pico-sdk と pico-examples のビルド方法は Raspberry Pi 公式のドキュメント Getting started with Raspberry Pi Pico-series に簡潔に書かれています。ただ一点、よくわからないところがあって、2.2 節 Install the Toolchain に「Ubuntu や Debian では libstdc++-arm-none-eabi-newlib もインストールせよ」との記載があります。なんぞこれ?? FreeBSD の ports/packages を検索してもそれらしいものは見当たりません。「FreeBSD は Ubuntu や Debian ではないから、既にインストールされているのかな？」と都合よく考えて pico-examples のビルドを強行しても返り討ちに遭います。いろいろ調べたところ、灯台下暗しとでもいいますか、GCC のソースコードに同梱されていることがわかりました。

という訳で、既にインストール済みのクロス開発用 GCC と同様にして libstdc++ もビルドとインストールを行います。クロス開発用 GCC のビルドとインストールについては次の記事を参照してください。

• Raspberry Pi Pico のミニマムなクロス開発環境を FreeBSD に構築する

この記事の手順と同じように GCC のソースコード取得から configure スクリプトの実行まで行います (前回の作業結果が残っていれば、この作業は不要です)。ビルド用のディレクトリやインストール先ディレクトリも前回と同じです。また、configure のオプションはとりあえず GCC をビルドしたときと同じにしていますが、これで必要十分かは精査していません。

% cd ~/pico/arm-none-eabi-build/
% wget https://ftp.gnu.org/gnu/gcc/gcc-13.2.0/gcc-13.2.0.tar.xz
%tar Jxf gcc-13.2.0.tar.xz
% cd ~/pico/arm-none-eabi-build/gcc-build
% ../gcc-13.2.0/configure --target=arm-none-eabi --prefix=/home/mijinco/pico/arm-none-eabi --with-cpu=cortex-m0plus --enable-languages=c,c++ --without-headers --with-newlib --with-no-thumb-interwork --with-mode=thumb

あとは次のようにしてビルドとインストールを行います。

% gmake all-target-libstdc++-v3 install-target-libstdc++-v3

libstdc++ のインストール前後でインストール先ディレクトリ (上記の例では ~/pico/arm-none-eabi/) の内容を比較したところ、次のように更新と新規作成が行われていました。ぱっと見た感じ、問題なさそうかなと思います。

• [新規] arm-none-eabi/include/c++/
• [新規] arm-none-eabi/include/c++/
• [新規] arm-none-eabi/lib/arm/autofp/v5te/fpu/libstdc++.*
• [新規] arm-none-eabi/lib/arm/autofp/v5te/fpu/libstdc++exp.*
• [新規] arm-none-eabi/lib/arm/autofp/v5te/fpu/libsupc++.*
• [新規] arm-none-eabi/lib/thumb/autofp/v7/fpu/libstdc++.*
• [新規] arm-none-eabi/lib/thumb/autofp/v7/fpu/libstdc++exp.*
• [新規] arm-none-eabi/lib/thumb/autofp/v7/fpu/libsupc++.*
• [新規] arm-none-eabi/lib/thumb/libstdc++.*
• [新規] arm-none-eabi/lib/thumb/libstdc++exp.*
• [新規] arm-none-eabi/lib/thumb/libsupc++.*
• [更新] lib/gcc/arm-none-eabi/13.2.0/arm/autofp/v5te/fpu/libgcc.a
• [更新] lib/gcc/arm-none-eabi/13.2.0/arm/autofp/v5te/fpu/libgcov.a
• [更新] lib/gcc/arm-none-eabi/13.2.0/thumb/autofp/v7/fpu/libgcc.a
• [更新] lib/gcc/arm-none-eabi/13.2.0/thumb/autofp/v7/fpu/libgcov.a
• [更新] lib/gcc/arm-none-eabi/13.2.0/thumb/libgcc.a
• [更新] lib/gcc/arm-none-eabi/13.2.0/thumb/libgcov.a
• [更新] lib/gcc/arm-none-eabi/13.2.0/libgcc.a
• [更新] lib/gcc/arm-none-eabi/13.2.0/libgccov.a
• [新規] share/gcc-13.2.0/

Pico SDK の古いバージョンでは、ELF ファイルから UF2 ファイルへ変換するのに elf2uf2 というツールを使っていました (過去記事「Raspberry Pi Pico の L チカプログラムをビルドして動かす」参照)。Pico SDK 2.0 からは elf2uf2 に代わり picotool という新しいツールを使うようになったようです。というわけでこれもビルドしてインストールします。なお、picotool を FreeBSD でビルドする際にいくつか問題がありました。補足をご覧ください。

では実際の手順です。だいたい [1] に書かれている手順にしたがっています。なお、リポジトリのクローン先を ~/pico/repo/、インストール先を ~/pico/tools/ としています。

% cd ~/pico/repo
% git clone https://github.com/raspberrypi/picotool.git
% cd picotool
% mkdir build; cd build
% export PICO_SDK_PATH=../../pico-sdk
% cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=~/pico/tools -DPICOTOOL_FLAT_INSTALL=1 ..
% gmake install

それでは前出の Getting started にしたがって pico-sdk と pico-examples をビルドしてみましょう。あらかじめ CMake を ports/packages からインストールしておいてください。

まずはソースコードを取得します。clone 先は ~/pico/repo/ としています。

% cd ~/pico/repo/
% git clone https://github.com/raspberrypi/pico-sdk.git --branch master
% cd pico-sdk
% git submodule update --init
% cd ..
% git clone https://github.com/raspberrypi/pico-examples.git --branch master

ちなみに Pico SDK をアップデートするときは次のようにします。

% cd ~/pico/repo/
% git pull
% git submodule update

ビルド用の作業ディレクトリを作ります。また、pico-sdk ディレクトリへの パスを環境変数 PICO_SDK_PATH にセットおきます。

% cd pico-examples
% mkdir build
% cd build
% export PICO_SDK_PATH=../../pico-sdk

CMake を実行し、その後試しに blink (L チカ) を選んでビルドします。cmakeコマンドを実行する際、picotool_DIRの値に picotool へのパスを指定します。

% cmake -Dpicotool_DIR=~/pico/tools/picotool ..
% cd blink
% gmake

ビルドに成功すると blink.uf2 が出力されます。あとはこのファイルをこれまでと同様にして Pico に書き込み、LED がチカチカすることを確認します。

環境によっては発生しないかもしれませんが、おもに下記の 3 つの問題点があります。

1. 「__taple_なんちゃら.h がない」といわれる

これは FreeBSD をアップデートする際に当該ファイルが壊れてしまうことがある？ためのようです。暫定対策については次の記事を参照してください。

• トラブル顛末集

2. 「be16toh 等のマクロが再定義されている」といわれる

picotool のソースコードの elf/portable_endian.h に修正が必要です。公式リポジトリに修正方法が示されています。develop ブランチにはコミットされているので、いずれ master ブランチでも修正されると思います。

• Fix compilation on FreeBSD 13.2 and later. #133

  https://github.com/raspberrypi/picotool/pull/133/commits/7a111a171c2b724846e2d2ad4d42c9aea3d7638d

3. <cuchar> をインクルードしないようにする

これは私の環境 (FreeBSD 13.3-R) では発生しなかったので、詳細はよくわかりません。13.2-R 以前で発生する問題のようです。これも上記 2. と同じコミットハッシュで修正されているので、修正方法はそちらを参照してください。