weiqi7777

riscv各种版本gcc工具链编译与安装

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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。

以下是各个仓库的github地址:

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。