RISC-V架构常见gcc编译选项（-march、-mabi=、-mcmodel、-mlittle-endian、-mbig-endian）

1、-march=RISCV_ARCH

• 用于告诉编译器目标芯片的架构情况，生成对应的二进制代码
• 比如：-march=rv32im
  • rv32：告诉编译器生成的代码实在RISC-V架构的32位芯片上运行，就不会使用ld和sd命令，而使用lw和sw
  • im：芯片支持i指令集和m指令集
• 怎么填写合适的参数
  • -march这个参数不是软件来决定的，是具体的芯片来决定
  • 芯片是什么架构、32位还是64位、支持哪些指令集，这些都是固定的，查芯片手册就知道，或者看厂家提供的demo代码是怎么填的

2、-mabi=RISCV_ABI

数据模型	int	long	指针
ilp32/ilp32f/ilp32d	32bit	32bit	32bit
lp64/lp64f/lp64d	32bit	64bit	64bit

浮点数传参规则	需要支持的浮点指令扩展	float参数	double参数
ilp32/lp64	不需要	通过整数寄存器（a0-a1）传递	通过整数寄存器（a0-a3）传递
ilp32f/lp64f	需要支持F扩展	通过浮点寄存器（fa0-fa1）传递	通过整数寄存器（a0-a3）传递
ilp32d/lp64d	需要支持F和D扩展	通过浮点寄存器（fa0-fa1）传递	通过浮点寄存器（fa0-fa1）传递

• -mabi参数用于指定编译目标的adi，RISC-V定义了两个整型abi和三个浮点abi
  • 两个整型abi
    • ilp32：int、long、pointer都是32位，long long是64位，char是8位，short是16位
    • lp64：long、pointer是64位，int是32位，其他类型和ilp32一样
  • 三个浮点abi
    • ""空字符：在寄存器中不传递浮点参数
    • f：32位浮点寄存器，需要支持F扩展
    • d：64位浮点寄存器，需要支持F和D扩展

3、-march和-mabi的组合

组合	含义
march=rv32imafdc -mabi=ilp32d	可以生成硬件浮点指令，并在寄存器中传递浮点参数。这类似于 ARM 的 GCC 的-mfloat-abi=hard 参数
march=rv32imac -mabi=ilp32	不能生成浮点指令，也不能在寄存器中传递浮点参数。这类似于 ARM 的 GCC 的-mfloat-abi=soft 参数
march=rv32imafdc -mabi=ilp32	可以生成硬件浮点指令，但不会在寄存器中传递浮点参数。这类似于ARM的GCC的-mfloat-abi=softfp参数，通在硬浮动系统上与软浮动二进制文件接口时使用
march=rv32imac -mabi=ilp32d	非法，因为 ABI 要求在寄存器中传递浮点参数，但ISA 没有定义用于传递它们的浮点寄存器

4、-mcmodel

-mcmodel	含义
-mcmodel=medlow	选项用于指示该程序的寻址范围固定只能在-2GB至+2GB的空间内。注意：地址区间没有负数可言，-2GB是指整个64位地址空间最高2GB地址区间
-mcmodel=medany	寻址范围在当前PC的前后2G范围，寻址空间空间是不固定的，比较灵活

• -mcmodel参数是用于告诉编译器指令的寻址范围，默认是-mcmodel=medlow
• -mcmodel=medlow：简单理解就是只能寻址[0:4G]。对于32位架构的芯片刚好足够（最大也就是4G空间），但是对于64位架构的芯片则不能寻址全部空间
• -mcmodel=medany：寻址范围在当前PC的前后2G范围，PC是不断变化的，可以实现把64位架构芯片的全部地址范围都寻址
• 总结：
  • 32位架构芯片选“-mcmodel=medlow”和“-mcmodel=medany”都可以，但最好选“-mcmodel=medlow”
  • 64位架构芯片则必须选“-mcmodel=medany”，否则可能会因为不能寻址高位地址而出错

5、获取合适“-mabi和-march”组合的简便办法

• 在编译工具链中使用-v查看信息，可以知道编译链支持的-march和-mabi组合
• 这个方法不保证一定正确，正确的前提是维护编译工具链的人要正确填写

6、-mlittle-endian、-mbig-endian

• -mlittle-endian：生成小端机器码
• -mbig-endian：生成大端机器码