FreeBSDでOpenBlockS

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人目のお客様です．

ぷらっとほーむの OpenBlockS を購入しました．OpenBlockS は Linux が乗っていて，アプリケーションプログラムをコンパイルして乗せて動かすことができます．

例えば，cgi での日本語処理用に nkf などをコンパイルしてインストールして使用することが可能，ということです．

ふつうは Macintosh 用の LinuxPPC 上でアプリケーションをコンパイルして， ftpでOpenBlockSに持って行って使うようです．また，OpenBlockS 上でコンパイルを行うためのセルフコンパイル環境 (現実的には HDD が必要)が試用版として，ぷらっとほーむオープンラボラトリーで配布されています．つまり，基本的には開発はセルフ開発で行います．

しかし，ぼくは Macintosh を持ってないので，なんとか PC/AT 互換機上で，それもなるべくなら普段使っている FreeBSD でクロス開発できないか，と思っていました．(そもそも，あまりいろんなマシンを使うのは好きではない) で，いろいろやってようやく成功したので，ここに環境構築の方法をまとめておきます．今回ぼくがやったのは FreeBSD/i386 → Linux/ppc のクロス環境構築ですが，同様にして，Linux/i386 → Linux/ppc もできるでしょう． (むしろこっちのほうがうれしい人が多いかもね)

ただ，うろおぼえなので，抜けや間違いが一部あるかもしれません．もしもうまくいかなかったらメールで教えてください．できる限り思い出すようにします．また，当然ですが，ここに書いてある内容は全て無保証です．

1.クロス開発用の binutils のインストール

まずはクロス開発用に binutils (ar, as, ld などです)をインストールします．これは，簡単です． GNUのftpサイトあたりから最新版の binutils を入手して，

# ./configure --target=ppc-linux-gnu
# make
# make install

するだけです．
/usr/local/ppc-linux-gnu/bin 以下に，クロス用の as や ar がインストールされます．

注意として，binutils の古いバージョンでは，ppc-linux-gnu に対応していないかもしれません．ちなみにぼくが使用しているのは，binutils-2.10.1 です．

2.クロス開発用の gcc のインストール

gcc のインストールは，ちょっと面倒です．まずはヘッダファイルが必要なので，ぷらっとほーむのopenlabから，usrinc.tgz と usrsrc.tgzをダウンロードします．で，

# mkdir /usr/local/ppc-linux-gnu/include (すでにディレクトリがあるかもしれない．忘れた)
# cd /usr/local/ppc-linux-gnu/include
# tar xvzf ~/usrinc.tgz

します．

さらに，このままでは，

asm -> /sys/es0/usr/src/linux/include/asm
linux -> /sys/es0/usr/src/linux/include/linux

のようなリンクが張られているので，

# rm asm linux
# tar xvzf ~/usrsrc.tgz

のようにして，asm と linux のリンクを消してから usrsrc.tgz を解凍します． (注: リンクが張られたままだと，usrsrc.tgz を解凍するときに，ディレクトリ linux 以下を解凍することができなくなります)

準備ができたら， GNUのftpサイトあたりから最新版の gcc を入手して，

# ./configure --target=ppc-linux-gnu --enable-languages=c
# make
# make install

のようにします．

注意として，

make の途中でエラーで止まってしまうので，ディレクトリ gcc 以下に cc1 や gcc-cross が作成されていることを確認して，強引に make install してしまう．
make install の途中にもエラーで止まってしまったような気がするが， /usr/local/ppc-linux-gnu/bin/gcc がインストールされればよしとする．
gcc のバージョンが違うと，make がうまくいかないことが多かったような気がする．(gcc-cross が作成されないなど)
ぼくは gcc-2.95.3 を使ってます．また，egcs では未確認だが，ぼくは以前 StrongArm のクロス環境を作ろうとして，egcs ではうまくいかなかったことがあるので，gcc-2.95.3 にしておけば無難．
./configure のときに欲張って --enable-languages=c,c++ すると，うまくいかないかもしれない．(たしか StrongArm のときはうまくいかなかった)

3.ライブラリのインストール

ディレクトリ /usr/local/ppc-linux-gnu/lib を作成(すでにあったかもしれない)し，とりあえず，OpenBlockS の /lib と /usr/lib 以下にあるライブラリを，ぜんぶ ftp で /usr/local/ppc-linux-gnu/lib に持ってくる．

また，スタートアップルーチンが必要なので，ぷらっとほーむのopenlabから，crt.tgzをダウンロードして展開し， /usr/local/ppc-linux-gnu/lib にコピーする．

さらに，ぷらっとほーむのopenlabから，セルフ開発用の es1h_plat_1.03h_20010116-1.tar.gz という巨大なファイルをダウンロードして，解凍して，lib 以下にあるライブラリをぜんぶ /usr/local/ppc-linux-gnu/lib にコピーする．

4.make の準備

以下のようなシェルスクリプトを obsmake.sh とかいう名前で準備する．

#!/bin/sh -x

# ディレクトリの指定
LOCAL=/usr/local
TARGET=ppc-linux-gnu
TARGETDIR=$LOCAL/$TARGET

PATH=$TARGETDIR/bin:$PATH:$BINDIR export PATH

# gcc がコンパイル時に as や ld を探すディレクトリを指定
# (gcc の -B オプションと等価)
GCC_EXEC_PREFIX=$TARGETDIR/bin export GCC_EXEC_PREFIX

AR=$TARGETDIR/bin/ar export AR
AS=$TARGETDIR/bin/as export AS
CC="$TARGETDIR/bin/gcc -DLINUX -D_LINUX_ -D__LINUX__" export CC
#CC="$TARGETDIR/bin/gcc -B$TARGETDIR/bin" export CC
#CC="$TARGETDIR/bin/gcc -B$TARGETDIR/bin -D__NetBSD__" export CC
CPP=`$TARGETDIR/bin/gcc -print-prog-name=cpp` export CPP
CXX=$CC export CXX
FC=$TARGETDIR/bin/f77 export FC
LD=$TARGETDIR/bin/ld export LD
NM=$TARGETDIR/bin/nm export NM
RANLIB=$TARGETDIR/bin/ranlib export RANLIB
SIZE=$TARGETDIR/bin/size export SIZE
ADDR2LINE=$TARGETDIR/bin/addr2line export ADDR2LINE
GASP=$TARGETDIR/bin/gasp export GASP
OBJCOPY=$TARGETDIR/bin/objcopy export OBJCOPY
OBJDUMP=$TARGETDIR/bin/objdump export OBJDUMP
STRINGS=$TARGETDIR/bin/strings export STRINGS
STRIP=$TARGETDIR/bin/strip export STRIP

HOSTED_CC=/usr/bin/cc export HOSTED_CC
NOGCCERROR=yes export NOGCCERROR
OBJECT_FMT=ELF export OBJECT_FMT

#COPTS="-O2 -DLINUX -D_LINUX_ -D__LINUX__" export COPTS
#COPTS="-O2 -D__NetBSD__ -D__STDC__=1" export COPTS
#CFLAGS="-D__NetBSD__" export CFLAGS

#CPPFLAGS="-I$TARGETDIR/include -I$TARGETDIR/include/sys -I$TARGETDIR/include/machine" export CPPFLAGS

#MAKE=make
MAKE="/usr/bin/make -f Makefile"; export MAKE
#MAKE="/usr/local/bin/gmake -f Makefile"; export MAKE

set -x
exec $MAKE "$@"

5.アプリケーションのコンパイル

ここまででコンパイルの準備は完了なのだが，実際にアプリケーションをコンパイルするときには，そのまま make すればいい，というわけにはいかない．基本的には obsmake.sh を make のかわりに使って make すればいいのだが，実際のコンパイルでは，Makefile をあるていど修正したり，不要な部分はコンパイルしなかったり，手動でコンパイルしたりというケースバイケースの対応が必要になってくる．

たとえば，Makefile で，

CC=gcc

.c.o :
		$(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDEDIR) -c $< -o $@

のようにしているアプリケーションのばあいには，

#CC=gcc

のようにコメントアウトして，make のかわりに obsmake.sh を使って make すればよい．obsmake.sh が環境変数 CC を /usr/local/ppc-linux-gnu/bin/gcc に設定してくれるので，クロスコンパイラが自動的に使われる．

しかし，Makefile の中で，

.c.o :
		gcc $(CFLAGS) $(INCLUDEDIR) -c $< -o $@

のようにして，gcc を直接指定しているようなとんでもないアプリケーションの場合だと，ちょっと違ってくる．まあ，obsmake.sh が /usr/local/ppc-linux-gnu/bin に優先的に PATH を通しているので，クロスコンパイラが使われる可能性は高いのだが，make 時のメッセージをよく参照して，クロスコンパイラがちゃんと使われていることのチェックなどが必要になってくる．

また，Makefile で，

INCDIR=-I/usr/include

とか，

LIBDIR=-L/usr/lib

のようなことをやっているばあいには，これらも

INCDIR=-I/usr/local/ppc-linux-gnu/include

とか，

LIBDIR=-L/usr/local/ppc-linux-gnu/lib

のように修正する必要があります．

6. ./configure が必要な場合

./configure

するようなアプリケーションの場合には，ふつうに ./configure してから，作成された Makefile 中の，

CC=cc

とか，

LD=ld

とか，

AS=as

とかを手で修正して obsmake.sh で make するとうまくいくようです．基本的には /usr/local/ppc-linux-gnu/bin 以下のコマンドは全部修正する必要があります．

7.ライブラリが必要なアプリケーションの場合

なにかライブラリが必要な場合には，まずライブラリを obsmake.sh で make して，ヘッダファイルを /usr/local/ppc-linux-gnu/include に，作成されたライブラリを /usr/local/ppc-linux-gnu/lib にコピーしてから，目的のアプリケーションを obsmake.sh で make することになります．

ただ，ぼくは面倒なので，アプリケーションのコンパイル時に，「xxx.h が無い」とか，「xxx.a が無い」などと言われたら，まずは FreeBSD の ports の Makefile を見て必要なライブラリを調べてライブラリを作成して，アプリケーションのソースディレクトリに必要なインクルードファイルとライブラリを直接コピーしてコンパイルし直す，というようにやってます．

8.OpenBlockSでの動作

実際に OpenBlockS で動作させる場合には，OpenBlockS に ftp でバイナリを持っていって実行することになります．また，ライブラリが無いと言われた場合には，必要なライブラリ(openlabのセルフ開発環境に含まれていたりする) を OpenBlockS に持っていって適当なところに置いて，

ln -s /mnt/ide0/lib/libm.so.6 /lib/libm.so.6

とかを /etc/rc.d/rc.sysinst の最後に追加しておく，というようにぼくはしてます．

最後に

最終的にはアプリケーションごとに Makefile を修正するなどしなければならないのですが，ひとつ，解決策があります．それは FreeBSD の ports コレクションか NetBSD の pkgsrc のシステムを使用することです．

これらのパッケージシステムでは，アプリケーションの Makefile で CC=cc のように設定することはせずに，/usr/share/mk 以下にある Makefile の雛型を参照するようになっています．Makefile の雛型では，環境変数で CC が設定されている場合にはそれを使用して，設定されていない場合には，CC=cc のようにデフォルトを設定するようになっています．アプリケーションの Makefile のほうは， CC=cc は CC=?cc にするようなパッチが当てられます． (パッケージの作成時には，このように適切なパッチを作成しなければいけないことになっているので，ports の配布物の多くは，ちゃんとパッチングされるはずである)

つまり，FreeBSD の ports や NetBSD の pkgsrc システムを使うならば，基本的には obsmake.sh に多少の環境変数を追加するだけで，すべて obsmake.sh で make できるはずです．

ためしにやってみたところ，FreeBSD の ports ではうまくいきませんでした．しかし，NetBSD は移植を重要に考えられているので，NetBSD の pkgsrc なら，うまくいくかもしれません．(うまくいったらまた書きます)

参考までに，ぼくが StrongArm/NetBSD 用のアプリケーションを作成するときに使用している make スクリプトを添付しておきます．NetBSD の /usr/share/mk 以下を /usr/local/ppc-linux-gnu/share あたりにコピーして，NetBSD の pkgsrc を使用することにより，うまく make できるかもしれません．

#!/bin/sh -x

# アーキテクチャの指定(必須)
MACHINE=hpcarm export MACHINE
MACHINE_ARCH=arm export MACHINE_ARCH
OBJECT_FMT=ELF export OBJECT_FMT

# ディレクトリの指定
LOCAL=/usr/local
TARGET=arm-elf
TARGETDIR=$LOCAL/$TARGET
MKFDIR=$TARGETDIR/share/mk

# アプリケーションのビルド時の、ターゲット環境の構築先
DESTDIR=/usr/tmp/dist export DESTDIR

# ターゲットのインクルードファイルのインストール先
# ($DESTDIR/$INCSDIR にインストールされる)
# デフォルトは /usr/include
#INCSDIR=$TARGETDIR/include export INCSDIR
#INCSDIR=$DESTDIR/include export INCSDIR
#INCSDIR=/usr/include export INCSDIR

# ターゲットのライブラリのインストール先
# ($DESTDIR/$LIBDIR にインストールされる)
# デフォルトは /usr/lib
#LIBDIR=/usr/lib export LIBDIR

# インストール時のユーザとグループ
LIBOWN=`whoami` export LIBOWN
LIBGRP=user export LIBGRP
DOCOWN=`whoami` export DOCOWN
DOCGRP=user export DOCGRP
MANOWN=`whoami` export MANOWN
MANGRP=user export MANGRP
BINOWN=`whoami` export BINOWN
BINGRP=user export BINGRP
NLSOWN=`whoami` export NLSOWN
NLSGRP=user export NLSGRP
KMODOWN=`whoami` export KMODOWN
KMODGRP=user export KMODGRP

BINDIR=$LOCAL/bin
PATH=$TARGETDIR/bin:$PATH:$BINDIR export PATH

# gcc がコンパイル時に as や ld を探すディレクトリを指定
# (gcc の -B オプションと等価)
GCC_EXEC_PREFIX=$TARGETDIR/bin export GCC_EXEC_PREFIX

AR=$TARGETDIR/bin/ar export AR
AS=$TARGETDIR/bin/as export AS
CC=$TARGETDIR/bin/gcc export CC
#CC="$TARGETDIR/bin/gcc -B$TARGETDIR/bin" export CC
#CC="$TARGETDIR/bin/gcc -B$TARGETDIR/bin -D__NetBSD__" export CC
CPP=`$CC -print-prog-name=cpp` export CPP
CXX=$CC export CXX
FC=$TARGETDIR/bin/f77 export FC
LD=$TARGETDIR/bin/ld export LD
NM=$TARGETDIR/bin/nm export NM
RANLIB=$TARGETDIR/bin/ranlib export RANLIB
SIZE=$TARGETDIR/bin/size export SIZE
ADDR2LINE=$TARGETDIR/bin/addr2line export ADDR2LINE
GASP=$TARGETDIR/bin/gasp export GASP
OBJCOPY=$TARGETDIR/bin/objcopy export OBJCOPY
OBJDUMP=$TARGETDIR/bin/objdump export OBJDUMP
STRINGS=$TARGETDIR/bin/strings export STRINGS
STRIP=$TARGETDIR/bin/strip export STRIP

MKPROFILE=no export MKPROFILE
#MKMAN=no export MKMAN
MKLINT=no export MKLINT

HOSTED_CC=/usr/bin/cc export HOSTED_CC
NOGCCERROR=yes export NOGCCERROR
OBJECT_FMT=ELF export OBJECT_FMT

# mkdep コマンド
#MKDEP="$BINDIR/netbsd_mkdep -I$TARGETDIR/include -I$TARGETDIR/include/sys -I$TARGETDIR/include/machine" export MKDEP
MKDEP="$BINDIR/netbsd_mkdep" export MKDEP

# install コマンド
INSTALL="$BINDIR/netbsd_install" export INSTALL

COPTS="-O2 -D__NetBSD__" export COPTS
#COPTS="-O2 -D__NetBSD__ -D__STDC__=1" export COPTS
#CFLAGS="-D__NetBSD__" export CFLAGS

#CPPFLAGS="-I$TARGETDIR/include -I$TARGETDIR/include/sys -I$TARGETDIR/include/machine" export CPPFLAGS

#MAKE=make
MAKE="$BINDIR/netbsd_make -m $MKFDIR -I $MKFDIR/sys.mk -f Makefile"; export MAKE

set -x
exec $MAKE "$@"

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