C语言开发项目往往需要标准c库的支持，它是一组一般用户常用的程序集。C库函数极大地方便了用户，同时也补充了c语言本身的不足，使用库函数，既可以提高程序的运行效率，也可以提高编程的质量。
作为一个C语言编译器，是需要支持C标准库的。同时，C库的实现也是与操作系统相关的，不同的操作系统，其实现是有差异的。笔者此处就arm交叉编译工具裸机newlib的构建作一个简单的介绍，使之既能支持Linux应用开发，又能支持标准裸机开发。

1、newlib概述

newlib是一个面向嵌入式系统的C库，目前由Red Hat维护。newlib相对常用于Linux的C库glibc，其实现了大部分的功能函数，但体积却小很多。尤其是newlib独特的体系结构，具体实现与操作系统分层，使之能够很好地进行配置，满足深度嵌入式系统的要求。由于专为嵌入式系统设计，newlib具有可移植性强、轻量级、速度快、功能完备等特点，已广泛应用于各种嵌入式系统中。

2、newlib构建

笔者的arm交叉编译工具链已经带有glibc，用于Linux的应用开发，但这个c库是无法用在裸机开发的，因为裸机没有Linux的实现。因此，主要是构建基于裸机的newlib，使工具链既能支持Linux应用开发，又能支持标准裸机开发。

newlib已经对arm有很好地支持了，因此不需要移植，直接进行编译即可。不同的配置选项，可以实现生成更小的c库，用于资源极度紧张的mcu应用。在编译裸机newlib时，必须已构架好交叉编译工具链，通常裸机newlib用arm-none-eabi裸机交叉编译工具链编译，可直接通过Linux应用交叉编译工具链的软链接来编译裸机。
在工具链目录下，执行如下的链接脚本即可(实现将arm-2014.05/bin目录下的各个工具生成一个对应的arm-none-eabi-开头的，实际上在第一节已经生成过了^_^):

#!/bin/bash
for file in $(ls arm-none-linux-gnueabi*)
do
ln -s $file arm-none-eabi${file#arm-none-linux-gnueabi}
done

2.1 下载源码

从newlib官网下载最新的源码并解压，笔者此处以newlib-2.2.0.20150924为例，在newlib源码目录下创建build目录，这个目录用来存放newlib配置文件以及作为安装路径。打开shell终端，cd进入到build目录。

SofTool.CN Notes:
newlib下载地址： https://sourceware.org/ftp/newlib/index.html

2.2 配置

newlib 必须先进行配置才能生成 makefile ，主要是配置目标应用、安装目录、编译选项等。
此处以配置s3c2416的裸机c库为例进行说明：

//配置:
./configure --targe=arm-none-eabi --prefix=/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924/build --with-newlib --enable-newlib-io-long-long --enable-newlib-register-fini --disable-newlib-supplied-syscalls --disable-nls --disable-multilib CFLAGS_FOR_TARGET='-Os -march=armv5t -mfloat-abi=soft -marm -mabi=aapcs-linux -ffunction-sections -fdata-sections'

SofTool.CN Notes:
--targe=arm-none-eabi //newlib从targe选项解析出目标配置为arm架构，无操作系统，加入相应的newlib编译目录。
--prefix //为newlib的配置安装目录

其中比较重要的编译选项变量CFLAGS_FOR_TARGET，采用-Os优化：
s3c2416为armv5t指令集，并且没有硬件除法、浮点，必须采用软浮点；
如果配置s5pv210的库；应配置成armv7-a指令，采用硬浮点；
库采用arm模式编译，二进制接口采用aapcs-linux。
可加入其它的配置参数，使生成的newlib库更微小，适应于cortex-m0等单片机应用方案中，相关的配置选项，请查阅相关的newlib资料。

2.3 编译

配置完后，在当前目录将生成makefile文件，在该目录make，即可进行编译newlib，因为各个版本交叉编译工具链编译选项等的差异，可能编译出错，根据出错信息进行更正即可。

SofTool.CN Notes:我遇到的错误
1、make时出错
make时出错：
make[3]: 正在进入目录 `/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924/etc'
/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924/missing makeinfo --split-size=5000000 --split-size=5000000 --no-split -I. -o standards.info ./standards.texi
WARNING: `makeinfo' is missing on your system.  You should only need it if
         you modified a `.texi' or `.texinfo' file, or any other file
         indirectly affecting the aspect of the manual.  The spurious
         call might also be the consequence of using a buggy `make' (AIX,
         DU, IRIX).  You might want to install the `Texinfo' package or
         the `GNU make' package.  Grab either from any GNU archive site.
make[3]: *** [standards.info] 错误 1
make[3]:正在离开目录 `/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924/etc'
make[2]: *** [info] 错误 1
make[2]:正在离开目录 `/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924/etc'
make[1]: *** [all-etc] 错误 2
make[1]:正在离开目录 `/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924'
make: *** [all] 错误 2
root@EU:/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924# apt-get install makeinfo正在读取软件包列表... 完成
正在分析软件包的依赖关系树       
正在读取状态信息... 完成       
E: 未发现软件包 makeinfo

解决办法：安装texinfo

root@EU:/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924# apt-get install texinfo
正在读取软件包列表... 完成
正在分析软件包的依赖关系树       
正在读取状态信息... 完成       
下列软件包是自动安装的并且现在不需要了：
  python-support language-pack-kde-en ipython language-pack-kde-zh-hans
  language-pack-kde-en-base kde-l10n-engb kde-l10n-zhcn python-simplegeneric
  python-decorator language-pack-kde-zh-hans-base
使用'apt-get autoremove'来卸载它们
建议安装的软件包：
  texlive-base texlive-latex-base texlive-generic-recommended
  texinfo-doc-nonfree
下列【新】软件包将被安装：
  texinfo
升级了 0 个软件包，新安装了 1 个软件包，要卸载 0 个软件包，有 324 个软件包未被升级。
需要下载 447 kB 的软件包。
解压缩后会消耗掉 1,192 kB 的额外空间。
获取：1 http://cn.archive.ubuntu.com/ubuntu/ precise/main texinfo i386 4.13a.dfsg.1-8ubuntu2 [447 kB]
下载 447 kB，耗时 5秒 (87.6 kB/s)
Selecting previously unselected package texinfo.
(正在读取数据库 ... 系统当前共安装有 167619 个文件和目录。)
正在解压缩 texinfo (从 .../texinfo_4.13a.dfsg.1-8ubuntu2_i386.deb) ...
正在处理用于 man-db 的触发器...
正在设置 texinfo (4.13a.dfsg.1-8ubuntu2) ...
root@EU:/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924# 

然后make clean,再重新configure,make 即可。

make clean

./configure --targe=arm-none-eabi --prefix=/home/arm/SoftWareBackUp/newlib-2.2.0.20150924/build --with-newlib --enable-newlib-io-long-long --enable-newlib-register-fini --disable-newlib-supplied-syscalls --disable-nls --disable-multilib CFLAGS_FOR_TARGET='-Os -march=armv5t -mfloat-abi=soft -marm -mabi=aapcs-linux -ffunction-sections -fdata-sections'

make

2.4 安装

编译完成后，执行make install，即可把编译好的newlib安装在build目录，build目录中包括include头文件目录以及lib目录。

make install

Eastar Notes:
我安装之后就可以在build目录看到以下2个文件夹了：

其中 arm-none-eabi 是我们需要重点关注的。

3、newlib使用

newlib安装后，会生成一个库对应的头文件目录和相应的静态库，其中库头文件声明对于标准c库均是一致的，可以直接使用交叉编译工具链默认的c库头文件。

SofTool.CN Notes:
头文件目录 指 arm-none-eabi/include
静态库 指 arm-none-eabi/lib

我们主要从newlib中提取出libc.a、libm.a、libnosys.a这三个库以供我们使用^_^。
在开发项目时，修改默认的C库路径，使之链接newlib即可。
libnosys.a由源码目录下\libgloss\libnosys源代码实现，为newlib操作系统接口层，基本为空实现，避免使用一些C库函数时的链接失败。在实现一些io操作、文件操作、内存分配、时间产生等需要操作系统调用。如果应用程序中未访问这些与系统调用相关的C库函数，无需libnosys.a。

4、结语

newlib可移植性强，在嵌入式中，各种架构交叉编译工具链也往往选newlib作为裸机开发的C库。作为开源的c库，可以实现在c库中进行跟踪调试，这是其它编译器(如MDK、IAR等)所不及的。