ARM クロスコンパイル環境の構築

git clone git@github.com:jsnyder/arm-eabi-toolchain.git
cd arm-eabi-toolchain
make install-cross

FPU 問題

最初

arm-none-eabi-ld: error: main.elf uses VFP register arguments, /Users/cho45/arm-cs-tools/arm-none-eabi/lib//libc.a(lib_a-errno.o) does not

とか出て ld が通らなかった。

yamanekko さんのレポジトリにある Makefile だと fpu ライブラリへのパスが書いてあるけど、上のスクリプトでクロスコンパイル環境を構築してもでてこない……

gcc の configure オプションか何かなのかもしれないけど、時間がかかるしむずかしいので諦めた。

よくわからなすぎるのでググったらARM EABIでの浮動小数点演算というが参考になった。

結局 -mfloat-abi=soft にして完全にソフトウェア命令しか出さないようにしたら動くようになった。-mfloat-abi=soft=softfp だと浮動小数点演算が走ったタイミングで死んだりしてよくわからない。

オプションの種類は arm-none-eabi-gcc --target-help で見ることができる。-mfpu=vfp のところもいろいろ種類があるけどよくわからない。

未だ完全には解決してない。

リンカスクリプト

memmap というファイルになってる。面倒だった。間違えるといろいろよくわかないことになる。今回遭遇したのは

• .ARM.exidx を定義してなかったせいでおこられる
  • C++ 用のセクションらしいけど 特定の関数を使おうとすると必要っぽい
  • 定義の順番がおかしいとできるバイナリがデカくなったり、動かなくなったりする
• アラインメントがおかしかったせい？で newlib の mALLOc が無限ループする
  • 当然ヒープを実装せず使わないなら再現しないので簡単なLチカだと気付かない

newlib が要求してくるシステムコール類は syscalls.c でモック的に定義されている（コピペしたのものをクリーンアップした）。だいたいはどうでもいい関数だけど、_sbrk が大変重要で、これによってヒープが実現されている。

メモリ割当のマッピングとかはリンカスクリプトで定義したものを vectors.s (アセンブラ) で C 側から見れるようにして、それを使ってヒープとかの実装をしているみたい。

gdb でシミュレーションデバッグ

.gdbinit に書いてあるけど

file main.elf
target sim
load

とすることで、gdb 上でシミュレーションして動かすことができるので、周辺機器が絡まない、とりあえずのデバッグはこれでも十分できる。

ただ、一部の演算、確認したのは % （余剰）で変なエラーがでておかしい。

実際やった手順

pin = 16

GPIO.direction(pin, :low)
bool = false
loop do
	bool = !bool
	GPIO.write(pin, bool)
	10000.times { }
end

mruby でハマったところ

mruby ではあまりハマらなかった。mrbgem 作るのは大変簡単になっていておもてなし感がある。

レポジトリ

これも習作だけど別レポジトリにおいてる

• https://github.com/cho45/raspberrypi-mruby-bare-metal

課題点

• fpu の問題の解決
• GPIO モジュールの拡張
  • TIMER や割込みなどを使えるように
  • ハードウェア I2C SPI の実装
  • bit banging での I2C 実装
• JTAG を試す
• ブートローダーを使うように
  • SDカードいちいち抜き差ししてるとつらいので

感想

mruby は夢が広がる。mruby で OS とか作ったらかっこよさそう。