㈠ 如何使用CMake進行交叉編譯
cmake交叉編譯配置
很多時候,我們在開發的時候是面對嵌入式平台,因此由於資源的限制需要用到相關的交叉編譯。即在你host宿主機上要生成target目標機的程序。裡面牽扯到相關頭文件的切換和編譯器的選擇以及環境變數的改變等,我今天僅僅簡單介紹下相關CMake在面對交叉編譯的時候,需要做的一些准備工作。
CMake給交叉編譯預留了一個很好的變數CMAKE_TOOLCHAIN_FILE,它定義了一個文件的路徑,這個文件即toolChain,裡面set了一系列你需要改變的變數和屬性,包括C_COMPILER,CXX_COMPILER,如果用Qt的話需要更改QT_QMAKE_EXECUTABLE以及如果用BOOST的話需要更改的BOOST_ROOT(具體查看相關Findxxx.cmake裡面指定的路徑)。CMake為了不讓用戶每次交叉編譯都要重新輸入這些命令,因此它帶來toolChain機制,簡而言之就是一個cmake腳本,內嵌了你需要改變以及需要set的所有交叉環境的設置。
toolChain腳本中設置的幾個重要變數
1.CMAKE_SYSTEM_NAME:
即你目標機target所在的操作系統名稱,比如ARM或者linux你就需要寫"Linux",如果Windows平台你就寫"Windows",如果你的嵌入式平台沒有相關OS你即需要寫成"Generic",只有當CMAKE_SYSTEM_NAME這個變數被設置了,CMake才認為此時正在交叉編譯,它會額外設置一個變數CMAKE_CROSSCOMPILING為TRUE.
2. CMAKE_C_COMPILER:
顧名思義,即C語言編譯器,這里可以將變數設置成完整路徑或者文件名,設置成完整路徑有一個好處就是CMake會去這個路徑下去尋找編譯相關的其他工具比如linker,binutils等,如果你寫的文件名帶有arm-elf等等前綴,CMake會識別到並且去尋找相關的交叉編譯器。
3. CMAKE_CXX_COMPILER:
同上,此時代表的是C++編譯器。
4. CMAKE_FIND_ROOT_PATH:
指定了一個或者多個優先於其他搜索路徑的搜索路徑。比如你設置了/opt/arm/,所有的Find_xxx.cmake都會優先根據這個路徑下的/usr/lib,/lib等進行查找,然後才會去你自己的/usr/lib和/lib進行查找,如果你有一些庫是不被包含在/opt/arm裡面的,你也可以顯示指定多個值給CMAKE_FIND_ROOT_PATH,比如
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH /opt/arm /opt/inst)
該變數能夠有效地重新定位在給定位置下進行搜索的根路徑。該變數默認為空。當使用交叉編譯時,該變數十分有用:用該變數指向目標環境的根目錄,然後CMake將會在那裡查找。
5. CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM:
對FIND_PROGRAM()起作用,有三種取值,NEVER,ONLY,BOTH,第一個表示不在你CMAKE_FIND_ROOT_PATH下進行查找,第二個表示只在這個路徑下查找,第三個表示先查找這個路徑,再查找全局路徑,對於這個變數來說,一般都是調用宿主機的程序,所以一般都設置成NEVER
6. CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY:
對FIND_LIBRARY()起作用,表示在鏈接的時候的庫的相關選項,因此這里需要設置成ONLY來保證我們的庫是在交叉環境中找的.
7. CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE:
對FIND_PATH()和FIND_FILE()起作用,一般來說也是ONLY,如果你想改變,一般也是在相關的FIND命令中增加option來改變局部設置,有NO_CMAKE_FIND_ROOT_PATH,ONLY_CMAKE_FIND_ROOT_PATH,BOTH_CMAKE_FIND_ROOT_PATH
8. BOOST_ROOT:
對於需要boost庫的用戶來說,相關的boost庫路徑配置也需要設置,因此這里的路徑即ARM下的boost路徑,裡面有include和lib。
9. QT_QMAKE_EXECUTABLE:
對於Qt用戶來說,需要更改相關的qmake命令切換成嵌入式版本,因此這里需要指定成相應的qmake路徑(指定到qmake本身)
toolChain demo
# this is required
SET(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
# specify the cross compiler
SET(CMAKE_C_COMPILER /opt/arm/usr/bin/ppc_74xx-gcc)
SET(CMAKE_CXX_COMPILER /opt/arm/usr/bin/ppc_74xx-g++)
# where is the target environment
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH /opt/arm/ppc_74xx /home/rickk/arm_inst)
# search for programs in the build host directories (not necessary)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
# for libraries and headers in the target directories
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)
# configure Boost and Qt
SET(QT_QMAKE_EXECUTABLE /opt/qt-embedded/qmake)
SET(BOOST_ROOT /opt/boost_arm)
這樣就完成了相關toolChain的編寫,之後,你可以靈活的選擇到底採用宿主機版本還是開發機版本,之間的區別僅僅是一條-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=./toolChain.cmake,更爽的是,如果你有很多程序需要做轉移,但目標平台是同一個,你僅僅需要寫一份toolChain放在一個地方,就可以給所有工程使用。
㈡ 深度linux的arm-linux-gnueabihf-gcc編譯參數如何配
一般來說,交叉編譯工具是用於在一種架構的主機(例如x86)上,編譯另一種主機(例如arm)運行的程序,在這個編譯期間,需要用到的頭文件/庫,往往需要從一個叫目標文件系統(sysroot)的路徑開始查找。
sysroot里包含usr,lib,usr/lib usr/include等文件夾結構和必要的頭文件和庫,你理解為目標機器上的整個文件系統,搬到你這台電腦上,然後作為一個文件夾存在。
交叉編譯原則上不能用主機(host)的頭文件,
這首先是因為編譯器在查找頭文件的相對路徑時,交叉編譯器會配置為查找目標平台架構的位置,和主機的gcc不一樣,這也是為什麼它去arm-linux-gnueabihf這個目錄去尋找的原因。
其次主機和目標機的系統版本有差異,再加上處理器架構的差異,往往有很多兼容性問題,甚至有難以解決的編譯錯誤。
如果一定要用本機的頭文件系統來湊合,那麼需要把所有的-I都列出來,即不僅需要-I/usr/include,還需要-I/usr/include/xxx,甚至要創建一些文件夾的符號鏈接指向你主機的這些頭文件文件夾。即使這些,往往也未必成功,有些頭文件不同的系統架構,會不完全一樣甚至缺失。
交叉編譯一般無法使用主機的庫(so)文件
主機和目標機往往架構不同,庫完全不能使用
可能遇到主機和目標機架構相同的情況,比如你在intel64上編譯一套運行在intel64位手機的程序,但是庫兼容性的問題仍然存在。
最後結論:你這個問題,如果你是為了另一套機器(比如arm開發板編譯),那麼需要搞一套目標機的文件系統才能順利編譯。
對了,目標文件系統需要編譯了python和dev頭文件/庫,好多嵌入式設備裁剪的很厲害,都不用python。
㈢ (未完)開發環境:ubuntu18.04 x86_64 qt5.12.12, aarch64 交叉編譯
在構建針對aarch64架構的開發環境時,Ubuntu 18.04 x86_64和Ubuntu 20.04 x86_64平台需要結合VMware進行交叉編譯。首先,確保cmake版本在3.16以上,通過手動下載GitHub上的最新版本並解壓到指定目錄,使用nano編輯器將cmake路徑添加到環境變數中,完成環境配置。驗證cmake版本和gcc/g++版本,然後安裝gcc_aarch64交叉編譯器,解壓並執行相關命令使環境變數生效。
在驗證交叉編譯器安裝成功後,編寫cpp文件並使用交叉編譯器進行編譯,生成的執行文件可以拷貝到如Jetson Nano這樣的aarch64嵌入式設備上運行。實現這一過程的關鍵步驟包括:在Jetson Nano上使用交叉編譯器執行編譯命令,確保目標架構的正確配置。
對於Qt5.12.12的安裝,參考特定的博客指南,下載並完成qt_x64安裝程序,通過GUI界面完成基本安裝。下載源碼並解壓,修改qmake.conf文件以適應aarch64架構的交叉編譯環境。在修改qmake.conf文件後,創建build文件夾並編寫腳本以指定交叉編譯器、sysroot路徑、配置選項以及依賴包的安裝順序。確保腳本執行前安裝必要的庫,如Libxcb、OpenGL、Qt WebKit、Qt WebEngine、Qt Multimedia等。QDoc Documentation Generator Tool也是構建過程中需要考慮的組件。
在執行腳本後,可能遇到未解決的OpenGL編譯問題,可以暫時跳過OpenGL模塊的編譯。對於指定sysroot路徑和從Jetson Nano設備復制sysroot文件到VMware虛擬機中的操作,確保網路連接穩定,使用rsync工具完成文件傳輸。在實際操作中,根據Jetson Nano設備的實際IP地址調整命令參數。
整個過程涉及多個步驟和依賴,關鍵在於正確配置環境變數、交叉編譯器和qmake.conf文件,以及確保所有依賴包的安裝。通過這些步驟,能夠在Ubuntu 18.04和Ubuntu 20.04平台上成功構建針對aarch64架構的開發環境,支持嵌入式系統開發需求。