使用 gnueabihf 为 ARMv6 构建

Question

我尝试为 ARMv6 构建应用程序，但是失败了。

我猜问题是支持 Hard Float 的工具链，但 ARMv6 不支持。

好吧，首先我设置了 -march=armv6，编译失败。

/opt/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.8-2014.03_linux/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/bits/byteswap.h: In function ‘__bswap_32’: /opt/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.8-2014.03_linux/arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include/bits/byteswap.h:45:1: sorry, unimplemented: Thumb-1 hard-float VFP ABI

此外，我设置了 -mfloat-abi=soft 这使得链接器抱怨：

/opt/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.8-2014.03_linux/bin/../lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.8.3/../../../../arm-linux-gnueabihf/bin/ld: error: prog uses VFP register arguments, prog.o does not /opt/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.8-2014.03_linux/bin/../lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.8.3/../../../../arm-linux-gnueabihf/bin/ld: failed to merge target specific data of file prog.o

那么，我实际上如何为 ARMv6 构建？还是工具链中存在错误？

Answer 1

BCM2835 SoC 中的ARM1176JZF-S内核（在某些 Raspberry Pi 型号上使用）是 ARMv6z 架构，其中包括通过 VFPv2 的硬浮动支持，因此这绝对是一个有效的目标配置。

问题在于 Linaro 工具链的维护者将 ARMv7A 指定为支持的最低架构。它使使用 Debian 交叉编译器包对 Raspberry Pi 进行交叉编译相当无望，因为如果您正确配置 BCM2835 的构建，各种内置程序将失败-march=armv6z -mtune=arm1176jzf-s -mfpu=vfp -mfloat-abi=hard

这是gcc -v在 Raspbian Stretch 上：

$ gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/6/lto-wrapper
Target: arm-linux-gnueabihf
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Raspbian 6.3.0-18+rpi1+deb9u1' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-6/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,java,go,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-6 --program-prefix=arm-linux-gnueabihf- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-libitm --disable-libquadmath --enable-plugin --with-system-zlib --disable-browser-plugin --enable-java-awt=gtk --enable-gtk-cairo --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-6-armhf/jre --enable-java-home --with-jvm-root-dir=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-6-armhf --with-jvm-jar-dir=/usr/lib/jvm-exports/java-1.5.0-gcj-6-armhf --with-arch-directory=arm --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-sjlj-exceptions --with-arch=armv6 --with-fpu=vfp --with-float=hard --enable-checking=release --build=arm-linux-gnueabihf --host=arm-linux-gnueabihf --target=arm-linux-gnueabihf
Thread model: posix
gcc version 6.3.0 20170516 (Raspbian 6.3.0-18+rpi1+deb9u1) 

与arm-linux-gnueabi-gcc-6 -vUbuntu 18.04 相比：

$ arm-linux-gnueabihf-gcc-6 -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=arm-linux-gnueabihf-gcc-6
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc-cross/arm-linux-gnueabihf/6/lto-wrapper
Target: arm-linux-gnueabihf
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu/Linaro 6.4.0-17ubuntu1' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-6/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-as=/usr/bin/arm-linux-gnueabihf-as --with-ld=/usr/bin/arm-linux-gnueabihf-ld --program-suffix=-6 --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-libitm --disable-libquadmath --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-multiarch --enable-multilib --disable-sjlj-exceptions --with-arch=armv7-a --with-fpu=vfpv3-d16 --with-float=hard --with-mode=thumb --disable-werror --enable-multilib --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=arm-linux-gnueabihf --program-prefix=arm-linux-gnueabihf- --includedir=/usr/arm-linux-gnueabihf/include
Thread model: posix
gcc version 6.4.0 20180424 (Ubuntu/Linaro 6.4.0-17ubuntu1)

并注意前者有--with-arch=armv6 --with-fpu=vfp --with-float=hard而后者有--with-arch=armv7-a --with-fpu=vfpv3-d16 --with-float=hard 这篇博文提供了一种解决方案（基本上使用 Clang 并自行构建 binutils）：

Answer 2

您的工具链默认配置为发出 Thumb 代码。问题在于浮点指令的唯一 Thumb 编码是 32 位 Thumb-2 编码，就所有意图和目的而言，它只存在于 ARMv7 或更高版本^{* 上}，当然在普通 ARMv6 上不可用。

要针对 v7 之前的体系结构，最好通过编译-marm来生成 ARM 代码，而不是相对有限的 16 位 Thumb 指令集。

_{* 我怀疑大多数人永远不会有意识地遇到 ARM1156。}