使用 Docker 配置交叉编译环境

  1. 首先 安装 Docker
  2. 然后下载 ubuntu 作为基础镜像 sudo docker pull ubuntu:20.04
  3. 启动容器 sudo docker run -h aarch64 --name aarch64 -it ubuntu:20.04

最新版 ubuntu 22.04 的 libc6-dev-arm64-cross 为 2.35,与目标平台上的版本 2.28 不兼容,因此使用 20.04 版本的镜像。

安装交叉工具链

1apt update
2apt install gcc-aarch64-linux-gnu g++-aarch64-linux-gnu

编译裸机(bare-metal)程序时需要使用 aarch64-none-elf 版本的工具链,可以从 ARM官网 下载。

编译 Qt

安装依赖:

1apt install build-essential python3 python-is-python3 perl ruby wget xz-utils

从 Qt 官网的主页进入下载页面需要填写姓名、公司、邮箱、电话等信息,很麻烦。 可以直接从 download.qt.io 页面下载源码。

1wget https://download.qt.io/official_releases/qt/5.15/5.15.8/single/qt-everywhere-opensource-src-5.15.8.tar.xz
2tar xvf qt-everywhere-opensource-src-5.15.8.tar.xz
3cd qt-everywhere-opensource-src-5.15.8
4./configure -opensource -confirm-license -release -xplatform linux-aarch64-gnu-g++ -no-opengl
5make
6make install

配置交叉编译环境

如果该环境只用于进行交叉编译,为了方便使用,可以将 gcc 等符号链接到 aarch64-linux-gnu-gcc 上:

1#! /usr/bin/bash
2
3PREFIX="/usr/bin"
4PLATFORM="aarch64-linux-gnu"
5
6TOOLS=$(ls $PREFIX/$PLATFORM-*)
7
8for TOOL in $TOOLS
9do
10        NAME=${TOOL##*$PLATFORM-}
11        update-alternatives --install /usr/bin/$NAME $NAME $TOOL 100
12done
13
14# cc 和 cxx
15update-alternatives --install $PREFIX/cc cc  $PREFIX/$PLATFORM-gcc 100
16update-alternatives --install $PREFIX/cxx cxx $PREFIX/$PLATFORM-g++ 100

导出镜像

1sudo docker commit 8cae637c3cc0 aarch64-cross-platform
2sudo docker save -o aarch64-cross-platform.tar aarch64-cross-platform

遇到的问题

libc 版本不匹配

将编译生成的可执行文件拷贝到目标设备上运行,报错:

1/usr/lib/libc.so.6: version GLIBC_2.34 not found (required by demo)

目标设备上的 libc 运行时版本为 2.28,而交叉编译环境上的版本为 2.35:

1apt policy libc6-dev-arm64-cross
2libc6-dev-arm64-cross:
3  Installed: 2.35-0ubuntu1cross3
4  Candidate: 2.35-0ubuntu1cross3
5  Version table:
6 *** 2.35-0ubuntu1cross3 500
7        500 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu jammy/main amd64 Packages
8        100 /var/lib/dpkg/status

Ubuntu PackagesDebian Packages 下载对应版本的 deb 包并安装:

由于 Ubuntu Packages 上没有 2.28 版本的包,因此从 Debian Packages 上下载。
libc6-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deblibc6-dev-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb 的依赖项。

1wget http://ftp.cn.debian.org/debian/pool/main/c/cross-toolchain-base/libc6-dev-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb
2wget http://ftp.cn.debian.org/debian/pool/main/c/cross-toolchain-base/libc6-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb
3dpkg -i libc6-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb libc6-dev-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb
  • 这样降级后,可以正常编译 C 语言程序,但是 libstdc++ 依赖 libc,无法编译 C++ 程序。因此建议使用低版本的操作系统镜像。

编译 Qt 时的一些问题

./configure -opensource -confirm-license -release 产生错误 qmake: cannot execute binary file: Exec format error

因为编译 Qt 时需要编译生成 qmake,如果将 gcc 等软链接到了 aarch64-linux-gnu- 上,那么遍出来的 qmake 是 aarch64 架构的,无法在宿主机上运行。

需要将软链接改回 x86_64 架构:

1root@aarch64 # update-alternatives --config cxx
2There are 4 choices for the alternative cxx (providing /usr/bin/cxx).
3
4  Selection    Path                               Priority   Status
5------------------------------------------------------------
6  0            /usr/bin/aarch64-linux-gnu-g++      100       auto mode
7* 1            /usr/bin/aarch64-linux-gnu-g++      100       manual mode
8  2            /usr/bin/aarch64-linux-gnu-g++-11   100       manual mode
9  3            /usr/bin/g++-11                     80        manual mode
10  4            /usr/bin/x86_64-linux-gnu-g++       100       manual mode
11
12Press <enter> to keep the current choice[*], or type selection number: 4
13update-alternatives: using /usr/bin/x86_64-linux-gnu-g++ to provide /usr/bin/cxx (cxx) in manual mode
14

然后通过 -xplatform 选择交叉工具链进行编译:

1./configure -opensource -confirm-license -release -xplatform linux-aarch64-gnu-g++ -no-opengl
2make

-xplatform 的可选项在 qtbase/mkspecs 目录里查看

  • ERROR: The OpenGL functionality tests failed! 的问题可以通过添加 -no-opengl 解决,也可以安装对应架构的 libgl1-mesa-dev 包。
  • ERROR: Python is required to build QtQml. 的问题,可以通过安装 python-is-python3 解决。再次运行 ./configure 需要添加 -recheck-all 重新检查依赖。
  • BEGIN failed--compilation aborted at ..../generate.pl line 35. 的问题可以通过安装新版本的 perl 解决。
  • error: 'mimetype_database' was not declared in this scope 的问题可以通过安装新版本 perl, rubypython 解决。