本文主要介紹基于瑞薩64位MPU RZ/G2L進行32位應用軟件開發(fā)的介紹，用于解決客戶32位軟件移植相關(guān)問題，供客戶參考。

很多客戶在32bit開發(fā)平臺遷移過程中，會遇到Linux應用程序移植問題，老平臺應用程序是基于32bit ARMv7a處理器開發(fā)的，新平臺通常是基于64bit的ARMv8a的MPU平臺，比如RZ/G2L系列。有些客戶誤認為，切換到64bit Linux平臺，必須重新開發(fā)64bit應用程序，其實并不是必須的。

首先，在硬件層面：

64bit ARMv8a MPU是能兼容32bit ARMv7a應用程序的，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是工作模式，會根據(jù)具體的32/64bit應用程序自動切換，這是指令集層面的兼容，不是模擬或者翻譯，不會導致性能損失。這種設(shè)計，很大一部分原因，是為了保護客戶在32bit老平臺上面的投資。

其次，在軟件層面：

64bit MPU的Linux kernel運行在特權(quán)模式，應用程序運行在非特權(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)特性會不支持，特別是大尋址空間，而且只能支持32bit應用程序。64bit Linux kernel則能發(fā)揮MPU的全部性能，并能運行32bit和64bit應用程序（基于上述硬件層面的設(shè)計）。

ARM官方提供的ARMv8a相關(guān)設(shè)計框圖如下：

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，運行應用程序。

圖中的AArch64 OS/AArch32 OS，指具體64/32bit操作系統(tǒng)kernel，通常是Linux kernel。OS運行于更高EL等級的Hypervisor的管理之下，AArch64 OS可以支持32或者64bit應用程序App，AArch32 OS則只能支持32bit應用程序。上面的設(shè)計，跟x86 Linux的設(shè)計非常相似，比如，64bit x86處理器也原生支持32bit和64bit兩種應用程序，64bit Linux系統(tǒng)，也能直接運行32bit App，微軟64bit Windows系統(tǒng)也是一樣的，用戶從來不用關(guān)心EXE是之前32位Windows下的老應用，還是新開發(fā)出來的64位應用軟件，直接雙擊運行即可。個人認為，ARMv8a很大程度上參考借鑒了64bit x86處理器的設(shè)計思路，因為ARMv8a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，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為例進行說明：

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

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

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

即圖中的environment-開頭的腳本文件，對于32bit App開發(fā)，運行：

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

即可準備好32bit App開發(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environment-開頭的腳本，是用來設(shè)置64位App開發(fā)環(huán)境的。

另一方面，如果客戶愿意往64bit應用移植，也是可以的，因為64bit模式下，可以使用更加強大的指令集，還有海量的尋址空間。但是面臨的問題，主要是需要重新編譯源代碼，F(xiàn)PU相關(guān)配置選項可能失效，ARMv7a處理器的FPU相關(guān)配置是可選的，ARMv8a處理器則標配FPU，還有一點，就是代碼里面指針的處理，32bit應用程序中，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位應用程序的話，會出現(xiàn)警告或錯誤，地址數(shù)值截斷了32位，肯定是不安全的。