Question

我为一个类完成了C到MIPS的转换，我想针对程序集进行检查。我听说有一种配置gcc的方法，它可以将C代码转换为MIPS架构而不是x86架构（我的计算机用户使用Intel i5处理器）并打印输出。

在Ubuntu（gcc附带）中运行终端，我用什么命令配置gcc转换为MIPS？我还需要安装什么吗？

编辑：让我澄清一下。请阅读这个。我不是在寻找使用哪种编译器，或者人们说“你可以交叉编译，但你应该使用其他没有指示如何设置的东西。”

如果您要发布，至少请参阅说明。 GCC附带Ubuntu。我没有关于如何安装编译器的经验，除了GCC之外，找不到其他任何内容的在线教程并不容易。然后是我需要知道的交叉编译的情况。谢谢。

Answer 1

GCC 可以为大量架构生成汇编代码，包括MIPS。但是，当GCC本身被编译时，决定了给定GCC实例所针对的架构。您将在Ubuntu系统中找到的预编译二进制文件知道x86（可能是32位和64位模式），但不知道MIPS。

使用与GCC本身将运行的体系结构不同的目标体系结构编译GCC称为准备交叉编译工具链。这是可行的，但需要相当多的文档阅读和耐心;您通常需要首先构建交叉汇编器和交叉链接器（GNU binutils），然后构建交叉GCC本身。

我建议使用buildroot。这是一组脚本和makefile，旨在帮助生成完整的交叉编译工具链和实用程序。在一天结束时，您将获得目标系统的完整操作系统和开发工具。这包括您所追求的交叉编译器。

另一个完全不同的解决方案是使用QEMU。这是用于各种处理器和系统的仿真器，包括MIPS系统。您可以使用它来运行具有MIPS处理器的虚拟机，并在该计算机内安装MIPS操作系统，例如： Debian，Linux发行版。这样，您就可以获得 native GCC（在MIPS系统上运行的GCC并为MIPS生成代码）。

QEMU方式可能更简单;使用交叉编译需要对一些毛茸茸的细节有所了解。无论哪种方式，您都需要大约1 GB的可用磁盘空间。

Answer 2

这不是配置，你需要一个交叉编译为MIPS的GCC版本。这需要一个特殊的GCC构建，并且相当毛茸茸的设置（构建GCC不适合胆小的人）。

我建议您使用LCC。使用LCC进行交叉编译比使用GCC更容易，并且在当前机器上构建LCC只需几秒钟。

Answer 3

您需要将源代码下载到binutils和gcc-core，并使用类似../configure --target=mips ...的内容进行编译。您可能需要选择特定的MIPS目标。然后你可以使用mips-gcc -S。

Answer 4

您可以交叉编译GCC，以便生成MIPS代码而不是x86。这是一个很好的学习经历。

如果您想要快速获得结果，您还可以获得具有MIPS支持的预构建GCC。一个是CodeSourcery Lite工具链。它是免费的，适用于许多架构（包括MIPS），他们已经准备好为Linux和Windows使用二进制文件。

http://www.codesourcery.com/sgpp/lite/mips/portal/subscription?@template=lite

Answer 5

您应该从Ubuntu存储库中安装交叉编译器。存储库中提供了四个GCC MIPS C交叉编译器。根据您的需要选择：

gcc-mips-linux-gnu-32位big-endian。
gcc-mipsel-linux-gnu-32位little-endian。
gcc-mips64-linux-gnuabi64-64位big-endian。
gcc-mips64el-linux-gnuabi64-64位little-endian。

（供Debian用户使用的注意事项：如果您通常希望使用build-essential软件包安装常规编译器，那么您将有兴趣了解crossbuild-essential-mips，crossbuild-essential-mipsel和{ {1}}）

在以下示例中，我将假定您选择了32位的低字节序版本（crossbuild-essential-mips64el）。其他MIPS版本的命令与此类似。

要处理MIPS而不是系统的本机体系结构，请使用sudo apt-get install gcc-mipsel-linux-gnu命令而不是mipsel-linux-gnu-gcc。例如，gcc生成包含MIPS程序集的文件mipsel-linux-gnu-gcc -fverbose-asm -S myprog.c。

查看MIPS程序集的另一种方法：运行myprog.s以生成包含调试信息的目标文件mipsel-linux-gnu-gcc -g -c myprog.c。然后使用myprog.o查看目标文件的反汇编。例如，如果mipsel-linux-gnu-objdump -d -S myprog.o是这样的：

myprog.c

如果使用#include <stdio.h> int main() { int a = 1; int b = 2; printf("The answer is: %d\n", a + b); return 0; }进行编译，则mipsel-linux-gnu-gcc -g -c myprog.c将显示如下内容：

mipsel-linux-gnu-objdump -d -S myprog.o

Answer 6

你应该编译自己的gcc版本，它能够交叉编译。当然这并不容易，因此您可以寻找不同的方法......例如this SDK。

Answer 7

一次性使用一个小程序或几个函数，不需要在本地安装任何东西。

使用Matt Godbolt的编译器浏览器站点https://godbolt.org/，该站点具有针对各种ISA（包括MIPS和x86-64）和一些其他编译器的GCC和clang。

请注意，默认情况下，编译器资源管理器会过滤指令，以便您可以 just 查看指令，而忽略诸如对齐，节，.globl等内容。（对于没有全局/静态数据的函数，这实际上很好，尤其是当您只想使用编译器为您创建示例时。无论如何，如果您不使用任何代码，则默认部分为.text指令。

大多数需要MIPS asm做作业的人正在使用SPIM或MARS ，通常没有分支延迟插槽。（与真正的MIPS不同，因此您需要调整编译器，以使不可以在分支无条件运行后利用下一条指令，即使使用了该指令也是如此。）对于GCC，该选项为-fno-delayed-branch -它将用NOP填充每个延迟时隙，因此代码仍将在真实的MIPS上运行。您可以手动删除所有NOP。

可能还需要进行其他调整，例如MARS可能要求您使用jr $31而不是j $31，Tweak mips-gcc output to work with MARS。当然，必须使用MARS's toy system calls来实现I / O代码，而不是对jal或printf之类的标准库函数进行std::ostream::operator<<调用。不过，您可以有用地编译（和手动调整）asm来处理数据，例如将整数相乘或对数组求和或反转。

不幸的是，GCC不能选择使用$a0之类的寄存器名来代替$r。对于PowerPC，-mregnames使用r1而不是1，但是MIPS没有类似的选项使用“更多符号”注册表名称。

int maybe_square(int num) {
    if (num>0)
        return num;
    return num * num;
}

On Godbolt 和GCC 5.4 -xc -O3 -march=mips32r2 -Wall -fverbose-asm -fno-delayed-branch

-xc编译为C，而不是C ++，因为我发现这比在下拉列表中的C和C ++语言之间切换和让站点清除我的源代码更方便。

-fverbose-asm用目标和源的C变量名称注释汇编。（在优化的代码中，这通常是临时的，但并非总是如此。）

-O3启用了全面优化，因为默认的-O0调试模式对人类来说是一个可怕的混乱。如果您想手工查看代码并查看其如何实现源代码，请始终至少使用-Og。 How to remove "noise" from GCC/clang assembly output?。如果使用SIMD指令为ISA进行编译，也可以使用-fno-unroll-loops和-fno-tree-vectorize。

这使用mul而不是经典的MIPS mult + mflo，这要归功于-march=选项告诉GCC我们正在编译更高版本的MIPS ISA，而不是不管默认基线是多少。（也许是MIPS I，又名R2000，-march=mips1）

另请参阅MIPS target options上GCC手册的部分。

# gcc 5.4 -O3
square:
        blez    $4,$L5
        nop
        move    $2,$4    # D.1492, num         # retval = num
        j       $31                            # jr $ra  = return
        nop

$L5:
        mul     $2,$4,$4   # D.1492, num, num   # retval = num * num
        j       $31                             # jr $ra  = return
        nop

或者使用clang，使用-target mips告诉它针对MIPS进行编译。 您可以在桌面上执行此操作；与GCC不同，clang通常是在启用了多个后端的情况下构建的。。

从相同的Godbolt链接中，发出铛10.1 -xc -O3 -target mips -Wall -fverbose-asm -fomit-frame-pointer。默认目标显然是MIPS32或类似clang的目标。另外，clang默认情况下会为MIPS启用帧指针，从而使asm嘈杂。

请注意，它选择制作无分支的asm，将if转换为条件移动，以在原始输入和mul结果之间进行选择。不幸的是clang不支持-fno-delayed-branch；也许它为相同的选项取了另一个名字，或者也许没有希望。

maybe_square:
        slti    $1, $4, 1
        addiu   $2, $zero, 1
        movn    $2, $4, $1            # conditional move based on $1
        jr      $ra
        mul     $2, $2, $4            # in the branch delay slot

在这种情况下，我们可以简单地将mul放在jr之前，但是在其他情况下，转换为无分支延迟的asm并非完全不重要。例如在递减计数器之前在循环计数器上跳转，不能通过将递减放在第一位来撤消它；那会改变意思。

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编译器使用寄存器号，而不用打扰名字。为了供人类使用，您通常会希望将其翻译回来。在线上的许多地方都有MIPS寄存器表，这些表显示$ 4 .. $ 7是$ a0 .. $ a3，$ 8 .. $ 15是$ t0 .. $ t7等。例如this one。

有没有办法使用gcc将C转换为MIPS？

7 个答案:

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