making cross compiler

Cygwin でクロスコンパイラ環境を作成

Cygwin は、ここから直接インストールか、一度ダウンロードしてからインストールしますが、一度全部ダウンロードしてからの方が良いと思います。現在では、Cygwin 1.5.25 (2008.6.14)になっています。インストールするときは、項目の Develの右の丸矢印をクリックしてその右の指示を、Default から Install に変えます。

インストールすると、１．５ＧＢほどになりますが、Ｘウィンドウ関連は使わないので、すべて消去してもクロス開発はできます。
Cygwin のインストールができると、GCC のソースをダウンロードします。ここは、比較的早いサイトです。必要なのは、

binutil
gcc
newlib　これは、RedHat か ftp://sources.redhat.com/pub/newlib　ftp://sourceware.org/pub/newlib　です

の３個あればよいのですが、バージョンの組み合わせによっては、コンパイラがエラーで止まる場合があります。また、gcc については、最新のものは使わないほうがいいようです。Ｈ８のクロスコンパイラで、確認したのは、

binutil-2.18
gcc-core-4.2.3
newlib-1.16.0

までです。また、ライブラリなどの、.a ファイルのフォーマットで、-hms(-coff と同じ) と、-elf がありますが、-hms はＨ８ではよく使われてきましたが、最近では、-elf を使った例が多いようです。また、-coff フォーマットでは、binutils　のアセンブラが、2.17 からサポートされなくなっているようです。newlib　は、三角関数など、超越関数のライブラリを使わないなら、必要ありません。newlib　はクロスコンパイラ環境を作成するとき、時間がかかり、binutil と、gcc 合計よりも時間を要します。また、パソコンのメモリも２ＧＢ以上あったほうがいいようです。それでも、ＨＤＤのアクセスが頻繁になり、binutil と、gcc 合計で、１時間近くかかることがあります。早くするには、ＲＡＭＤＩＳＫを、２ＧＢ以上用意して、パソコンのメモリも４ＧＢ以上実装します。この解説で使ったパソコンは、

メモリ　６ＧＢ　内３ＧＢをＷｉｎｄｏｗｓで使用可能
ＣＰＵ　Ｃｏｒｅ２Ｄｕｏ　２．４ＧＨｚ　Ｌ２キャッシュ４ＭＢ
ＯＳ　ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ　ＰＲＯ　ＳＰ２
ＲＡＭＤＩＳＫ　２．６ＧＢ　驚速ＲＡＭディスク　Version 1.0.0 ソースネクスト

です。これでも、binutil と、gcc 合計で、３５分ほどかかり、newlib　はさらに５０分ほどかかります。ＲＡＭＤＩＳＫは、Cygwin インストール後、ＨＤＤに Cygwin フォルダごとコピーして残しておき、使うときＲＡＭＤＩＳＫにもどします。無論、出来上がったクロス開発環境もＨＤＤにコピーして残しますが、tar.gz でパックしておくと、どのパソコンCygwin 環境でも使えます。ちなみに、クロス開発環境では、Cygwin 1.5.19 と、やや古いもので行っています。

ソースの解凍

binutil gcc newlib の各ソースを、/usr/local/. 以下にコピーして、tar または、bz2 なら、bzip2　で解凍します。解凍結果の記録を残すために、適当な log ファイルに残すので、>xxx.log 2>&1 を付け足しています。2>&1 は、エラーメッセージもログファイルに残す指示です。この指示は、解凍ではあまり意味がありませんが、クロスコンパイラでは、どこでエラーなのか、あとで解析（できたらですが）するのに役に立ちます。

cd /usr/local
bzip2 -dc gcc-core-4.2.3.tar.bz2 | tar xvf - >targ423.log 2>&1
tar zxvf newlib-1.16.0.tar.gz >tarn1160.log 2>&1
tar zxvf binutils-2.18.tar.gz >tarb.log 2>&1

解凍すると、/usr/local/. 以下に、gcc-core-4.2.3　newlib-1.16.0　 binutils-2.18　の各フォルダが生成されてそれ以下にソースが展開されます。展開された binutils-2.18 以下に、configure という　text ファイルを開くと、どのようなＣＰＵが使えるかが判ります。クロスコンパイラ環境を作成するには、 binutils-2.18　を先に、続いて　gcc-core-4.2.3　　newlib-1.16.0　の順に行います。

結果の格納場所と、ＣＰＵの指定

binutils-2.18　フォルダ以下に、作業フォルダ、buildh8 などを作り、cd buildh8 に移動して、そこで作業します。どのＣＰＵで、結果をどこに置くかを指示するため、configure を実行してから、make します。configure は、binutils-2.18　フォルダ内にあるので、../　とパスを指定します。--prefix=　は、結果を格納するフォルダ指定で、/usr/local/ 以下は、--target=　名と同じがわかりやすいと思います。ＣＰＵ指定、--target=　は、h8300 が、ＣＰＵ、-elf が、ライブラリフォーマット指定です。h8300　と、-elf の間に、適当な名称を入れることもできます。ＧＣＣのバージョンなどを入れておくと、出来た実行ファイルのバージョンがひと目で判ります。例、h8300-g421b217-elf、　h8300-g402b2161-coff など。--target=　で指定する名称は、このあとの、gcc や newlib でも同じものを使います。ここでは、-elf フォーマットのものを作成します。-coff では、binutils-2.17 以降、アセンブラが生成できません。

mkdir buildh8
cd buildh8
../configure --prefix=/usr/local/h8300-elf --target=h8300-elf \
>confb.log 2>&1

１分ほどで、makefile が生成されます。　makefile ができれば、第一関門通過です。　makefile は、ターゲットＣＰＵやバージョンによって、大きさや内容が様々で、だいたい１００ＫＢから１ＭＢほどの大きさになります。

make の実行

make >makeb.log 2>&1

で、構築が始まります。１０分ほどかかります。　途中、makeb.log を開くと、進行状態を観察できます。makeb.log は、１００ｋｂ前後になりますが、これもＣＰＵやバージョンで大きく変わります。あまり早く終了する場合は、エラーの可能性が大きいですが、ほとんど終わり近くで、エラーになってしまう場合もあります。成功した場合、makeb.log の終わり部分は以下のようになっています。

make[4]: Leaving directory `/usr/local/binutils-2.18/buildh8/ld'
make[3]: Leaving directory `/usr/local/binutils-2.18/buildh8/ld'
make[2]: Leaving directory `/usr/local/binutils-2.18/buildh8/ld'
make[1]: Nothing to be done for `all-target'.
make[1]: Leaving directory `/usr/local/binutils-2.18/buildh8'

エラーの場合、Error となって、その理由も書かれています。

make install の実行

make install >makebi.log 2>&1

で、/usr/local/h8300-elf/bin　フォルダ以下に、アセンブラなどのプログラムが格納されます。gcc や、newlib は、出来たプログラムも使って構築するので、

export PATH=/usr/local/h8300-elf/bin:$PATH

などと、パスを通して、次の gcc 構築をします。

結果の格納場所と、ＣＰＵの指定

gcc-core-4.2.3　フォルダ以下に、buildh8 フォルダを作り、そこへ移動します。結果の格納場所、ＣＰＵの指定は、当然同じに指定します。c++ も使う場合は、--enable-languages=c,c++　と指定します。

cd /usr/local/gcc-4.2.3
mkdir buildh8
cd buildh8
../configure --prefix=/usr/local/h8300-elf --target=h8300-elf \
--enable-languages=c --with-newlib \
--with-headers=/usr/local/newlib-1.16.0/newlib/libc/include \
>confh8g421.log 2>&1

で、同じく makefile ができます。あとの作業は、binutil と同じで、

make >makeh8g423.log 2>&1
make install >makeh8g4213.log 2>&1

今度は、ＲＡＭＤＩＳＫでも３０分ほどかかります。ここで、>makeh8g423.log 2>&1　と、ログを残すと、経過がコンソールに出ないため、若干スピードが速くなります。出来上がった開発環境は、他の場所に移しやすいように、 tar.gz でまとめます。

cd /usr/local/h8300-elf
tar zcvf ../h8300-g423b218-elf.tar.gz ./

これで、圧縮したファイルが、/usr/local 以下に作られます。こちらができあがったものです。h8300-g423b218-elf.tar.gz　２７ＭＢほどあります。これには、newlib などは入ってません。newlib を追加したものは、４５ＭＢほどになります。h8300-g423b218n116-elf.tar.gz　どちらも、このＵＲＬの場所には置いてないので、ダウンロードできない場合は、日を改めてアクセスしてください。
解凍は、/usr/local/ 以下に、h8300-elf フォルダを作り、（名称はなんでも良い）そこにコピーして、

cd /usr/local/h8300-elf
tar zxvf h8300-g423b218-elf.tar.gz

で、開発環境のツールチェーンができます。使う場合は、

export PATH=/usr/local/h8300-elf/bin:$PATH

と、パスを通しておきます。newlib を追加するには、以下のように、/usr/local/newlib-1.16.0　フォルダに移動して、同じように　configure を実行してから make します。

cd /usr/local/newlib-1.16.0
mkdir buildh8new
cd buildh8new
../configure --prefix=/usr/local/h8300-elf \
--target=h8300-elf >confb.log 2>&1
make >maken.log 2>&1
make install >makeni.log 2>&1

超越関数のメイクには、５０分ほどかかります。できあがったものが、h8300-g423b218n116-elf.tar.gz です。このＵＲＬの場所には置いてないので、ダウンロードできない場合は、日を改めてアクセスしてください。
４５ＭＢほどになります。フォルダ、/usr/local/h3800-elf　にコピーして以下のように解凍すると、

cd /usr/local/h3800-elf
tar zxvf h8300-g423b218n116-elf.tar.gz

/usr/local/h8300-elf/lib/h8300h 以下に、libm.a などがありますが、これが超越関数のライブラリです。このライブラリは、リンカーで呼び出すとき、ＧＣＣ標準の libgcc.a より先に参照するように設定しないと、エラーになります。
makefile でのリンカーの例。

LDFLAGS_RAM = -Thdm69.x -nostartfiles
LDLIBS = /usr/local/h8300-elf/lib/gcc/h8300-elf/4.2.3/h8300h/libgcc.a
FLIBC =/usr/local/h8300-elf/h8300-elf/lib/h8300h/libm.a

h8300-elf-ld $(LDFLAGS_RAM) -Map=hdm69_22.map -o hdm69.elf start69.o hdm69.o lanbios.o $(FLIBC) $(LDLIBS)
h8300-elf-objcopy -O srec -R .ibss hdm69.elf hdm69_22.mot
rm hdm69.elf

Cygwin でクロスコンパイラ環境を作成

ソースの解凍

結果の格納場所と、ＣＰＵの指定

make の実行

make install の実行

結果の格納場所と、ＣＰＵの指定

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