서 델파이라는 개발 툴을 구매해서 설치하면 단순하게 델파이 컴파일러
만 설치되는 것이 아닙니다. 개발하기 위한 이것저것들이 설치 됩니다.

이와 동일한 개념으로 gcc 패케지란 컴파일을 하기 위한 이런 저런 것을 모두 담은 것을
말 하는 것입니다.

윈도우에서와 달리 리눅스에서는 패케지들이 소스로 구성되어 있읍니다.
그래서 이런 것을 gcc를 예를 들면 gcc 소스 패케지 라고 말합니다.

또 여러분이 착각하는 것중 하나가 gcc가 단순하게 c 컴파일러라고 알고 있는데
정확하게 이야기 하면 c 컴파일러가 아닙니다. c++ 소스를 컴파일
할때도 역시 gcc 를 사용합니다. 어셈블러를 컴파일 할때도 gcc를 사용할수
있읍니다.

그래서 gcc 소스 패케지에는 c 이외의 몇가지 컴파일러들이 더 들어 있읍니다.

어찌되었든 gcc 소스 패케지란 gcc 컴파일러를 만들수 있는 소스로 구성된 것을
말 합니다.

이 gcc 소스 패케지를 이용하여 원하는 프로세스 지원 크로스(또는 네이티브)
컴파일러를 만드는 것입니다.

그런데 아주 모순 된 것 중 하나는 gcc를 만들기 위해서는 gcc가 필요하다는
점입니다. 왜냐하면 gcc 소스 패케지이기 때문입니다.

하지만 이점은 여기에서 문제 삼지 않으려 합니다.
여러분의 리눅스에는 당연히 gcc 컴파일러가 이미 설치되어 있기 때문입니다.