c++ - 如何在我的 Linux 主机上安装 Raspberry Pi 交叉编译器？

Question

我正在尝试为在我的 Ubuntu 机器上工作的 Raspberry Pi 进行交叉编译。

在我最初的尝试中，我使用了 arm-linux-gnueabi 编译器，它可以在 Ubuntu 存储库中找到。我得到了这个工作。我能够构建所有依赖项并在我的 cmake 项目中使用交叉编译器。

但是，我相信我应该使用 hf 版本，所以我切换到 arm-linux-gnueabihf。然后我意识到这不适用于 Raspberry Pi，因为它是 armv6。

经过一番谷歌搜索，我从 GitHub 找到了预构建的工具链。

我下载了工具链，但我真的不明白如何“安装”它。我将文件提取到我的主目录。目录结构如下所示：

/gcc-linearo-arm-linux-gnueabihf-raspbian
    /arm-linux-gnueabihf
        /bin
            (contains g++, gcc, etc)
        /lib
            (contains libstdc++ library)
    /bin
        (contains arm-linux-gnueabihf-g++, arm-linux-gnueabihf-...)
    /lib
        (gcc lib stuff)

如果我将目录更改为 INNER bin 文件夹，我可以从终端编译测试程序而不会出现任何问题。

~/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/
arm-linux-gnueabihf/bin$ g++ test.cpp -o test

然后我尝试在 OUTER bin 文件夹中编译一个测试程序，其中包含工具的前缀版本。

 ~/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin$ 
 arm-linux-gnueabihf-g++ test.cpp -o test

但是，当我现在尝试使用编译器时（从内部 bin 目录之外），找不到工具链附带的 libstdc++ 共享库：

arm-linux-gnueabihf-gcc: error while loading shared libraries: 
libstdc++.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory.

此外，我希望能够使用编译器而不必导航到 bin 目录。所以我尝试将 OUTER bin 目录（因为我想要前缀版本）和两个 lib 目录添加到我的 PATH 中：

export PATH=$PATH:~/tools/.../bin
export PATH=$PATH:~/tools/.../lib
export PATH=$PATH:~/tools/.../.../lib

但是，这会导致相同的错误。我应该如何“安装”工具链，以便我可以在任何地方使用工具链，就像我在使用 Ubuntu 存储库中的交叉编译器时一样？

Answer 1

我将尝试为您编写此教程作为教程，以便您轻松学习。

注意：本教程仅适用于较旧的 raspbian 图像。对于基于 Debian Buster 的较新的 Raspbian，请参阅此线程中的以下操作方法：https ://stackoverflow.com/a/58559140/869402

前置要求

在开始之前，您需要确保已安装以下内容：

apt-get install git rsync cmake libc6-i386 lib32z1 lib32stdc++6

让我们交叉编译一个 Pie！

首先在您的主目录中创建一个名为raspberrypi.

进入此文件夹并下拉您上面提到的整个工具文件夹：

git clone git://github.com/raspberrypi/tools.git

gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian如果我没看错的话，您想使用以下 3 个。

进入你的主目录并添加：

export PATH=$PATH:$HOME/raspberrypi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin

到名为的文件的末尾~/.bashrc

现在您可以注销并重新登录（即重新启动终端会话），或在终端中运行. ~/.bashrc以获取PATH当前终端会话中的添加。

现在，验证您是否可以访问编译器arm-linux-gnueabihf-gcc -v。你应该得到这样的东西：

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=arm-linux-gnueabihf-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/home/tudhalyas/raspberrypi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/../libexec/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.7.2/lto-wrapper
Target: arm-linux-gnueabihf
Configured with: /cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.b
 uild/src/gcc-linaro-4.7-2012.08/configure --build=i686-build_pc-linux-gnu --host=i686-build_pc-
 linux-gnu --target=arm-linux-gnueabihf --prefix=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-l
 inux-gnueabihf-raspbian-linux/install --with-sysroot=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/
 arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/install/arm-linux-gnueabihf/libc --enable-languages=c,c++,fo
 rtran --disable-multilib --with-arch=armv6 --with-tune=arm1176jz-s --with-fpu=vfp --with-float=
 hard --with-pkgversion='crosstool-NG linaro-1.13.1+bzr2458 - Linaro GCC 2012.08' --with-bugurl=
 https://bugs.launchpad.net/gcc-linaro --enable-__cxa_atexit --enable-libmudflap --enable-libgom
 p --enable-libssp --with-gmp=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-rasp
 bian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static --with-mpfr=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-
 ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static --with-mpc
 =/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/arm-linux-
 gnueabihf/build/static --with-ppl=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf
 -raspbian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static --with-cloog=/cbuild/slaves/oort61/cros
 stool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static --wi
 th-libelf=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/a
 rm-linux-gnueabihf/build/static --with-host-libstdcxx='-L/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/bui
 lds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static/lib -lpwl' --ena
 ble-threads=posix --disable-libstdcxx-pch --enable-linker-build-id --enable-plugin --enable-gol
 d --with-local-prefix=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-li
 nux/install/arm-linux-gnueabihf/libc --enable-c99 --enable-long-long
Thread model: posix
gcc version 4.7.2 20120731 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1+bzr2458 - Linaro GCC 2012.08
 )

但是，嘿！我这样做了，但库仍然不起作用！

我们还没有完成！到目前为止，我们只完成了基础知识。

在您的raspberrypi文件夹中，创建一个名为rootfs.

现在您需要将整个目录/lib和/usr目录复制到这个新创建的文件夹中。我通常会打开 rpi 映像并通过 rsync 复制它：

rsync -rl --delete-after --safe-links pi@192.168.1.PI:/{lib,usr} $HOME/raspberrypi/rootfs

where192.168.1.PI替换为您的 Raspberry Pi 的 IP。

现在，我们需要编写一个cmake配置文件。在您喜欢的编辑器中打开~/home/raspberrypi/pi.cmake并插入以下内容：

SET(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
SET(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)
SET(CMAKE_C_COMPILER $ENV{HOME}/raspberrypi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc)
SET(CMAKE_CXX_COMPILER $ENV{HOME}/raspberrypi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf-g++)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH $ENV{HOME}/raspberrypi/rootfs)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

现在您应该能够cmake通过添加这个额外的标志来编译您的程序：-D CMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/raspberrypi/pi.cmake.

使用cmake hello world示例：

git clone https://github.com/jameskbride/cmake-hello-world.git 
cd cmake-hello-world
mkdir build
cd build
cmake -D CMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/raspberrypi/pi.cmake ../
make
scp CMakeHelloWorld pi@192.168.1.PI:/home/pi/
ssh pi@192.168.1.PI ./CMakeHelloWorld

Answer 2

为更新的 Raspbian Debian Buster 映像和 ARMv6 构建

@Stenyg 的答案仅适用于较旧的 Raspbian 图像。最近发布的基于 Debian Buster 的 Raspbian 需要更新的工具链：

在 Debian Buster 中，gcc 编译器和 glibc 已更新到 8.3 版。中的工具链git://github.com/raspberrypi/tools.git仍然基于旧的 gcc 6 版本。这意味着使用git://github.com/raspberrypi/tools.git会导致很多编译错误。

本教程基于@Stenyg 答案。除了互联网上的许多其他解决方案外，本教程还支持基于 ARMv6 CPU 的旧版 Rasperry Pi（A、B、B+、零）。另请参阅： GCC 8 Cross Compiler 输出 ARMv7 可执行文件而不是 ARMv6

设置工具链

没有包含更新工具链的官方 git 存储库（请参阅https://github.com/raspberrypi/tools/issues/102）。

我创建了一个新的 github 存储库，其中包括基于 GCC8 和更新版本的 ARMv6 构建和预编译工具链：

https://github.com/Pro/raspi-toolchain

如项目自述文件中所述，这些是获取工具链的步骤。您也可以自己构建它（有关详细信息，请参阅自述文件）。

1. 下载工具链：

wget https://github.com/Pro/raspi-toolchain/releases/latest/download/raspi-toolchain.tar.gz

2. 提取它。注意：工具链必须在，/opt/cross-pi-gcc因为它不是位置独立的。

sudo tar xfz raspi-toolchain.tar.gz --strip-components=1 -C /opt

3. 你完成了！工具链现在在/opt/cross-pi-gcc

4. 可选，将工具链添加到您的路径中，方法是添加：

export PATH=$PATH:/opt/cross-pi-gcc/bin

到名为的文件的末尾~/.bashrc

现在您可以注销并重新登录（即重新启动终端会话），或在终端中运行. ~/.bashrc以获取PATH当前终端会话中的添加。

从 Raspberry PI 获取库

要为您自己的 Raspberry Pi（可能安装了一些自定义库）进行交叉编译，您需要将这些库安装到您的主机上。

创建一个文件夹$HOME/raspberrypi。在您的raspberrypi文件夹中，创建一个名为rootfs.

现在您需要将整个目录/lib和/usr目录复制到这个新创建的文件夹中。我通常会打开 rpi 映像并通过 rsync 复制它：

rsync -vR --progress -rl --delete-after --safe-links pi@192.168.1.PI:/{lib,usr,opt/vc/lib} $HOME/raspberrypi/rootfs

where192.168.1.PI替换为您的 Raspberry Pi 的 IP。

使用 CMake 编译您的项目

要告诉 CMake 使用您自己的工具链，您需要有一个初始化编译器设置的工具链文件。

从这里获取此工具链文件： https ://github.com/Pro/raspi-toolchain/blob/master/Toolchain-rpi.cmake

现在你应该能够cmake简单地通过添加这个额外的标志来编译你的程序：-D CMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/raspberrypi/pi.cmake并设置正确的环境变量：

export RASPBIAN_ROOTFS=$HOME/raspberry/rootfs
export PATH=/opt/cross-pi-gcc/bin:$PATH
export RASPBERRY_VERSION=1
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/raspberry/Toolchain-rpi.cmake ..

此处显示了一个示例 hello world： https ://github.com/Pro/raspi-toolchain/blob/master/build_hello_world.sh

Answer 3

直到我添加x64到.sysrootSET(CMAKE_SYSROOT $ENV{HOME}/raspberrypi/rootfs)pi.cmake

Answer 4

您也可以使用clang。它以前比 GCC 快，现在它是一个相当稳定的东西。从源代码构建clang要容易得多（在构建过程中你真的可以喝杯咖啡）。

简而言之：

1. 获取 clang 二进制文件（sudo apt-get install clang）.. 或下载并构建（在此处阅读说明）
2. 挂载你的 raspberry rootfs（它可能是通过 sshfs 挂载的真正的 rootfs，或者一个镜像）。

3. 编译你的代码：

   path/to/clang --target=arm-linux-gnueabihf --sysroot=/some/path/arm-linux-gnueabihf/sysroot my-happy-program.c -fuse-ld=lld
   

您可以选择使用旧版 arm-linux-gnueabihf binutils。然后你可以在最后删除“-fuse-ld=lld”标志。

下面是我的 cmake 工具链文件。

工具链.cmake

set(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)
set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

# Custom toolchain-specific definitions for your project
set(PLATFORM_ARM "1")
set(PLATFORM_COMPILE_DEFS "COMPILE_GLES")

# There we go!
# Below, we specify toolchain itself!

set(TARGET_TRIPLE arm-linux-gnueabihf)

# Specify your target rootfs mount point on your compiler host machine
set(TARGET_ROOTFS /Volumes/rootfs-${TARGET_TRIPLE})

# Specify clang paths
set(LLVM_DIR /Users/stepan/projects/shared/toolchains/llvm-7.0.darwin-release-x86_64/install)
set(CLANG ${LLVM_DIR}/bin/clang)
set(CLANGXX ${LLVM_DIR}/bin/clang++)

# Specify compiler (which is clang)
set(CMAKE_C_COMPILER   ${CLANG})
set(CMAKE_CXX_COMPILER ${CLANGXX})

# Specify binutils

set (CMAKE_AR      "${LLVM_DIR}/bin/llvm-ar" CACHE FILEPATH "Archiver")
set (CMAKE_LINKER  "${LLVM_DIR}/bin/llvm-ld" CACHE FILEPATH "Linker")
set (CMAKE_NM      "${LLVM_DIR}/bin/llvm-nm" CACHE FILEPATH "NM")
set (CMAKE_OBJDUMP "${LLVM_DIR}/bin/llvm-objdump" CACHE FILEPATH "Objdump")
set (CMAKE_RANLIB  "${LLVM_DIR}/bin/llvm-ranlib" CACHE FILEPATH "ranlib")

# You may use legacy binutils though.
#set(BINUTILS /usr/local/Cellar/arm-linux-gnueabihf-binutils/2.31.1)
#set (CMAKE_AR      "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-ar" CACHE FILEPATH "Archiver")
#set (CMAKE_LINKER  "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-ld" CACHE FILEPATH "Linker")
#set (CMAKE_NM      "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-nm" CACHE FILEPATH "NM")
#set (CMAKE_OBJDUMP "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-objdump" CACHE FILEPATH "Objdump")
#set (CMAKE_RANLIB  "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-ranlib" CACHE FILEPATH "ranlib")

# Specify sysroot (almost same as rootfs)
set(CMAKE_SYSROOT ${TARGET_ROOTFS})
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH ${TARGET_ROOTFS})

# Specify lookup methods for cmake
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

# Sometimes you also need this:
# set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)

# Specify raspberry triple
set(CROSS_FLAGS "--target=${TARGET_TRIPLE}")

# Specify other raspberry related flags
set(RASP_FLAGS "-D__STDC_CONSTANT_MACROS -D__STDC_LIMIT_MACROS")

# Gather and distribute flags specified at prev steps.
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} ${CROSS_FLAGS} ${RASP_FLAGS}")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} ${CROSS_FLAGS} ${RASP_FLAGS}")

# Use clang linker. Why?
# Well, you may install custom arm-linux-gnueabihf binutils,
# but then, you also need to recompile clang, with customized triple;
# otherwise clang will try to use host 'ld' for linking,
# so... use clang linker.
set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS ${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS} -fuse-ld=lld)

Answer 5

对于 Windows 主机，我强烈推荐本教程：：

• 下载并安装工具链
• 将 sysroot 与您的 RPi 包含/lib 目录同步
• 编译你的代码
• 使用 SmarTTY将可执行文件拖放到您的RPi
• 运行！

不多不少，不多不少！

可用于 Raspberry、Beaglebone、Cubieboard、AVR (Atmel) 等的预构建 GNU 工具链

Answer 6

我无法使用来自 git://github.com/raspberrypi/tools.git 的任何（相当过时的）工具链编译 QT5。配置脚本一直失败，出现“无法确定体系结构”错误以及包含目录的大量路径问题。对我有用的是使用 Linaro 工具链

http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2016.02/arm-linux-gnueabihf/runtime-linaro-gcc4.9-2016.02-arm-linux-gnueabihf.tar.xz

结合

https://raw.githubusercontent.com/riscv/riscv-poky/master/scripts/sysroot-relativelinks.py

未能修复 sysroot 的符号链接会导致未定义的符号错误，如下所述：为 raspberry pi 构建 Qt 库时出错 当我从 tools.git 尝试 fixQualifiedLibraryPaths 脚本时，这发生在我身上。http://wiki.qt.io/RaspberryPi2EGLFS中详细描述了其他所有内容。我的配置设置是：

./configure -opengl es2 -device linux-rpi3-g++ -device-option CROSS_COMPILE=/usr/local/rasp/gcc-linaro-4.9-2016.02-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf- -sysroot /usr/local/rasp/sysroot -opensource -confirm-license -optimized-qmake -reduce-exports -release -make libs -prefix /usr/local/qt5pi -hostprefix /usr/local/qt5pi

/usr/local/rasp/sysroot 是我的本地 Raspberry Pi 3 Raspbian (Jessie) 系统副本的路径，而 /usr/local/qt5pi 是交叉编译的 QT 的路径，也必须复制到设备。请注意，当您选择工具链时，Jessie 附带 GCC 4.9.2。

Answer 7

最初的问题已经在很久以前发布了，与此同时，Debian 在多体系结构支持领域取得了巨大进展。

Multiarch 是交叉编译的一项伟大成就！

简而言之，需要以下步骤来利用 multiarch 进行 Raspbian Jessie 交叉编译：

• 在您的 Ubuntu 主机上，在 chroot 或 LXC 容器中安装 Debian Jessie amd64。
• 启用国外架构armhf。
• 从 emdebian 工具库安装交叉编译器。
• 通过编写自定义 gcc 规范文件来调整交叉编译器（默认情况下它将为 ARMv7-A 生成代码）。
• 从 Raspbian 存储库安装 armhf 库（libstdc++ 等）。
• 构建您的源代码。

由于这是很多工作，我已经自动化了上述设置。你可以在这里读到它：

Raspbian 的交叉编译

Answer 8

我创建了一个示例存储库，它展示了如何使用 CMake 为 Raspberry Pi 4 进行交叉编译。它还包括工具链的安装和克隆根文件系统时所需的一些特殊步骤。原则上应该可以将它用于较旧的 Pis，但工具链可能是不同的：https ://github.com/spacefisch/raspberrypi-crosscompiling

Answer 9

有一个可用的 CDP Studio IDE 使得从 windows 和 linux 交叉编译和部署都非常简单，您可以在安装过程中选中 raspberry 工具链复选框。（PS。它具有 GPIO 和 I2C 支持，因此无需代码即可访问它们）

树莓派使用的IDE演示在这里： https ://youtu.be/4SVZ68sQz5U

您可以在此处下载 IDE：https ://cdpstudio.com/home-edition