RISC-V GCC GUI

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RISC-V Compiler GUI使用说明及开发记录

使用说明

安装

  • 选择安装位置，默认安装于C:\Program Files\RiscvCompiler

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  • 选择快捷方式存放位置，安装预计用时1分钟

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使用

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  • 指定项目目录：C语言主程序、启动文件、链接脚本
  • 指定主程序文件名（不带文件类型后缀），指定链接脚本
  • GCC编译文件自动存入指定项目目录
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PS脚本

工具链变量

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# TOOLCHAIN
$TOOLCHAIN_DIR = "C:\riscv\xpack-riscv-none-elf-gcc-14.2.0-3\bin"
$RISCV_GCC = "$TOOLCHAIN_DIR\riscv-none-elf-gcc.exe"
$OBJCOPY = "$TOOLCHAIN_DIR\riscv-none-elf-objcopy.exe"
$OBJDUMP = "$TOOLCHAIN_DIR\riscv-none-elf-objdump.exe"
  • gcc：RISC-V架构的交叉编译器前端
    • 将C/C++源代码编译为RISC-V目标平台的机器码
    • 管理整个编译流程（预处理→编译→汇编→链接）
    • 支持RISC-V RV32/RV64指令集及扩展（如M/C/F/D等）
  • objcopy：目标文件格式转换工具
    • 提取/转换ELF文件中的特定段（如从.elf提取.bin固件）
    • 生成可烧录的二进制镜像（如用于Flash编程）
    • 修改文件头信息或段属性
  • objdump：目标文件分析诊断工具
    • 反汇编机器码为RISC-V汇编指令
    • 显示ELF文件结构（段头、符号表等）
    • 生成带地址的汇编列表文件

文件变量

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# PROJECT
$PROJECT_DIR = "your_project_path"
$MAIN_CODE = "main_file_name_without_extension"

# SOURCE
$LINKER_SCRIPT = "$PROJECT_DIR\sections.lds"
$SOURCE_FILES = @(
    "$PROJECT_DIR\start.S",
    "$PROJECT_DIR\$MAIN_CODE.c"
)

# OUTPUT
$MAP_FILE = "$PROJECT_DIR\sys.map"
$ELF_OUTPUT = "$PROJECT_DIR\$MAIN_CODE.elf"

编译选项

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# OPTIONS
$CFLAGS = @(
    "-O3",                  # 启用最高级别优化
    "-nostdlib",            # 禁用标准库链接
    "-flto",                # 链接时优化
    "-ffreestanding",       # 独立环境编译
    "-ffunction-sections",  # 函数分段，配合链接器GC移除未使用函数
    "-fdata-sections",      # 数据分段，支持链接时移除未用数据
    "-fno-builtin",         # 禁用内置函数
    "--specs=nano.specs",   # 轻量库配置
    "--specs=nosys.specs"   # 无系统调用配置
)
  • 性能强化：编译、链接双阶段优化
    • -O3+-flto
  • 裸机环境适配：确保编译结果不依赖操作系统
    • -nostdlib+-ffreestanding+nosys.specs
  • 代码尺寸优化：移除未使用代码、数据
    • -ffunction-sections+-fdata-sections
  • 精简库：减小二进制体积
    • nano.specs

链接选项

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$LDFLAGS = @(
    "-Wl,--build-id=none",   # 禁用构建ID，减少二进制体积
    "-Wl,-Bstatic",          # 强制静态链接
    "-Wl,-T,$LINKER_SCRIPT", # 指定链接脚本，自定以内存布局
    "-Wl,-Map=$MAP_FILE",    # 生成链接映射，用于调试与内存分析
    "-L."                    # 添加库搜索路径
)
  • 部署控制：强制静态链接（-Bstatic）和自定义内存布局（-T脚本）确保程序在目标硬件精确运行

编译命令

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# COMPILE
& $RISCV_GCC -march=rv32e -mabi=ilp32e $CFLAGS $LDFLAGS -o $ELF_OUTPUT $SOURCE_FILES
& $OBJDUMP -S $ELF_OUTPUT > ($ELF_OUTPUT -replace '\.elf$', '.s')
& $OBJCOPY -O binary $ELF_OUTPUT ($ELF_OUTPUT -replace '\.elf$', '.bin')
& $OBJCOPY -O verilog --verilog-data-width 4 $ELF_OUTPUT ($ELF_OUTPUT -replace '\.elf$', '.hex')

GUI开发

工具准备

原型

  • Eclipse新建Java Project，不勾选Create module-info.java
  • 先实现调用本地GCC的GUI原型，再封装GCC及GUI
  • Java GUI代码开源于我的GitHub仓库
    • SSH地址：git@github.com:arvinhwo/RISC-V-GCC-GUI.git
  • 试运行

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封装

  • 将RISCV GCC和Java环境封装进安装包，达到开箱即用的目的

GCC打包

  • 将编译工具链放入项目根目录并改名toolchain
    • 目录结构为riscv_compiler/toolchain/bin/riscv-none-elf-gcc.exe
  • 将原型中工具链路径由用户输入改为自动获取

JAR打包

  • 打包为Runnable JAR file类型
    • 选择主类入口RiscvCompilerGUI - risv_compiler
    • 打包依赖项Package required libraries into generated JAR
    • 目录结构为riscv_compiler/RiscvCompiler.jar

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  • 使用JDK自带的jlink在项目目录中生成精简JRE，使封装后的GUI能在无JDK的环境中运行
    • JDK添加到环境变量后，jlink --module-path jmods --add-modules java.base,java.desktop --output jre
    • 目录结构为riscv_compiler/jre/bin/java.exe
    • CMD验证JREjre\bin\java.exe -jar RiscvCompiler.jar

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EXE打包

  • 在项目目录中新建setup.iss文件，使用Inno Setup打开并编译
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[Setup]
AppName=RISC-V Compiler Suite
AppVersion=1.0
DefaultDirName={pf}\RiscvCompiler
OutputDir=.\Output
OutputBaseFilename=RiscvCompiler_Setup
Compression=lzma2
SolidCompression=yes
ArchitecturesAllowed=x64
ArchitecturesInstallIn64BitMode=x64

[Files]
Source: ".\RiscvCompiler.jar"; DestDir: "{app}"; Flags: ignoreversion
Source: ".\toolchain\*"; DestDir: "{app}\toolchain"; Flags: ignoreversion recursesubdirs
Source: ".\jre\*"; DestDir: "{app}\jre"; Flags: ignoreversion recursesubdirs

[Icons]
Name: "{commondesktop}\RISC-V Compiler"; Filename: "{app}\RiscvCompiler.bat"; IconFilename: "{app}\compiler_icon.ico"
Name: "{commonprograms}\RISC-V Compiler"; Filename: "{app}\RiscvCompiler.bat"; IconFilename: "{app}\compiler_icon.ico"

[Run]
Filename: "{app}\RiscvCompiler.bat"; Description: "启动编译器"; Flags: postinstall nowait skipifsilent

[Code]
// 创建强制使用内置JRE的启动脚本
procedure CreateBatchFile;
var
  BatchFile: string;
begin
  BatchFile := ExpandConstant('{app}\RiscvCompiler.bat');
  SaveStringToFile(BatchFile,
    '@echo off' + #13#10 +
    'set APPDIR=%~dp0' + #13#10 +
    'start "" "%APPDIR%jre\bin\javaw.exe" -jar "%APPDIR%RiscvCompiler.jar"' + #13#10,
    False
  );
end;

procedure CurStepChanged(CurStep: TSetupStep);
begin
  if CurStep = ssPostInstall then
    CreateBatchFile;
end;