如何在 x64 主机上为 AArch64 交叉编译 LLVM/Clang？

Question

我想在我的 AArch64 上使用 clang-11 Raspberry Pi 4，运行 Ubuntu 20.04 Focal。我查看了 https://apt.llvm.org/，但 AArch64 预构建二进制文件似乎不可用？

我尝试直接在 Raspberry Pi 上构建 clang，但它非常慢，我最终运行出了 SD 卡上的 space。

如何在我的 x64 笔记本电脑上自己交叉编译 clang？

Answer 1

构建 LLVM 可能会很棘手，因为它需要大量的计算资源，这使得很难使用不同的构建选项进行迭代。我第一次尝试为我的 AArch64 Raspberry PI 构建 t运行k 版本的 clang 最终得到了一个 ARM7 的构建，而且大小也是 30GB，这不适合存储卡。哎呀

在项目 wiki 上学习文档

第一个相关的 Clang 文档页面是 Building LLVM with CMake。它解释了 CMake 选项 CMAKE_BUILD_TYPE、CMAKE_INSTALL_PREFIX 和 LLVM_TARGETS_TO_BUILD.

最好设置 -DCMAKE_BUILD_TYPE=MinSizeRel 或默认值 Debug 以外的其他值。 clang 的调试构建将运行显着变慢。自定义 CMAKE_INSTALL_PREFIX 是必要的，因为您不想将 Clang 安装到您的主机系统上。给它 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$PWD/install，然后将安装目录复制到你的 AArch64 机器上。

要减小安装的大小，请设置 -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD=AArch64。默认是构建所有目标。

启用断言

如果你想使用尖端功能，这很可能，否则，为什么要编译 clang，你会希望在 clang 代码中启用断言，并且你会需要调试符号。它会减慢程序速度并使其变大，但由于提高了安全性和可调试性，因此绝对值得。在这种情况下查看 Getting the Source Code and Building LLVM 并设置 -DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo -DLLVM_ENABLE_ASSERTIONS=On。

接下来，阅读 Building a Distribution of LLVM。相关建议是通过设置 -DLLVM_BUILD_LLVM_DYLIB=On -DLLVM_LINK_LLVM_DYLIB=On -DLLVM_INSTALL_TOOLCHAIN_ONLY=On.

进一步最小化安装大小

最后，阅读How To Cross-Compile Clang/LLVM using Clang/LLVM。即使您计划使用 GCC 进行交叉编译，此页面也很有帮助。如果您正在使用 Ubuntu Focal，无论是直接使用还是在 Docker 容器中构建，您最终可能会得到 CMake 命令的骨架，例如

CC=aarch64-linux-gnu-gcc-10 CXX=aarch64-linux-gnu-g++-10 cmake ../llvm \
  -DCMAKE_CROSSCOMPILING=True \
  -DLLVM_TARGET_ARCH=AArch64 \
  -DLLVM_DEFAULT_TARGET_TRIPLE=aarch64-linux-gnueabihf \
  -DCMAKE_CXX_FLAGS='-march=armv8-a -mtune=cortex-a72' \
  -GNinja

那里的选项应该很简单，除了 LLVM_TABLEGEN 和 CLANG_TABLEGEN。必须指定它们，因为这些二进制文件需要在主机上运行，但是构建会为目标编译它们，因此它不能使用它刚刚构建的内容。现有二进制文件必须由您提供。虽然 llvm-tblgen 可以与 llvm 包一起安装，但 clang-tblgen 不是发行版的一部分。这意味着，您需要进行两次构建。首先，为主机构建这两个二进制文件（您不必构建完整的 LLVM，这两个二进制文件就足够了），然后将交叉编译指向它们。

mkdir build-host
cd build-host
CC=gcc-10 CXX=g++-10 cmake ../llvm -DLLVM_ENABLE_PROJECTS='clang;compiler-rt;lld;clang-tools-extra' -GNinja
ninja llvm-tblgen clang-tblgen

现在，在你的交叉构建中使用这些二进制文件，所以添加到你的 CMake 命令中

-DLLVM_TABLEGEN=/usr/bin/llvm-tblgen-11 -DCLANG_TABLEGEN=/mnt/repos/llvm-project/build-host/bin/clang-tblgen

开始docker

建议将包含 llvm 源的目录从文件系统挂载到容器中。这将使编译结果更容易输出，而且本机文件系统比 docker.

中的覆盖更快

docker run -v `pwd`:/mnt --rm -it ubuntu:focal bash

安装依赖项

在 Ubuntu 20.04 焦点

apt install g++-10-aarch64-linux-gnu libstdc++-10-dev-arm64-cross gcc-10 g++-10
apt install cmake ninja-build python3

配置

mkdir build-aarch64
cd build-aarch64

CC=aarch64-linux-gnu-gcc-10 CXX=aarch64-linux-gnu-g++-10 cmake ../llvm \
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=RelWithDebInfo \
    -DLLVM_ENABLE_ASSERTIONS=On \
    -DCMAKE_CROSSCOMPILING=True \
    -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=install \
    -DLLVM_DEFAULT_TARGET_TRIPLE=aarch64-linux-gnueabihf \
    -DLLVM_TARGET_ARCH=AArch64 \
    -DLLVM_TARGETS_TO_BUILD=AArch64 \
    -DCMAKE_CXX_FLAGS='-march=armv8-a -mtune=cortex-a72' \
    -GNinja \
    -DLLVM_ENABLE_PROJECTS='clang;compiler-rt;lld;clang-tools-extra' \
    -DLLVM_TABLEGEN=/mnt/repos/llvm-project/build-host/bin/llvm-tblgen \
    -DCLANG_TABLEGEN=/mnt/repos/llvm-project/build-host/bin/clang-tblgen \
    -DLLVM_BUILD_LLVM_DYLIB=On \
    -DLLVM_LINK_LLVM_DYLIB=On \
    -DLLVM_INSTALL_TOOLCHAIN_ONLY=On

编译

如果可以的话，获得一台强大的构建机器。链接一些二进制文件需要大量 RAM。您应该有大约 20 GB 的可用内存，以便能够在合理的时间内到达任何地方，64 GB 会更好。如果碰巧多个链接任务运行并行耗尽了您的机器内存，请尝试使用 ninja -j3 左右进行编译，以将并行任务的数量限制为例如 3.

ninja install -j3

使用不同的链接器应该可以减少内存需求。据推测，ld.gold 在链接时对内存的要求较低。

如何在 x64 主机上为 AArch64 交叉编译 LLVM/Clang？

How do I cross-compile LLVM/Clang for AArch64 on x64 host?

cross-compiling

llvm-clang

arm64

raspberry-pi4

在项目 wiki 上学习文档

启用断言

开始docker

安装依赖项

配置

编译