本文主要介紹基于瑞薩64位MPU RZ/G2L進(jìn)行32位應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的介紹，用于解決客戶32位軟件移植相關(guān)問(wèn)題，供客戶參考。

很多客戶在32bit開(kāi)發(fā)平臺(tái)遷移過(guò)程中，會(huì)遇到Linux應(yīng)用程序移植問(wèn)題，老平臺(tái)應(yīng)用程序是基于32bit ARMv7a處理器開(kāi)發(fā)的，新平臺(tái)通常是基于64bit的ARMv8a的MPU平臺(tái)，比如RZ/G2L系列。有些客戶誤認(rèn)為，切換到64bit Linux平臺(tái)，必須重新開(kāi)發(fā)64bit應(yīng)用程序，其實(shí)并不是必須的。

首先，在硬件層面：

64bit ARMv8a MPU是能兼容32bit ARMv7a應(yīng)用程序的，也就是ARMv8a體系支持32bit（AArch32）和64bit（AArch64）兩套指令集，這兩套指令集或者說(shuō)是工作模式，會(huì)根據(jù)具體的32/64bit應(yīng)用程序自動(dòng)切換，這是指令集層面的兼容，不是模擬或者翻譯，不會(huì)導(dǎo)致性能損失。這種設(shè)計(jì)，很大一部分原因，是為了保護(hù)客戶在32bit老平臺(tái)上面的投資。

其次，在軟件層面：

64bit MPU的Linux kernel運(yùn)行在特權(quán)模式，應(yīng)用程序運(yùn)行在非特權(quán)的用戶空間。通常廠商僅僅移植64bit Linux kernel，如果移植32bit Linux kernel，很多底層64bit相關(guān)特性會(huì)不支持，特別是大尋址空間，而且只能支持32bit應(yīng)用程序。64bit Linux kernel則能發(fā)揮MPU的全部性能，并能運(yùn)行32bit和64bit應(yīng)用程序（基于上述硬件層面的設(shè)計(jì)）。

ARM官方提供的ARMv8a相關(guān)設(shè)計(jì)框圖如下：

ELx

ARMv8a引入的Exception Level，數(shù)字越大，特權(quán)越高，類似ARMv7a的異常模式，EL0最低，運(yùn)行應(yīng)用程序。

圖中的AArch64 OS/AArch32 OS，指具體64/32bit操作系統(tǒng)kernel，通常是Linux kernel。OS運(yùn)行于更高EL等級(jí)的Hypervisor的管理之下，AArch64 OS可以支持32或者64bit應(yīng)用程序App，AArch32 OS則只能支持32bit應(yīng)用程序。上面的設(shè)計(jì)，跟x86 Linux的設(shè)計(jì)非常相似，比如，64bit x86處理器也原生支持32bit和64bit兩種應(yīng)用程序，64bit Linux系統(tǒng)，也能直接運(yùn)行32bit App，微軟64bit Windows系統(tǒng)也是一樣的，用戶從來(lái)不用關(guān)心EXE是之前32位Windows下的老應(yīng)用，還是新開(kāi)發(fā)出來(lái)的64位應(yīng)用軟件，直接雙擊運(yùn)行即可。個(gè)人認(rèn)為，ARMv8a很大程度上參考借鑒了64bit x86處理器的設(shè)計(jì)思路，因?yàn)锳RMv8a是在2012年左右發(fā)布的，而64bit x86處理器在2003年左右就上市了。

下面介紹一下64bit RZ/G2L相關(guān)內(nèi)容。RZ/G2L官方發(fā)布的Yocto系統(tǒng)，里面已經(jīng)提供了64bit Linux kernel，并且集成了64bit和32bit的各種庫(kù)，還有適配好的64bit和32bit的工具鏈，在Yocto系統(tǒng)編譯完成之后，以core-image-qt為例進(jìn)行說(shuō)明：

1提取工具鏈安裝包

MACHINE=smarc-rzg2l bitbake core-image-qt -c populate_sdk

2安裝工具鏈到本機(jī)

sudo sh poky-glibc-x86_64-core-image-qt-aarch64-smarc-rzg2l-toolchain-3.1.26.sh

通常安裝到默認(rèn)的/opt目錄下，安裝之后，如果需要使用工具鏈編譯32bit源碼，需要首先運(yùn)行一個(gè)工具鏈所在目錄的腳本：

即圖中的environment-開(kāi)頭的腳本文件，對(duì)于32bit App開(kāi)發(fā)，運(yùn)行：

source /opt/poky/3.1.26/environment-setup-armv7vet2hf-neon-vfpv4-pokymllib32-linux-gnueabi

即可準(zhǔn)備好32bit App開(kāi)發(fā)環(huán)境，可以使用：echo $CC等命令查看，相關(guān)環(huán)境變量已經(jīng)設(shè)置好：

另一個(gè)environment-開(kāi)頭的腳本，是用來(lái)設(shè)置64位App開(kāi)發(fā)環(huán)境的。

另一方面，如果客戶愿意往64bit應(yīng)用移植，也是可以的，因?yàn)?4bit模式下，可以使用更加強(qiáng)大的指令集，還有海量的尋址空間。但是面臨的問(wèn)題，主要是需要重新編譯源代碼，F(xiàn)PU相關(guān)配置選項(xiàng)可能失效，ARMv7a處理器的FPU相關(guān)配置是可選的，ARMv8a處理器則標(biāo)配FPU，還有一點(diǎn)，就是代碼里面指針的處理，32bit應(yīng)用程序中，可能使用了不可移植的數(shù)據(jù)類型如unsigned int保存指針，這是可以的，但是不加修改，編譯成64位應(yīng)用程序的話，會(huì)出現(xiàn)警告或錯(cuò)誤，地址數(shù)值截?cái)嗔?2位，肯定是不安全的。