GUN compiler collection源代码编译过程

第一部分：

学习kernel需要了解编译的一些过程，为了详细理解GCC编译过程的原理，动手做了个sy，记录如下，有需要的童鞋可以参考。

1.环境：（均可，二次环境并非是WSL版本）

root@LAPTOP-X280:~# uname -r

5.15.146.1-microsoft-standard-WSL2

root@LAPTOP-X280:~# lsb_release -a

No LSB modules are available.

Distributor ID: Ubuntu

Description: Ubuntu 22.04.3 LTS

Release: 22.04

Codename: jammy

root@LAPTOP-X280:~# gcc -v

Command 'gcc' not found, but can be installed with:

apt install gcc

root@LAPTOP-X280:~#

2.Downloading the source

从亚洲镜像站点下载：https://www.gnu.org/prep/ftp.html#asia

下载最新的版本：

NJU Mirror

The installation procedure itself is broken into five steps.

Prerequisites
Downloading the source
Configuration
Building
Testing (optional)
Final install

来自 <Installing GCC- GNU Project>

0.解压缩文件

xz -cd gcc.13.0.tar.xz | tar xvf -

mkdir objdir

1.Prerequisites

apt install build-essential //必须安装的基础编译，不如C和C++

//解决configure: error: no acceptable C compiler found in $PATH等问题

//实际上这个是安装了gcc，g++，make等工具的编译器了。

apt install libgmp-dev libmpfr-dev libmpc-dev libisl-dev //必须安装，按这里的先后顺序

3.Configuration

root@LAPTOP-X280:/usr/gcc-13.3.0/objdir# ../configure

root@LAPTOP-X280:/usr/gcc-13.3.0/objdir# ../configure --disable-multilib

4.Building

Building a native compiler

nproc

make -j$(nproc)

这个过程需要时间，而且top查看，开销很大，CPU基本都是耗尽。

若出现cpu等fetal error，可能就不需要使用-j的选项了，默认使用make即可

以下是WSL的资源使用：

Win11 的资源使用：

卡住在：…/gcc /explow.cc

后面出现fatal error

Ctrl+c终止进程，改为make -j6 记得6<nproc（8），资源也是很吃紧如下图：

还是卡住了：

/bin/bash ../../gcc/../move-if-change tmp-fixinc_list fixinc_list

echo timestamp > s-fixinc_list

….

最后尝试make把

先make distclean，

do ‘make distclean’ to delete all files that might be invalid.

再../configure --disable-multilib

Make //19:10开始执行命令，完成时间：20:03终止

这时候的资源：

执行make -j8 开始执行时间：20：04，完成时间：21:10,出现fatal error

这时候的资源情况瞬间上升：

第二次改成make -j6，时间从21：21-21：46

这次OK了。

ps：（这里是第二次编译的，遇到磁盘空间不够的情况）

磁盘空间不够的化使用命令：make -j4 bootstrap-lean

5.Testing (optional)

The latest development sources are available via anonymous Git. Use the following command to clone a copy of the source tree:

$ git clone git://git.sv.gnu.org/dejagnu.git

cd dejagnu

./configure

make

…出错解决：

apt install texinfo

make

make install

cd objdir;

root@LAPTOP-X280:/usr/gcc-13.3.0/objdir# make -k check

6.Final install

make install

root@LAPTOP-X280:/usr/gcc-13.3.0/objdir# whereis gcc

gcc: /usr/lib/gcc /usr/local/bin/gcc /usr/local/lib/gcc /usr/share/gcc

root@LAPTOP-X280:/usr/gcc-13.3.0/objdir# /usr/local/bin/g

cc -v

Using built-in specs.

COLLECT_GCC=/usr/local/bin/gcc

COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/local/libexec/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/13.3.0/lto-wrapper

Target: x86_64-pc-linux-gnu

Configured with: ../configure --disable-multilib

Thread model: posix

Supported LTO compression algorithms: zlib

gcc version 13.3.0 (GCC)

root@LAPTOP-X280:/usr/gcc-13.3.0/objdir#

第二部分:

使用gcc编译c程序

1.先设置环境变量

查看：

因为在root环境下编译的源代码，所以切换root下查看：

这里就可以直接使用gcc -v了，所以不需要设置环境变量。

关于环境变量的设置，查看/etc/profile或需要用到：

export HOME等命令，如export PATH= 'echo $PATH':/root/linux

…

2.编译单个文件

ps，了解以下：

但是并不是说gcc编译c语言，g++编译c++。而是：gcc调用了C compiler，而g++调用了C++ compiler。主要区别在于：

对于 .c和.cpp文件，gcc分别当做c和cpp文件编译（c和cpp的语法强度是不一样的）
对于 .c和.cpp文件，g++则统一当做cpp文件编译
使用g++编译文件时，g++会自动链接标准库STL，而gcc不会自动链接STL
gcc在编译C文件时，可使用的预定义宏是比较少的
gcc在编译cpp文件时/g++在编译c文件和cpp文件时（这时候gcc和g++调用的都是cpp文件的编译器），会加入一些额外的宏。
在用gcc编译c++文件时，为了能够使用STL，需要加参数 –lstdc++ ，但这并不代表 gcc –lstdc++ 和 g++等价，它们的区别不仅仅是这个。
gcc是GCC中的GUNC Compiler（C 编译器）
g++是GCC中的GUN C++ Compiler（C++编译器）

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ cat hello.c

#include <stdio.h>

int main(void)

{

printf("hello,\nworld!\n");

return 0;

}

缺省一步编译

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ gcc hello.c //直接执行编译，会生产a.out的文件

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ ls

a.out hello.c hi.c

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ ./a.out //执行a.out 二进制可执行文件

hello,

world!

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ file a.out

a.out: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, not stripped

指定一步编译：

inux@LAPTOP-X280:~/cfile$ gcc hello.c -o myhello

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ file myhello

myhello: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, not stripped

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ ./myhello

hello,

world!

分步编译：

预处理：gcc -E hello.c -o hello.i //-E（大写）只进行预处理

编译： gcc -S hello.i -o hello.s //-S（大写）只进行预处理和编译

汇编： gcc -c hello.s -o hello.o //-c 只进行预处理、编译和汇编

链接： gcc hello.o -o file //指定生成的输出文件名为file

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ gcc -E hello.c -o h.i

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ cat h.i |wc -l

745

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ cat h.i

…

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ gcc -S h.i -o h.s

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ cat h.o |wc -l

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ cat h.o

…

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ file h

h: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, not stripped

linux@LAPTOP-X280:~/cfile$ ./h

hello,

world!