適用於 Arm 的 LLVM 嵌入式工具鏈

該儲存庫包含建置腳本和輔助材料，用於建立基於裸機 LLVM 的針對 Arm 的工具鏈，基於：

鏗鏘+llvm
LLD
libc++abi
函式庫++
編譯器-rt
picolibc，或可選的 newlib 或 LLVM 的 libc

目標

目標是提供一個基於 LLVM 的裸機工具鏈，可以針對 Armv6-M 及更高版本的 Arm 架構系列。此工具鏈遵循 Arm 架構的 ABI，並嘗試提供嵌入式和即時作業系統所需的典型功能。

支援的架構

ARMv6-M
Armv7-M
Armv7E-M
Armv8-M 主線和基線
Armv8.1-M 主線和基線
Armv4T（實驗性）
Armv5TE（實驗性）
Armv6（實驗性，使用 Armv5TE 庫變體）
Armv7-A
Armv7-R
AArch32 Armv8-A
AArch32 Armv8-R
AArch64 Armv8-A

C++ 支援

使用 LLVM 中的 libc++ 和 libc++abi 部分支援 C++。不支援的功能包括：

多執行緒

Arm 的 LLVM 嵌入式工具鏈使用不穩定的 libc++ ABI 版本。此 ABI 使用所有最新的 libc++ 改進和錯誤修復，但在連結針對舊版本 ABI 編譯的物件時可能會導致連結錯誤。有關更多信息，請參閱 https://libcxx.llvm.org/DesignDocs/ABIVersioning.html。

成分

Arm 的 LLVM 嵌入式工具鏈依賴以下上游元件

成分	關聯
LLVM	https://github.com/llvm/llvm-project
吡啶甲酸乙酯	https://github.com/picolibc/picolibc

執照

該儲存庫的內容已獲得 Apache-2.0 授權。請參閱 LICENSE.txt。

產生的二進位檔案受各自的開源許可證保護，請參閱上面的元件連結。

對某些目標的測試使用免費但非開源的 Arm FVP 模型，這些模型有自己的許可證。預設不使用這些，有關詳細信息，請參閱從原始碼建置。

主機平台

適用於 Arm 的 LLVM 嵌入式工具鏈在 Ubuntu 18.04 LTS 上建置和測試。

Windows 版本是基於 Windows Server 2019 構建，並在 Windows 10 上進行了輕微測試。

在 macOS 上建置適用於 x86_64 和 Apple Silicon。

為 Linux 和 Windows 的主要 LLVM 版本提供了二進位套件。

入門

從 Github 版本下載適合您平台的工具鏈版本，並將檔案解壓縮到任何目錄中。

在 Windows 上使用工具鏈的先決條件

安裝適當的最新支援的 Microsoft Visual C++ Redistributable 軟體包，例如從 Microsoft Visual C++ Redistributable 最新支援的下載。

使用工具鏈

注意：如果您在具有不受信任輸入的共用環境中使用工具鏈，請確保它已充分沙箱化。

要使用工具鏈，您需要在命令列上提供以下選項：

目標三倍。
要使用的 FPU。
停用/啟用 C++ 異常和 RTTI。
C 運行時程式庫： crt0或crt0-semihost 。 crt0將自動鏈接，但可以使用-nostartfiles選項抑制此情況，以便可以使用crt0-semihost 。
半主機函式庫（如果使用crt0-semihost 。
用-T指定的連結器腳本。提供了預設的picolibcpp.ld和picolibc.ld腳本，可以直接使用或從自訂連結器腳本中包含它們。

例如：

 $ 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

clang的 multilib 系統會根據您的編譯標誌自動選擇一組合適的函式庫。如果找不到合適的庫集， clang將發出警告。

若要顯示 multilib 系統選擇的目錄，請將標誌-print-multi-directory新增至clang命令列選項。

要顯示所有可用的 multilib，請使用-print-multi-lib標誌和一個目標三元組（如--target=aarch64-none-elf或--target=arm-none-eabi運行clang 。

clang可能會選擇一組不是您想要使用的函式庫。在這種情況下，您可以透過提供--sysroot選項指定包含要使用的函式庫的include和lib目錄的目錄來繞過 multilib 系統。例如：

 $ 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

FPU 選擇可以跳過，但不建議這樣做，因為預設值與 GCC 不同。

工具鏈的建置包含兩個設定檔：Omax.cfg 和 OmaxLTO.cfg。使用時，這些設定檔會啟用多個建置最佳化標誌，以在典型的嵌入式基準測試中實現最高效能。 OmaxLTO.cfg 啟用連結時最佳化 (LTO) 特定標誌。可以選擇使用--config標誌傳遞這些配置。例如：

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

應警告用戶，Omax.cfg 啟用-ffast-math ，這會破壞 IEEE 合規性並啟用可能影響程式碼正確性的數學最佳化。 LTO 單獨保存在 OmaxLTO.cfg 中，因為使用者可能不需要 LTO，因為連結時間可能會增加和/或連結期間記憶體使用量會增加。設定檔中的一些選項是未記錄的內部 LLVM 選項。對於這些未記錄的選項，請參閱 LLVM 專案中對應最佳化過程的原始程式碼以了解更多資訊。也鼓勵使用者創建自己的配置並調整自己的標誌參數。有關 Arm 特定最佳化標誌的 LLVM 嵌入式工具鏈的資訊可在最佳化標誌中找到

Arm 的 LLVM 嵌入式工具鏈的二進位版本是基於上游 LLVM 專案的版本分支，因此可以安全地與符合版本的 LLVM 版本提供的所有工具一起使用。

請參閱從 Arm GNU 工具鏈遷移和實驗性 newlib 支持，以了解有關在依賴 Arm GNU 工具鏈的現有專案中使用適用於 Arm 的 LLVM 嵌入式工具鏈的建議。