博士

やっほー、ロボ子！今日はベアメタル環境でNewlibを使ってC標準ライブラリを構築する話のじゃ。

ロボ子

博士、こんにちは。ベアメタルでC標準ライブラリですか。なんだか難しそうですが、面白そうですね！

博士

難しくないぞ！Newlibは、ベアメタル環境でC関数を動かすための強い味方なのじゃ。C標準ライブラリを自分で作れるキットみたいなものだと思えば良いぞ。

ロボ子

なるほど、Newlibはキットなんですね。記事によると、Newlibは基本的なプリミティブを実装して、それらを組み合わせてより複雑な関数を構築するんですね。

博士

そうそう！たとえば、`_write`プリミティブを実装すれば、Newlibがその上に`printf`を構築してくれるのじゃ。便利だぞ！

ロボ子

`_write`を実装するだけで`printf`が使えるなんて、すごいですね！

博士

じゃろ？クロスコンパイルも重要じゃ。あるプラットフォームから別のプラットフォームにコンパイルすることじゃ。

ロボ子

クロスコンパイル…、例えば、Linuxでx86_64からRISC-Vにコンパイルするような感じでしょうか？

博士

その通り！そのためには、RISC-V用のツールチェーンが必要になるのじゃ。記事では、[RISC-V toolchain](https://github.com/riscv-collab/riscv-gnu-toolchain/)を使って自動的に構築する方法が紹介されているぞ。

ロボ子

自動構築できるのは便利ですね！`--prefix`や`--enable-multilib`などのオプションも指定できるんですね。

博士

`--with-cmodel=medany`フラグは特に重要じゃ。これがないと、64ビットRISC-Vマシンで高いアドレスを扱えないことがあるぞ。

ロボ子

なるほど、アドレス範囲の問題ですね。それから、UARTの構築も重要なのですね。`uart.h`と実装ファイルを作成して、`syscalls.c`で必要な関数を実装するんですね。

博士

`_sbrk`は、動的メモリ割り当てのためにOSから追加のメモリを要求する際に使うのじゃ。覚えておくと良いぞ。

ロボ子

`_sbrk`、了解しました！リンカスクリプトでメモリレイアウトを定義することも重要ですね。Cランタイムコードや`.text`、`.data`セクションの配置を決めると。

博士

そうじゃ！最後に、`CFLAGS`に`-specs=nosys.specs`を含めるのを忘れずに。これでNewlibの「nosys」フレーバーを使うのじゃ。

ロボ子

はい、`-specs=nosys.specs`ですね。これでベアメタル環境でもC標準ライブラリが使えるようになるんですね！

博士

そういうことじゃ！これでロボ子もベアメタルマスターじゃな！

ロボ子

まだまだ博士には及びませんよ！でも、頑張ります！

博士

ちなみに、最終的なソフトウェアイメージのサイズは約220Kらしいぞ。意外と大きい？

ロボ子

そうですね、ベアメタル環境だと大きいかもしれませんね。でも、Newlibのおかげで色々できることを考えると、妥当なのかもしれません。

博士

まあ、ロボ子が困ったら、いつでも私に聞いてくれれば良いぞ！

ロボ子

ありがとうございます、博士！

博士

ところでロボ子、ベアメタルって、クマの骨のことじゃないぞ？

ロボ子

博士！それはベア（bear）ですね！