Как скомпилировать программу C ++ в Windows для ARM, используя LLVM?

цель Скомпилируйте программу C ++ в Windows для ARM, используя только LLVM.

Зачем LLVM из-за разрешительного лицензирования.

Я начинаю задумываться, верно ли мое понимание LLVM.

На хост-машине делаю

1. Используйте clang (front end) для генерации промежуточного представления. Это представление не зависит от цели.
2. Используйте llc (back end) для генерации целевого кода сборки.
3. Используйте lld-link.exe для создания исполняемого файла.

Затем выполните на целевой машине.

Хост-машина Windows 10, 64 бит

Целевая машина Привод PX с кронштейном Cortex-A57

Программа

int main(int argc, char* argv[])
{
int x=41;
x++;
return x;
}

Я проверил и скомпилировал LLVM (с использованием Visual Studio 2015, сборка выпуска, CPU = x64)

Мои попытки

clang.exe -target arm -march=armv8-a -mcpu=cortex-a57 -mfloat-abi=hard  -emit-llvm -c -o main.bc  main.cpp
llc.exe -march=arm -mcpu=cortex-a57 -mattr=a57,armv8-a,v8 -meabi=gnu -o main.s main.bc
lld-link.exe /entry:main /machine:arm main.s

ошибка

lld-link.exe: error: main.s: unknown file type

Затем я попытался выполнить шаги переднего плана в Windows, а задний — на ручном компьютере.

clang.exe -target arm -march=armv8-a -mcpu=cortex-a57 -mfloat-abi=hard  -emit-llvm -c -o main.bc  main.cpp
llc.exe -march=arm -mcpu=cortex-a57 -mattr=a57,armv8-a,v8 -meabi=gnu -o main.s main.bc
SCP main.s to the arm machine. SSH and
gcc main.s (using gcc as a test. LLVM should do this.)

ошибка

main.s: Assembler messages:
main.s:2: Error: unknown pseudo-op: `.syntax'
main.s:3: Error: unknown pseudo-op: `.eabi_attribute'
main.s:9: Error: unknown pseudo-op: `.fpu'
main.s:26: Error: junk at end of line, first unrecognized character is `@'
main.s:29: Error: unknown pseudo-op: `.code'
main.s:31: Error: unknown pseudo-op: `.fnstart'
main.s:32: Error: junk at end of line, first unrecognized character is `@'
main.s:34: Error: operand 1 should be an integer register -- `mov r2,#0'
main.s:41: Error: operand 1 should be an integer or stack pointer register -- `add r0,r0,#1'
main.s:45: Error: unknown mnemonic `bx' -- `bx lr'
main.s:48: Error: unknown pseudo-op: `.cantunwind'
main.s:49: Error: unknown pseudo-op: `.fnend'
main.s:50: Error: junk at end of line, first unrecognized character is `@'

Поэтому я попытался ориентироваться только на Windows

clang.exe  -emit-llvm -c -o main.bc  main.cpp
llc.exe -march=x86 -c -o main.s main.bc
ld.lld.exe main.s

ошибка

ld.lld.exe: error: main.s:1: unknown directive: .text

Затем вместо ld.lld.exe используйте gcc (снова используйте gcc в качестве теста. LLVM должен сделать это.)

clang.exe  -emit-llvm -c -o main.bc  main.cpp
llc.exe -march=x86 -c -o main.s main.bc
gcc main.s -o main.exe

Это работает. Для проверки я набираю

main.exe
echo Exit Code is %errorlevel%

Который возвращает 42

Общий вопрос

Каковы шаги для компиляции программы на C ++ под Windows, предназначенной для ручного ЦП с использованием только LLVM (без gcc, без загрузки из ARM)?

Конкретные вопросы

1. Могут ли инструменты, которые поставляются с самоскомпилированным LLVM (например, clang.exe, llc.exe, lld.exe), скомпилировать исполняемый файл на руке для Windows? Э.г находится в стадии разработки?
2. Почему моя попытка скомпилировать и связать под Windows, ориентируясь на Windows, не удалась?
3. Откуда берутся заголовочные файлы и библиотеки (например, libstdc ++) при линковке на хосте для цели? Я полагаю, мне нужно получить их из машины руки? Скопируйте их на хост и скажите компоновщику, где их найти? Это верно?

---

Обновить

Так я изначально пробовал Кросс-компиляция с использованием Clang

clang.exe --target=arm --sysroot=c:\code\clang\FromCmdLine main.cpp  -v

Результат

clang.exe: error: linker (via gcc) command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

И детали -v

 "C:\\llvm\\clang.exe" -cc1 -triple armv4t-- -emit-obj -mrelax-all -disable-free -disable-llvm-verifier -discard-value-names -main-file-name main.cpp -mrelocation-model static -mthread-model posix -mdisable-fp-elim -fmath-errno -masm-verbose -mconstructor-aliases -target-cpu arm7tdmi -target-feature +soft-float -target-feature +soft-float-abi -target-feature -fp-only-sp -target-feature -d16 -target-feature -vfp2 -target-feature -vfp3 -target-feature -fp16 -target-feature -vfp4 -target-feature -fp-armv8 -target-feature -neon -target-feature -crypto -target-feature +strict-align -target-abi aapcs -msoft-float -mfloat-abi soft -fallow-half-arguments-and-returns -dwarf-column-info -debugger-tuning=gdb -v -resource-dir "c:\\llvm\\clang\\7.0.0" -isysroot "c:\\code" -fdeprecated-macro -fdebug-compilation-dir "c:\\code" -ferror-limit 19 -fmessage-length 293 -fno-signed-char -fobjc-runtime=gcc -fcxx-exceptions -fexceptions -fdiagnostics-show-option -fcolor-diagnostics -o "C:\\Users\\AppData\\Local\\Temp\\main-b17d06.o" -x c++ main.cpp
clang -cc1 version 7.0.0 based upon LLVM 7.0.0svn default target x86_64-pc-win32
ignoring nonexistent directory "c:\code\usr/local/include"ignoring nonexistent directory "c:\code\usr/include"#include "..." search starts here:
#include <...> search starts here:
C:\llvm\clang\7.0.0\include
End of search list.
"C:\\MinGW\\bin\\gcc.exe" "--sysroot=c:\\code" -v -o a.out "C:\\Users\\AppData\\Local\\Temp\\main-b17d06.o"Using built-in specs.
COLLECT_GCC=C:\MinGW\bin\gcc.exe
COLLECT_LTO_WRAPPER=c:/mingw/bin/../libexec/gcc/mingw32/6.3.0/lto-wrapper.exe
Target: mingw32
Configured with: ../src/gcc-6.3.0/configure --build=x86_64-pc-linux-gnu --host=mingw32 --target=mingw32 --with-gmp=/mingw --with-mpfr --with-mpc=/mingw --with-isl=/mingw --prefix=/mingw --disable-win32-registry --with-arch=i586 --with-tune=generic --enable-languages=c,c++,objc,obj-c++,fortran,ada --with-pkgversion='MinGW.org GCC-6.3.0-1' --enable-static --enable-shared --enable-threads --with-dwarf2 --disable-sjlj-exceptions --enable-version-specific-runtime-libs --with-libiconv-prefix=/mingw --with-libintl-prefix=/mingw --enable-libstdcxx-debug --enable-libgomp --disable-libvtv --enable-nls
Thread model: win32
gcc version 6.3.0 (MinGW.org GCC-6.3.0-1)
COMPILER_PATH=c:/mingw/bin/../libexec/gcc/mingw32/6.3.0/;c:/mingw/bin/../libexec/gcc/;c:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/../../../../mingw32/bin/
LIBRARY_PATH=c:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/;c:/mingw/bin/../lib/gcc/;c:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/../../../../mingw32/lib/;c:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/../../../;c:/code/clang/FromCmdLine/lib/
COLLECT_GCC_OPTIONS='-v' '-o' 'a.out' '-mtune=generic' '-march=i586'
c:/mingw/bin/../libexec/gcc/mingw32/6.3.0/collect2.exe -plugin c:/mingw/bin/../libexec/gcc/mingw32/6.3.0/liblto_plugin-0.dll -plugin-opt=c:/mingw/bin/../libexec/gcc/mingw32/6.3.0/lto-wrapper.exe -plugin-opt=-fresolution=C:\Users\AppData\Local\Temp\ccufvVIA.res -plugin-opt=-pass-through=-lmingw32 -plugin-opt=-pass-through=-lgcc -plugin-opt=-pass-through=-lgcc_eh -plugin-opt=-pass-through=-lmoldname -plugin-opt=-pass-through=-lmingwex -plugin-opt=-pass-through=-lmsvcrt -plugin-opt=-pass-through=-ladvapi32 -plugin-opt=-pass-through=-lshell32 -plugin-opt=-pass-through=-luser32 -plugin-opt=-pass-through=-lkernel32 -plugin-opt=-pass-through=-lmingw32 -plugin-opt=-pass-through=-lgcc -plugin-opt=-pass-through=-lgcc_eh -plugin-opt=-pass-through=-lmoldname -plugin-opt=-pass-through=-lmingwex -plugin-opt=-pass-through=-lmsvcrt --sysroot=c:\code\clang\FromCmdLine -Bdynamic -o a.out c:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/../../../crt2.o c:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/crtbegin.o -Lc:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0 -Lc:/mingw/bin/../lib/gcc -Lc:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/../../../../mingw32/lib -Lc:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/../../.. -Lc:/code/clang/FromCmdLine/lib C:\Users\AppData\Local\Temp\main-b17d06.o -lmingw32 -lgcc -lgcc_eh -lmoldname -lmingwex -lmsvcrt -ladvapi32 -lshell32 -luser32 -lkernel32 -lmingw32 -lgcc -lgcc_eh -lmoldname -lmingwex -lmsvcrt c:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/crtend.o
c:/mingw/bin/../lib/gcc/mingw32/6.3.0/../../../../mingw32/bin/ld.exe: C:\Users\AppData\Local\Temp\main-b17d06.o: Relocations in generic ELF (EM: 40)
C:\Users\AppData\Local\Temp\main-b17d06.o: error adding symbols: File in wrong format

---

Обновить

Это не полностью отвечает на мой вопрос, но помогает мне прогрессировать.

Для лучшего понимания я нашел crosstool-NG полезно, особенно их документация (главы с 1 по 5).

Затем я прочитал cmake кросс-компиляция документация.

Я написал небольшой тест Cmake C ++.

helloworld.cpp

#include <iostream>
int main(int argc, char *argv[])
{
std::cout << "Hello World!" << std::endl;
return 0;
}

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8.9)
project (hello)
add_executable(hello helloworld.cpp)

Целевая конфигурация для cmake. Это из 4.

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

set(CMAKE_SYSROOT /home/user/x-tools/aarch64-unknown-linux-gnueabi/aarch64-unknown-linux-gnueabi/sysroot/)
set(CMAKE_STAGING_PREFIX /home/user/crosscompile/stage)

set(tools /home/user/x-tools/aarch64-unknown-linux-gnueabi)
set(CMAKE_C_COMPILER ${tools}/bin/aarch64-unknown-linux-gnueabi-gcc)
set(CMAKE_CXX_COMPILER ${tools}/bin/aarch64-unknown-linux-gnueabi-g++)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)

И командная строка

cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../toolchain_file.txt ..

Этот кросс компилируется в ARM, и программа запускается на компьютере ARM.

Но это не использует LLVM / Clang. Чтобы использовать LLVM, я подумал об изменении конфигурации набора инструментов для использования

set(tools /usr/bin)
set(CMAKE_C_COMPILER ${tools}/clang)
set(CMAKE_CXX_COMPILER ${tools}/clang++)

Это не удалось, поскольку папка bin предназначена для хост-компьютера.

Я также пытался использовать загрузку AArch64 с http://releases.llvm.org/download.html. Да, это также не работает.

Итак, в заключение, это то, что требуется.

1. Папка sysroot с lib и папками для целевой системы. Хорошо, в этой папке sysroot должно быть больше, чем в lib и include.
2. Набор инструментов (компилятор, ассемблер, компоновщик) для целевой системы.