为 Linux on Power 系统开发 C/C++ 交叉编译应用程序

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简介IBM® Software Development Kit (SDK) for Linux on Power 是免费的基于 Eclipse 的集成开发环境（integrated development environment，IDE）。此 SDK 集成了 C/C++ 源代码开发与 Advance Toolchain、Post-Link Optimization 和典型的 Linux 性能分析工具，包括 Oprofile、Perf 和 Valgrind。
本文介绍如何通过 IBM SDK 提供的集成环境使用 IBM Advance Toolchain 和 QEMU 用户模式为 Linux on Power 开发交叉编译应用程序，这样做允许运行和调试针对一个处理器编译的应用程序，使其在另一个拥有不同架构的处理器上运行（这就是交叉编译/调试）。
要求为使用 SDK 中的 QEMU 用户模式，需要安装 IBM Advance Toolchain 交叉编译器、QEMU 用户模式和 IBM SDK for Linux on Power。
出于本文的目的，我们使用了以下版本：

• IBM Advance Toolchain cross compiler 8.0-1
• IBM SDK for Linux on Power 1.6
• QEMU 用户模式

重要提示：在编写本文时，SDK 1.6 已推出，但还未提供支持 ppc64le（Linux on Power 的小端版本）的软件包。为了提供最新的改进，SDK 团队为它创建了一个可安装的软件包。
使用的操作系统是 Fedora 20。
安装 IBM Advance Toolchain 交叉编译器IBM Advance Toolchain for PowerLinux™ 是一组开源开发工具和运行时库，它使用户能够在 Linux 上利用以下最新的 IBM Power® 硬件特性（在本文发布时）：

• IBM POWER8™ 支持
• POWER8 优化的调度程序
• POWER8 Transactional Memory 支持
• OWER8 Crypto Operations 支持
• POWER8 Fusion 支持

执行以下步骤来安装 IBM Advance Toolchain 交叉编译器。

• 下载 AT 8.0-1 交叉编译器的通用包
• 下载 AT 8.0-1 交叉编译器的 ppc64le 版本
• 运行以下命令来安装两种包：
  • $sudo yum install -y ./advance-toolchain-at8.0-cross-common-8.0-1.x86_64.rpm
  • $sudo yum install -y ./advance-toolchain-at8.0-cross-ppc64le-8.0-1.x86_64.rpm

您会注意到，AT 8.0-1 交叉编译器已安装且目录为 /opt/at8.0。
安装 x86_64 版本的 SDKx86_64 版本的 IBM SDK 支持 IBM Advance Toolchain 交叉编译器版本 7.0-1、7.1-0 和 8.0-1。还可以使用它创建同步项目，这允许使用远程 IBM Power 服务器开发应用程序。
有关如何创建同步项目的更多信息，请参见 SDK 用户指南。如果您想访问 Power 服务器，请访问 MiniCloud 网站并提交您的请求。它是免费的！
返回到 SDK 安装。按照以下步骤进行操作：

• 下载 x86_64 版本的 IBM SDK for Linux on Power
• 运行以下命令以安装软件包。

$sudo yum install -y ./ibm-sdk-lop-1.6.0-1.x86_64.rpm
安装 QEMU 用户模式QEMU 是一个广泛使用的开源计算机模拟器和虚拟机。此用户模式允许在一个处理器上启动针对另一个处理器编译的程序，这样就可以运行和调试交叉编译应用程序。
当 SDK 1.6 发布时，所支持的发行版中可用的 QEMU 用户模式版本并未包含支持 ppc64le 的补丁。为了克服这种情况，SDK 团队为它创建了一个可安装的包。
要安装 QEMU 用户模式，请执行以下步骤。

• 下载  user-mode 软件包。
• 运行以下命令来安装此软件包。

$sudo yum install -y ./qemu-user-space-emulator-1-1.x86_64.rpm
现在，QEMU 可 直接投入使用，但是如果您想使用最新版的 QEMU，可以在本地构建它。这个过程非常简单，步骤如下所示：
在您开始之前，确保已安装了。

• 使用以下命令克隆 QEMU 源代码：
  • git clone git://git.qemu.org/qemu.git
  • cd ./qemu
• 使用以下命令创建构建目录：
  • mkdir -p bin/debug/native
  • cd bin/debug/native
• 使用以下命令安装依赖项：
  $sudo yum install -y zlib.x86_64 glibc-devel.x86_64 zlib-devel.x86_64 pixman-devel.x86_64 libfdt-devel.x86_64 glib2-devel.x86_64
• 使用以下命令配置项目：
  ../../../configure --disable-debug-tcg --enable-tcg-interpreter --target-list="ppc64abi32-linux-user ppc64le-linux-user ppc64-linux-user" --disable-vnc --extra-cflags="-O3"
• 运行以下 make 命令。
  make -j5
• 使用以下命令安装 QEMU 库。
  $sudo make install

重要提示：安装完成之后，QEMU 库位于 /usr/local/bin 下，但 SDK 希望它们的目录为 /opt/ibm/qemu-user-space-emulator。以下步骤提供了一种解决此问题的方法：

• 使用以下命令创建目录：
  $sudo mkdir -p /opt/ibm/qemu-user-space-emulator
• 使用以下命令将库从 /usr/local/bin 复制到 /opt/ibm/qemu-user-space-emulator：
  $sudo cp /usr/local/bin/qemu-ppc64 /usr/local/bin/qemu-ppc64abi32 /usr/local/bin/qemu-ppc64le /opt/ibm/qemu-user-space-emulator

创建交叉编译项目使用 IBM SDK for Linux on Power 创建交叉编译项目非常简单。完成 Advance Toolchain、QEMU 和 SDK 的安装后，就可以开始开发 C/C++ 交叉编译应用程序了。

• 第一步是启动 SDK。可以通过在用户界面选择 SDK 或者使用命令行来启动它。
  • 使用用户界面：
    搜索 IBM SDK for Linux on Power 1.6。
  • 使用命令行：
    运行以下命令：/opt/ibm/ibm-sdk-lop/ibm-sdk-lop
  当 SDK 启动时，将提示您选择工作区。
  图 1. 定义工作区点击查看大图
  定义了工作区之后，就可以使用 SDK。
  图 2. SDK 视图
  
• 现在，您可以创建交叉编译项目了。在 Getting Started 选项卡中，选择 New IBM Advance Toochain C Project 或 IBM Advance Toolchain C++ Project。
  图 3. 选择项目类型
• 选择了所需的项目类型后，需要配置新项目，包括名称、位置、类型和工具链。
  图 4. 项目配置点击查看大图
• 还可以通过选择处理器类型来调优应用程序。
  图 5. 调优应用程序点击查看大图
• 单击 Finish 以在之前创建的工作区中设置项目。它将位于 Project Explorer 选项卡中。
  图 6. 项目结构点击查看大图