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Construindo um "cross toolchain" com GCC 5.1 e binutils 2.25

Uma das Pesquisas no Laboratório investiga o uso de C++ moderno (inicialmente 2011, agora 2014) na definição de programas bare metal. Nosso interesse geral está em aplicações de I/O e um dos nossos interesses específicos está em aplicações tipo "dispositivo criptográfico".

Ao retornar para esta Pesquisa, resolvemos atualizar nossas ferramentas para obter uma implementação completa do C++ 2014. Nossa motivação foi o lançamento do GCC 5.1 que inclui suporte completo para esta nova especificação.

Nosso objetivo é estudar aplicações para BIOS, UEFI, Multiboot 1 e 2 e outras "máquinas" similares emuladas com qemu. Estamos construindo programas para arquitetura i686-pc-elf. Nosso ambiente de desenvolvimento é Fedora 21 64 bits, onde as ferramentas tem arquitura alvo x86_64-redhat-linux. Apesar de x86_64 e i686 serem "compatíveis", nesse tipo de projeto é necessário um cross toolchain.

Precisamos basicamente de um cross binutils e um cross g++. Existem diversas maneiras de obter o toolchain final, esta é a maneira que funcionou para nós.

Para construir binutils, explodimos o pacote de código-fonte, configuramos com o --target i686-pc-elf e o --prefix onde será instalado o nosso novo toolchain, e usamos make normalmente.

  • tar -xzf binutils-2.25.tar.gz
  • mkdir binutils-i686-pc-elf
  • pushd binutils-i686-pc-elf
  • ../binutils-2.25/configure --build=x86_64-redhat-linux --target=i686-pc-elf --prefix=/opt/tools-i686-pc-elf
  • make
  • popd

Para construir gcc, explodimos o pacote de código-fonte e configuramos de acordo com binutils, então usamos make com certos make target especiais para construir aquilo que faz sentido.
  • tar -xjf gcc-5.1.0.tar.bz2
  • mkdir gcc-i686-pc-elf
  • pushd gcc-i686-pc-elf
  • ../gcc-5.1.0/configure --build=x86_64-redhat-linux --target=i686-pc-elf --prefix=/opt/tools-i686-pc-elf --enable-languages=c,c++ --without-headers
  • make all-gcc
  • make all-target-libgcc
  • make install-gcc
  • make install-target-libgcc
  • popd
Com este cross toolchain conseguimos construir programas para rodar no qemu com depuração no gdb.
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