riscv各种版本gcc工具链编译与安装
0赞要学习riscv架构，首先第一步，要搞定riscv的gcc交叉编译器。下面就对riscv的gcc交叉编译器，进行详细的介绍。
一、riscv gcc工具下载
Riscv的gcc交叉编译器，以开源的方式托管在github上。链接如下：
https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain
该仓库，里面包含了一些子仓库。
使用以下这个命令，将所有仓库，都clone下来。
git clone --recursive https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain |
以下是各个仓库的github地址：
riscv-gcc | |
riscv-glibc | |
riscv-newlib | |
riscv-dejagnu | |
riscv-gdb | |
riscv-binutils | |
riscv-qemu |
二、编译riscv gcc
下载完毕后，就要开始编译。首先在riscv-gnu-toolchain根目录下，创建build目录。用于编译riscv gcc。
riscv gcc可以编译成以下几个版本
- 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
以下编译，是基于 riscv架构支持 imc三种指令集，来进行编译的。如果想要支持其他的指令集，只需要修改--with-arch选项。
1、riscv32-unknown-elf-gcc
该工具，针对于riscv32架构的编译器，使用的C运行库为newlib。
执行以下命令：
../configure --prefix=/opt/riscv32 --with-arch=rv32imc --with-abi=xxx make |
--mabi可以选择如下：
- ilp32
- ilp32f
- ilp32d
编译完成后，在/opt/riscv/bin目录下，有riscv32-unknown-elf-gcc的所有工具。
通过 riscv32-unknown-elf-gcc -v命令，可以得到该工具链的配置信息。
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： 指定工具为riscv32-unknow-elf
- --prefix=/opt/riscv32: 指定工具生成的目录
- --enable-languages=c,c++： 支持c，c++语言
- --with-newlib: c运行库使用newlib
- --with-abi=ilp32： 工具链支持的abi方式是ilp64
- --with-arch=rv32imc: 工具链支持的riscv架构是 rv64imc
在build目录下，有如下的文件夹和文件生成。
其中有newlib和newlib-nano，就表示c运行库，就是用的newlib以及newlib-nano。
2、riscv64-unknown-elf-gcc
该工具，针对于riscv64架构的编译器，使用的C运行库为newlib。
执行以下命令：
../configure --prefix=/opt/riscv64 --with-arch=rv64imc --with-abi=xxx make |
--with-abi可以选择如下：
- lp64
- lp64f
- lp64d
编译完成后，在/opt/riscv64/bin目录下，有riscv64-unknown-elf-gcc的所有工具。
使用 riscv64-unknown-elf-gcc -v 命令，可以得到该工具链的配置信息。
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： 指定工具为riscv64-unknow-elf
- --prefix=/opt/riscv64: 指定工具生成的目录
- --enable-languages=c,c++： 支持c，c++语言
- --with-newlib: c运行库使用newlib
- --with-abi=lp64： 工具链支持的abi方式是lp64
- --with-arch=rv64imc: 工具链支持的riscv架构是 rv64imc
在build目录下，有如下的文件夹和文件生成。
其中有newlib和newlib-nano，就表示c运行库，就是用的newlib以及newlib-nano。
3、riscv32-unknown-linux-gnu-gcc
该工具，针对于riscv32架构的编译器，使用的C运行库为linux中的标准glibc。
执行以下命令：
../configure --prefix=/opt/riscv32-linux --with-arch=rv32imc --with-abi=xxx --enable-linux make linux |
--with-abi可以选择如下：
- lp64
- lp64f
- lp64d
编译完成后，在/opt/riscv32-linux/bin目录下，有riscv32-unknown-linux-gnu-gcc的所有工具。
使用 riscv32-unknown-linux-gnu-gcc -v 命令，可以得到该工具链的配置信息。
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： 指定工具为riscv32-unknow-linux-gnu
- --prefix=/opt/riscv-linux: 指定工具生成的目录
- --enable-languages=c,c++： 支持c，c++语言
- --with-abi=ilp32： 工具链支持的abi方式是ilp32
- --with-arch=rv32imc: 工具链支持的riscv架构是 rv32imc
虽然有--with-newlib配置选项，但是编译却不会有newlib编译，而有glibc编译。因为使用的是make linux进行编译。也可以在configure阶段，加上--enable-linux选项。
在build目录下，有如下文件以及文件夹：
可以看出，用的c运行库是glibc。
4、riscv64-unknown-linux-gnu-gcc
该工具，针对于riscv64架构的编译器，使用的C运行库为linux中的标准glibc。
执行以下命令：
../configure --prefix=/opt/riscv64-linux --with-arch=rv64imafdc --with-abi=xxx --enable-linux make linux |
--with-abi可以选择如下：
- lp64
- lp64f
- lp64d
编译完成后，在/opt/riscv64-linux/bin目录下，有riscv64-unknown-linux-gnu-gcc的所有工具。
使用 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -v 命令，可以得到该工具链的配置信息。
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： 指定工具为riscv64-unknow-linux-gnu
- --prefix=/opt/riscv64: 指定工具生成的目录
- --enable-languages=c,c++： 支持c，c++语言
- --with-abi=lp64d： 工具链支持的abi方式是lp64d
- --with-arch=rv64imafdc: 工具链支持的riscv架构是 rv64imafdc
虽然有--with-newlib配置选项，但是编译却不会有newlib编译，而是有glibc编译。因为使用的是make linux进行编译。也可以在configure阶段，加上--enable-linux选项。
在build目录下，有如下文件以及文件夹：
可以看出，用的c运行库是glibc。
5、riscv64-linux-multilib
在编译riscv工具链的时候，可以编译multilib版本的gcc，这样这个工具，可以同时支持32位和64位。
执行以下命令：
../configure --prefix=/opt/riscv-linux-multilib --enable-multilib --target=riscv64-linux-multilib make linux |
编译完成后，在/opt/riscv64-linux/bin目录下，有riscv64-linux-multilib -gcc的所有工具。
虽然有通过--target指定，但是生成的工具链名字还是riscv64-unknow-linu-gnu-gcc。
使用 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -v 命令，可以得到该工具链的配置信息。
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： 指定工具为riscv64-linux-multilib
- --prefix=/opt/riscv-multilib: 指定工具生成的目录
- --enable-languages=c,c++： 支持c，c++语言
- --with-abi=lp64d： 工具链支持的abi方式是lp64d
- --with-arch=rv64imafdc: 工具链支持的riscv架构是 rv64imafdc
- --enabl-multilib: 启动 multilib
对于riscv64-linux-multilib-gcc编译器，可以通过以下选项，来决定生成的程序是32位版本还是64位版本：
- -march=rv32 : 32位版本
- -march=rv64 : 64位版本
6、riscv64-multilib-elf-gcc
在裸机编译riscv工具链的时候，可以编译multilib版本的gcc，这样这个工具，可以同时支持32位和64位。
执行以下命令：
./configure --prefix=/opt/riscv64-multilib-elf --enable-multilib --target=riscv64-multilib-elf make |
使用make命令，就可以生成了。
编译完成后，在/opt/ riscv64-multilib-elf /bin目录下，有riscv64-multilib-elf-gcc的所有工具。
虽然有使用--target指定，但是生成的编译器还是riscv64-unknown-elf-gcc。
使用 riscv64-unknown-elf-gcc -v 命令，可以得到该工具链的配置信息。
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： 指定工具为riscv64-multilib-elf
- --prefix=/opt/riscv64-multilib-elf: 指定工具生成的目录
- --enable-languages=c,c++： 支持c，c++语言
- --with-abi=lp64d： 工具链支持的abi方式是lp64d
- --with-arch=rv64imafdc: 工具链支持的riscv架构是 rv64imafdc
- --enable-multilib: 启用multilib
对于riscv64-multilib-elf-gcc编译器，可以通过以下选项，来决定生成的程序是32位版本还是64位版本：
- -march=rv32 : 32位版本
- -march=rv64 : 64位版本
三、riscv-none-embed-gcc
专门为嵌入式使用的gcc交叉编译工具链。官方网站：
https://gnu-mcu-eclipse.github.io/toolchain/riscv/
可以直接下载linux的二进制执行程序，以及windows的安装包。这个一般要搭配GNU MCU eclipse工具一起使用。
因为这个工具，直接提供执行程序，因此就不介绍了。
四、总结
riscv的gcc编译器，分为2大类：
- 裸机： unknown-elf，none-embed
- linux： linux
除了non-embed编译器，对于每一类，如果禁用multilib，那么又分为32位版本和64位版本。如果使能multilib，那么就只有一个版本，但是这个版本工具，可以同时支持32位和64位。
