RXマイコン用 gcc-5.4.0 の構築

LTO のトラブルをうけて、gcc をより新しいバージョンへ移行する事にした。

とは言っても、時間はかかるものの(1時間もかからないが・・)、そんなに新しい
事は無い。

まず、パッケージの選択、6系は、まだ移るには早いようなので、5系の最新、5.4
にする。
合わせて、binutils、newlib も割と最新で統一した。

  binutils-2.27.tar.gz
  gcc-5.4.0.tar.gz
  newlib-2.4.0.tar.gz

今回から、C コンパイラのビルドオプションは、「--disable-multilib」に変更した。
32ビットのRXマイコンには必要ないうえに、付けるとビルド時間が長くなるようだ。

gcc-4.9.4 で、「-flto」を付けた場合に、リンク時に gcc がクラッシュするトラブルは
起こらないようだ・・
ただ、コンパイルするプログラムに依存すると思われるものなので、たまたま、クラッシュ
しないだけかもしれない・・
クラッシュするようだと、-flto は諦めるしかない・・・

・-flto の場合

   text    data     bss     dec     hex filename
   4012      48    1316    5376    1500 uart_sample.elf

・無しの場合

   text    data     bss     dec     hex filename
   4092      48    1316    5456    1550 uart_sample.elf

プログラムが短いので、効果が分かりにくいものの、小さくなっている。

gcc LTO のトラブル

最近 gcc の最適化オプションに関連するトラブルで悩んでいる・・・

gcc 4.8 から導入されたと言われる「LTO」(Link-Time Optimization)は、ソース単位
を超えた最適化を行う。
非常に有用で、サイズ、スピード、共に改善するようだ。

RL78では、SDカードを扱うようになってバイナリーサイズが肥大化してきたので、
積極的に「-flto」を追加するようになった。
バイナリーが10%程小さくなり、大きな効果がある事が分かった。

しかし・・・

最近、RL78のフラッシュ書き込みプログラムの実装を進めて、MSYS2環境では
書き込みが出来るようになった。
そこで、OS-XやLinuxでもテストを始めてみたのだが、書き込みプログラムは
MSYS2以外では動作しなかった。
まあこれは、仕方無い、原因を特定して修正するだけなのだが、問題は、OS-X、
Linuxでビルドした rl78-elf-gcc だった。
明らかにMSYS2で作成したバイナリーと異なっている。

調べると、どうやら、どこからも参照されないテーブルや関数が、全て無くなっていて、
最終的なバイナリーに含まれていない。
これは、主に、割り込みベクターや、割り込みプログラムなどで、無ければ当然動作し
ない。
しかしながら、MSYS2でビルドしたバイナリーには、ちゃんと含まれている。

つまり、MSYS2で作成した gcc と、OS-X、Linuxでビルドした gcc では
異なっているという事だ、確かに、ファイルパスの扱いなどが違うので、異なってはい
ると思うが、ビルドしたバイナリーが異なるのは、非常に問題だ。

リンカースクリプト内には、「KEEP」宣言もしてあっても、削除されてしまう。
※これは、MSYS2 でビルドした gcc では起こらない。

とりあえず、「#pragma GCC optimize ("O0")」をベクター領域で宣言する事で、回避
できる事は分かったものの、釈然としない・・
まだ LTO は実装が始まったばかりで、「枯れていない」という事なのかもしれない。

それと、RL78では、0x0000~0x2FFFまでの領域は、ミラー領域として、
データ領域のアクセスでは、実際には、0xF0000~0xF2FFFの、データ・
フラッシュ領域がアクセスされるのだが、LTOを使うと、コードが、0x0000~
0x2FFFまでには配置されずに、その領域を有効に使えない為、割り込み駆動のタ
スクをその領域に配置するようにセクションを調整しているものの、これも、全く配置
されない・・・
MSYS2 の gcc では、ちゃんと配置される。

さらに問題は色々あって、RX マイコン用 gcc でも、LTO を使うと、リンカー時に、
gcc がクラッシュする場合があるようだ・・・
これは、プログラムによって、する場合としない場合があるようで、非常に困る。
当面 LTO を使う事ができない。

gcc-5.4.0 で、このバグが直っているかもと思い、試してみたが、駄目のようだ・・・