LLVM Embedded Toolchain สำหรับแขน

พื้นที่เก็บข้อมูลนี้มีสคริปต์การสร้างและวัสดุเสริมสำหรับการสร้าง toolchain ที่ใช้ LLVM แบบ Bare-metal โดยกำหนดเป้าหมายไปที่ Arm ตาม:

เสียงดังกราว + llvm
จำกัด
libc++abi
libc++
คอมไพเลอร์-rt
picolibc หรือทางเลือก newlib หรือ libc ของ LLVM

เป้าหมาย

เป้าหมายคือการจัดหาชุดเครื่องมือโลหะเปลือยที่ใช้ LLVM ซึ่งสามารถกำหนดเป้าหมายตระกูลสถาปัตยกรรม Arm จาก Armv6-M และใหม่กว่า ห่วงโซ่เครื่องมือเป็นไปตาม ABI สำหรับสถาปัตยกรรม Arm และพยายามที่จะจัดเตรียมคุณสมบัติทั่วไปที่จำเป็นสำหรับระบบปฏิบัติการแบบฝังและเรียลไทม์

สถาปัตยกรรมที่รองรับ

อาร์มv6-M
อาร์มวี7-เอ็ม
Armv7E-M
Armv8-M ฉีดและพื้นฐาน
Armv8.1-M ฉีดและพื้นฐาน
Armv4T (ทดลอง)
Armv5TE (ทดลอง)
Armv6 (ทดลอง โดยใช้ตัวแปรไลบรารี Armv5TE)
อาร์มวี7-เอ
อาร์มv7-R
AArch32 Armv8-A
AArch32 Armv8-R
AArch64 Armv8-A

รองรับภาษา C++

รองรับ C++ บางส่วนด้วยการใช้ libc++ และ libc++abi จาก LLVM คุณสมบัติที่ไม่รองรับได้แก่:

มัลติเธรด

LLVM Embedded Toolchain for Arm ใช้เวอร์ชัน libc++ ABI ที่ไม่เสถียร ABI นี้ใช้การปรับปรุงและแก้ไขข้อบกพร่องของ libc++ ล่าสุดทั้งหมด แต่อาจส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในลิงก์เมื่อทำการลิงก์กับอ็อบเจ็กต์ที่คอมไพล์กับ ABI เวอร์ชันเก่า สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดู https://libcxx.llvm.org/DesignDocs/ABIVersioning.html

ส่วนประกอบ

LLVM Embedded Toolchain for Arm อาศัยส่วนประกอบอัปสตรีมต่อไปนี้

ส่วนประกอบ	ลิงค์
LLVM	https://github.com/llvm/llvm-project
พิโคลิบซี	https://github.com/picolibc/picolibc

ใบอนุญาต

เนื้อหาของพื้นที่เก็บข้อมูลนี้ได้รับอนุญาตภายใต้ Apache-2.0 ดู LICENSE.txt

ไบนารีที่ได้ผลลัพธ์จะอยู่ภายใต้ใบอนุญาตโอเพ่นซอร์สที่เกี่ยวข้อง ดูลิงก์ส่วนประกอบด้านบน

การทดสอบสำหรับบางเป้าหมายใช้โมเดล Arm FVP ที่เปิดให้ใช้งานฟรีแต่ไม่ใช่โอเพ่นซอร์ส ซึ่งมีลิขสิทธิ์ของตัวเอง สิ่งเหล่านี้ไม่ได้ใช้ตามค่าเริ่มต้น โปรดดูรายละเอียดการสร้างจากแหล่งที่มา

แพลตฟอร์มโฮสต์

LLVM Embedded Toolchain for Arm สร้างและทดสอบบน Ubuntu 18.04 LTS

เวอร์ชัน Windows สร้างขึ้นบน Windows Server 2019 และทดสอบเล็กน้อยบน Windows 10

การสร้างบน macOS นั้นใช้งานได้กับ x86_64 และ Apple Silicon

แพ็คเกจไบนารี่มีไว้สำหรับ LLVM รุ่นหลักสำหรับ Linux และ Windows

เริ่มต้นใช้งาน

ดาวน์โหลด toolchain รุ่นต่างๆ สำหรับแพลตฟอร์มของคุณจากรุ่น Github และแยกไฟล์เก็บถาวรลงในไดเร็กทอรีที่กำหนดเอง

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการใช้ toolchain บน Windows

ติดตั้งแพ็คเกจ Microsoft Visual C++ Redistributable ล่าสุดที่รองรับ เช่น จากการดาวน์โหลดล่าสุดที่รองรับ Microsoft Visual C++ Redistributable

การใช้ทูลเชน

หมายเหตุ: หากคุณกำลังใช้ toolchain ในสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันโดยมีอินพุตที่ไม่น่าเชื่อถือ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีแซนด์บ็อกซ์เพียงพอ

หากต้องการใช้ toolchain คุณต้องระบุตัวเลือกต่อไปนี้บนบรรทัดคำสั่ง:

เป้าหมายสามเท่า
FPU ที่จะใช้
ปิดการใช้งาน / เปิดใช้งานข้อยกเว้น C ++ และ RTTI
ไลบรารีรันไทม์ C: crt0 หรือ crt0-semihost crt0 จะถูกเชื่อมโยงโดยอัตโนมัติ แต่สามารถระงับได้ด้วยตัวเลือก -nostartfiles เพื่อให้ crt0-semihost สามารถใช้งานได้
ไลบรารี semihosting หากใช้ crt0-semihost
สคริปต์ตัวเชื่อมโยงที่ระบุด้วย -T สคริปต์ picolibcpp.ld และ picolibc.ld เริ่มต้นมีให้และสามารถใช้ได้โดยตรงหรือรวมจากสคริปต์ตัวเชื่อมโยงที่กำหนดเอง

ตัวอย่างเช่น:

 $ PATH=/LLVMEmbeddedToolchainForArm-/bin:$PATH
$ clang 
--target=armv6m-none-eabi 
-mfpu=none 
-fno-exceptions 
-fno-rtti 
-nostartfiles 
-lcrt0-semihost 
-lsemihost 
-T picolibc.ld 
-o example example.c

ระบบ multilib ของ clang จะเลือกชุดไลบรารีที่เหมาะสมโดยอัตโนมัติตามแฟล็กการคอมไพล์ของคุณ clang จะส่งเสียงเตือนหากไม่พบชุดไลบรารีที่เหมาะสม

หากต้องการแสดงไดเร็กทอรีที่เลือกโดยระบบ multilib ให้เพิ่มแฟล็ก -print-multi-directory ลงในตัวเลือกบรรทัดคำสั่ง clang ของคุณ

หากต้องการแสดง multilibs ที่มีอยู่ทั้งหมด ให้รัน clang ด้วย flag -print-multi-lib และ target triple เช่น --target=aarch64-none-elf หรือ --target=arm-none-eabi

เป็นไปได้ว่า clang จะเลือกชุดของไลบรารี่ที่ไม่ใช่ไลบรารีที่คุณต้องการใช้ ในกรณีนี้ คุณสามารถข้ามระบบ multilib ได้โดยจัดเตรียมตัวเลือก --sysroot ที่ระบุไดเร็กทอรีที่มีไดเร็กทอรี include และ lib ของไลบรารีที่คุณต้องการใช้ ตัวอย่างเช่น:

 $ clang 
--sysroot=/LLVMEmbeddedToolchainForArm-/lib/clang-runtimes/arm-none-eabi/armv6m_soft_nofp 
--target=armv6m-none-eabi 
-mfpu=none 
-fno-exceptions 
-fno-rtti 
-nostartfiles 
-lcrt0-semihost 
-lsemihost 
-T picolibc.ld 
-o example example.c

สามารถข้ามการเลือก FPU ได้ แต่ไม่แนะนำ เนื่องจากค่าเริ่มต้นจะแตกต่างจาก GCC

บิลด์ของ toolchain มาพร้อมกับไฟล์กำหนดค่าสองไฟล์ ได้แก่ Omax.cfg และ OmaxLTO.cfg เมื่อใช้ ไฟล์กำหนดค่าเหล่านี้จะเปิดใช้แฟล็กการปรับบิลด์หลายรายการเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดบนการวัดประสิทธิภาพแบบฝังทั่วไป OmaxLTO.cfg เปิดใช้งานแฟล็กเฉพาะการเพิ่มประสิทธิภาพเวลาลิงก์ (LTO) การกำหนดค่าเหล่านี้สามารถเลือกส่งผ่านได้โดยใช้แฟล็ก --config ตัวอย่างเช่น:

 $ clang 
example.c 
...
--config=Omax.cfg 
--config=OmaxLTO.cfg 
-o example

ผู้ใช้ควรได้รับการเตือนว่า Omax.cfg เปิดใช้งาน -ffast-math ซึ่งทำลายการปฏิบัติตามข้อกำหนดของ IEEE และเปิดใช้งานการเพิ่มประสิทธิภาพทางคณิตศาสตร์ซึ่งอาจส่งผลต่อความถูกต้องของโค้ด LTO จะถูกเก็บไว้แยกกันใน OmaxLTO.cfg เนื่องจากผู้ใช้อาจไม่ต้องการ LTO เนื่องจากอาจเพิ่มเวลาในการลิงก์และ/หรือการใช้หน่วยความจำเพิ่มขึ้นระหว่างการลิงก์ ตัวเลือกบางตัวในไฟล์กำหนดค่าเป็นตัวเลือก LLVM ภายในที่ไม่มีเอกสาร สำหรับตัวเลือกที่ไม่มีเอกสารเหล่านี้ โปรดดูซอร์สโค้ดของการเพิ่มประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องในโครงการ LLVM เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติม ผู้ใช้ยังได้รับการสนับสนุนให้สร้างการกำหนดค่าของตนเองและปรับแต่งพารามิเตอร์แฟล็กของตนเอง ข้อมูลเกี่ยวกับ LLVM Embedded Toolchain สำหรับการตั้งค่าสถานะการปรับให้เหมาะสมเฉพาะของ Arm มีอยู่ในการตั้งค่าสถานะการปรับให้เหมาะสม

การเผยแพร่ไบนารีของ LLVM Embedded Toolchain for Arm นั้นขึ้นอยู่กับสาขาการเผยแพร่ของโครงการ LLVM อัปสตรีม ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยกับเครื่องมือทั้งหมดที่จัดทำโดย LLVM เวอร์ชันที่ตรงกัน

โปรดดูการย้ายจาก Arm GNU Toolchain และการสนับสนุน Newlib แบบทดลอง สำหรับคำแนะนำในการใช้ LLVM Embedded Toolchain สำหรับ Arm กับโปรเจ็กต์ที่มีอยู่ซึ่งอาศัย Arm GNU Toolchain

หมายเหตุ: picolibc ให้การสนับสนุน Arm GNU Toolchain เป็นอย่างดี ดังนั้นโปรเจ็กต์ที่ต้องใช้ทั้ง Arm GNU Toolchain และ LLVM Embedded Toolchain สำหรับ Arm จึงสามารถเลือก picolibc หรือ newlib ได้