diff --git a/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain.md b/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain.md index b329bcf..76e09b0 100644 --- a/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain.md +++ b/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain.md @@ -30,7 +30,7 @@ - none： 通常指特别指明没有特定厂商， 通用的编译器 - unknown: 这里表示目标平台的 **操作系统未知** 或 **没有特定的操作系统** 这个是代码中的默认指，应该是即可能指没有os，也可能指没有厂商（很多可能自己编译，没有设置特定的值，就是该值） -`arm-linux-gnueabi-gcc` +例如：`arm-linux-gnueabi-gcc` 看这个参数就带了linux的参数代表基于linux平台的编译器，通常用来编译liunx操作系统相关的bin。 @@ -140,6 +140,8 @@ compilation terminated. https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads +源码： https://git.gitlab.arm.com/tooling/gnu-devtools-for-arm.git + 这里的toolchain 超级多，会不会有选择困难？理解下面几个概念 架构 @@ -147,9 +149,11 @@ https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads - **AArch32**： - 是 32 位的 ARM 架构，适用于 ARMv7 及更早版本。 - 主要用于低功耗、资源受限的嵌入式设备。 + - 一般就是类似于STM32F4,F1等系列的单片机 - **AArch64**： - 是 64 位的 ARM 架构，属于 ARMv8 及更高版本。 - 提供更大的寻址空间和更高效的指令集。 + - 一般就是类似于RK3588的ARM的64bit的SOC 可执行文件 @@ -157,7 +161,7 @@ https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads - 是一种通用的文件格式，用于可执行文件、目标文件和共享库。 - 适用于多种架构，包括 32 位和 64 位。 - **EABI (Embedded Application Binary Interface)**： - - 是针对嵌入式系统的二进制接口规范。 + - 是针对嵌入式系统的二进制接口规范。这个体积会更小 - 定义了数据类型、寄存器使用、堆栈组织等标准。 - 主要用于 32 位 ARM 架构。 @@ -172,7 +176,7 @@ eabi搭配aarch32 则针对嵌入式的小型的32bit的系统寻址，eabi的 ### host主机 -host主机就是你当前希望编译器在哪颗CPU上运行，就是你电脑的架构 +host主机就是你当前希望编译器在哪颗CPU上运行，就是你当前用的电脑的架构 host主机分为以下几种： @@ -183,7 +187,7 @@ host主机分为以下几种： 所以常用的，就选择windows，ubuntu就选linux -> note 这里我们没有看到unknown字样，实际上我觉得这样理解：出现unknown基本都是山寨的，不是官方或者正常发布toolchain机构发布的 +> note 这里我们没有看到unknown字样，实际上我觉得这样理解：出现unknown基本都是编译的时候缺省值，不是官方或者正常发布toolchain机构发布的 接下来我们就知道当前如果是windows的话，想编译STM32等裸机的话，大概率用下面的编译器 @@ -204,9 +208,9 @@ macos也分为`darwin-x86_64` (intel CPU) 和`darwin-arm64` (arm CPU m1) 另外对于linux平台还有下面的专业术语解释以下： arm-none-linux-gnueabihf： -使用 硬件浮点（Hard Float），默认浮点运算使用浮点寄存器（-mfloat-abi=hard），性能更好。 +使用 硬件浮点（Hard Float），默认浮点运算使用浮点寄存器（-mfloat-abi=hard），性能更好。就是编译的时候，遇到浮点运算会帮你转成使用CPU中的浮点寄存器的汇编。 aarch64-none-linux-gnu： -默认也支持硬件浮点，但通常不需要显式指定浮点 ABI，因为 AArch64 架构本身支持浮点运算。 +默认也支持硬件浮点，但通常不需要显式指定浮点 ABI，因为 AArch64 架构本身都支持浮点运算。 gnu种eabihf代表支持硬件浮点，一般FPU,通常linuxarm 32位的话，默认支持硬件浮点寄存器。 @@ -214,7 +218,7 @@ GNU什么含义： GNU 全称：GNU's Not Unix， GNU 提供了一系列用于开发和编译软件的工具，包括 GCC（GNU 编译器集合）、GDB（GNU 调试器）、Binutils（二进制工具集）等， -通常linux后面都跟着gnu， linux-gnu +通常linux后面都跟着gnu， linux-gnu，估计用到LInux了，就支持更全的GNU 可以看到下面的toolchain，开头也有gnu字样，代表工具链里面的gcc，gdb等集成工具。 @@ -226,7 +230,149 @@ EABI（Embedded Application Binary Interface，嵌入式应用二进制接口） ## RISCV +RISCV的比较官方的toolchain如下： + +https://github.com/riscv-collab/riscv-gnu-toolchain + +从仓库中可以看到， + +有以下几个子仓库： + +binutils + +https://sourceware.org/git/binutils-gdb.git + +GCC: + +https://gcc.gnu.org/git/gcc.git + +glibc: + +https://sourceware.org/git/glibc.git + +gdb: + +https://sourceware.org/git/binutils-gdb.git + +从网站https://toolchains.bootlin.com/ + +大概了解到，组成一个toolchain大概需要以下几个方面的内容： + +``` +binutils 2.41 +gcc 13.3.0 +gdb 14.2 +glibc 2.39-74-g198632... +linux-headers 4.19.315 +``` + +下面讲下这几部分基本的内容 + +- binutils：像平时用的除了gcc之外的addr2line， ar， objdump，objcopy，都是用这个仓库生成的bin。 + +``` +* addr2line: (binutils)addr2line. Convert addresses to file and line. +* ar: (binutils)ar. Create, modify, and extract from archives. +* c++filt: (binutils)c++filt. Filter to demangle encoded C++ symbols. +* cxxfilt: (binutils)c++filt. MS-DOS name for c++filt. +* dlltool: (binutils)dlltool. Create files needed to build and use DLLs. +* nm: (binutils)nm. List symbols from object files. +* objcopy: (binutils)objcopy. Copy and translate object files. +* objdump: (binutils)objdump. Display information from object files. +* ranlib: (binutils)ranlib. Generate index to archive contents. +* readelf: (binutils)readelf. Display the contents of ELF format files. +* size: (binutils)size. List section sizes and total size. +* strings: (binutils)strings. List printable strings from files. +* strip: (binutils)strip. Discard symbols. +* elfedit: (binutils)elfedit. Update ELF header and property of ELF files. +* windmc: (binutils)windmc. Generator for Windows message resources. +* windres: (binutils)windres. Manipulate Windows resources. +``` + +- gdb:gdb 其实也是binutils中的内容，只是gdb是和其他工具并列的，单独文件夹 + +- gcc: 这个之前讲了，其实就是生成bin中的gcc.exe的源码文件，用来编译出.o之类的,除了GCC还有个llvm + +- glibc: 这个是libc部分， 对于linux，基本都是用glibc作为libc的内容。比较大的就是glibc，主要内容包含 + + ​ libc的内容参考： https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/libc/introduction + + ​ 大致就是我们平时用的一些类似于memcpy，strcpy等库函数的头文件和实现，头文件基本是相似的，实现很多不同有以下几种主流的： + + - Newlib:https://sourceware.org/git/newlib-cygwin.git 这个是ARM官方嵌入式32方面的默认libc + - picolibc: https://github.com/picolibc/picolibc 这个也是一款适合嵌入式STM32的小型的libc，zephyr在推广和使用 + - glibc: https://sourceware.org/git/glibc.git 这个是linux官方所用的GNU的libc，大而全，出现在linux平台上 + - uclibc: https://github.com/wbx-github/uclibc-ng.git 与 glibc 兼容性较好 支持多种架构， LGPLv2.1 + - musl： https://git.musl-libc.org/cgit/musl ， 标准化程度高轻量级和高效 许可证友好 ：采用 MIT 许可证 + +- linux-headers 这个就不介绍了，根据linux系统的版本来，通常是一些linux系统的头文件。 + +从下面的途中看出，elf用的是newlib， glibc就是glibc，musl就是musl libc +![image-20250418225839693](toolchain/image-20250418225839693.png) + +## LLVM + +LLVM是和GCC并列的东西，你可以认为GCC的竞品，源码如下： + +https://github.com/llvm/llvm-project/tree/main + +LLVM已经被Apple、Microsoft、Google、Facebook等各大公司采用。 + +LLVM是构架编译器(compiler)的框架系统，以C++编写而成，用于优化以任意程序语言编写的程序的编译时间(compile-time)、链接时间(link-time)、运行时间(run-time)以及空闲时间(idle-time)，对开发者保持开放，并兼容已有脚本。 + +![image-20250418230344383](toolchain/image-20250418230344383.png) + +LLVM的编译主要用`clang ` 不是gcc了 + +它的编译汇编都是用的clang，前缀是"llvm-" + + PREFIX = 'llvm-' + CC = 'clang' + AS = 'clang' + AR = PREFIX + 'ar' + CXX = 'clang++' + LINK = 'clang' +llvm是用来替代gcc的。 + +## LIBC + +下面列出一些常见的libc的使用场景和特点。 + +### glibc + +- **特点** ：功能全面，包含大量标准和扩展功能；兼容性好，遵循 POSIX、ISO C 等标准；支持多种硬件架构和操作系统；性能优化较好，适用于通用计算场景。 +- **使用场景** ：广泛应用于各种主流 Linux 发行版，如桌面、服务器等，当需要使用丰富的标准库函数和良好的兼容性时，glibc 是常见选择。 + +### musl + +- **特点** ：轻量级，代码量小、资源占用少；严格遵循 POSIX 和 ISO C 标准，注重代码正确性和简洁性；许可证友好，采用 MIT 许可证，适合商业应用。 +- **使用场景** ：适用于对标准化要求高、资源受限的嵌入式系统，如物联网设备、小型嵌入式设备等，也适用于追求代码简洁高效、对启动速度和执行效率有严格要求的场景。 + +### uClibc-ng + +- **特点** ：可移植性强，支持多种架构包括无内存管理单元的处理器；可配置性高，可根据需求裁剪功能模块；与 glibc 兼容性较好，大多数支持 glibc 的应用只需重新编译即可在 uClibc-ng 上运行。 +- **使用场景** ：常用于资源受限的嵌入式 Linux 系统，如物联网设备、路由器、智能家电等，能有效减少系统占用空间，优化启动时间和功耗。 + +### dietlibc + +- **特点** ：体积非常小，静态链接的最小程序体积可达到极低水平；注重性能优化，在某些操作上具有较高的效率；主要关注基本的 C 库功能，较少支持复杂的扩展功能。 +- **使用场景** ：适用于对程序体积要求极小的嵌入式系统或特定的优化场景，如小型嵌入式设备、对启动速度和程序体积有极致要求的应用。 + +### newlib + +- **特点** ：功能较为全面，包含一些适合嵌入式系统的功能，如网络协议栈支持；可移植性好，支持多种嵌入式架构；具有良好的稳定性和可靠性。 +- **使用场景** ：常用于开发嵌入式系统，如小型路由器、工业控制设备等，也常用于需要网络功能的嵌入式应用中。 + +### Picolibc + +- **特点** ：专为小型嵌入式系统设计，轻量级且高效；基于 Newlib 和 AVR Libc 开发，继承了其优点并进行了优化；支持多种架构，包括 ARM、RISC-V、MIPS 等。 +- **使用场景** ：适用于资源有限的嵌入式设备，如物联网设备、智能家居产品、传感器节点、微控制器应用等。 + +### Cosmopolitan Libc + +- **特点** ：轻量级、高度可配置；通过模块化和层次化设计，实现跨平台兼容性，可在不同操作系统和硬件平台上无缝切换。 +- **使用场景** ：适用于需要跨平台部署的 C 语言应用，如嵌入式系统开发、云计算和分布式系统等 ## 制作和发布toolchain的公司 @@ -234,11 +380,18 @@ EABI（Embedded Application Binary Interface，嵌入式应用二进制接口） https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads -http://www.codesourcery.com/ 这个已经不存在了， - +- sourcery: 西门子http://www.codesourcery.com/ 这个已经不存在了， +- linaro: 已经不更新 https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/ 参考： [riscv 各种版本GCC](https://www.cnblogs.com/ppqppl/articles/18077030) + + +# 总结 + +本文基本把toolchain的一些基本参数都讲到了，肯定有一些不足支持，如果大家有各种补充也可以提建议， + +不知道对于toolchain大家还有哪些疑问？可以提出来，我可以一一解答。 \ No newline at end of file diff --git a/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain/image-20250418225839693.png b/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain/image-20250418225839693.png new file mode 100644 index 0000000..c652e53 Binary files /dev/null and b/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain/image-20250418225839693.png differ diff --git a/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain/image-20250418230344383.png b/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain/image-20250418230344383.png new file mode 100644 index 0000000..549d98d Binary files /dev/null and b/source/RTTHREAD/14_toolchain/toolchain/image-20250418230344383.png differ diff --git a/source/RTTHREAD/index.rst b/source/RTTHREAD/index.rst index 6be89a2..86516fb 100644 --- a/source/RTTHREAD/index.rst +++ b/source/RTTHREAD/index.rst @@ -25,4 +25,5 @@ RTTHRED: RT-Thread 08_action/02_github_action_artifacts.md 09_package/01_package.md 12_yml/01_yml_bsp.md - 13_workspace/01_workspace.md \ No newline at end of file + 13_workspace/01_workspace.md + 14_toolchain/toolchain.md \ No newline at end of file