コグノスケ

クロスビルド用ツールチェーン - その2

目次: GCC

引き続き、超基本的なbinutils + GCC + glibcの組み合わせのクロスビルド環境を作っています。やや苦戦したものの、ARM, AArch64, RISC-V 64でビルドが通りました。良かった良かった。

残念ながらRISC-V 32はglibcが対応しておらず、libcなしのベアメタル向けコンパイラしか作れませんでした。glibc does not yet support 32-bit systemsと怒られます。glibcの代わりにnewlibなどを使えば、libcありのLinux向けコンパイラが作れるかもしれませんが、試していないのでわかりません。

環境

昔作ったクロスコンパイラをビルドするMakefile（GitHubへのリンク）を改造して、作りました。

前回（その1）検討した通り、本格的に運用するなら独自のビルドツールよりcrosstool-NGかbuildrootに切り替えた方が良いと思います。

ビルド方法

詳細はGitHubを見た方が良いですが、configureに指定しているオプションだけ、ざっと列挙しておきます。

CROSS_ARCH = riscv64-unknown-linux-gnu
TOP_DIR    = `pwd`
CROSS_ROOT = $TOP_DIR/buildroot

PREFIX  ?= $(CROSS_ROOT)
SYSROOT ?= $(CROSS_ROOT)/$(CROSS_ARCH)/sysroot

まずbinutilsは、

./configure \
  --target=$(CROSS_ARCH) \
  --prefix=$(CROSS_ROOT) \
  --disable-nls \
  --disable-static \
  --disable-werror \
  --with-lib-path=$(CROSS_ROOT)/lib \
  --with-sysroot=$(CROSS_ROOT)

次にgccは、

./configure \
  --target=$(CROSS_ARCH) \
  --prefix=$(PREFIX) \
  --enable-languages=c \
  --disable-libatomic \
  --disable-libitm \
  --disable-libgomp \
  --disable-libmudflap \
  --disable-libquadmath \
  --disable-libsanitizer \
  --disable-libssp \
  --disable-libstdcxx-pch \
  --enable-long-long \
  --enable-lto \
  --disable-multiarch \
  --disable-multilib \
  --disable-nls \
  --disable-plugin \
  --disable-shared \
  --disable-threads \
  --disable-__cxa_atexit \
  --without-headers \
  --with-local-prefix=$(SYSROOT) \
  --with-sysroot=$(SYSROOT) \
  --with-newlib

難関のglibcはこんな感じ、

./configure \
  --host=$(CROSS_ARCH) \
  --prefix=$(SYSROOT)/usr \
  --disable-profile \
  --disable-multilib \
  --enable-add-ons \
  --enable-kernel=3.0.0 \
  --disable-multi-arch \
  --enable-obsolete-rpc \
  --with-binutils=$(PREFIX)/bin \
  --with-headers=$(SYSROOT)/usr/include \
  --with-sysroot=$(SYSROOT)

最後にglibcを動的リンク可能なgccは、

./configure \
  --target=$(CROSS_ARCH) \
  --prefix=$(PREFIX) \
  --enable-languages=c,c++,fortran \
  --enable-libatomic \
  --disable-libitm \
  --enable-libgomp \
  --enable-libmudflap \
  --enable-libquadmath \
  --disable-libsanitizer \
  --enable-libssp \
  --enable-libstdcxx-pch \
  --enable-long-long \
  --enable-lto \
  --disable-multiarch \
  --disable-multilib \
  --enable-nls \
  --enable-plugin \
  --enable-shared \
  --enable-threads=posix \
  --enable-__cxa_atexit \
  --with-local-prefix=$(SYSROOT)/usr \
  --with-build-sysroot=$(SYSROOT) \
  --with-sysroot=$(SYSROOT) \
  --with-native-system-header-dir=/usr/include

この設定が正しいかどうか確証は持てませんが、printfを呼び出すCソースコードをエラーなくビルド可能なコンパイラが作成できるので、良しとします。

引っかかったポイント

色々引っかかったのですが、覚えている限りのエラーと自分が取った対策を列挙しておきます。

どのバージョンのライブラリを組み合わせれば良いかわからない

私はDebianなどの既存Linuxディストリビューションが採用しているバージョンを参考にしました。ホスト側のコンパイラのバージョンも影響するため、昔ビルドが通っていた組み合わせでもビルドが通らないことはあります。

AArch64に変えるとglibcビルドエラー

エラーの内容はredefinition of 'struct user_regs_structでした。何それ……？？と思いきや、sysrootにインストールしたLinuxカーネルヘッダがRISC-V向けになっていた凡ミスでした。

glibcビルドエラー

エラーの内容はenable-multi-arch support require gcc, assembler and linker indirect-function supportでした。これは解決方法がわからんので、GCCのconfigureに --disable-multi-archを指定し、回避しています。

gccビルドエラー

エラーの内容はPthreads are required to build libgompでした。これはややこしいので、別建てで書きます。

gccビルドエラー（詳細）

エラーメッセージだけ読むとさっぱりですが、config.logに記録されたテストプログラムとテスト結果によれば、pthread.hが見当たらないと言っているようです。

• GCCのconfigureに --enable-libgompを指定したため、libgompがビルドされている
• libgompはpthread.hが見つからないのでPthreads are required to build libgompと文句を言っていた

もちろんGCCの前にglibcのクロスビルドに成功しているので、pthread.hは存在しているものの、

• glibcのヘッダをインストールする場所を間違えていた
• gccの --with-native-system-header-dirに指定したパスが間違っていた

これらの原因によって、pthread.hが見えなくなっていたようです。

感想

ツールチェーン構築って大変です。実際に体験すると、crosstool-NGやbuildrootのありがたさが身に沁みます。