64位powerpc系统上的powerpc-elf abi而不是elfv2，有可能吗？

Question

我一直在尝试为 64 位 powerpc 架构交叉编译 gcc。但是，GCC 配置缺少“powerpc64-elf”目标。它有“powerpc64-linux”、powerpc-rtems（可以产生32/64位代码）。

进一步挖掘，我已经阅读了以下文档（描述了 linux 用于 powerpc64 arch 的 ABI）： https://refspecs.linuxfoundation.org/ELF/ppc64/PPC-elf64abi.html

规范引入了一个称为 TOC 的附加部分。此外，本规范使用 ELFv2 格式来解决这些变化。

我的第一个（也许是不相关的问题是）是；

• 使用 TOC 访问全局变量有什么好处？我们必须跳转到 TOC 表，然后使用加载指令，而不是使用单个加载指令。
• 是否有什么东西阻止我们在 powerpc 系统上使用单一负载？ 在这一点上，我相当不确定 ELFv2 在 ELF 上的优势（甚至是必要性）。

我的实际问题是，在编译 GCC 时，如果我只是将 ABI 更改为默认的 powerpc ABI，

• 此编译器生成的代码是否仍能生成有效的 64 位代码？
• 我猜即使这样可行，我可能无法使用硬件的某些组件？

提前致谢。

编辑：

澄清： 我忘了提到我不打算在现有的 linux 目标上运行使用修改后的 gcc 编译的程序。相反，我想为操作系统架构支持包简化 ABI（可能使用支持两个平台的相同架构）。

在这种情况下，我想在使用 powerpc-linux（而不是 powerpc64-linux）的 powerpc64 架构上使用 ELFv1 ABI 运行 64 位代码（没有 4GB 内存限制）。

TOC/GOT 开销： 根据比尔关于 GOT 和 TOC 开销的回答，我比较了编译 powerpc32 和 powerpc64 编译器的简单程序的转储。正如他所描述的，GOT 也使用了额外的间接级别。 TOC 似乎引入了 2 条附加指令（加载立即数，然后是添加立即数 - 这是微不足道的）。

Answer 1

简短回答：不，您不能使用 powerpc-linux 作为 64 位 PowerPC 目标的目标。

您需要针对要运行您的代码的 Linux 发行版的目标进行交叉编译。对于大多数现代发行版，代码将以 little-endian 模式运行，因此您需要以 powerpc64le-linux 为目标。一些较旧的发行版以大端模式运行，目标为 powerpc64-linux。一般来说，powerpc64-linux 使用 ELF v1 ABI，而 powerpc64le-linux 使用 ELF v2 ABI。两者都使用 TOC 指针。

PowerPC 在使用编译器管理的目录 (TOC) 和链接器管理的全局偏移表 (GOT) 方面有点独特，这与许多目标使用的单个 GOT 不同。但实际上，由于各种编译器和链接器优化，开销并没有那么不同。在这两个系统中，访问全局共享变量时都需要额外的间接级别，因为这些变量的地址直到运行时才知道，并且由动态链接器满足（使用纯静态链接时除外，这在今天并不常见）。

简而言之，不要担心 TOC，并为您的代码预期运行的环境设置交叉编译。