使用LLVM编译Linux内核

Question

我们希望在FPGA上为单核RISCV处理器移植Linux。同时，Linux内核将被LLVM pass检测。

我的疑问是： 1. riscv-llvm工具链是否可以用于编译Linux内核？ 2. riscv-llvm工具链现在是否支持添加自定义pass？

- Rambo

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最近的Linux内核版本可以通过llvm进行构建（曾有名为http://llvm.linuxfoundation.org/的项目实现此功能；一些模块/选项在过去可能无法编译）。您的项目使用了哪个版本的Linux内核和llvm？您可以向任何llvm添加自定义传递，并且riscv的llvm源代码也是可用的。 - osgx

我们想要使用Linux内核2.6.33版本。我对编译Linux内核完全不了解。您能否给我一些关于这个过程的教程或建议？ - Rambo

Rambo，RISC-V有2.6.33版的Linux内核吗？我认为只有https://github.com/riscv/riscv-linux这个版本，但它不是2.6而是3.14 / 4.1。你不能只编译那个旧内核；需要进行RISC-V的移植，这对于初学者来说并不是一项简单的任务。 - osgx

为什么选择2.6.33？它甚至不是LTS（直到2016年2月2.6.32才是LTS），已经有6年的历史了。 - osgx

非常感谢您的回复。一开始，我们想要基于FPGA实现基于RISCV处理器的设计。现在，我们决定基于gem5模拟器来实现它。我有硬件背景（VLSI设计）。现在，我想要实现一个计算机架构项目（包括操作系统、模拟器、编译器等）。因此，我必须面对很多挑战。我使用Linux kernel-2.6.33进行我的初始实验，所以我选择了它。关键是如何使用LLVM编译Linux内核，并编写一个传递来生成间接跳转/调用指令的目标地址。 - Rambo

Rambo，你来自哪里？你有操作系统/编译器经验吗，还是这是大学项目？目前没有可用的RISC-V公共gem5。 - osgx

Answer 1

选择的Linux版本2.6.33存在两个问题。

第一个问题是，RISC-V团队从未将此版本移植到RISC-V。他们在https://github.com/riscv/riscv-linux中有3.14和4.1版本。因此，要在RISC-V处理器上启动它，您需要重复所有依赖架构的部分（内核的arch /目录）的移植。即使对于目标CPU有一些移植版本，这也是非常复杂的任务。您可以从3.14回溯一些内容，但是2.6.33和3.14是不同的，它们之间有几年的进化。（PORTING不仅仅是编译，还需要写30个文件并查找错误或进行长时间调试。）

第二个问题是，LLVM只能完全构建具有来自http://llvm.linuxfoundation.org/项目的补丁的现代Linux内核版本。某些内核部分使用了GCC扩展，这些扩展未得到支持（也永远不会得到clang / llvm的支持）。可以进行部分构建，但旧版Linux的两三个组件无法使用clang构建。

因此，我真的建议您使用来自RISCV团队的Linux内核版本，而较新的（4.1）版本更好。

- osgx