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Lephenixnoir Hors ligne Administrateur Points: 22880 Défis: 149 Message

[Tutoriel] Installation manuelle de GCC (et du fxSDK)

Posté le 31/05/2014 17:02

Parmi les compilateurs C/C++ modernes de premier plan (LLVM, GCC, MSVC...), GCC est le seul à avoir un backend SuperH, ie. capable de générer des add-ins pour les calculatrices CASIO. Dans ce tutoriel, on va voir comment compiler GCC à la main. J'y mentionne également par le symbole les étapes supplémentaires nécessaires pour installer le fxSDK tout entier à la main.

Ce tutoriel était initialement utilisé pour toutes les installation de GCC pour la calculatrice, mais il y a maintenant des méthodes automatiques via le dépôt sh-elf-gcc, via MiddleArch ou même l'installation complète du fxSDK avec GiteaPC. Le texte ci-dessous est donc destiné à des personnes relativement expérimentées avec le terminal et les processus classiques de compilation, et spécifiquement à ceux qui voudraient tester des configurations inhabituelles. Pour relire l'ancien tutoriel, voir sur la forge Gitea.

Ce tutoriel est écrit pour Linux mais vous pouvez le suivre sous Windows 10 en utilisant WSL qui vous donnera accès à Ubuntu.

1. Présentation du processus

Dans ce tutoriel, on va compiler plusieurs logiciels. Côté compilateur, d'abord binutils, une suite de programmes qui gère l'assembleur, les fichiers objets, les bibliothèques, et l'édition des liens ; puis GCC, le compilateur C/C++ en lui-même.

Ensuite on va faire un détour par le fxSDK pour installer la bibliothèque mathématique et la bibliothèque standard C qui sont nécessaires pour avoir accès à la totalité du langage C.

On reviendra alors vers GCC, puisqu'une fois la lib standard C installée on peut compiler la bibliothèque standard C++, qui est là aussi nécessaire pour avoir accès à la totalité du langage C++.

Enfin on pourra finir l'installation du fxSDK avec gint et d'autres bibliothèques.

[fxSDK] Commencez par installer le dépôt fxsdk, qui fournit la sysroot dans laquelle on va installer le compilateur. C'est un cmake/make classique.

2. Installation des dépendances

Nos calculatrices utilisent des processeurs de la famille SuperH, on ne peut donc pas utiliser le même compilateur C que quand on programme pour l'ordinateur. On va utiliser un cross-compilateur qui ne s'appelera pas gcc mais sh-elf-gcc, attention à ne pas confondre !

Téléchargez la dernière version de binutils (téléchargement ici) ainsi que la dernière version de GCC (téléchargement ici). En cas d'erreur insondable, vous pourrez toujours tenter d'autres versions plus tard.

Attention : Si votre GCC système est en version 12.1 ou 12.2 (tapez gcc -v pour le déterminer), vous devez prendre GCC 11.1 pour la calculatrice à cause de ce bug de GCC pour x86_64.

Bien sûr GCC est un logiciel complexe avec pas mal de dépendances. Voici de quoi les installer :

# Pour Debian, Ubuntu, Mint, WSL pour Windows, et autres dérivés de Debian :
% sudo apt install libmpfr-dev libmpc-dev libgmp-dev libpng-dev libppl-dev flex g++ git texinfo
# Pour Arch Linux, Manjaro, et autres dérivés de Arch :
% sudo pacman -S mpfr libmpc gmp libpng ppl flex gcc git texinfo

  • MPFR : calcul flottant à précision arbitraire
  • MPC : calcul complexe à précision arbitraire
  • GMP : arithmétique entière multi-précision
  • libPNG : manipulations d'images PNG
  • PPL : optimisation polyhédrique (optimisation magique)
  • flex : générateur d'analyseurs lexicaux
  • g++ : compilateur C++ pour votre système
  • git : gestionnaire de versions
  • texinfo : générateur de documentation formatée

3. Préparation de l'environnement de compilation

Le compilateur et toutes les bibliothèques pour la calculatrice vont être installées dans un même dossier. Si vous utilisez le fxSDK, ce dossier est pré-choisi et la commande fxsdk path sysroot vous l'affiche. Sinon vous pouvez aller où vous voulez, mais restez dans votre dossier personnel.

% export PREFIX="$(fxsdk path sysroot)"
# Exemple de dossier hors fxSDK :
# export PREFIX="$HOME/opt/sh-elf-2.39-11.1.0"

% mkdir -p $PREFIX

Assurez-vous que $PREFIX/bin est dans votre PATH. Extrayez le contenu des archives que vous avez téléchargées dans un dossier temporaire, et créez deux répertoires build-binutils et build-gcc.

% tar -xJf binutils-2.39.tar.xz
% tar -xJf gcc-11.1.0.tar.xz
% mkdir build-binutils build-gcc

On va ensuite appliquer quelques patchs. On va d'abord toucher un fichier de binutils pour éviter la régénération d'un parser avec bison qui ne marche plus depuis longtemps :

% touch binutils-2.39/intl/plural.c

Si vous utilisez GCC 11.1 (et sans doute quelques versions d'avant), téléchargez de plus ce patch qui désactive des tests de configuration inutilement aggressifs dans la lib C++ et appliquez-le :

% patch -u -N -p0 < gcc-11.1.0-libstdc++-v3-skip-dlopen.patch

4. Compilation de binutils

La compilation de binutils est un configure/make classique. Les options qu'on utilise sont :

  • --prefix pour indiquer le dossier d'installation final.
  • --target="sh3eb-elf" pour spécifier qu'on veut un cross-compilateur pour SuperH.
  • --with-multilib-list="m3,m4-nofpu" indique plus précisément qu'on veut une variante pour SH3 et une pour SH4 sans FPU.
  • --program-prefix="sh-elf-" renomme le compilateur de sh3eb-elf-gcc à sh-elf-gcc vu qu'on a aussi le SH3.

Il n'y a pas beaucoup d'autres options intéressantes, mais vous pouvez les voir toutes avec configure --help.

% cd build-binutils
% ../binutils-2.39/configure --prefix="$PREFIX" --target="sh3eb-elf" --with-multilib-list="m3,m4-nofpu" --program-prefix="sh-elf-"

Une fois que tout est configuré, il n'y a plus qu'à compiler et à installer. Normalement ça va assez vite, comptez quelques minutes.

% make -j4
% make install-strip

Les exécutables de binutils ont dû apparaître dans $PREFIX/bin Essayez sh-elf-ld --version qui doit vous renvoyer la version de binutils (ici 2.39).

5. Compilation de gcc et de libgcc

Ensuite c'est pareil mais pour GCC. En plus des options précédentes, on indique :

  • --enable-languages="c,c++" qui spécifie les compilateurs qu'on veut. Si vous voulez expérimenter avec d'autres langages notamment Ada, D, Go ou Fortran, c'est là qu'il faut commencer !
  • --without-headers qui indique essentiellement qu'on veut un cross-compilateur.
  • --enable-clocale="generic" qui simplifie le module <locale> de la lib C++.
  • --enable-libstdcxx-allocator qui fait de même avec les allocateurs mémoire.
  • --disable-threads qui désactive le threading (qu'on n'a pas).
  • --disable-libstdcxx-verbose qui élimine des logs dans la lib C++.
  • --enable-cxx-flags="-fno-exceptions" qui désactive les exceptions durant la compilation de la lib C++.

Voyez le guide de configuration pour toutes les options utiles.

% cd "$PREFIX/build-gcc"
% ../gcc-11.1.0/configure --prefix="$PREFIX" --target="sh3eb-elf" --with-multilib-list="m3,m4-nofpu" --enable-languages="c,c++" --without-headers --program-prefix="sh-elf-" --enable-clocale="generic" --enable-libstdcxx-allocator --disable-threads --disable-libstdcxx-verbose --enable-cxx-flags="-fno-exceptions

Cette fois la compilation occupera entre 10 et 30 minutes... ou 5/6 heures sur un vieux Raspberry Pi.

% make -j4 all-gcc all-target-libgcc
% make install-strip-gcc install-strip-target-libgcc

Avec ça vous devez pouvoir taper sh-elf-gcc -v et la version et les options de compilation.

[fxSDK] C'est le moment d'installer OpenLibm, avec make.
[fxSDK] Installez aussi la lib C, fxlibc, un autre cmake/make classique.

6. Compilation de libstdc++

On peut maintenant revenir dans le dossier de compilation de GCC et compiler des libs plus évoluées, comme la lib C++. Si vous testez d'autres langages (par exemple D) c'est le moment de compiler les libs qui vont avec (libphobos), ou même de compiler libssl, libiberty, etc. selon vos goûts.

% make -j4 all-target-libstdc++-v3
% make install-strip-target-libstdc++-v3

Et voilà, la toolchain est complète. Si vous manquez d'espace disque vous pouvez supprimez les archives, dossiers de sources, et dossiers de build de binutils et GCC.

[fxSDK] Installez maintenant gint, et les autres libs qui vous plaisent (eg. libprof, zlib, etc).

Et voilà, vous avez un compilateur C/C++ complet voire un SDK complet pour programmer des add-ins.

Fichier joint


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Lephenixnoir Hors ligne Administrateur Points: 22880 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 01/09/2018 14:58 | #


Il le fait mais, d'après les discussion qu'on a eues jusqu'à présent, c'était plus pour récupérer malloc() que pour réimplémenter un environnement indépendant.
Memallox Hors ligne Membre Points: 161 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 01/09/2018 15:04 | #


Avant tout, je voudrais fournir une bibliothèque standard C. Je pense qu'il est également nécessaire d'écrire une bibliothèque pour les Casio sycalls (probablement séparée) . Pour le moment, je ne prévois pas d'implémenter beaucoup plus que Print et Locate (pour printf) car ce n'est pas la portée du projet.
Stop starting~ Start finishing~
Lephenixnoir Hors ligne Administrateur Points: 22880 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 01/09/2018 15:08 | #


Si jamais tu développes un environnement complet, signale-le moi, je l'ajouterai au tutoriel !
Memallox Hors ligne Membre Points: 161 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 01/09/2018 15:16 | #


J'envisage de fournir un crt0.s défaut plus tard (puisque c'est la portée de la libc). Nous avons parlé de cela déjà xD
Stop starting~ Start finishing~
Ityt Hors ligne Membre Points: 216 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 01/12/2018 12:48 | #


Salut, quand j'essaye de compiler MonochromeLib.c avec fxlib il me dit qu'il manque "stdlib.h"... Une solution ?
salut je m'appelle sacha et je viens du bourg-palette et voici mon meilleur ami pikachu
Lephenixnoir Hors ligne Administrateur Points: 22880 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 01/12/2018 13:10 | #


MonochromeLib ne marchera pas très bien avec GCC. Tu peux soit déclarer les protos à la main (le plus facile), soit utiliser le stdlib.h du SDK (le plus propre), soit utiliser ce port de newlib (le plus polyvalent). Par contre tu risques d'expérimenter des problèmes avec ML_display_vram(), si c'est le cas passe les pointeurs en volatile.
Ityt Hors ligne Membre Points: 216 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 01/12/2018 13:40 | #


Ok merci mon cher
Tu parles bien du SDK de Windows ? Dans ce cas pas de problème.
salut je m'appelle sacha et je viens du bourg-palette et voici mon meilleur ami pikachu
Lephenixnoir Hors ligne Administrateur Points: 22880 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 01/12/2018 13:42 | #


C'est ça ! Si tu as des problèmes avec des fonctions mais que tu ne sais pas trop pourquoi, n'hésite pas à le dire, j'aurai sans doute une piste.
Ityt Hors ligne Membre Points: 216 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 02/12/2018 21:20 | #


Je viens de voir qu'il faut recompiler gcc pour newlib... j'ai vraiment pas envie de repasser dans cet enfer, y a pas moyen d'inclure la biblio à la compilation comme par exemple pour SDL :
gcc -o executable main.o fichier1.o `sdl-config --libs`

https://doc.ubuntu-fr.org/sdl
salut je m'appelle sacha et je viens du bourg-palette et voici mon meilleur ami pikachu
Lephenixnoir Hors ligne Administrateur Points: 22880 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 02/12/2018 21:22 | #


Non, désolé. Par contre ça ne recompile qu'une partie de GCC, bien moins que la totalité, selon le temps que ça t'a pris pour compiler GCC il te faudra sans doute 10 minutes à tout péter pour cette partie.

(Pour le détail, c'est parce que GCC génère des headers et autres éléments de support interne pour newlib.)
Ityt Hors ligne Membre Points: 216 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 02/12/2018 21:29 | #


Bon je verrai... sinon pour le stdlib du SDK de windows je trouve les headers, mais pour le reste... le seul truc qui ressemblait à une biblio compilée c'était des .exe

EDIT: juste pour savoir, on a accès aux fonctions de stdlib par défaut ? via Gint ou FXLIB ? je tiens surtout à malloc()
salut je m'appelle sacha et je viens du bourg-palette et voici mon meilleur ami pikachu
Lephenixnoir Hors ligne Administrateur Points: 22880 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 02/12/2018 21:50 | #


As-tu regardé dans (de tête) Program Files...\CASIO\fx-9860 SDK\OS\SH ?

Si tu linkes avec fxlib.a, tu as tout ce qui est décrit dans le PDF C_standard_libraries.pdf que tu as dû télécharger avec le SDK. En particulier malloc() et affiliés y sont.

Pour la référence, gint utilise le malloc() du système mais la port de newlib de Memallox utilise son propre malloc().
Ityt Hors ligne Membre Points: 216 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 10:26 | #


Comme je le disais au dessus, il n'y a que des .exe qui pourraient correspondre à des bibli compilées, il n'y a pas de .a
salut je m'appelle sacha et je viens du bourg-palette et voici mon meilleur ami pikachu
Zezombye En ligne Rédacteur Points: 1756 Défis: 13 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 10:32 | #


Tu peux le prendre ici (libfx.a) : https://github.com/Zezombye/casiopy/tree/master/ports/minimal
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Ityt Hors ligne Membre Points: 216 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 10:33 | #


oh merci bien tu l'as eu comment ?

EDIT: Je viens de remarquer que je l'avais déjà, je le linkais mais ça ne marchait pas ! c'est pour cela que je, vous embête là, mais je vais tout de même vérifier que je linkais bien...
salut je m'appelle sacha et je viens du bourg-palette et voici mon meilleur ami pikachu
Zezombye En ligne Rédacteur Points: 1756 Défis: 13 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 10:38 | #


J'ai des contacts.

c'est lephé qui me l'a passé
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Ityt Hors ligne Membre Points: 216 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 11:42 | #


Bon j'ai fait mon boulot de détective, et je crois que stdlib.h n'est tout simplement pas fourni avec libfx.a, pour preuve j'ai retéléchargé le projet d'exemple, j'ai recompilé avec la commande fournie en ayant ajouté "#include <stdlib.h>" dans le addin.c et j'ai la même erreur...
salut je m'appelle sacha et je viens du bourg-palette et voici mon meilleur ami pikachu
Zezombye En ligne Rédacteur Points: 1756 Défis: 13 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 12:18 | #


Dans le lien que je t'ai passé il y a un dossier include, prend le stdlib.h dedans

Normalement il devrait marcher, sinon poste l'erreur exacte que tu as.
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Lephenixnoir Hors ligne Administrateur Points: 22880 Défis: 149 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 12:59 | #


Bien sûr que stdlib.h n'est pas inclus avec fxlib.a. Les fichiers .h sont des fichiers... .h, et les fichiers .a sont des archives qui contiennent, euh... autre chose.

Petit rappel :

Lephenixnoir a écrit :
As-tu regardé dans (de tête) Program Files...\CASIO\fx-9860 SDK\OS\SH ?
Ityt Hors ligne Membre Points: 216 Défis: 0 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 13:08 | #


Merci beaucoup pour les précisions
sinon Lephe, dans ton répertoire il n'y a que des .exe (les .h sont dans le dossier include de OS) mais là je pense que j'ai toutes les informations nécessaires je testerai plus tard, merci les gens

Ajouté le 03/12/2018 à 16:35 :
Bon, j'ai trouvé une bien meilleure solution: on doit remplacer le <stdlib.h> de MonochromeLib.c par <fxlib.h> et là ça compile bien, par contre impossible de faire tourner l'addin sur la Casio... Je suis un petit peu deg' de ne pas avoir les fonctions donc je pense que je vais retourner sur Windows. (ou alors les fonctions dispo par défaut avec fxlib sont optimisées ou alors c'est les mêmes qu'avec le SDK ?)
Je pourrais réutiliser gint mais le poids du fichier...
Ou alors compiler newlib mais faut recompiler gcc et j'ai trop la flemme
salut je m'appelle sacha et je viens du bourg-palette et voici mon meilleur ami pikachu
Zezombye En ligne Rédacteur Points: 1756 Défis: 13 Message

Citer : Posté le 03/12/2018 16:53 | #


En même temps, fxlib.h c'est absolument pas la même chose que stdlib.h.

Comme j'ai dit il faut que tu prennes les headers ici :
https://github.com/Zezombye/casiopy/tree/master/ports/minimal/include

D'ailleurs windows et GCC ne sont pas exclusifs : tu peux utiliser cygwin, ou même simplement le sh3eb-elf-gcc.exe avec la ligne de commande windows. (et j'ai un projet pour faire un SDK qui compile avec gcc)
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