什么是交叉编译?
大家可以看这篇文章了解编译相关的知识,写的很不错:
交叉编译知识解析(一) —— 交叉编译和交叉工具链
为什么需要搭建RISC-V的交叉编译环境?
作为一个CPU或者SOC,需要在PC电脑编写程序烧写到我们所设计的RISC-V CPU中运行,那么就需要这个交叉编译环境去编写我们C程序编译成elf文件,同时也是为了在仿真期间实现编写C程序的测试用例;
riscv-gnu-toolchain是什么?
简单来说是RISCV的工具链,包含交叉编译工具:GCC;提供一些C运行库;还有用于调试GDB。。。
该工具链里面还有比较多的功能,详细自己慢慢研究,我目前研究也不是很深;
首先进入到home下,非用户home目录下,如图所示
创建Riscv_Tools文件夹,riscv工具链将会在改目录下进行,由于该路径普通用户无权限所以使用sudo并修改权限
sudo mkdir Riscv_Tools
sudo chmod 777 Riscv_Tools
cd Riscv_Tools
riscv-gnu-toolchain仓库在github上,但是国内git取下来很慢而且总是出错,尝试过VPN下载也会出问题,很无奈啊,这个工具链差不多又5个G大小,为了下一个正常的浪费了我差不多一周的时间。幸好gitee上有镜像,但是需要做一些修改才能下一个完整的,这都是坑;
这里先不下载里面的子项目:
git clone https://gitee.com/mirrors/riscv-gnu-toolchain.git
修改.gitmodules里面子库的链接地址,全部替换成我下面的:
cd riscv-gnu-toolchain
g .gitmodules
[submodule "riscv-binutils"]
path = riscv-binutils
url = https://gitee.com/mirrors/riscv-binutils-gdb.git
branch = riscv-binutils-2.36.1
[submodule "riscv-gcc"]
path = riscv-gcc
url = https://gitee.com/mirrors/riscv-gcc.git
branch = riscv-gcc-10.2.0
[submodule "riscv-glibc"]
path = riscv-glibc
url = http://sourceware.org/git/glibc
[submodule "riscv-dejagnu"]
path = riscv-dejagnu
url = https://gitee.com/mirrors/riscv-dejagnu.git
branch = riscv-dejagnu-1.6
[submodule "riscv-newlib"]
path = riscv-newlib
url = https://gitee.com/mirrors/riscv-newlib.git
branch = master
[submodule "riscv-gdb"]
path = riscv-gdb
url = https://gitee.com/mirrors/riscv-binutils-gdb.git
branch = fsf-gdb-10.1-with-sim
[submodule "qemu"]
path = qemu
url = https://gitee.com/mirrors/qemu.git
替换好后,执行下面两个命令,将子项目取下来;
git submodule sync
git submodule update --init --recursive
期间qemu可能有错误,同时因为最新qemu要求GCC版本很高,我Linux中安装EDA工具不能随便更新内核东西,所以下一个版本比较低的;
wget https://download.qemu.org/qemu-6.0.0.tar.xz
tar xvJf qemu-6.0.0.tar.xz
为了节省空间,可以将不需要的删除,建议先保留,整个环境搭建完成后再删除;
rm qemu-6.0.0.tar.xz
rm -r qemu
先将工具链的环境添加到我们bashrc中,在底部添加即可,记得source;
这里的相关路径决定后面的工具编译以及以后工具的调用,因此自己想要修改的需要注意;
#==================================================================================
# RISCV Tools
#==================================================================================
export RISCV=/home/Riscv_Tools
export QEMU_HOME=$RISCV/riscv-gnu-toolchain/qemu-6.0.0
PATH=$PATH:$RISCV/bin
PATH=$PATH:$QEMU_HOME/build/riscv32-linux-user
alias qemu32='qemu-riscv32';
alias rv32_elf='riscv32-unknown-elf-gcc';
先更新一下源,出现提示均输入选“y”回车
$ sudo yum install autoconf automake python3 libmpc-devel mpfr-devel gmp-devel gawk bison flex texinfo patchutils gcc gcc-c++ zlib-devel expat-devel
进入到/home/Riscv_Tools/riscv-gnu-toolchain目录下,执行以下命令,开始编译工具链,-j8使用8线程跑,这样快很多,这个根据自己实际情况设置,不设置默认1线程;
./configure --prefix=$RISCV --with-arch=rv32gc --with-abi=ilp32d
make -j8
–with-arch
指定RISCV平台所支持的模块化指令集组合。具体组合有
rv32i或rv64i加上标准扩展(a)Tomic(原子操作),(m)乘法和除法,(f)loat,(d)ouble,(c)压缩,或(g)一般用于MAFD。
–with-abi
支持的ABI有ilp32(32位软浮点)、ilp32d(32位硬浮点)、ilp32f(32位寄存器单精度,内存双精度,仅限小众使用)
同上操作
./configure --prefix=$RISCV --with-arch=rv32gc --with-abi=ilp32d
make linux -j8
这里出现问题,make版本过低,需要做一下升级
centos为了追求稳定性,很多工具版本比较低,遇到这种问题,自己升级一下就行,如下make版本还是3.8,需要做一下升级;
make -v
就在riscv-gnu-toolchain目录下,按照下面步骤安装make4.0即可;这里下载的make压缩包以及解压文件,在整个环境搭建完成后可以删除
#下载
wget http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/make/make-4.0.tar.gz
#解压
tar xf make-4.0.tar.gz
cd make-4.0/
#编译
./configure
make
make install
# 此时的 make 还是3.82 与环境变量有关系
make -v
# 这是我们刚安装的 make 它的版本是4.0
/usr/local/bin/make -v
# 找一下都有哪些 make,一般在/usr/bin/
whereis make
#进入目录
cd /usr/bin/
# 把默认的 make 改名 ,备份
mv make make.bak
# 建立一个软连接
ln -sv /usr/local/bin/make /usr/bin/make
# 此时的 make 已经是4.0
make -v
回到riscv-gnu-toolchain目录,重新执行上步命令,完成编译
编译qemu工具
cd qemu-6.0.0
mkdir build && cd build
../configure --target-list=riscv32-linux-user
make -j8
出现没有Ninja的Error,需要安装一下
直接安装Ninjia会出现无可用软件包,红帽官方给的rpm包也不够丰富,需要EPEL (Extra Packages for Enterprise Linux)为“红帽系”的操作系统提供额外的软件包;
sudo yum install -y epel-release
中间出现提示输入“y”回车即可
sudo yum install ninja-build
安装完成后重新编译qume,还是如下问题
需要安装一下gtk2-devel,安装完成后,重新编译qume
sudo yum install gtk2-devel
编译工具如下;
riscv32-unknown-elf-gcc:用于编译Riscv 32位裸机程序
riscv32-unknown-linux-gnu-gcc:用于编译Riscv 32位linux系统程序
qemu模拟器编译如下:
使用该命令:qemu-riscv32可以运行riscv32-unknown-elf-gcc编译得到的elf文件,模拟程序运行;
在用户目录下新建一个test文件夹并进入,新建hello.c程序文件;
mkdir test && cd test
touch hello.c
添加一个打印函数的程序
#include
int main(){
printf("\t=====================================\n");
printf("\t hello world !!! \n");
printf("\t=====================================\n");
}
使用以下命令编译并使用qemu模拟运行;
riscv32-unknown-elf-gcc -static -Ttext 0x80000000 hello.c -o hello.elf
qemu-riscv32 -B 0x80000000 hello.elf
这也是我第一次搭建RISCV环境,其实很多东西还未搞清楚,目前简单分享一些搭建经验,让大家少走一些弯路,同时有错误之处欢迎指教,有问题也可以加我微信或者加群交流!
该RISCV工具链编译环境在我前面分享的IC_EDA虚拟机上搭建的,有两个版本,各取所需吧,详情请看:开源IC_EDA虚拟机
由于CSDN开始限制放置二维码,所以只有搜索 芯王国 关注我的公众号,公众号中有更多资源和干货,同时加入IC/FPGA,RISCV的交流群;
QQ群号:897532154
我的gitee:传送门