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RISC-V工具链简介

2022-3-9 06:32:47 1966 开发工具链

0 作者：云海最近，RISC-V风靡一时，其开放性和可扩展性引起了人们对可定制处理器的兴趣。因此，许多半导体公司都试图加入这个市场，也吸引了大量的开发者涌入。有关 RISC-V 的文章已成为科技界的新“网红”和开发者关注的焦点。在这些文章中，“工具链”一词经常被提及，但很少被引入。今天，就让我们来揭开它的神秘面纱。什么是工具链？工具链是帮助开发者进行程序开发、调试、性能分析和调优等开发优化行为的一组工具。通常，工具链由编译器、汇编器、链接器、调试器、模拟器和其他基本工具组成。集成开发环境 (IDE) 也可以作为图形和综合开发工具包含在内。由于指令集和用户编程模型不同，每种架构都需要一套完整且独特的工具链。工具链的重要性有人可能会想，既然工具链是一种辅助工具，它不是必需的，因此不是很重要。这是一半对一半错。在计算机的早期发展中，几乎没有工具链。科学家在穿孔卡片上打孔代表不同的指令代码，计算机从卡片中读取穿孔信息以执行指令流。随着制造工艺和计算机的发展，现代计算机的指令代码存储在ROM、RAM、Flash等介质中。将指令码下载到指定的存储空间需要复杂的控制过程，因此需要程序下载器。随着时间的推移，出现了许多高级编程语言来提高程序开发的效率。如今，超过 99% 的开发人员使用高级编程语言进行业务开发，然后使用编译器将高级语言翻译成目标机器指令下载到机器中执行。因此，编译器已成为工具链的重要组成部分。另外，如果程序有bug怎么办？需要一个调试系统来帮助开发人员找到程序错误的原因。如果程序性能不足怎么办？需要性能分析器来帮助开发人员进行性能调整。因此，对于现代计算机系统来说，一套稳定完整的开发工具链是架构的基础设施，所有的软件操作都依赖于工具链。没有工具链，CPU 和硬件就无法使用，开发人员也无能为力。如果程序中有错误怎么办？需要一个调试系统来帮助开发人员找到程序错误的原因。如果程序性能不足怎么办？需要性能分析器来帮助开发人员进行性能调整。因此，对于现代计算机系统来说，一套稳定完整的开发工具链是架构的基础设施，所有的软件操作都依赖于工具链。没有工具链，CPU 和硬件就无法使用，开发人员也无能为力。如果程序中有错误怎么办？需要一个调试系统来帮助开发人员找到程序错误的原因。如果程序性能不足怎么办？需要性能分析器来帮助开发人员进行性能调整。因此，对于现代计算机系统来说，一套稳定完整的开发工具链是架构的基础设施，所有的软件操作都依赖于工具链。没有工具链，CPU 和硬件就无法使用，开发人员也无能为力。一套稳定完整的开发工具链是架构的基础设施，所有的软件操作都依赖于工具链。没有工具链，CPU 和硬件就无法使用，开发人员也无能为力。一套稳定完整的开发工具链是架构的基础设施，所有的软件操作都依赖于工具链。没有工具链，CPU 和硬件就无法使用，开发人员也无能为力。在上面的部分中，工具链的重要性从其功能完整性的角度进行了解释。在接下来的部分中，我们将介绍工具链的关键指标，并解释其原理，即工具链不再是辅助工具，而是影响目标架构各个方面的关键路径。一个工具链的关键指标可以分为两个方面：效率和易用性。效率包括编译效率、调试效率、性能分析效率等，其中编译效率尤为关键。如上所述，编译器是一种用于将高级编程语言翻译成目标机器指令的软件。用高级编程语言编写的代码将被翻译成多条机器指令。在编译器功能正常的前提下，编译器所翻译的机器指令的数量和质量也很关键，影响程序运行所需的时间和程序占用的空间。这会影响处理器的性能和代码密度性能。因此，处理器性能体现了硬件和工具链的综合能力。仅比较硬件频率指标没有实际意义。另外，调试效率直接影响到开发者的问题分析和解决效率，决定了处理器是否可以接受，能否被开发者广泛使用。影响程序运行所需的时间和程序占用的空间。这会影响处理器的性能和代码密度性能。因此，处理器性能体现了硬件和工具链的综合能力。仅比较硬件频率指标没有实际意义。另外，调试效率直接影响到开发者的问题分析和解决效率，决定了处理器是否可以接受，能否被开发者广泛使用。影响程序运行所需的时间和程序占用的空间。这会影响处理器的性能和代码密度性能。因此，处理器性能体现了硬件和工具链的综合能力。仅比较硬件频率指标没有实际意义。另外，调试效率直接影响到开发者的问题分析和解决效率，决定了处理器是否可以接受，能否被开发者广泛使用。 RISC-V 工具链的现状 RISC-V 工具链的现状如何？能否满足当前的应用需求？RISC-V 的开放性和基金会持续开展的软件生态系统运作，吸引了大量开发者补充和完善工具链。RISC-V 已经支持了从 GCC 和 LLVM 等编译工具到调试工具和集成开发环境的基本功能。但是，RISC-V 在效率和易用性方面仍有待提升。例如，通过编译获得的程序代码的大小与使用 ARM 获得的程序代码的大小仍然存在很大差异。操作系统的性能调优工具和图形化实时调试工具仍然不存在。开源的集成开发环境只支持简单的调试插件。剑驰系列工具链剑驰系列工具链是基于开源工具链、针对不同应用场景和玄铁处理器微架构高度优化的开发工具集合（见图1）。集成玄铁Turbo指令集后，相比开源版本，XT906平均性能提升13%，XT910平均提升20%。基于指令跟踪的性能分析工具与集成开发环境的图形界面相结合，使开发人员可以在短时间内分析和优化性能。此外，还为 MCU 和通用应用程序开发开发了两个集成开发环境，以简化现有项目向 RISC-V 芯片的迁移。图1 剑驰系列工具链整体框图概括工具链是架构中重要且不可或缺的部分。它是基础软件的基础。经过几年的发展，RISC-V 工具链在功能上逐渐完善。相信在接下来的几年里，开源社区开发者和商业公司的共同努力，在编译调试效率和易用性上都会有显着的提升。RISC-V芯片也将被更多开发者所接受，并应用于各种场景。文章转载自：平头哥芯片开放社区作者：未来开发者 0
2022-3-9 06:32:47　　评论淘帖0 举报相关推荐 • RISC-V 工具链简介 617 • RISC-V工具链简介 1249 • RISC-V简介 786 • RISC-V简介 1972 • RISC-V设计支持工具，支持RISC-V技术的基础 12 • RISC-V GCC工具链的种类及下载步骤 1142 • RISC-V汇编简介 9 • 什么是RISC-V？解读RISC-V工具链设置和开发板编程 7535 • RISC-V架构简介 3328 • RISC-V GNU编译器工具链 4