пятница, 9 октября 2009 г.

Cross compiling toolchain своими руками

Любопытство, довольно затратная, но интересная штука. Если не отмахиваться от него, то можно давольно далеко зайти только от того, что тебе интересно. Just for fun, как говорят на западе :)

Необходимые пояснения
Когда я только-только начинал думать о кросс-компиляции, мне были непонятны самые элементарные вещи, наподобии того, как происходит эта компиляция, нужен ли специальный компилятор, если gcc знает разные архитектуры, то можно ли и как его научить собирать код под них?? Не помню, нашел ли я где-то прямой ответ, но если взять сухой остаток, то получим следующее:
Для сборки под другую платформу нам необходим компилятор, собранный таким образом, чтобы работать на нашей платферме, а генерить бинарники под целевую (target), что очевидно. Потом, есть архитектура как такавая (x86, ARM, etc..) и есть различные её модификации (или ядра, варианты, типы процессора, не знаю как точно назвать), это i386, i586, etc. Архитектура включает в себя модификации, т.е. компилятор, собранный под x86 теоретически умеет делать бинарник под любой процессор данной архитектуры. Что значит "компилятор, собранный под архитектуру"? Это значит, что тип архитектуры, под которую компилятор будет собирать бинарники, определяется при сборке компилятора. Есть комерческие кросскомпиляторы, которые, по всей видимости, представляют из себя обыкновенный gcc с особыми параметрами сборки и, может, какими специфическими патчами. Собственно вопрос, на который я хочу ответить - "можно ли, вряв исходники обычного компилятора, и того, что ему там ещё надо по зависимостям, собрать мало-мальски нормальный кросс-компилятор с нуля?". Ответ - да, и далее я приведу общую методику сборки, которая, я надеюсь, применима для сборки под любую другую архитектуру. В конце заметки есть ссылка на архив с поправленными/искалеченными spec-ами и дополнительными патчами. Я не буду отдельно расписывать параметры сборки, ибо это всё есть в spec-ах.

Используемые версии
И так, мы будем собирать rpm-based toolchain для ARM на базе ALTLinux. Пакеты, для сборки стянуты из актуальной версии branch 5.0. Вот то, что нам понадобится:
binutils-2.18.50.0.9-alt5.src.rpm
gcc3.4-3.4.5-alt8.src.rpm
glibc-kernheaders-2.6.27-alt3.src.rpm
glibc-2.3.5-alt5.src.rpm
gcc4.3-4.3.2-alt9.src.rpm
glibc-2.9-alt5.src.rpm

Собираем binutils
Тут всё просто, как оказалось в дальнейшем. Надо лишь дополнительноуказать опцию --target при сборке и указать пути. В нашем случае это arm-alt-linux-gnueabi-, если мы хотим получить eabi-компилятор. Везде далее в качестве target используется эта же цель. С путями получилась засада, с одной стороны я хз какие они должны быть, а с другой от версии к версии компилятора расположение файлов "по умолчанию" отличается, что тоже вносит путаницу. Я выбрал общий префикс для всех пакетов /usr/lib/arm, по которому располагается структура катологов компилятора. Похоже, что сами собираемые утилиты уже расчитаны на более тесную и корректную интеграцию с системой без дополнительного префикса, но я этот момент не осилил.

Собираем gcc-3.4
Отрезаем всё, что можно отрезать, и что мешается нам при сборке. Любой ценой собираем минимальный компилятор для С. Без плюсов, без библитек, без потоков. Для всего этого понадбятся glibc, которых у нас сейчас ещё нет. Почему версия 3.4, чуть позже.

Собираем glibc-kernheaders
Тут тоже практически без приключений, просто установка нужных исходников по нужному пути, совсем не большая правка spec-а.

Собираем glibc-2.3.5
Берём наиболее старую версию glibc, доступную в репозитории, исключительно из-за того, что онаотносительно легко собирается с потоками linuxthreads. Для сборки posix-потоков нужны glibc. Сборку надо пройти также любой ценой и любыми патчами/костылями. Более новую версию glibc-2.5.1 с linuxthreads мне собрать не удалось, а более старые не собираются gcc4 и выше, т.о. чтобы собрать glibc-2.3.5 нужен С-компилятор gcc-3.4.

Собираем gcc4.3
В черновую. Но тем не менее, сейчас нам окружение уже позволяет собрать C и C++ компиляторы с поддержкой потоков. При сборке компилятор ешё собирает какие-то свои либы, и возникли проблемы с передачей параметров этим либам. Кастыли в приложеном архиве эту проблему устраняют.

Собираем glibc-2.9
И наконец, делаем рывок, и собираем последнюю версию glibc. При первой сбрке придётся отрезать пару вещей (патчи прилагаются), чтобы эта сборка прошла. Неприятности вызваны тем, что gcc4 собран со старыми glibc, пересоберём его

Повторная сборка gcc4.3 и glibc-2.9
И последний этап - "чистовая" сборка компилятора и glibc. На этом этапе проблем быть практически не должно, а некоторые кастыли, которые мы подставили по glibc на прошлом этапе, сейчас можно убрать.
Да, я не говорю о том, что после очередной сборки пакета мы сначала должны его установить, и лишь после этого продолжать сборку другого пакета.
И так, сухой остаток, мы имеем  arm-binutils-2.18.50.0.9-alt5, arm- glibc-kernheaders-2.6.27-alt3, gcc4.3-4.3.2-alt9, arm-glibc-2.9-alt5, т.е. весьма свеженькие версии в toolchain, которые ещё и могут быть собраны с нашими специфическими опциями. Работа данного toolchain пока проверена только на сборке ядра 2.6.27 и busybox. Сборка этих компонент прошла успешно, вылезел ли что при дальнейшей эксплуатции - неизвестно.

Известные проблемы
При сборке пакетов не работает AutoReq, пришлось отключить. Пути, по которым устанавливается toolchain, хоть и являются болееменее рабочими, но не являются правильными. При сборке glibc нет возможности корректно запустить тесты, но вроде работает без них (знаю что косяк, но осилить не могу).
Спасибо за внимание, надеюсь что мой небольшой опыт сможет кому-нить помочь.
P.S. Да, обещанная ссылка - http://galilley.at.nsu.ru/toolchain-addon.tar.bz2

Комментариев нет: