NetBSD 3.1のクロスコンパイル環境構築

NetBSDの大きな特徴の一つにクロスコンパイル環境構築の容易さがあります。
ここではi386用のNetBSD 3.1上にPowerPC用のNetBSD 3.1で実行させるアプリケーションをビルドするクロスコンパイル環境構築手順を紹介します。

1. ソースの準備
   クロスコンパイル環境は通常のパッケージインストールとは異なりpkgsrcからビルドするという形態では行えません。
   手動でNetBSDのソースを取得してそこに含まれるbuild.shを実行してクロスコンパイル環境を構築します。
   
   まず、ftp://ftp.jp.netbsd.org/pub/NetBSD/NetBSD-3.1/source/sets/あたりから以下のソースの塊を取得します。
   ・gnusrc.tgz
   ・sharesrc.tgz
   ・src.tgz ※この中に/usr/src/build.shが含まれています。
   ・syssrc.tgz
   ・xsrc.tgz ※これは任意です。
   
   尚、NetBSD 3.1より前のバージョン(例えばNetBSD 2.0.2)用のクロスコンパイル環境を構築する場合には上記サイトにソースがないためftp://ftp.netbsd.org/pub/NetBSD/NetBSD-2.0.2/source/sets/あたりから取得します。
   
   
2. ソースの解凍
   上記でダウンロードしたファイルは/tmpにあるものと仮定し次のように解凍します。
   # cd /
   # tar zxvf /tmp/gnusrc.tgz
   # tar zxvf /tmp/sharesrc.tgz
   # tar zxvf /tmp/src.tgz
   # tar zxvf /tmp/syssrc.tgz
   # tar zxvf /tmp/xsrc.tgz
   上記により/usr/srcや/usr/xsrcが生成されます。
   
   
3. ツールチェインの作成
   ここではクロスコンパイラを構成するプログラム(ツール)群を作成します。
   # mkdir /usr/obj
   # cd /usr/src
   # chmod 775 build.sh
   # ./build.sh -T tools -m macppc tools
   ※「-T tools」はTOOLDIRが/usr/src/toolsであることを示しています。
   ※「-m macppc」はMACHINE_ARCHをpowerpcにするための指定です。ここでは「-m powerpc」という指定はできません。
   ※最後の「tools」という操作指示はツールのビルドとインストールを行うための指示です。
   
   /usr/src/tools/binには以下のプログラムが作成されます。
   

   nbasn1_compile                nbmakefs                      nbzic
   nbcap_mkdb                    nbmakeinfo                    powerpc--netbsd-addr2line
   nbcat                         nbmakewhatis                  powerpc--netbsd-ar
   nbcksum                       nbmenuc                       powerpc--netbsd-as
   nbcompile_et                  nbmkcsmapper                  powerpc--netbsd-c++
   nbconfig                      nbmkdep                       powerpc--netbsd-c++filt
   nbcrunchgen                   nbmkesdb                      powerpc--netbsd-cpp
   nbctags                       nbmklocale                    powerpc--netbsd-dbsym
   nbdb                          nbmknod                       powerpc--netbsd-g++
   nbeqn                         nbmktemp                      powerpc--netbsd-g77
   nbfile                        nbmsgc                        powerpc--netbsd-gcc
   nbgencat                      nbmtree                       powerpc--netbsd-gcc-3.3.3
   nbgroff                       nbnroff                       powerpc--netbsd-gccbug
   nbhexdump                     nbpax                         powerpc--netbsd-gcov
   nbhost-mkdep                  nbpic                         powerpc--netbsd-ld
   nbindxbib                     nbpwd_mkdb                    powerpc--netbsd-lint
   nbinfo                        nbrefer                       powerpc--netbsd-mdsetimage
   nbinfokey                     nbrpcgen                      powerpc--netbsd-nm
   nbinstall                     nbsoelim                      powerpc--netbsd-objcopy
   nbinstall-info                nbstat                        powerpc--netbsd-objdump
   nbinstallboot                 nbsunlabel                    powerpc--netbsd-ranlib
   nblex                         nbtbl                         powerpc--netbsd-readelf
   nblorder                      nbtexi2dvi                    powerpc--netbsd-size
   nbm4                          nbtexindex                    powerpc--netbsd-strings
   nbmacppc-fixcoff              nbtsort                       powerpc--netbsd-strip
   nbmake                        nbuudecode
   nbmake-macppc                 nbyacc
   

   
   
4. ユーザランドの作成
   次にクロスコンパイルで必要となるPowerPC用のinclude, libを以下のようにして作成します。
   # cd /usr/src
   # ./build.sh -T tools -m macppc distribution ※1〜2時間掛かります。
   ※「-T tools」を省略すると/usr/src/tools/binとは別の/usr/src/tooldir.NetBSD-3.1-i386/binにツールが再作成されてしまいます。
   ※ここでは「-D デスティネーションパス」を省略しているためデフォルトで/usr/src/destdir.macppcにincludeとlibが作成されます。
   
   
5. /usr/src/destdir.macppc/usr/includeの構成
   
   
6. /usr/src/destdir.macppc/usr/libの構成
   
   
7. /usr/src/tools/powerpc--netbsdの確認
   この時点では/usr/src/tools/powerpc--netbsdにはbinとlibだけが生成されています。
   /usr/src/tools/powerpc--netbsd/binは以下の構成になっています。
   

   ar     as     c++    g++    gcc    ld     nm     ranlib strip
   

   
   また/usr/src/tools/powerpc--netbsd/libにはldscriptsディレクトリしか存在しません。
   
   
8. /usr/src/tools/powerpc--netbsd/libにおけるシンボリックリンクの作成
   /usr/src/tools/powerpc--netbsd/libの中に下記ファイル群へのシンボリックリンクを作成します。
   対象：/usr/src/destdir.macppc/usr/lib/*(crt0.o, crtbegin.o等)と/usr/src/destdir.macppc/lib/*(libc.so等)。
   # cd /usr/src/tools/powerpc--netbsd/lib
   # ln -s /usr/src/destdir.macppc/usr/lib/* .
   # ln -s -f /usr/src/destdir.macppc/lib/* . ※これはコンパイル時の共有ライブラリの扱いに関する非互換エラーを回避します。
   
   
9. テストコンパイル
   
   • テストプログラムのソース
     以下の内容をもつ/root/crosstest.cを用意します。
     

     #include <stdio.h>
     int main(void) {
         printf("hello, world(crosstest)\n");
         return 0;
     }
     

   • NetBSD/i386でのネーティブコンパイル
     # cd
     # gcc -o crosstesti386 crosstest.c
     ※crosstesti386は5,584バイトの実行ファイルとなります。
     # file crosstesti386
     crosstesti386: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), for NetBSD 3.1, dynamically linked (uses shared libs), not stripped
     
     
   • NetBSD/i386でのクロスコンパイル
     # cd
     # /usr/src/tools/bin/powerpc--netbsd-gcc -isystem /usr/src/destdir.macppc/usr/include -o crosstestppc crosstest.c
     ※コンパイルエラーは発生せずにcrosstestppcは6,371バイトの実行ファイルとなります。
     # file crosstestppc
     crosstestppc: ELF 32-bit MSB executable, PowerPC or cisco 4500, version 1 (SYSV), for NetBSD 3.1, dynamically linked (uses shared libs), not stripped
     
     クロスコンパイルしたプログラム(crosstestppc)をPowerPC上のNetBSD 3.1に転送します。
     
     
   • テストプログラムのプラットフォーム別実行
     
     
     • NetBSD/i386 3.1での実行
       
       
       
       
     • NetBSD/macppc 3.1での実行
       NetBSD/macppc環境を即席で作成して上記のテストプログラムを実行してみました。
       クロスコンパイラで作成したPowerPC用プログラムが無事動作しました。
       
       
       
       
     • GXemul環境の仮想NetBSD/macppcでの実行
       GXemulは数多くのマシンをエミュレートできることで有名なオープンソースのソフトウェアです。
       そのGXemulを使用して即席で作成した仮想NetBSD/macppc 4.0.1上で上記crosstestppcを実行してみました。
       (1)今回はGXemul(ver 0.4.6)をi386用Ubuntu 8.04に導入しました。
       # apt-get install gxemul
       (2)GXemul環境でのNetBSD/macppc 4.0.1のインストール
       # dd if=/dev/zero of=nbsd_macppc.img bs=1024 count=1 seek=4000000
       # gxemul -x -e g4 -d nbsd_macppc.img -d b:macppccd-4.0.1.iso -j macppc/binary/kernel/netbsd-INSTALL.gz
       「-e g4」はPowerPC G4のエミュレートを意味します。
       GXemul環境では実機と異なりOpenFirmwareの操作は不要で、まず端末種別の設定から開始されます。
       
       
       
       (3)GXemul環境での仮想NetBSD/macppc 4.0.1の起動
       gxemul -x -e g4 -d nbsd_macppc.img netbsd-GENERIC.gz
       (4)GXemul環境の仮想NetBSD/macppc 4.0.1におけるcrosstestppc実行
       NetBSD/i386 3.1で作成したプログラムを仮想NetBSD/macppc 4.0.1にコピーして実行してみました。
       
       
       
       
     
     
   
   
10. その他
    (1)/usr/src/objは/usr/objへのシンボリックリンクとなります。