RISC-V 工具链搭建

bash sudo apt update sudo apt install -y build-essential git wget tar

## 方法一：使用预编译工具链（推荐入门）
RISC-V 官方和 SiFive 提供了预编译的二进制工具链，无需漫长编译，几分钟即可上手。

### 1. 下载工具链
裸机工具链（`elf` 目标）适用于嵌入式开发，不带操作系统支持：
```bash
wget https://github.com/riscv-collab/riscv-gnu-toolchain/releases/download/2024.04.12/riscv64-elf-ubuntu-22.04-gcc-nightly-2024.04.12-nightly.tar.gz

如果你需要开发 RISC-V Linux 应用程序，则下载 Linux 工具链：

wget https://github.com/riscv-collab/riscv-gnu-toolchain/releases/download/2024.04.12/riscv64-glibc-ubuntu-22.04-gcc-nightly-2024.04.12-nightly.tar.gz

若网络较慢，可用镜像或选择更早的稳定版本，文件名相应调整。

2. 解压并安装

将工具链解压到 /opt/riscv（或任意你喜欢的目录）：

sudo mkdir -p /opt/riscv
sudo tar -xzf riscv64-elf-ubuntu-22.04-gcc-nightly-2024.04.12-nightly.tar.gz -C /opt/riscv

3. 配置环境变量

将工具链的 bin 目录加入 PATH：

echo 'export PATH=/opt/riscv/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

4. 验证安装

riscv64-unknown-elf-gcc --version

看到版本信息则安装成功。

如果用的是 Linux 工具链，命令为 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc --version。

方法二：从源码构建工具链（可定制）

如果你需要特定配置（如开启压缩指令、多库支持），或希望使用最新代码，可以从源码编译。

1. 安装编译依赖

sudo apt install -y autoconf automake autotools-dev curl python3 libmpc-dev \
libmpfr-dev libgmp-dev gawk build-essential bison flex texinfo gperf \
libtool patchutils bc zlib1g-dev libexpat-dev ninja-build

2. 克隆仓库

git clone --recursive https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain
cd riscv-gnu-toolchain

3. 配置与编译

裸机工具链（支持 rv64imac 扩展，newlib 库）：

./configure --prefix=/opt/riscv --with-arch=rv64imac --with-abi=lp64
make -j$(nproc)

Linux 工具链（glibc，rv64gc）：

./configure --prefix=/opt/riscv
make linux -j$(nproc)

编译过程可能持续 30~60 分钟。

4. 安装

sudo make install

之后同样将 /opt/riscv/bin 加入 PATH 即可。

搭建 RISC-V 模拟环境

有了工具链，还需要模拟器来运行程序。

安装 Spike 模拟器

Spike 是 RISC-V 官方的指令级模拟器，适合裸机程序的验证。

git clone https://github.com/riscv-software-src/riscv-isa-sim.git
cd riscv-isa-sim
mkdir build && cd build
../configure --prefix=/opt/riscv
make -j$(nproc)
sudo make install

默认 Spike 会安装到 /opt/riscv/bin/spike，且需要设备树和 BBL 支持。简单测试可使用 Proxy Kernel（pk）：

git clone https://github.com/riscv-software-src/riscv-pk.git
cd riscv-pk
mkdir build && cd build
../configure --prefix=/opt/riscv --host=riscv64-unknown-elf
make -j$(nproc)
sudo make install

使用 QEMU 用户模式（更简单）

如果你主要开发 Linux 应用，qemu-user 可以直接运行 RISC-V 二进制，无需完整系统镜像。

sudo apt install qemu-user

运行 RISC-V 程序：

qemu-riscv64 ./hello

测试你的第一个 RISC-V 程序

裸机“Hello World”（用 Spike + pk）

编写 C 文件 hello.c：

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Hello RISC-V!\n");
    return 0;
}

编译：

riscv64-unknown-elf-gcc -o hello hello.c

使用 Spike 配合 pk 运行：

spike pk hello

输出 Hello RISC-V! 即成功。

Linux 应用测试

用 Linux 工具链编译：

riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -static -o hello_static hello.c   # 静态链接避免依赖
qemu-riscv64 ./hello_static