AArch64 OCaml 크로스 툴체인

이 절차는 Linux x86_64에서 실행되며 AArch64 코드를 생성하는 OCaml을 빌드합니다. 이를 사용해 AArch64에서 실행할 Xen 컴파일러를 만듭니다. AArch64 머신에서는 네이티브 OCaml과 일반 Xen 빌드를 사용합니다. x86_64 Xen 컴파일러로 AArch64 Xen 프로그램을 생성하는 데는 크로스 OCaml이 필요하지 않습니다.

OCaml 5.5의 크로스 빌드 지원은 실험적이며 네이티브 OCaml과 버전이 정확히 같아야 합니다. 아래 명령은 5.5.0을 사용하며 공식 크로스 빌드 절차를 따릅니다.

호스트 도구 준비

네이티브 빌드 안내에 따라 OCaml 5.5.0과 Dune 3.18 이상을 준비합니다. 일반 PATH에는 네이티브 OCaml을 유지합니다. Ubuntu/Debian에서는 AArch64 C 툴체인·대상 libc·QEMU를 설치합니다.

sudo apt install build-essential gcc-aarch64-linux-gnu binutils-aarch64-linux-gnu \
  libc6-dev-arm64-cross qemu-user curl
ocamlc -version
ocamlopt -version
aarch64-linux-gnu-gcc --version

이 C 도구는 OCaml을 빌드하고 Xen 컴파일러 실행 파일을 링크합니다. Xen 프로그램의 코드 생성에는 C 컴파일러나 linker가 필요하지 않습니다.

소스에서 크로스 OCaml 빌드

네이티브 OCaml을 빌드한 디렉터리와 별개의 새 소스 디렉터리를 사용합니다. 설치 prefix는 사용자 소유의 영구 경로로 지정합니다.

XEN_OCAML_SOURCE_ROOT="$HOME/.local/src/xen-ocaml-5.5.0"
XEN_OCAML_AARCH64_PREFIX="$HOME/.local/opt/ocaml-aarch64-5.5.0"
mkdir -p "$XEN_OCAML_SOURCE_ROOT/aarch64"
curl --fail --location https://github.com/ocaml/ocaml/archive/refs/tags/5.5.0.tar.gz \
  --output "$XEN_OCAML_SOURCE_ROOT/ocaml-5.5.0.tar.gz"
tar -xzf "$XEN_OCAML_SOURCE_ROOT/ocaml-5.5.0.tar.gz" \
  -C "$XEN_OCAML_SOURCE_ROOT/aarch64" --strip-components=1
cd "$XEN_OCAML_SOURCE_ROOT/aarch64"
test "$(ocamlc -version)" = "$(head -n 1 VERSION)"
./configure --prefix="$XEN_OCAML_AARCH64_PREFIX" --target=aarch64-linux-gnu \
  --without-zstd CC=aarch64-linux-gnu-gcc CC_FOR_BUILD=gcc
make crossopt -j2
make installcross

크로스 prefix를 일반 PATH에 추가하지 않습니다. 빌드 중 실행하는 도구는 네이티브 OCaml로 만들어야 하므로 크로스 컴파일러는 절대 경로나 전용 Dune context에서 선택합니다.

설치된 설정을 확인합니다.

test "$("$XEN_OCAML_AARCH64_PREFIX/bin/ocamlc" -config-var architecture)" = arm64
test "$("$XEN_OCAML_AARCH64_PREFIX/bin/ocamlopt" -config-var system)" = linux
test "$("$XEN_OCAML_AARCH64_PREFIX/bin/ocamlopt" -version)" = "$(ocamlopt -version)"
printf '%s\n' "$XEN_OCAML_AARCH64_PREFIX"

architecture: arm64는 생성 코드의 CPU를 뜻합니다. 크로스 OCaml 실행 파일 자체는 여전히 x86_64 호스트에서 실행됩니다.

AArch64 Xen 컴파일러 빌드

Xen 저장소 루트로 돌아와 .package-toolchains.json을 작성합니다. prefix에는 앞에서 출력한 실제 절대 경로를 넣습니다.

{
  "aarch64": {
    "prefix": "/absolute/path/to/ocaml-aarch64-5.5.0",
    "runner": ["qemu-aarch64", "-L", "/usr/aarch64-linux-gnu"]
  }
}

JSON은 $HOME·환경 변수·~를 확장하지 않습니다. 위 QEMU 경로는 libc6-arm64-cross의 libc를 사용합니다. 다른 툴체인의 대상 라이브러리를 사용하면 그에 맞는 sysroot를 지정해야 합니다.

make package-build
aarch64-linux-gnu-readelf -h _build/package_aarch64/compiler/main.exe
qemu-aarch64 -L /usr/aarch64-linux-gnu _build/package_aarch64/compiler/main.exe version
make package

ELF 헤더의 CPU는 AArch64이며 machine 번호는 183입니다. 두 Make 명령은 기본으로 x86_64와 AArch64를 모두 요청합니다. PACKAGE_ARCHS=aarch64로 AArch64만 선택할 수 있습니다. 크로스 결과는 _build/package_aarch64/compiler/main.exe이며 compiler/dist/xen을 덮어쓰지 않습니다.

소스 로딩과 생성 프로그램의 실행을 확인합니다.

qemu-aarch64 -L /usr/aarch64-linux-gnu _build/package_aarch64/compiler/main.exe \
  check examples/arm64_core.xen
qemu-aarch64 -L /usr/aarch64-linux-gnu _build/package_aarch64/compiler/main.exe \
  build examples/arm64_core.xen -o app
qemu-aarch64 ./app

컴파일러 실행 파일에는 대상 libc가 필요하지만 생성된 Xen 프로그램은 정적 실행 파일이므로 QEMU의 -L이 필요하지 않습니다. QEMU-user는 run·test가 만드는 자식 프로세스에 binary handler를 제공하지 않습니다. 해당 명령은 네이티브 AArch64 호스트나 별도로 설정된 커널 handler가 있어야 실행할 수 있습니다.

make package 이후 추출·재배치한 컴파일러를 호스트 테스트로 확인할 수 있습니다.

XEN_BIN="$PWD/_build/package_aarch64/compiler/main.exe" \
  XEN_HOST_ARCHIVE="$PWD/dist/xen-$(cat VERSION)-linux-aarch64.tar.gz" \
  XEN_HOST_RUNNER='["/usr/bin/qemu-aarch64","-L","/usr/aarch64-linux-gnu"]' \
  python3 tests/integration/host_test.py

이 테스트에서 크로스 컴파일러를 QEMU로 실행하면 네이티브 run·test 검사는 생략합니다. 생성된 AArch64 프로그램은 별도로 실행합니다. 상세 내용은 호스트 테스트 안내에 있습니다.

AArch64 데비안 패키지

앞의 크로스 설정으로 tar.gz를 생성할 수 있습니다. .deb에는 dpkg-dev와 링크되는 모든 AArch64 시스템 라이브러리의 데비안 패키지 메타데이터도 필요합니다. QEMU가 사용하는 libc6-dev-arm64-cross sysroot만으로는 dpkg-shlibdeps에 필요한 multiarch 패키지 메타데이터를 제공하지 않습니다. 데비안 패키징 안내에 따라 대상 런타임 패키지를 준비하고 형식을 선택합니다.

make package-deb PACKAGE_ARCHS=aarch64
make release-package PACKAGE_ARCHS=aarch64

두 명령은 xen-lang_<debian-version>_arm64.deb를 만들며, 두 번째는 xen-<version>-linux-aarch64.tar.gz도 만듭니다. 해당 패키지가 하나만 있는 출력 디렉터리에서 dpkg-deb -f dist/xen-lang_*_arm64.deb Architecture Depends로 메타데이터를 확인합니다. 실제 설치와 네이티브 run·test는 AArch64 OS에서 검사해야 하며, QEMU를 통한 컴파일러 실행만으로 자식 프로세스까지 검증되지는 않습니다. GitHub 릴리스 CI는 네이티브 arm64 러너와 packaging/debian/smoke-test.sh의 설치 검사를 사용합니다.

선택적 Dune workspace

packaging/toolchains/dune-workspace.arm64는 host default인 arm64 context를 제공합니다. 두 /opt/ocaml-aarch64 경로를 설치한 prefix로 바꾸고 설정을 확인한 뒤 실행합니다.

dune build --workspace=packaging/toolchains/dune-workspace.arm64 _build/arm64/compiler/main.exe
aarch64-linux-gnu-readelf -h _build/arm64/compiler/main.exe
qemu-aarch64 -L /usr/aarch64-linux-gnu _build/arm64/compiler/main.exe version

이 context의 결과는 _build/arm64/이며 자동 패키징의 _build/package_aarch64/와 다릅니다. workspace prefix가 잘못되면 PATH의 네이티브 OCaml로 대체될 수 있습니다. make package-build는 prefix를 먼저 검사합니다. Dune context 문서와 패키징 안내에서 단일 context 패키징과 설정 옵션을 확인할 수 있습니다.