riscv-gnu-toolchain工具链-从下载到运行

reference:
利用码云镜像快速拉取riscv-gnu-toolchain工具链
RISC-V GNU编译环境搭建与运行实践
riscv各种版本gcc工具链编译与安装

1.拉取riscv-gnu-toolchain源码

riscv-gnu-toolchain是riscv的gcc交叉编译工具链
github地址为：https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain/tree/master

正常拉取的步骤为：

git clone  git@github.com:riscv/riscv-gnu-toolchain.git
cd riscv-gnu-toolchain
git submodule update --init --recursive

但由于外网原因，往往会卡在拉取子模块的阶段（有时有梯子也挺慢的）。
这些子模块包括：

riscv-qemu
riscv-newlib(100MB)
riscv-binutils(394MB)
riscv-gdb(394MB)
riscv-dejagnu(3MB)
riscv-glibc(155MB)
riscv-gcc (1.3GB)

为了解决这个问题，可以拉取码云上的riscv-gnu-toolchain镜像。
码云地址为：https://gitee.com/mirrors/riscv-gnu-toolchain

git clone  https://gitee.com/mirrors/riscv-gnu-toolchain
cd riscv-gnu-toolchain

然而码云上的子模块的地址仍然为github的地址，所以需要分别拉取其子模块在码云上的镜像。（虽然挺麻烦的，但总的来说还是挺快的）

riscv-newlib：https://gitee.com/mirrors/riscv-newlib
riscv-binutils：https://gitee.com/mirrors/riscv-binutils-gdb
riscv-gdb：https://gitee.com/mirrors/riscv-binutils-gdb(riscv-gdb和riscv-binutils为同一个仓库下的不同分支)
riscv-dejagnu：https://gitee.com/mirrors/riscv-dejagnu
riscv-glibc：https://gitee.com/mirrors/riscv-glibc
riscv-gcc：https://gitee.com/mirrors/riscv-gcc

需要注意的是，riscv-gnu-toolchain工具链下子模块拉取的不都是其主分支，我们可以通过其最近的一次commit来判断是那个分支，下图红框处：

这里我直接列出其子模块对应的分支：(工具链可能会更新，要使用最新版本大家自行切换具体分支)

riscv-binutils：riscv-binutils-2.35
riscv-dejagnu：master
riscv-gcc：riscv-gcc-10.2.0
riscv-gdb：fsf-gdb-10.1-with-sim
riscv-glibc：riscv-glibc-2.29
riscv-newlib：master

git clone https://gitee.com/mirrors/riscv-dejagnu

git clone -b riscv-gcc-10.2.0 https://gitee.com/mirrors/riscv-gcc

git clone -b riscv-glibc-2.29 https://gitee.com/mirrors/riscv-glibc

git clone https://gitee.com/mirrors/riscv-newlib

git clone -b riscv-binutils-2.35 https://gitee.com/mirrors/riscv-binutils-gdb  riscv-binutils

 git clone -b fsf-gdb-10.1-with-sim https://gitee.com/mirrors/riscv-binutils-gdb  riscv-gdb

2.编译工具链

安装依赖

sudo apt-get install autoconf automake autotools-dev curl libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev \
gawk build-essential bison flex texinfo gperf libtool patchutils bc zlib1g-dev libexpat-dev

在~/.bashrc中添加环境变量

编译riscv-gnu-toolchain
riscv-gnu-toolchain 工具链分elf-gcc，linux-gnu-gcc两个版本，以及他们对应的32位和64位版本。两个的主要区别在于：

riscv32-unknown-elf-gcc，riscv64-unknown-elf-gcc：使用的riscv-newlib库(面向嵌入式的C库)，而且只支持静态链接，不支持动态链接。
riscv32-unknown-linux-gnu-gcc，riscv64-unknown-linux-gnu-gcc：使用的是glibc标准库，支持动态链接。
个人认为从名字上便可以区分两者的使用场景，如果是编译简单，较小的elf程序，使用elf-gcc版本即可，如果编译比较大的程序或者需要动态库（比如编译linux，或opencv库等），推荐使用linux-gnu-gcc版本。

以riscv32为例:

../configure --prefix=$RISCV --with-arch=rv32gc --with-abi=ilp32d

观察其生成的makefile文件:

make -j4      #wait...
make install  #No action

make正常的效果如下图, 如果卡在mkdir这步,或者是出现git下载riscv-*失败,可能因素:1.riscv-*分支版本过旧; 2.环境依赖需要更新;3.需要耐心等待;

其他编译选项:

# 默认生成64位的编译工具：riscv64-unknown-elf-***
../configure --prefix=$RISCV
make -j4
# 安装至设定的$RISCV路径
make install # 生成32位的编译工具：riscv32-unknown-elf-***
../configure --prefix=$RISCV --with-arch=rv32gc --with-abi=ilp32d
make -j4
make install# 编译linux-gnu-gcc版本（默认64位）：riscv64-unknown-linux-gnu-***
../configure --prefix=$RISCV
make linux -j4
make install

查看其配置信息:

完整tools-chain效果如下图:

编译运行测试下:

因为本机为x86架构,所有exec是不能执行的.但可以看到生成了可执行文件.

3.安装QEMU

https://www.qemu.org/docs/master/
https://www.qemu.org/download/

首先安装好依赖:

 sudo apt-get install libglib2.0-dev ninja-build  build-essential zlib1g-dev pkg-config libglib2.0-dev  \
binutils-dev libboost-all-dev autoconf libtool libssl-dev  libpixman-1-dev libpython-dev  \virtualenv libmount-dev   libpixman-1-dev

然后按步骤安装:

wget https://download.qemu.org/qemu-6.2.0.tar.xz
tar xvJf qemu-6.2.0.tar.xz
cd qemu-6.2.0
mkdir build
cd build
../configure
make -j4   #wait...

4.测试

回到helloworld路径下,使用gcc编译c代码,生成的可执行文件可以被qemu中编译出来的qemu-riscv32执行,说明工具链和Qemu均安装成功: