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交叉编译工具链说明

This chapter has English version.

在为香山构建工作负载时，您可能用到以下几种前缀的交叉编译工具链：

  • riscv64-linux-gnu-：
    • 适用于 riscv64 架构、面向 linux-gnu 平台（使用 glibc 标准库）的工具链。
    • 可通过包管理工具（如 Ubuntu 的 apt）安装。受限于发行版软件源限制，其编译器版本可能较老。
  • riscv64-unknown-linux-gnu-：
    • 适用于 riscv64 架构、面向 linux-gnu 平台（使用 glibc 标准库）的工具链，可以与 riscv64-linux-gnu- 相互替换。
    • 可从 riscv-collab/riscv-gnu-toolchain 构建。
  • riscv64-unknown-elf-：
    • 适用于 riscv64 架构、面向嵌入式/裸机平台（使用 newlib 标准库）的工具链。
    • 可从 riscv-collab/riscv-gnu-toolchain 构建。
    • 不推荐通过包管理工具安装此编译链。发行版软件源中的此工具链常常缺少关键的 newlib 标准库。

Note

“面向××平台”实际上指代的是编译器使用的 C 运行库的版本，并非编译出来的程序只能运行在××平台。

关于工具链的命名规则，推荐您阅读阅读这篇文章来了解更多信息：Target Triplet

下面，我们将介绍如何安装上述工具链。

获取发行版工具链

在 Ubuntu 上，您可以运行以下命令来安装 riscv64-linux-gnu- 工具链： 

apt-get install gcc-riscv64-linux-gnu g++-riscv64-linux-gnu gfortran-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu

安装完成后，可以通过以下命令检查安装是否成功： 

riscv64-linux-gnu-gcc --version
riscv64-linux-gnu-g++ --version
riscv64-linux-gnu-gfortran --version
riscv64-linux-gnu-objdump --version

获取 riscv-gnu-toolchain 工具链

RISC-V Collaboration 提供了一套 RISC-V 交叉编译工具链 riscv-gnu-toolchain。

获取预编译好的夜间版本

riscv-gnu-toolchain 会以夜间版本的形式不定期的发布预编译版本的工具链，我们推荐直接使用它们。 您可以从这些地方获取 riscv-gnu-toolchain 的夜间版本（预编译版本，不需要自行从源码编译）：

  • riscv-gnu-toolchain 的 Github 仓库：Releases
  • 中科院软件所 ISCAS 提供的镜像（建议国内用户优先选用）：Releases

riscv-gnu-toolchain 的每个版本会包含许多不同的包，请根据您的 Ubuntu 版本选择包含以下关键词的 2 个包：

  • 对于 riscv64-unknown-linux-gnu-：
    • 选择文件名包含 riscv64、glibc、gcc 的
    • 例如 riscv64-glibc-ubuntu-22.04-gcc-nightly-2024.04.12-nightly.tar.gz
  • 对于 riscv64-unknown-elf-：
    • 选择文件名包含 riscv64、elf、gcc 的
    • 例如 riscv64-elf-ubuntu-22.04-gcc-nightly-2024.04.12-nightly.tar.gz

将下载到的 2 个 tar.gz 文件解压到 /opt，并把 /opt/riscv/bin 添加到 PATH 中。 

tar -xzf <downloaded_tar_gz_file> -C /opt
export PATH=/opt/riscv/bin:$PATH

Tip

如果您没有管理员权限，您也可以把 tar.gz 文件解压到其他可写目录，并把解压路径下的 riscv/bin 目录添加到 PATH 中。

完成后，可以通过以下命令检查安装是否成功： 

riscv64-unknown-linux-gnu-gcc --version
riscv64-unknown-linux-gnu-g++ --version
riscv64-unknown-linux-gnu-gfortran --version
riscv64-unknown-linux-gnu-objdump --version
riscv64-unknown-linux-gnu-gdb --version
riscv64-unknown-elf-gcc --version
riscv64-unknown-elf-g++ --version
riscv64-unknown-elf-objdump --version
riscv64-unknown-elf-gdb --version

从源代码编译

如果您希望从源代码自行编译工具链，您可参考 riscv-gnu-toolchain 的官方说明 自行编译构建交叉编译工具链。但请注意，我们无法帮助您解决工具链编译过程中遇到的问题。

生成 RV64GC 以外的其他扩展指令

针对 gcc 工具链，其源码编译和预编译版本的指令集默认均为 RV64GC，如您需要配置工具链的其他默认指令集，可以在 configure 时指定 --with-arch=rv64gc_your_extensions。

针对负载，在编译时可在 gcc 编译选项中加入 -march=rv64gc_your_extensions。香山处理器南湖架构支持 RV64GCBK 扩展（具体指令集字符串为 rv64gc_zba_zbb_zbc_zbs_zk_svinval ）。

以编译 AM 中的应用为例: 

# $AM_HOME/am/arch/isa/riscv64.mk

-COMMON_FLAGS  := -fno-pic -march=rv64gc -mcmodel=medany
+COMMON_FLAGS  := -fno-pic -march=rv64gc_zba_zbb_zbc_zbs -mcmodel=medany