Linux环境下mips-gcc编译

背景

在之后的学习中，需要在自己的mips架构cpu上编写一系列工具。不想使用mips汇编代码编写这些工具，希望使用c语言编写，并编译为mips机器语言。所以这次编译没有编译c库（不能使用自带的头文件），仅仅编译了gcc编译器。

搭建环境

系统：Ubuntu 16.04 LTS版本

前期准备

在主目录~下进行编译。
编译好的文件放在（安装在）~/gcc-mips文件夹下

1、从镜像源上下载binutils

使用中科大镜像源

sudo wget http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/binutils/binutils-2.29.tar.xz

（一开始以为2.9版本是最高的，因为它排列在镜像源文件列表的最后，后来发现是98年的......，编译时会出错）

binutils包括as， ld， objdump，objcopy等有用的工具，as是Assembler，ld是linker，由于我们想要将c语言编译为mips机器码，我们需要as和ld支持mips架构，而系统自带的仅支持x86

2、从镜像源上下载gcc源代码

sudo wget http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/gcc/gcc-7.2.0/gcc-7.2.0.tar.xz

3、从镜像源上下载gmp，mpc，mpfr

编译gcc时需要这些源代码（否则编译gcc时在configure会出错），可以在编译完binutils后做

sudo wget http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/gmp/gmp-6.1.2.tar.xz
sudo wget http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/mpc/mpc-1.0.3.tar.gz
sudo wget http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/mpfr/mpfr-3.1.6.tar.xz

4、解压

tar -xvf gcc-7.2.0.tar.xz
tar -xvf binutils-2.29.tar.xz
tar -xvf gmp-6.1.2.tar.xz
tar -xvf mpc-1.0.3.tar.gz
tar -xvf mpfr-3.1.6.tar.xz

编译binutils

1、进入binutils文件夹，并进行配置

cd binutils-2.29 
./configure --target=mips --prefix=主目录/mips-gcc (主目录替换为具体的主目录/home/xxx）

--target指定了目标的架构，--prefix指定了make install安装的地址。最后可执行程序会放在prefix/target/目录下，在这里是主目录/mips-gcc/mips目录下

如果configure阶段显示出错，可能是缺少某些程序，可以尝试根据错误信息用apt-get获取相应的程序

2、编译与安装

make -jN  (N替换为CPU核数*2）
make install

make所花时间大概在10分钟以内
完成后可以在/gcc-mips/mips中看到as，ar等程序

编译gcc

1、准备工作

我们先进入解压出来的gcc目录

cd gcc-7.2.0

gcc编译的过程中，会在gcc-7.2.0这个文件夹下寻找一系列程序的源代码进行编译，比如我们之前下载的gmp，mpc，mpfr等。接下来我们把之前解压出来的文件夹放到gcc-7.2.0目录下

mv -v ../gmp-6.1.2 gmp
mv -v ../mpfr-3.1.6 mpfr
mv -v ../mpc-1.0.3 mpc

2、配置

./configure --target=mips --prefix=主目录/mips-gcc

注意之前编译binutils生成的as，ar等执行文件需要放在prefix/target/bin目录下，在这里为主目录/mips-gcc/mips/bin目录下

3、编译

make的过程分为4部分

• Build host tools necessary to build the compiler.
• Build target tools for use by the compiler such as binutils (bfd, binutils, gas, gprof, ld, and opcodes) if they have been individually linked or moved into the top level GCC source tree before configuring.
• Build the compiler (single stage only).
• Build runtime libraries using the compiler from the previous step.

我们如果不需要C语言库文件的话只需要进行前3步
第一步ubuntu系统已经帮我们准备好了编译gcc需要的一系列程序
第二步在编译binutils时已经完成
我们仅需要编译compiler

make all-gcc -jN （N为CPU核数*2）
make install-gcc

make所花时间很长大概要一个小时多
之后在主目录/mips-gcc/bin下可以看见mips-gcc等工具

测试

测试用程序：

//a.c
void _start()
{
}

cd 主目录/mips-gcc/bin
mips-gcc a.c -S a.s 
//将C语言转为at&t格式的汇编程序
mips-gcc a.c -o a.out
 //将C语言转为elf格式的可执行文件
mips-objcopy -O binary -j.text a.out a.bin 
//将可执行文件中程序段提取出来以2进制形式放入a.bin文件中

可以使用软件查看a.s，a.bin中的内容

遗留问题

继续编译c语言运行库时出现了问题，怀疑是没有下载glibc。

参考资料：

https://gcc.gnu.org/install/
http://blog.csdn.net/poxiaozi6264/article/details/8041160