Renesas GNU-RX 8.3.0 を使ってみる

はじめに

前の、投稿で、Renesas は GNU-RX 4.8.x ベースなので、サポートの可能性が低いと言ったが、あれは誤りだったーー

調べたら、「GNU Tools」 とゆー HP があり、ここに登録する事で、gcc-8.3.0 ベースの RX マイコン用ツールチェイン一式をダウンロード出来るようだ。
※ソースコードもダウンロード出来る。

登録が少し面倒で、登録したメールアドレスに起因するアクティベーションコードが発行され、そのコードが無いと、ツールをインストール出来ないようだが、コンパイラは制限無く使えるようだ。

ただ、gcc のソースツリーとは異なる実装を行っており、オプションが異なる。

「GNU Tools」は、「CyberTHOR Studios Limited」が保守管理しているようだが、ナゾの組織だ・・
※以前のKPITに類する物なのかもしれない。

それにしても、「知らない」とは恐ろしい・・・
このツールベースで、ルネサスの IDE から動かせば、E1エミュレータなどを使って、ステップ実行も出来そうに思う。

構成

このツールチェインは、以下のツールをまとめた物のようだ。

  • binutils_rx_2.24_2020q2
  • gcc_rx_8.3.0_2020q2
  • newlib_rx_3.1.0_2020q2
  • gdb_rx_7.8.2_2020q2

ターゲットヘルプの出力:

% rx-elf-gcc --target-help
The following options are target specific:
  -fpu                        Enable the use of RX FPU instructions.  This is
                              the default.
  -m32bit-doubles             Stores doubles in 32 bits.  This is the default.
  -m64bit-doubles             Store doubles in 64 bits.
  -mallow-string-insns        Enables or disables the use of the SMOVF, SMOVB,
                              SMOVU, SUNTIL, SWHILE and RMPA instructions.
                              Enabled by default.
  -mas100-syntax              Generate assembler output that is compatible with
                              the Renesas AS100 assembler.  This may restrict
                              some of the compiler's capabilities.  The default
                              is to generate GAS compatible syntax.
  -mbig-endian-data           Data is stored in big-endian format.
  -mcpu=                      Specify the target RX cpu type.
  -mdfpu                      Enable the use of RX DFPU instructions.
  -mgcc-abi                   Enable the use of the old, broken, ABI where all
                              stacked function arguments are aligned to 32-bits.
  -mint-register=             Specifies the number of registers to reserve for
                              interrupt handlers.
  -misa=                      Specify RX ISA version.
  -mjsr                       Always use JSR, never BSR, for calls.
  -mlarge-function-growth=    Permited value of the limit growth of large
                              function (in percent).
  -mlittle-endian-data        Data is stored in little-endian format.
                              (Default).
  -mlra                       Enable the use of the LRA register allocator.
  -mmax-constant-size=        Maximum size in bytes of constant values allowed
                              as operands.
  -mno-balign                 Do not use .balign
  -mpid                       Enables Position-Independent-Data (PID) mode.
  -mrelax                     Enable linker relaxation.
  -mrx-abi                    Enable the use the standard RX ABI where all
                              stacked function arguments are naturally aligned.
                              This is the default.
  -mrxpeephole                Coremark improvement.
  -mrxv2-fsqrt                Enable to use of FSQRT hardware instruction for
                              RXv2 instruction set
  -msave-acc-in-interrupts    Specifies whether interrupt functions should save
                              and restore the accumulator register.
  -msim                       Use the simulator runtime.
  -msmall-data-limit=         Maximum size of global and static variables which
                              can be placed into the small data area.
  -mtfu=                      Enable the use of RX TFU instructions.
  -mwarn-multiple-fast-interrupts Warn when multiple, different, fast interrupt
                              handlers are in the compilation unit.
  -nofpu                      Disable the use of RX FPU instructions.

Assembler options
=================

Use "-Wa,OPTION" to pass "OPTION" to the assembler.

 RX specific command line options:
  --mbig-endian-data
  --mlittle-endian-data [default]
  --m32bit-doubles [default]
  --m64bit-doubles
  --muse-conventional-section-names
  --muse-renesas-section-names [default]
  --msmall-data-limit
  --mrelax
  --mpid
  --mint-register=<value>
  --mcpu=<rx100|rx200|rx230|rx600|rx610|rx64m|rx66T|rx71m|rx72T>
  --misa=<v1|v2|v3>
  --mno-allow-string-insns  --mgcc-abi
  --mrx-abi [default]

Linker options
==============

Use "-Wl,OPTION" to pass "OPTION" to the linker.

elf32rx:
  --build-id[=STYLE]          Generate build ID note
  -z common-page-size=SIZE    Set common page size to SIZE
  -z defs                     Report unresolved symbols in object files.
  -z execstack                Mark executable as requiring executable stack
  -z max-page-size=SIZE       Set maximum page size to SIZE
  -z muldefs                  Allow multiple definitions
  -z noexecstack              Mark executable as not requiring executable stack
  --no-flag-mismatch-warnings Don't warn about objects with incompatible
                                endian or dsp settings
  --flag-mismatch-warnings    Warn about objects with incompatible
                                endian, dsp or ABI settings
  --ignore-lma                Ignore segment LMAs [default]
                                (for Renesas Tools compatibility)
  --no-ignore-lma             Don't ignore segment LMAs

注目するのは・・

--mcpu=<rx100|rx200|rx230|rx600|rx610|rx64m|rx66T|rx71m|rx72T>

RX72M、RX72N、RX66N などの CPU タイプは無いが、「RX72T」がある。

そして、

-mdfpu                      Enable the use of RX DFPU instructions.
-mtfu=                      Enable the use of RX TFU instructions.

多分、「倍精度浮動小数点命令」、「三角関数演算器」のサポートがある!

mcpu タイプに RX72N が無いのが、良く判らないが、gcc でも、サポートがされる事が判ったのがうれしい。
※まだ、有効にした場合の検証をしていない・・

MSYS2 からも、ツールのパスを設定すれば、使えるようだ・・

PATH=$PATH:/C/'Program Files (x86)'/'GCC for Renesas RX 8.3.0.202002-GNURX-ELF'/rx-elf/rx-elf/bin

ただ、

Assembler messages:
Warning: cannot compress debug sections (zlib not installed)

上記警告が出る・・・

お馴染み、レイトレースを走らせてみる

いつもの、ベンチマーク「レイトレース」を RX72N Envision Kit で走らせてみた。

何と、「最速」をマークした・・・
※gcc-7.5.0 では、361ms くらいだった・・

-mcpu=rx71m

※RX64M、とRX71M でコアの違いは無いと思うが・・・、とりあえず、RX71M でコンパイルした。
※RX64M でコンパイルしたものと同じバイナリーが出る。

今後の開発環境

今後、アップデートも行われるようなので、このコンパイラを使っていきたいと思う。

Makefile のオプションが変わるので、自分でビルドした gcc とは異なる設定が必要。

# CC_DEFS       =   -mcpu=rx600 -Wa,-mcpu=rxv2
CC_DEFS     =   -mcpu=rx71m -dfpu
# CP_DEFS       =   -mcpu=rx600
CP_DEFS     =   -mcpu=rx71m

上記のように、オプションを変更する。

もう少し、評価したら、Makefile を修正後、コミットする予定なので、自分で gcc をビルドしている人は、GNU-RX 8.3.0 をダウンロードして準備する必要がある。

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