SDK 编译工具链

本文档详细介绍 Tina Linux V861 SDK 中各类编译工具链的使用方法，包括工具链路径、编译参数设置以及应用程序、静态库、动态库的编译示例。

概述

V861 架构特点

V861 采用双核异构设计：

核心类型	架构	用途	支持模式
C907	RISC-V 64-bit	主核，运行 Tina Linux	RV32I / RV64I / RV64ILP32
E907	RISC-V 32-bit	从核，运行 FreeRTOS	RV32IMA

工具链分类

类别	位置	用途	目标
Linux 用户态	`prebuilt/rootfsbuilt/riscv/`	编译用户态应用和库	应用程序、库
SPL/U-Boot	`brandy/brandy-2.0/tools/toolchain/`	编译 bootloader	SPL、U-Boot
RTOS	`rtos/lichee/rtos/tools/`	编译 FreeRTOS 固件	RTOS 应用

SDK 全局 CFLAGS

注意事项

V861 项目 GCC 为 GCC14，新版本编译器对 C/C++ 语法检查更加严格，对于一些较为重要的 warning 默认直接转化为 error 导致无法编译通过，例如：

-Wimplicit-function-declaration
-Wint-conversion
-Wincompatible-pointer-type

详情请参考：https://gcc.gnu.org/gcc-14/porting_to.html#warnings-as-errors

Linux 用户态编译推荐使用以下全局编译参数：

# SDK 全局 CFLAGS
GLOBAL_CFLAGS="\
    -Wno-implicit-function-declaration \
    -Wno-int-conversion \
    -D_LARGEFILE64_SOURCE \
    -D__USE_TIME_BITS64 \
    -D_FILE_OFFSET_BITS=64 \
    -funwind-tables \
    -Wno-unused-but-set-variable \
    -Wno-unused-variable \
    -Wno-unused-function \
    -Wno-unused-label \
    -Wno-unused-const-variable \
    -Wno-comment \
    -Wno-unused-value \
    -pipe"

参数说明：

参数	说明
`-Wno-implicit-function-declaration`	禁止隐式函数声明警告
`-Wno-int-conversion`	禁止整数转换警告
`-D_LARGEFILE64_SOURCE`	启用大文件支持 (64-bit)
`-D__USE_TIME_BITS64`	使用 64 位时间类型
`-D_FILE_OFFSET_BITS=64`	文件偏移量使用 64 位
`-funwind-tables`	生成异常展开表，便于调试
`-Wno-unused-*`	禁止各类未使用警告
`-Wno-comment`	禁止注释警告
`-pipe`	使用管道替代临时文件，加快编译速度

ABI 与架构对应关系

ABI	数据模型	寄存器宽度	适用场景	备注
`ilp32`	32-bit	x32	32位系统调用
`ilp32d`	32-bit	x32 + 硬浮点	RV32 标准用户态	（SDK默认）
`lp64`	64-bit	x64	64位系统调用
`lp64d`	64-bit	x64 + 硬浮点	RV64 标准用户态

Linux 用户态工具链

工具链列表

名称	架构	C库	GCC版本	工具链前缀	CPU 配置	备注
musl32	RV32 ilp32d	musl	14.3.0	`riscv32-unknown-linux-musl-`	`-mcpu=c907fdv-rv32`	（SDK默认）
glibc32	RV32 ilp32d	glibc	14.3.0	`riscv64-unknown-linux-gnu-`	`-mcpu=c907fdv-rv32`
musl64	RV64 lp64d	musl	14.3.0	`riscv64-unknown-linux-musl-`	`-mcpu=c907fdv`
glibc64	RV64 lp64d	glibc	14.3.0	`riscv64-unknown-linux-gnu-`	`-mcpu=c907fdv`

提示

glibc32 模式下，虽然工具链前缀是 riscv64-unknown-linux-gnu-，但通过 -mcpu=c907fdv-rv32 参数编译出 32 位代码。
玄铁 GNU 编译器从 V2.6.0 版本开始，编译器支持 -mcpu=<CPU 型号 > 选择与 CPU 相关的所有特性。包括 -mabi，-march，-mtune 的指定，同时兼容分别指定 -march、-mabi 和 -mtune 的方式。推荐使用 -mcpu 选项。

mcpu 与 mabi，march，mtune 对照表

mcpu	mabi	march	mtune
`-mcpu=c907fdv-rv32`	`ilp32d`	`rv32imafdcv_zicbom_zicbop_zicboz_zicntr_zicond_zicsr_zifencei_zihintntl_zihintpause_zihpm_zawrs_zfa_zfbfmin_zfh_zca_zcb_zcd_zcf_zba_zbb_zbc_zbs_zvfbfmin_zvfbfwma_zvfh_sscofpmf_sstc_svinval_svnapot_svpbmt_xtheadc_xtheadvdot`	`c907`
`-mcpu=c907fdv`	`lp64d`	`rv64imafdcv_zicbom_zicbop_zicboz_zicntr_zicond_zicsr_zifencei_zihintntl_zihintpause_zihpm_zawrs_zfa_zfbfmin_zfh_zca_zcb_zcd_zba_zbb_zbc_zbs_zvfbfmin_zvfbfwma_zvfh_sscofpmf_sstc_svinval_svnapot_svpbmt_xtheadc_xtheadvdot`	`c907`

musl32 工具链

路径: prebuilt/rootfsbuilt/riscv/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-musl32-x86_64-V3.3.0

特点: 使用 musl C 库，生成更小的可执行文件，适合嵌入式场景。

环境设置

# 设置工具链路径
TOOLCHAIN=prebuilt/rootfsbuilt/riscv/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-musl32-x86_64-V3.3.0
export PATH=$TOOLCHAIN/bin:$PATH
CROSS=riscv32-unknown-linux-musl-

编译应用程序

# 创建测试文件
cat > test.c << 'EOF'
#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Hello V861 musl32!\n");
    return 0;
}
EOF

# 编译
${CROSS}gcc -o test test.c \
    -mcpu=c907fdv-rv32 \
    -Os

# 验证
${CROSS}readelf -h test | grep -E "Class|Machine"
# 输出: Class:                             ELF32
#       Machine:                           RISC-V

编译静态库

# 创建库源文件
cat > libtest.c << 'EOF'
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int multiply(int a, int b) {
    return a * b;
}
EOF

# 编译为目标文件
${CROSS}gcc -c libtest.c -o libtest.o \
    -mcpu=c907fdv-rv32 \
    -Os

# 创建静态库
${CROSS}ar rcs libtest.a libtest.o

# 验证
${CROSS}ar -t libtest.a
# 输出: libtest.o

编译动态库

# 编译为动态库
${CROSS}gcc -shared libtest.c -o libtest.so \
    -mcpu=c907fdv-rv32 \
    -Os

# 验证
${CROSS}readelf -d libtest.so | grep NEEDED
${CROSS}file libtest.so
# 输出: libtest.so: ELF 32-bit LSB shared object, UCB RISC-V, RVC, double-float ABI

静态链接应用

# 静态链接（适用于无动态库的极简环境）
${CROSS}gcc -o test_static test.c \
    -mcpu=c907fdv-rv32 \
    -static \
    -Os

glibc32 工具链

路径: prebuilt/rootfsbuilt/riscv/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-glibc-x86_64-V3.3.0

特点: 使用 RV64 工具链配合 -march=rv32 参数编译 32 位代码，使用 glibc C 库。

环境设置

TOOLCHAIN=prebuilt/rootfsbuilt/riscv/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-glibc-x86_64-V3.3.0
export PATH=$TOOLCHAIN/bin:$PATH
CROSS=riscv64-unknown-linux-gnu-

编译应用程序（32位模式）

# 编译 RV32 应用
${CROSS}gcc -o test test.c \
    -mcpu=c907fdv-rv32 \
    -Os

# 注意：需要指定正确的库路径
# 库文件位于 sysroot/lib32xthead/ilp32d/

编译静态库

${CROSS}gcc -c libtest.c -o libtest.o \
    -mcpu=c907fdv-rv32 \
    -Os

${CROSS}ar rcs libtest.a libtest.o

编译动态库

${CROSS}gcc -shared libtest.c -o libtest.so \
    -mcpu=c907fdv-rv32 \
    -Os

使用 sysroot

# 指定 sysroot 路径
SYSROOT=$TOOLCHAIN/sysroot

${CROSS}gcc -o test test.c \
    --sysroot=$SYSROOT \
    -mcpu=c907fdv-rv32 \
    -Os

musl64 工具链

路径: prebuilt/rootfsbuilt/riscv/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-musl64-x86_64-V3.3.0

特点: 64 位 musl 工具链，适合需要更大地址空间的场景。

环境设置

TOOLCHAIN=prebuilt/rootfsbuilt/riscv/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-musl64-x86_64-V3.3.0
export PATH=$TOOLCHAIN/bin:$PATH
CROSS=riscv64-unknown-linux-musl-

编译应用程序

${CROSS}gcc -o test test.c \
    -mcpu=c907fdv \
    -Os

# 验证
${CROSS}readelf -h test | grep -E "Class|Machine"
# 输出: Class:                             ELF64
#       Machine:                           RISC-V

编译静态库

${CROSS}gcc -c libtest.c -o libtest.o \
    -mcpu=c907fdv \
    -Os

${CROSS}ar rcs libtest.a libtest.o

编译动态库

${CROSS}gcc -shared libtest.c -o libtest.so \
    -mcpu=c907fdv \
    -Os

glibc64 工具链

路径: prebuilt/rootfsbuilt/riscv/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-glibc-x86_64-V3.3.0

特点: 完整的 64 位 glibc 工具链，兼容性最好，适合需要标准 Linux 功能的场景。

环境设置

TOOLCHAIN=prebuilt/rootfsbuilt/riscv/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-glibc-x86_64-V3.3.0
export PATH=$TOOLCHAIN/bin:$PATH
CROSS=riscv64-unknown-linux-gnu-

编译应用程序

${CROSS}gcc -o test test.c \
    -mcpu=c907fdv \
    -Os

编译 C++ 应用

cat > test.cpp << 'EOF'
#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Hello V861 C++!" << std::endl;
    return 0;
}
EOF

${CROSS}g++ -o test_cpp test.cpp \
    -mcpu=c907fdv \
    -Os

编译 OpenMP 并行程序

cat > parallel.c << 'EOF'
#include <stdio.h>
#include <omp.h>
int main() {
    #pragma omp parallel
    {
        printf("Thread %d\n", omp_get_thread_num());
    }
    return 0;
}
EOF

${CROSS}gcc -o parallel parallel.c \
    -mcpu=c907fdv \
    -fopenmp \
    -Os

RTOS 工具链

工具链信息

属性	值
路径	`rtos/lichee/rtos/tools/Xuantie-900-gcc-elf-newlib-x86_64-V2.10.1`
GCC 版本	10.4.0
前缀	`riscv64-unknown-elf-`
目标	裸机/RTOS (bare-metal)
C 库	newlib (嵌入式 C 库)

编译参数

RTOS 针对 E907 核心的编译参数：

-mcmodel=medany \
-mabi=ilp32 \
-march=rv32imafcxthead \
-mno-relax

RTOS 编译示例

环境设置

TOOLCHAIN=rtos/lichee/rtos/tools/Xuantie-900-gcc-elf-newlib-x86_64-V2.10.1
export PATH=$TOOLCHAIN/bin:$PATH
CROSS=riscv64-unknown-elf-

编译裸机应用程序

# 创建测试文件
cat > rtos_app.c << 'EOF'
#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("Hello E907 RTOS!\n");
    return 0;
}
EOF

# 编译为 ELF
${CROSS}gcc -o rtos_app.elf rtos_app.c \
    -nostartfiles \
    --specs=nano.specs \
    -march=rv32imafcxthead \
    -mabi=ilp32 \
    -mtune=e907 \
    -mcmodel=medlow \
    -fsingle-precision-constant \
    -Os

# 生成二进制文件
${CROSS}objcopy -O binary rtos_app.elf rtos_app.bin

编译静态库

cat > rtos_lib.c << 'EOF'
int rtos_add(int a, int b) {
    return a + b;
}

void rtos_delay(int cycles) {
    for (volatile int i = 0; i < cycles; i++);
}
EOF

# 编译
${CROSS}gcc -c rtos_lib.c -o rtos_lib.o \
    -march=rv32imafcxthead \
    -mabi=ilp32 \
    -mtune=e907 \
    -Os

# 创建库
${CROSS}ar rcs librtos.a rtos_lib.o

编译可链接目标文件

${CROSS}gcc -c rtos_module.c -o rtos_module.o \
    -march=rv32imafcxthead \
    -mabi=ilp32 \
    -mtune=e907 \
    -ffunction-sections \
    -fdata-sections \
    -Os

使用链接脚本

# 使用自定义链接脚本
${CROSS}gcc -o rtos_app.elf \
    start.o rtos_app.o \
    -T link.ld \
    -march=rv32imafcxthead \
    -mabi=ilp32 \
    -mtune=e907 \
    -nostartfiles \
    --specs=nano.specs \
    -Wl,--gc-sections \
    -Os

使用 newlib 精简功能

# 使用 nano.specs 减小代码体积
${CROSS}gcc -o app.elf app.c \
    --specs=nano.specs \
    -march=rv32imafcxthead \
    -mabi=ilp32 \
    -Os

# 使用 nosys.specs（无系统调用）
${CROSS}gcc -o app.elf app.c \
    --specs=nosys.specs \
    -march=rv32imafcxthead \
    -mabi=ilp32 \
    -Os

完整 RTOS 编译

# 编译 RTOS 固件
mrtos

RV64ILP32 特殊模式

概述

RV64ILP32 是一种特殊的 ABI 模式：

内核: 64 位 (RV64)
用户态: 32 位数据模型 (ILP32)
优点: 更小的内存占用，同时保持 64 位地址空间

工具链配置

根据 quick_config.json 中的配置：

{
    "LICHEE_ARCH": "riscv64ilp32",
    "LICHEE_COMPILER_TAR": "riscv64ilp32/riscv64-elf-ubuntu-20.04-gcc-nightly-2025.08.18-nightly.tar.gz"
}

编译参数

内核参数：

CONFIG_ARCH_RV64ILP32=y
CONFIG_32BIT=y
CONFIG_MMU_SV32=y

用户态编译：

# 使用 32 位 ABI 编译
-march=rv64imafdcv
-mabi=ilp32d  # 注意：使用 ilp32d 而非 lp64d

启用 RV64ILP32

# 使用 quick_config 切换
quick_config system_set_to_rv64ilp32_musl

# 或使用 glibc
quick_config system_set_to_rv64ilp32_glibc

工具链切换方法

使用 quick_config 命令

SDK 提供 quick_config 工具快速切换工具链配置：

C 库切换

# 切换到 musl (32位)
quick_config musl_toolchain

# 切换到 glibc (32位)
quick_config glibc_toolchain

# 切换到 musl 64位
quick_config musl_lp64d_toolchain

# 切换到 glibc 64位
quick_config glibc_lp64d_toolchain

架构切换

# 切换到 RV32I + musl
quick_config system_set_to_rv32i_musl

# 切换到 RV32I + glibc
quick_config system_set_to_rv32i_glibc

# 切换到 RV64I + musl
quick_config system_set_to_rv64i_musl

# 切换到 RV64I + glibc
quick_config system_set_to_rv64i_glibc

# 切换到 RV64ILP32 + musl
quick_config system_set_to_rv64ilp32_musl

# 切换到 RV64ILP32 + glibc
quick_config system_set_to_rv64ilp32_glibc

配置片段文件

工具链配置片段位于 openwrt/target/v861/v861-common/configs/：

文件	说明
`musl_defconfig.fragment`	musl 32位工具链
`glibc_defconfig.fragment`	glibc 32位工具链
`musl_lp64d_defconfig.fragment`	musl 64位工具链
`glibc_lp64d_defconfig.fragment`	glibc 64位工具链

手动配置

修改 BoardConfig.mk

# 编辑板级配置
vim device/config/chips/v861/configs/<board>/BoardConfig.mk

关键配置项：

# 架构
LICHEE_ARCH=riscv32

# 工具链
LICHEE_COMPILER_TAR=riscv32/Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-glibc-x86_64-V3.3.0-20260204.tar.gz

# OpenSBI（仅 RV64I 需要）
LICHEE_OPENSBI_BIN_NAME=opensbi_sun252iw1p1_lp64d

切换后重新编译

# 清理包
quick_config musl_toolchain

# 重新初始化环境
source build/envsetup.sh
lunch

# 完整重新编译
make -j32

常见问题与调试

验证工具链

# 查看工具链版本
riscv32-unknown-linux-musl-gcc --version

# 查看默认编译选项
riscv32-unknown-linux-musl-gcc -v

# 查看支持的架构
riscv32-unknown-linux-musl-gcc --target-help

验证可执行文件

# 查看文件类型
file test
# ELF 32-bit LSB executable, UCB RISC-V, RVC, double-float ABI

# 查看架构信息
readelf -h test

# 查看依赖库
readelf -d test | grep NEEDED

# 查看符号表
nm test

常见错误

ABI 不匹配

error: incompatible ABI

解决方案: 确保 -march 和 -mabi 参数匹配：

march	mabi
rv32imafdcv	ilp32d
rv64imafdcv	lp64d
rv32imac	ilp32

找不到库文件

cannot find -lc

解决方案: 指定 sysroot 或库路径：

${CROSS}gcc --sysroot=$TOOLCHAIN/sysroot ...
# 或
-L$TOOLCHAIN/sysroot/lib32xthead/ilp32d

硬件浮点不匹配

error: soft-float ABI

解决方案: 使用正确的浮点 ABI：

# 硬浮点 (推荐)
-mabi=ilp32d  # RV32
-mabi=lp64d   # RV64

# 软浮点
-mabi=ilp32   # RV32
-mabi=lp64    # RV64

性能优化

优化等级

# 体积优化 (推荐嵌入式)
-Os

# 速度优化
-O2
-O3

# 调试
-O0 -g

CPU 特定优化

# C907 优化
-mcpu=c907fdv      # RV64
-mcpu=c907fdv-rv32 # RV32

# E907 优化
-mtune=e907

调试技巧

生成调试信息

${CROSS}gcc -g -O0 -o test_debug test.c
${CROSS}gdb test_debug

反汇编

${CROSS}objdump -d test
${CROSS}objdump -S test.c  # 混合源码

查看段大小

${CROSS}size test
# 输出:
#    text    data     bss     dec     hex filename
#    1234     456      78    1768     6e8 test

附录 A: 工具链路径快速参考

Linux 用户态工具链

prebuilt/rootfsbuilt/riscv/
├── Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-musl32-x86_64-V3.3.0/    # musl 32位
├── Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-musl64-x86_64-V3.3.0/    # musl 64位
└── Xuantie-900-gcc-linux-6.6.36-glibc-x86_64-V3.3.0/     # glibc (32/64位)

SPL/U-Boot 工具链

brandy/brandy-2.0/tools/toolchain/
├── Xuantie-900-gcc-linux-5.10.4-glibc-x86_64-V2.8.1/      # E907 U-boot
└── Xuantie-900-gcc-linux-6.6.0-glibc-x86_64-V2.10.0-rc5-20240319/ # C907 U-Boot

RTOS 工具链

rtos/lichee/rtos/tools/
└── Xuantie-900-gcc-elf-newlib-x86_64-V2.10.1/            # 主用

附录 B: march 参数详解

完整 march 字符串（RV32I/RV64I）

rv32imafdcv_zicbom_zicbop_zicboz_zicond_zihintntl_zihintpause_zawrs_zfa_zfbfmin_zfh_zba_zbb_zbc_zbs_zvfbfmin_zvfbfwma_svinval_svnapot_svpbmt_xtheadc_xtheadvdot

扩展说明

扩展	说明
`i`	基础整数指令集
`m`	乘除法扩展
`a`	原子操作扩展
`f`	单精度浮点
`d`	双精度浮点
`c`	压缩指令
`v`	向量扩展
`zicbom`	Cache block management
`zicbop`	Cache block prefetch
`zicboz`	Cache block zero
`zicond`	Conditional operations
`zawrs`	Wait on reservation set
`zfa`	Float additional
`zfh`	Half-precision float
`zba/zbb/zbc/zbs`	Bit manipulation
`xtheadc`	T-Head condmov 扩展
`xtheadvdot`	T-Head 向量点积扩展

概述​

V861 架构特点​

工具链分类​

SDK 全局 CFLAGS​

ABI 与架构对应关系​

Linux 用户态工具链​

工具链列表​

musl32 工具链​

环境设置​

编译应用程序​

编译静态库​

编译动态库​

静态链接应用​

glibc32 工具链​

环境设置​

编译应用程序（32位模式）​

编译静态库​

编译动态库​

使用 sysroot​

musl64 工具链​

环境设置​

编译应用程序​

编译静态库​

编译动态库​

glibc64 工具链​

环境设置​

编译应用程序​

编译 C++ 应用​

编译 OpenMP 并行程序​

RTOS 工具链​

工具链信息​

编译参数​

RTOS 编译示例​

环境设置​

编译裸机应用程序​

编译静态库​

编译可链接目标文件​

使用链接脚本​

使用 newlib 精简功能​

完整 RTOS 编译​

RV64ILP32 特殊模式​

概述​

工具链配置​

编译参数​

启用 RV64ILP32​

工具链切换方法​

使用 quick_config 命令​

C 库切换​

架构切换​

配置片段文件​

手动配置​

修改 BoardConfig.mk​

切换后重新编译​

常见问题与调试​

验证工具链​

验证可执行文件​

常见错误​

ABI 不匹配​

找不到库文件​

硬件浮点不匹配​

性能优化​

优化等级​

CPU 特定优化​

调试技巧​

生成调试信息​

反汇编​

查看段大小​

附录 A: 工具链路径快速参考​

Linux 用户态工具链​

SPL/U-Boot 工具链​

RTOS 工具链​

附录 B: march 参数详解​

完整 march 字符串（RV32I/RV64I）​

扩展说明​

概述

V861 架构特点

工具链分类

SDK 全局 CFLAGS

ABI 与架构对应关系

Linux 用户态工具链

工具链列表

musl32 工具链

环境设置

编译应用程序

编译静态库

编译动态库

静态链接应用

glibc32 工具链

环境设置

编译应用程序（32位模式）

编译静态库

编译动态库

使用 sysroot

musl64 工具链

环境设置

编译应用程序

编译静态库

编译动态库

glibc64 工具链

环境设置

编译应用程序

编译 C++ 应用

编译 OpenMP 并行程序

RTOS 工具链

工具链信息

编译参数

RTOS 编译示例

环境设置

编译裸机应用程序

编译静态库

编译可链接目标文件

使用链接脚本

使用 newlib 精简功能

完整 RTOS 编译

RV64ILP32 特殊模式

概述

工具链配置

编译参数

启用 RV64ILP32

工具链切换方法

使用 quick_config 命令

C 库切换

架构切换

配置片段文件

手动配置

修改 BoardConfig.mk

切换后重新编译

常见问题与调试

验证工具链

验证可执行文件

常见错误

ABI 不匹配

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附录 A: 工具链路径快速参考

Linux 用户态工具链

SPL/U-Boot 工具链

RTOS 工具链

附录 B: march 参数详解

完整 march 字符串（RV32I/RV64I）

扩展说明