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龙芯自主研发GCC编译器

发布时间:2023-11-26 06:04:40

⑴ 龙芯处理器是risc架构吗为什么只支持linux

是,mips结构(risc的一种),而且是不完全的mips(有几条指令没能购买授权),所以它的编译器需要定制(自己手动改),目前最容易找到的开源可定制编译器是gcc,用linux系统也就是情理之中的事情了

⑵ 什么是GCC编译器

Linux系统下的Gcc(GNU C Compiler)是GNU推出的功能强大、性能优越的多平台编译器,是GNU的代表作品之一。gcc是可以在多种硬体平台上编译出可执行程序的超级编译器,其执行效率与一般的编译器相比平均效率要高20%~30%。
Gcc编译器能将C、C++语言源程序、汇程式化序和目标程序编译、连接成可执行文件,如果没有给出可执行文件的名字,gcc将生成一个名为a.out的文件。在Linux系统中,可执行文件没有统一的后缀,系统从文件的属性来区分可执行文件和不可执行文件。而gcc则通过后缀来区别输入文件的类别,下面我们来介绍gcc所遵循的部分约定规则。
.c为后缀的文件,C语言源代码文件;
.a为后缀的文件,是由目标文件构成的档案库文件;
.C,.cc或.cxx 为后缀的文件,是C++源代码文件;
.h为后缀的文件,是程序所包含的头文件;
.i 为后缀的文件,是已经预处理过的C源代码文件;
.ii为后缀的文件,是已经预处理过的C++源代码文件;
.m为后缀的文件,是Objective-C源代码文件;
.o为后缀的文件,是编译后的目标文件;
.s为后缀的文件,是汇编语言源代码文件;
.S为后缀的文件,是经过预编译的汇编语言源代码文件。
Gcc的执行过程
虽然我们称Gcc是C语言的编译器,但使用gcc由C语言源代码文件生成可执行文件的过程不仅仅是编译的过程,而是要经历四个相互关联的步骤∶预处理(也称预编译,Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和连接(Linking)。
命令gcc首先调用cpp进行预处理,在预处理过程中,对源代码文件中的文件包含(include)、预编译语句(如宏定义define等)进行分析。接着调用cc1进行编译,这个阶段根据输入文件生成以.o为后缀的目标文件。汇编过程是针对汇编语言的步骤,调用as进行工作,一般来讲,.S为后缀的汇编语言源代码文件和汇编、.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编之后都生成以.o为后缀的目标文件。当所有的目标文件都生成之后,gcc就调用ld来完成最后的关键性工作,这个阶段就是连接。在连接阶段,所有的目标文件被安排在可执行程序中的恰当的位置,同时,该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方。

Gcc的基本用法和选项
在使用Gcc编译器的时候,我们必须给出一系列必要的调用参数和文件名称。Gcc编译器的调用参数大约有100多个,其中多数参数我们可能根本就用不到,这里只介绍其中最基本、最常用的参数。
Gcc最基本的用法是∶gcc [options] [filenames]
其中options就是编译器所需要的参数,filenames给出相关的文件名称。
-c,只编译,不连接成为可执行文件,编译器只是由输入的.c等源代码文件生成.o为后缀的目标文件,通常用于编译不包含主程序的子程序文件。
-o output_filename,确定输出文件的名称为output_filename,同时这个名称不能和源文件同名。如果不给出这个选项,gcc就给出预设的可执行文件a.out。
-g,产生符号调试工具(GNU的gdb)所必要的符号资讯,要想对源代码进行调试,我们就必须加入这个选项。
-O,对程序进行优化编译、连接,采用这个选项,整个源代码会在编译、连接过程中进行优化处理,这样产生的可执行文件的执行效率可以提高,但是,编译、连接的速度就相应地要慢一些。
-O2,比-O更好的优化编译、连接,当然整个编译、连接过程会更慢。
-Idirname,将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中,是在预编译过程中使用的参数。C程序中的头文件包含两种情况∶
A)#include
B)#include “myinc.h”
其中,A类使用尖括号(< >),B类使用双引号(“ ”)。对于A类,预处理程序cpp在系统预设包含文件目录(如/usr/include)中搜寻相应的文件,而对于B类,cpp在当前目录中搜寻头文件,这个选项的作用是告诉cpp,如果在当前目录中没有找到需要的文件,就到指定的dirname目录中去寻找。在程序设计中,如果我们需要的这种包含文件分别分布在不同的目录中,就需要逐个使用-I选项给出搜索路径。
-Ldirname,将dirname所指出的目录加入到程序函数档案库文件的目录列表中,是在连接过程中使用的参数。在预设状态下,连接程序ld在系统的预设路径中(如/usr/lib)寻找所需要的档案库文件,这个选项告诉连接程序,首先到-L指定的目录中去寻找,然后到系统预设路径中寻找,如果函数库存放在多个目录下,就需要依次使用这个选项,给出相应的存放目录。
-lname,在连接时,装载名字为“libname.a”的函数库,该函数库位于系统预设的目录或者由-L选项确定的目录下。例如,-lm表示连接名为“libm.a”的数学函数库。
上面我们简要介绍了gcc编译器最常用的功能和主要参数选项,更为详尽的资料可以参看Linux系统的联机帮助。
假定我们有一个程序名为test.c的C语言源代码文件,要生成一个可执行文件,最简单的办法就是∶
gcc test.c
这时,预编译、编译连接一次完成,生成一个系统预设的名为a.out的可执行文件,对于稍为复杂的情况,比如有多个源代码文件、需要连接档案库或者有其他比较特别的要求,就要给定适当的调用选项参数。再看一个简单的例子。
整个源代码程序由两个文件testmain.c 和testsub.c组成,程序中使用了系统提供的数学库,同时希望给出的可执行文件为test,这时的编译命令可以是∶
gcc testmain.c testsub.c □lm □o test
其中,-lm表示连接系统的数学库libm.a。

Gcc的错误类型及对策
Gcc编译器如果发现源程序中有错误,就无法继续进行,也无法生成最终的可执行文件。为了便于修改,gcc给出错误资讯,我们必须对这些错误资讯逐个进行分析、处理,并修改相应的语言,才能保证源代码的正确编译连接。gcc给出的错误资讯一般可以分为四大类,下面我们分别讨论其产生的原因和对策。

第一类∶C语法错误
错误资讯∶文件source.c中第n行有语法错误(syntex errror)。这种类型的错误,一般都是C语言的语法错误,应该仔细检查源代码文件中第n行及该行之前的程序,有时也需要对该文件所包含的头文件进行检查。有些情况下,一个很简单的语法错误,gcc会给出一大堆错误,我们最主要的是要保持清醒的头脑,不要被其吓倒,必要的时候再参考一下C语言的基本教材。
第二类∶头文件错误
错误资讯∶找不到头文件head.h(Can not find include file head.h)。这类错误是源代码文件中的包含头文件有问题,可能的原因有头文件名错误、指定的头文件所在目录名错误等,也可能是错误地使用了双引号和尖括号。

第三类∶档案库错误
错误资讯∶连接程序找不到所需的函数库,例如∶
ld: -lm: No such file or directory
这类错误是与目标文件相连接的函数库有错误,可能的原因是函数库名错误、指定的函数库所在目录名称错误等,检查的方法是使用find命令在可能的目录中寻找相应的函数库名,确定档案库及目录的名称并修改程序中及编译选项中的名称。
第四类∶未定义符号
错误资讯∶有未定义的符号(Undefined symbol)。这类错误是在连接过程中出现的,可能有两种原因∶一是使用者自己定义的函数或者全局变量所在源代码文件,没有被编译、连接,或者干脆还没有定义,这需要使用者根据实际情况修改源程序,给出全局变量或者函数的定义体;二是未定义的符号是一个标准的库函数,在源程序中使用了该库函数,而连接过程中还没有给定相应的函数库的名称,或者是该档案库的目录名称有问题,这时需要使用档案库维护命令ar检查我们需要的库函数到底位于哪一个函数库中,确定之后,修改gcc连接选项中的-l和-L项。
排除编译、连接过程中的错误,应该说这只是程序设计中最简单、最基本的一个步骤,可以说只是开了个头。这个过程中的错误,只是我们在使用C语言描述一个算法中所产生的错误,是比较容易排除的。我们写一个程序,到编译、连接通过为止,应该说刚刚开始,程序在运行过程中所出现的问题,是算法设计有问题,说得更玄点是对问题的认识和理解不够,还需要更加深入地测试、调试和修改。一个程序,稍为复杂的程序,往往要经过多次的编译、连接和测试、修改。下面我们学习的程序维护、调试工具和版本维护就是在程序调试、测试过程中使用的,用来解决调测阶段所出现的问题。窗体顶端
窗体底端

⑶ GCC是什么单位

GCC是一个用于linux系统下编程的编译器。GCC又是海湾阿拉伯国家合作委员会的英文缩写。
概述:
GCC(GNU Compiler Collection,GNU编译器套装),是一套由 GNU 开发的编程语言编译器。它是一套 GNU编译器套装
以 GPL 及 LGPL 许可证所发行的自由软件,也是 GNU计划的关键部分,亦是自由的类Unix及苹果电脑 Mac OS X 操作系统的标准编译器。 GCC 原名为 GNU C 语言编译器,因为它原本只能处理 C语言。GCC 很快地扩展,变得可处理 C++。之后也变得可处理 Fortran、Pascal、Objective-C、Java, 以及 Ada与其他语言。
历史:
GCC是由理乍得·马修·斯托曼在1985年开始的。他首先扩增一个旧有的编译器,使它能编译C,这个编译器一开始是以Pastel语言所写的。Pastel是一个不可移植的Pascal语言特殊版,这个编译器也只能编译Pastel语言。为了让自由软件有一个编译器,后来此编译器由斯托曼和Len Tower在1987年以C语言重写并成为GNU专案的编译器。GCC的建立者由自由软件基金会直接管理。 在1997年,一群不满GCC缓慢且封闭的创作环境者,组织了一个名为EGCS〈Experimental/Enhanced GNU Compiler System〉的专案,此专案汇整了数项实验性的分支进入某个GCC专案的分支中。EGCS比起GCC的建构环境更有活力,且EGCS最终也在1999年四月成为GCC的官方版本。 GCC目前由世界各地不同的数个程序设计师小组维护。它是移植到中央处理器架构以及操作系统最多的编译器。 由于GCC已成为GNU系统的官方编译器(包括GNU/Linux家族),它也成为编译与建立其他操作系统的主要编译器,包括BSD家族、Mac OS X、NeXTSTEP与BeOS。 GCC通常是跨平台软件的编译器首选。有别于一般局限于特定系统与执行环境的编译器,GCC在所有平台上都使用同一个前端处理程序,产生一样的中介码,因此此中介码在各个其他平台上使用GCC编译,有很大的机会可得到正确无误的输出程序。
结构:
GCC的外部接口长得像一个标准的Unix编译器。使用者在命令列下键入gcc之程序名,以及一些命令参数,以便决定每个输入档案使用的个别语言编译器,并为输出程序码使用适合此硬件平台的组合语言编译器,并且选择性地执行连结器以制造可执行的程序。 每个语言编译器都是独立程序,此程序可处理输入的原始码,并输出组合语言码。全部的语言编译器都拥有共通的中介架构:一个前端解析符合此语言的原始码,并产生一抽象语法树,以及一翻译此语法树成为GCC的暂存器转换语言〈RTL〉的后端。编译器最佳化与静态程序码解析技术(例如FORTIFY_SOURCE,一个试图发现缓冲区溢位〈buffer overflow〉的编译器)在此阶段应用于程序码上。最后,适用于此硬件架构的组合语言程序码以Jack Davidson与Chris Fraser发明的算法产出。 几乎全部的GCC都由C写成,除了Ada前端大部分以Ada写成。 前端接口 前端的功能在于产生一个可让后端处理之语法树。此语法解析器是手写之递回语法解析器。 直到最近,程序的语法树结构尚无法与欲产出的处理器架构脱钩。而语法树的规则有时在不同的语言前端也不一样,有些前端会提供它们特别的语法树规则。 在2005年,两种与语言脱钩的新型态语法树纳入GCC中。它们称为GENERIC与GIMPLE。语法解析变成产生与语言相关的暂时语法树,再将它们转成GENERIC。之后再使用"gimplifier"技术降低GENERIC的复杂结构,成为一较简单的静态唯一形式(Static Single Assignment form,SSA)基础的GIMPLE形式。此形式是一个与语言和处理器架构脱钩的全域最佳化通用语言,适用于大多数的现代编程语言。 中介接口 一般编译器作者会将语法树的最佳化放在前端,但其实此步骤并不看语言的种类而有不同,且不需要用到语法解析器。因此GCC作者们将此步骤归入通称为中介阶段的部分里。此类的最佳化包括消解死码、消解重复运算与全域数值重编码等。许多最佳化技巧也正在实作中。 后端接口 GCC后端的行为因不同的前处理器宏和特定架构的功能而不同,例如不同的字符尺寸、呼叫方式与大小尾序等。后端接口的前半部利用这些讯息决定其RTL的生成形式,因此虽然GCC的RTL理论上不受处理器影响,但在此阶段其抽象指令已被转换成目标架构的格式。 GCC的最佳化技巧依其释出版本而有很大不同,但都包含了标准的最佳化算法,例如循环最佳化、执行绪跳跃、共通程序子句消减、指令排程等等。而RTL的最佳化由于可用的情形较少,且缺乏较高阶的资讯,因此比较起近来增加的GIMPLE语法树形式[2],便显得比较不重要。 后端经由一重读取步骤后,利用描述目标处理器的指令集时所取得的资讯,将抽象暂存器替换成处理器的真实暂存器。此阶段非常复杂,因为它必须关照所有GCC可移植平台的处理器指令集的规格与技术细节。 后端的最后步骤相当公式化,仅仅将前一阶段得到的组合语言码借由简单的副函式转换其暂存器与内存位置成相对应的机械码。

⑷ 小问一下GCC编译器

gcc在windows上的移植版本有mingw和cygwin等,可以利用gcc里的binuitls中as和ld来编译和链接汇编代码,不过语法是 AT&T,很怪异,特点就是一个开源的编译器,一般编译器的各方面都和vc差不多,但gcc对于c/c++的标准支持要更好,至于主要的用处,它是UNIX世界的通用编译器集合,win32也可以用gcc来使用GPL许可的gtk+,qt等图形库开发windows程序。

windows下我见过的有2个IDE,一个dev-c++,一个mingw studio,下面是地址:
sourceforge下载Dev-C++:http://sourceforge.net/projects/dev-cpp/
多特下载Mingw Studio:http://www.ote.com/soft/9863.html

⑸ 龙芯1b linux下 程序用什么编译执行

Linux下C程序的编辑,编译和运行以及调试

要使用的工具:
编辑:vim(vi)
编译和运行:gcc
调试:gdb

安装很简单(以下是以在CentOS中安装为例):

1
yum vim gcc gdb

1.使用vim编辑源文件
首先,打开终端练下手:

1
vim hello.c

(进入一般模式)
按下"i",进入编辑模式,在编辑模式下输入:

1
#include <stdio.h>

2
int main(){

3
printf("Hello, World!\n");

4
return 0;

5
}

输入完成,按"ESC"键,回到一般模式,然后按下":wq",即可保存并退出vim。

附注:
在一般模式下,按下":%!xxd"查看hello.c的16进制形式,回到文本格式按下":%!xxd -r"。
查看hello.c的二进制形式,按下":%!xxd -b",这是hello.c保存在磁盘上的存储状态。
至此,在vim已完成C源文件的编辑。
关于vim的使用,直接上网搜索vim,相关的文章是相当多的;或者参考vim的联机帮助,在命令行上键入"man vim"即可。

2.编译和运行

gcc命令的基本用法:

1
gcc[options] [filenames]

其中,filenames为文件名;options为编译选项
当不使用任何编译选项编译hello.c时,gcc将会自动编译产生一个a.out的可执行文件:

1
[root@localhost c]# ls

2
hello.c

3
[root@localhost c]# gcc hello.c

4
[root@localhost c]# ls

5
a.out hello.c

执行:

1
[root@localhost c]# ./a.out

2
Hello, World!

使用-o编译选择,可以为编译后的文件指定一个名字:

1
[root@localhost c]# ls

2
a.out hello.c

3
[root@localhost c]# gcc hello.c -o hello

4
[root@localhost c]# ls

5
a.out hello hello.c

执行:

1
[root@localhost c]# ./hello

2
Hello, World!

注意:使用-o选项时,-o后面必须跟一个文件名,即:-o outfile。

为了便于描述后面的选项,删除hello和a.out可执行文件。

结合介绍gcc的编译选项,分析hello.c的编译和执行过程:
(1)预处理阶段:使用-E选项,对输入文件只做预处理不编译。当使用这个选项时,预处理器的输出被送到标准输出而不是存储到文件。如果想将预处理的输出存储到文件,可结合-o选项使用,使用如下:

1
[root@localhost c]# ls

2
hello.c

3
[root@localhost c]# gcc -E hello.c -o hello.i

4
[root@localhost c]# ls

5
hello.c hello.i

使用less查看下hello.i:

1
[root@localhost c]# less hello.i

(2)编译阶段:使用-S选项,将C程序编译为汇编语言文件后停止编译,gcc编译产生汇编文件的默认后缀为.s。

1
[root@localhost c]# ls

2
hello.c hello.i

3
[root@localhost c]# gcc -S hello.c

4
[root@localhost c]# ls

5
hello.c hello.i hello.s

在gcc -S hello.c处,使用C源文件编译,也可以用gcc -S hello.i的预处理文件编译,结果一样。

使用-S编译时,也可以和-o结合使用指定编译产生的汇编语言文件的名字:

1
[root@localhost c]# ls

2
hello.c hello.i hello.s

3
[root@localhost c]# gcc -S hello.i -o hello_s.s

4
[root@localhost c]# ls

5
hello.c hello.i hello.s hello_s.s

可使用less命令查看汇编代码。

(3)汇编阶段:使用-c选项,将C源文件或者汇编语言文件编译成可重定向的目标文件(二进制形式),其默认后缀为.o。

1
[root@localhost c]# ls

2
hello.c hello.i hello.s hello_s.s

3
[root@localhost c]# gcc -c hello.s

4
[root@localhost c]# ls

5
hello.c hello.i hello.o hello.s hello_s.s

也可以和-o结合使用指定编译产生的目标文件的名字:

1
[root@localhost c]# gcc -c hello.s -o hello.o

由于hello.o是二进制文件,使用less查看显示为乱码;

然后使用vim hello.o打开也显示为乱码,按下":%!xxd"查看其16进制形式,按下":%!xxd -r"退出 16进制查看模式,回到乱码状态。在退出vim时,若提示已经修改了文件,则使用":q!"强制退出。

(4)链接阶段:链接器将可重定向的目标文件hello.o以及库文件(如printf.o)执行并入操作,形成最终可执行的可执行目标文件。

1
[root@localhost c]# ls

2
hello.c hello.i hello.o hello.s hello_s.s

3
[root@localhost c]# gcc hello.o

4
[root@localhost c]# ls

5
a.out hello.c hello.i hello.o hello.s hello_s.s

可使用-o选项,指定输出文件(即可执行目标文件)的名字:

1
[root@localhost c]# gcc hello.o -o hello

2
[root@localhost c]# ls

3
a.out hello hello.c hello.i hello.o hello.s hello_s.s

(5)执行阶段:

1
[root@localhost c]# ./a.out

2
Hello, World!

3
[root@localhost c]# ./hello

4
Hello, World!

由此,看出前面使用的gcc hello.c -o
hello命令,将hello.c直接编译为可执行的目标文件,中间经过于处理器的预处理阶段(源文件到预处理文件),编译器的编译阶段(预处理文件到汇
编文件),汇编器的汇编阶段(汇编文件到可重定向的目标文件),链接器的链接阶段(可重定向的目标文件到可执行的目标文件)。

还有其他的选项如下:
-Idir:dir是头文件所在的目录
-Ldir:dir是库文件所在的目录

-Wall:打印所有的警告信息
-Wl,options:options是传递给链接器的选项

编译优化选项:-O和-O2
-O选项告诉GCC 对源代码进行基本优化。这些优化在大多数情况下都会使程序执行的更快。-O2选项告诉GCC产生尽可能小和尽可能快的代码。
-O2选项将使编译的速度比使用-O时慢。但通常产生的代码执行速度会更快。

除了-O和-O2优化选项外,还有一些低级选项用于产生更快的代码。这些选项非常的特殊,而且最好只有当你完全理解这些选项将会对编译后的代码产生什么样的效果时再去使用。这些选项的详细描述,请参考GCC的联机帮助,在命令行上键入"man gcc"即可。

调试选项:-g(使用详情见第3部分)
-g选项告诉GCC产生能被GNU调试器使用的调试信息以便调试你的程序。
即:在生成的目标文件中添加调试信息,所谓调试信息就是源代码和指令之间的对应关系,在gdb调试和objmp反汇编时要用到这些信息。

3.调试
虽然GCC提供了调试选项,但是本身不能用于调试。Linux 提供了一个名为gdb的GNU调试程序。gdb是一个用来调试C和C++程序的调试器。它使你能在程序运行时观察程序的内部结构和内存的使用情况。以下是gdb所提供的一些功能:
a.它使你能监视你程序中变量的值;
b.它使你能设置断点以使程序在指定的代码行上停止执行;
c.它使你能一行行的执行你的代码。

(1)启动gdb
在命令行上键入"gdb"并按回车键就可以运行gdb了,如下:

1
[root@localhost c]# gdb

2
GNU gdb (GDB) Red Hat Enterprise Linux (7.2-60.el6_4.1)

3
Copyright (C) 2010 Free Software Foundation, Inc.

4
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later This is free software: you are free to change and redistribute it.

5
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show ing"

6
and "show warranty" for details.

7
This GDB was configured as "x86_64-redhat-linux-gnu".

8
For bug reporting instructions, please see:<>.

9
(gdb)

当启动gdb之后,即可在命令行上输入命令进行相关的调试操作。
也可以以下面的方式来启动gdb:

1
[root@localhost c]# gdb hello

这种方式启动gdb,直接将指定调试的程序文件装载到调试环境中。也就是让gdb装入名称为filename的可执行文件,从而准备调试。

了能够进行调试,当前调试的程序文件中必须包含调试信息。其中调试信息包含程序中的每个变量的类型和其在可执行文件里的地址映射以及源代码的行号,gdb
利用这些信息使源代码和机器码相关联。因此在使用gcc编译源程序的时候必须使用-g选项,以便将调试信息包含在可执行文件中。
例如:

1
[root@localhost c]# gcc -g hello.c -o hello

gdb还提供了其他的启动选项,请参考gdb的联机帮助。在命令行上键入"man gdb"并回车即可。

(2)gdb基本命令
<1>单步执行和跟踪函数调用
程序编辑如下:

01
#include <stdio.h>

02
int add_range(int low, int high){

03
int i;

04
int sum;

05
for(i = low; i <= high; i++){

06
sum = sum + i;

07
}

08
return sum;

09
}

10

11
int main(){

12
int result[100];

13
result[0] = add_range(1, 10);

14
result[1] = add_range(1, 100);

15
printf("result[0] = %d\nresult[1] = %d\n", result[0], result[1]);

16
return 0;

17

18
}

编译和运行如下:

1
[root@localhost gdb_demo]# vim test1.c

2
[root@localhost gdb_demo]# gcc test1.c -o test1

3
[root@localhost gdb_demo]# ls

4
test1 test1.c

5
[root@localhost gdb_demo]# ./test1

6
result[0] = 55

7
result[1] = 5105

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