GCC Spec Files

by thinker

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Open source 常見的 toolchain，就非 gcc 和 binutils 系列莫屬。然而，商業公司提供的 toolchain，往往必需安裝在特定目錄，這總是惹惱有潔癖者，如我。然而，若將 toolchain 任意搬動位置，則會曝露 gcc 的一個缺陷，gcc 找不到其它幅程式或 library 。這是因為 gcc 假設 library 和 toolchain 會安裝在固定位置，於是在 build toolchain 時，就將這些路徑設定死。於是，對於不想重新 build toolchain，或只拿到 binary 的 user 而言，就必需使用 -nostdlib 這個參數，然後加上一堆 -I 和 -L 參數，使 gcc 能正確的找到 library 。

另外，一些 toolchain ，因為平台的因素，無法使用 gcc 預設好的參數內容。於是要強迫使用者必需下一堆固定的參數，例如: $Android$ 就在其 build system 裡，為 gcc 設定一堆和平台相關的參數，像是 -mthumb。於是，若使用該 toolchain 自行開發軟體，就誓必要找出這些參數，並正確的設定為 gcc 的參數。這完全是一堆苦工。其實，只要作 toolchain 的人多用點心，使用 toolchain 其實可以不用這麼累。

== sysroot ==
一般而言，gcc 會到 /usr/lib 和 /usr/include 下找  library 、 header files 和其它一些 start files 、 end files。當我們在 build gcc 設定 --prefix=/path/to/xxx ，則 gcc 安裝到 /path/to/xxx ，也在該目錄下的 lib/ 和 include/ 找 library 和 header 。旦，若裝 gcc 移到其它目錄時， gcc 會找不到這些 library 。這時，我們可以在呼叫 gcc 時，給予 --sysrooot=/new/path/to/xxx 參數。如此，gcc 就會改以 /new/path/to/xxx 為參考目錄，去搜尋所需的幅程式和 library 等。

然而，要注意的是， ld 必需要能 support --sysroot。這必需在 configure binutils 時，給予 --sysroot=xxx 參數。xxx 可以是任意目錄，不一定是實際安裝的位置。這個參數的主要目的是使 ld 啟動 --sysroot 的功能。

== Spec File ==
--sysroot 解決了一部分問題，但有更大部分的問題是 toolchain 往往要你設定一些固定參數。例如，你會需要設定一些 header file 的目錄，並且設定一些平台有關的參數。這些設定往往又臭又長，很容易出錯。其實，這些參數可以寫在 spec file 裡，使用者就不用一再的重復指定這些參數。例如，以下是我為 $Android$ 設定的 spec file 的內容
{{{#!raw
%rename cc1_android old_cc1_android
%rename cc1plus_android old_cc1plus_android

*android_root:
%R/../../../../../

*android_product:
generic

*ccflags:
%{!march=:-march=armv5te} %{!mtune=:-mtune=xscale} -mthumb \
-fno-strict-aliasing -finline-limit=64 -mthumb-interwork \
-fno-short-enums \
-D__$ARM$_ARCH_5__ -D__$ARM$_ARCH_5T__ -D__$ARM$_ARCH_5TE__ \
-isystem %(android_root)bionic/libc/arch-arm/include/ \
-isystem %(android_root)bionic/libc/include \
-isystem %(android_root)bionic/libstdc++/include \
-isystem %(android_root)bionic/libc/kernel/common \
-isystem %(android_root)bionic/libc/kernel/arch-arm \
-isystem %(android_root)bionic/libm/include \
-isystem %(android_root)bionic/libm/include/arch/arm \
-isystem %(android_root)bionic/libthread_db/include \
-include %(android_root)system/core/include/arch/linux-arm/AndroidConfig.h \
-isystem %(android_root)system/core/include/arch/linux-arm/

*cc1_android:
%(old_cc1_android) %(ccflags)

*cc1plus_android:
%(old_cc1plus_android) %(ccflags)
}}}
像 $Android$ 的 header files 就散置在一堆目錄，於是 build system 就指定了一堆參數。如果你自己寫個小程式，又不使用 $Android$ 的 build system 時，就必需自己指定這些參數。於是，有人寫了一個 perl 的小程式，作為 gcc 的 wrapper ，幫你指定一些參數。其實不用這麼麻煩，只需像上例一樣，設定一個 spec file ，在執行 gcc 時加上一個參數就能自動套用這些參數
 * gcc -specs myandroid.specs

spec file 設計的很有彈性，可以對參數列的內容進行修改，也可以加入條件性的參數。像上例 {!march=:...} 就是指定，當參數列沒有指定 -march= 的參數時，就在 cc1 的參數例加入 -march=armv5te。另外我還指定了一些巨集和 -system 指定一些 header file 的路徑。而這些路徑是相對於 %R ，也就是 --sysroot 所指定的路。例如 --sysroot=/my/path/to/the/kkk/ ，則 %(android_root)bionic/libm/include/arch/arm 就會對應到 /my/path/to/th/kkk/../../../../../bionic/libm/include/arch/arm 。

== 更進一步 ==
--sysroot 的預設內容，其實是可以設定成相對於 gcc 本身的位置。在 configure 時，若
{{{
configure --with-sysroot='$${exec_prefix}/xxx'
}}}
則編譯出來的 gcc ，其 sysroot 就會相對於其執行路徑。如此 user 甚至不必再手動指定 --sysroot 。

== 結論 ==
有了 spec files ，我們只需設定 -specs 和 --sysroot 兩個參數就能解決所有的問題。其實在建 toolchain 時，應該再多花一點時間，幫 user 作好 spec files 。這樣的 toolchain 才方便使用。
關於 spec file 更詳細的內容，請參考 linkname:[Spec Files] http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.4.2/gcc/Spec-Files.html#Spec-Files

最後更新時間: 2009-11-21 13:26:30 CST | 引用

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COMMENTS:

on 2009-12-01 20:19:32 CST

luse said ..

小弟本身就是搞gcc的，specs本身是一個令人厭惡的東西阿

on 2009-12-03 08:45:30 CST

Thinker said ..

或許吧!! 但某方面也提供彈性。