riscv各種版本gcc工具鏈編譯與安裝

原創 weiqi7777 2019-02-28 23:15

要學習riscv架構，首先第一步，要搞定riscv的gcc交叉編譯器。下面就對riscv的gcc交叉編譯器，進行詳細的介紹。

一、riscv gcc工具下載

Riscv的gcc交叉編譯器，以開源的方式託管在github上。鏈接如下：

https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain

該倉庫，裏面包含了一些子倉庫。

使用以下這個命令，將所有倉庫，都clone下來。

git clone --recursive https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain

以下是各個倉庫的github地址：

riscv-gcc

https://github.com/riscv/riscv-gcc

riscv-glibc

https://github.com/riscv/riscv-glibc

riscv-newlib

https://github.com/riscv/riscv-newlib

riscv-dejagnu

https://github.com/riscv/riscv-dejagnu

riscv-gdb

https://github.com/riscv/riscv-binutils-gdb.git

riscv-binutils

https://github.com/riscv/riscv-binutils-gdb.git

riscv-qemu

https://github.com/riscv/riscv-qemu.git

二、編譯riscv gcc

下載完畢後，就要開始編譯。首先在riscv-gnu-toolchain根目錄下，創建build目錄。用於編譯riscv gcc。

riscv gcc可以編譯成以下幾個版本

  • riscv32-unknown-elf-gcc

  • riscv64-unknown-elf-gcc

  • riscv32-unknown-linux-gnu-gcc

  • riscv64-unknown-linux-gnu-gcc

  • riscv64-multilib-elf-gcc

  • riscv64-liunx-multilib-gcc

以下編譯，是基於 riscv架構支持 imc三種指令集，來進行編譯的。如果想要支持其他的指令集，只需要修改 --with-arch選項。

1、riscv32-unknown-elf-gcc

該工具，針對於riscv32架構的編譯器，使用的C運行庫爲newlib。

執行以下命令：

../configure --prefix=/opt/riscv32 --with-arch=rv32imc --with-abi=xxx
make

--mabi可以選擇如下：

  • ilp32

  • ilp32f

  • ilp32d

編譯完成後，在/opt/riscv/bin目錄下，有riscv32-unknown-elf-gcc的所有工具。

通過 riscv32-unknown-elf-gcc -v命令，可以得到該工具鏈的配置信息。

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./riscv32-unknown-elf-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/riscv/libexec/gcc/riscv32-unknown-elf/8.2.0/lto-wrapper
Target: riscv32-unknown-elf
Configured with: /tools/riscv-gnu-toolchain-1/build/../riscv-gcc/configure --target=riscv32-unknown-elf --prefix=/opt/riscv --disable-shared --disable-threads --enable-languages=c,c++ --with-system-zlib --enable-tls --with-newlib --with-sysroot=/opt/riscv/riscv32-unknown-elf --with-native-system-header-dir=/include --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libgomp --disable-nls --src=../../riscv-gcc --enable-checking=yes --disable-multilib --with-abi=ilp32 --with-arch=rv32imc 'CFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medlow' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medlow'
Thread model: single
gcc version 8.2.0 (GCC)

可以看出:

--target=riscv32-unknown-elf： 指定工具爲riscv32-unknow-elf
--prefix=/opt/riscv32:  指定工具生成的目錄
--enable-languages=c,c++：  支持c，c++語言
--with-newlib:  c運行庫使用newlib
--with-abi=ilp32： 工具鏈支持的abi方式是ilp64
--with-arch=rv32imc:  工具鏈支持的riscv架構是 rv64imc

在build目錄下，有如下的文件夾和文件生成。

其中有newlib和newlib-nano，就表示c運行庫，就是用的newlib以及newlib-nano。

2、riscv64-unknown-elf-gcc

該工具，針對於riscv64架構的編譯器，使用的C運行庫爲newlib。

執行以下命令：

../configure --prefix=/opt/riscv64 --with-arch=rv64imc --with-abi=xxx
make

--with-abi可以選擇如下：

  • lp64

  • lp64f

  • lp64d

編譯完成後，在/opt/riscv64/bin目錄下，有riscv64-unknown-elf-gcc的所有工具。

使用 riscv64-unknown-elf-gcc -v 命令，可以得到該工具鏈的配置信息。

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./riscv64-unknown-elf-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/riscv64/libexec/gcc/riscv64-unknown-elf/8.2.0/lto-wrapper
Target: riscv64-unknown-elf
Configured with: /tools/riscv-gnu-toolchain-1/build/../riscv-gcc/configure --target=riscv64-unknown-elf --prefix=/opt/riscv64 --disable-shared --disable-threads --enable-languages=c,c++ --with-system-zlib --enable-tls --with-newlib --with-sysroot=/opt/riscv64/riscv64-unknown-elf --with-native-system-header-dir=/include --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libgomp --disable-nls --src=../../riscv-gcc --enable-checking=yes --disable-multilib --with-abi=lp64 --with-arch=rv64imc 'CFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medlow' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medlow'
Thread model: single
gcc version 8.2.0 (GCC)

可以看出:

--target=riscv64-unknown-elf： 指定工具爲riscv64-unknow-elf
--prefix=/opt/riscv64:  指定工具生成的目錄
--enable-languages=c,c++：  支持c，c++語言
--with-newlib:  c運行庫使用newlib
--with-abi=lp64： 工具鏈支持的abi方式是lp64
--with-arch=rv64imc:  工具鏈支持的riscv架構是 rv64imc

在build目錄下，有如下的文件夾和文件生成。

其中有newlib和newlib-nano，就表示c運行庫，就是用的newlib以及newlib-nano。

3、riscv32-unknown-linux-gnu-gcc

該工具，針對於riscv32架構的編譯器，使用的C運行庫爲linux中的標準glibc。

執行以下命令：

../configure --prefix=/opt/riscv32-linux --with-arch=rv32imc --with-abi=xxx --enable-linux
make linux

--with-abi可以選擇如下：

  • lp64

  • lp64f

  • lp64d

編譯完成後，在/opt/riscv32-linux/bin目錄下，有riscv32-unknown-linux-gnu-gcc的所有工具。

使用 riscv32-unknown-linux-gnu-gcc -v 命令，可以得到該工具鏈的配置信息。

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./riscv32-unknown-linux-gnu-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/riscv-linux/libexec/gcc/riscv32-unknown-linux-gnu/8.2.0/lto-wrapper
Target: riscv32-unknown-linux-gnu
Configured with: /tools/riscv-gnu-toolchain-1/build/../riscv-gcc/configure --target=riscv32-unknown-linux-gnu --prefix=/opt/riscv-linux --with-sysroot=/opt/riscv-linux/sysroot --with-newlib --without-headers --disable-shared --disable-threads --with-system-zlib --enable-tls --enable-languages=c --disable-libatomic --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libgomp --disable-nls --disable-bootstrap --src=../../riscv-gcc --enable-checking=yes --disable-multilib --with-abi=ilp32 --with-arch=rv32imc 'CFLAGS_FOR_TARGET=-O2  -mcmodel=medlow' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-O2  -mcmodel=medlow'
Thread model: single
gcc version 8.2.0 (GCC)

可以看出:

--target=riscv32-unknown-linux-gnu： 指定工具爲riscv32-unknow-linux-gnu
--prefix=/opt/riscv-linux:  指定工具生成的目錄
--enable-languages=c,c++：  支持c，c++語言
--with-abi=ilp32： 工具鏈支持的abi方式是ilp32
--with-arch=rv32imc:  工具鏈支持的riscv架構是 rv32imc

雖然有--with-newlib配置選項，但是編譯卻不會有newlib編譯，而有glibc編譯。因爲使用的是make linux進行編譯。也可以在configure階段，加上--enable-linux選項。

在build目錄下，有如下文件以及文件夾：

可以看出，用的c運行庫是glibc。

4、riscv64-unknown-linux-gnu-gcc

該工具，針對於riscv64架構的編譯器，使用的C運行庫爲linux中的標準glibc。

執行以下命令：

../configure --prefix=/opt/riscv64-linux --with-arch=rv64imafdc --with-abi=xxx --enable-linux
make linux

--with-abi可以選擇如下：

  • lp64

  • lp64f

  • lp64d

編譯完成後，在/opt/riscv64-linux/bin目錄下，有riscv64-unknown-linux-gnu-gcc的所有工具。

使用 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -v 命令，可以得到該工具鏈的配置信息。

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./riscv64-unknown-linux-gnu-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/riscv64-linux/libexec/gcc/riscv64-unknown-linux-gnu/8.2.0/lto-wrapper
Target: riscv64-unknown-linux-gnu
Configured with: /tools/riscv-gnu-toolchain-1/build/../riscv-gcc/configure --target=riscv64-unknown-linux-gnu --prefix=/opt/riscv64-linux --with-sysroot=/opt/riscv64-linux/sysroot --with-newlib --without-headers --disable-shared --disable-threads --with-system-zlib --enable-tls --enable-languages=c --disable-libatomic --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libgomp --disable-nls --disable-bootstrap --src=../../riscv-gcc --enable-checking=yes --disable-multilib --with-abi=lp64d --with-arch=rv64imafdc 'CFLAGS_FOR_TARGET=-O2  -mcmodel=medlow' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-O2  -mcmodel=medlow'
Thread model: single
gcc version 8.2.0 (GCC)

可以看出：

--target=riscv64-unknown-linux-gnu： 指定工具爲riscv64-unknow-linux-gnu
--prefix=/opt/riscv64:  指定工具生成的目錄
--enable-languages=c,c++：  支持c，c++語言
--with-abi=lp64d： 工具鏈支持的abi方式是lp64d
--with-arch=rv64imafdc:  工具鏈支持的riscv架構是 rv64imafdc

雖然有--with-newlib配置選項，但是編譯卻不會有newlib編譯，而是有glibc編譯。因爲使用的是make linux進行編譯。也可以在configure階段，加上--enable-linux選項。

在build目錄下，有如下文件以及文件夾：

可以看出，用的c運行庫是glibc。

5、riscv64-linux-multilib

在編譯riscv工具鏈的時候，可以編譯multilib版本的gcc，這樣這個工具，可以同時支持32位和64位。

執行以下命令：

../configure --prefix=/opt/riscv-linux-multilib --enable-multilib --target=riscv64-linux-multilib
make linux

編譯完成後，在/opt/riscv64-linux/bin目錄下，有riscv64-linux-multilib -gcc的所有工具。

雖然有通過--target指定，但是生成的工具鏈名字還是riscv64-unknow-linu-gnu-gcc。

使用 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -v 命令，可以得到該工具鏈的配置信息。

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./riscv64-unknown-linux-gnu-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/riscv-multilib/libexec/gcc/riscv64-unknown-linux-gnu/8.2.0/lto-wrapper
Target: riscv64-unknown-linux-gnu
Configured with: /tools/riscv-gnu-toolchain-1/build/../riscv-gcc/configure --target= riscv64-linux-multilib --prefix=/opt/riscv-linux-multilib --with-sysroot=/opt/riscv-linux-multilib/sysroot --with-newlib --without-headers --disable-shared --disable-threads --with-system-zlib --enable-tls --enable-languages=c --disable-libatomic --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libgomp --disable-nls --disable-bootstrap --src=../../riscv-gcc --enable-checking=yes --enable-multilib --with-abi=lp64d --with-arch=rv64imafdc 'CFLAGS_FOR_TARGET=-O2  -mcmodel=medlow' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-O2  -mcmodel=medlow'
Thread model: single

可以看出：

--target= riscv64-linux-multilib： 指定工具爲riscv64-linux-multilib
--prefix=/opt/riscv-linux-multilib:  指定工具生成的目錄
--enable-languages=c,c++：  支持c，c++語言
--with-abi=lp64d： 工具鏈支持的abi方式是lp64d
--with-arch=rv64imafdc:  工具鏈支持的riscv架構是 rv64imafdc
--enabl-multilib: 啓動 multilib

對於riscv64-linux-multilib-gcc編譯器，可以通過以下選項，來決定生成的程序是32位版本還是64位版本：

  • -march=rv32: 32位版本
  • -march=rv64: 64位版本

6、riscv64-multilib-elf-gcc

在裸機編譯riscv工具鏈的時候，可以編譯multilib版本的gcc，這樣這個工具，可以同時支持32位和64位。

執行以下命令：

../configure --prefix=/opt/riscv64-multilib-elf --enable-multilib --target=riscv64-multilib-elf
make

編譯完成後，在/opt/ riscv64-multilib-elf /bin目錄下，有riscv64-multilib-elf-gcc的所有工具。

雖然有使用--target指定，但是生成的編譯器還是riscv64-unknown-elf-gcc。

使用 riscv64-unknown-elf-gcc -v 命令，可以得到該工具鏈的配置信息。

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./riscv64-unknown-elf-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/riscv64-multilib-elf/libexec/gcc/riscv64-unknown-elf/8.2.0/lto-wrapper
Target: riscv64-unknown-elf
Configured with: /tools/riscv-gnu-toolchain-1/build/../riscv-gcc/configure --target=riscv64-multilib-elf --prefix=/opt/riscv64-multilib-elf --disable-shared --disable-threads --disable-tls --enable-languages=c,c++ --with-system-zlib --with-newlib --with-sysroot=/opt/riscv64-multilib-elf/riscv64-unknown-elf --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libgomp --disable-nls --src=../../riscv-gcc --enable-checking=yes --enable-multilib --with-abi=lp64d --with-arch=rv64imafdc 'CFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medlow' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medlow'
Thread model: single
gcc version 8.2.0 (GCC)

可以看出：

--target=riscv64-multilib-elf： 指定工具爲riscv64-multilib-elf
--prefix=/opt/riscv64-multilib-elf:  指定工具生成的目錄
--enable-languages=c,c++：  支持c，c++語言
--with-abi=lp64d： 工具鏈支持的abi方式是lp64d
--with-arch=rv64imafdc:  工具鏈支持的riscv架構是 rv64imafdc
--enable-multilib:  啓用multilib

對於riscv64-multilib-elf-gcc編譯器，可以通過以下選項，來決定生成的程序是32位版本還是64位版本：

  • -march=rv32: 32位版本
  • -march=rv64: 64位版本

三、riscv-none-embed-gcc

專門爲嵌入式使用的gcc交叉編譯工具鏈。官方網站：

https://gnu-mcu-eclipse.github.io/toolchain/riscv/

可以直接下載linux的二進制執行程序，以及windows的安裝包。這個一般要搭配GNU MCU eclipse工具一起使用。

因爲這個工具，直接提供執行程序，因此就不介紹了。

四、總結

riscv的gcc編譯器，分爲2大類：

  • 裸機： unknown-elf，none-embed

  • linux： linux

除了none-embed編譯器，對於每一類，如果禁用multilib，那麼又分爲32位版本和64位版本。如果使能multilib，那麼就只有一個版本，但是這個版本工具，可以同時支持32位和64位。

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