Linux下搭建樹莓派交叉編譯環境

本學期選了嵌入式開發課程，所以第一步就是要準備環境。硬體環境自不必說，購買了樹莓派二代、sd卡，讀卡器、路由器、網線這些都是以前就有的。軟體環境的搭建包括如下幾步：

1.搭建虛擬機器Linux環境

2.燒錄樹莓派系統

3.在虛擬機器Linux環境中搭建本地開發與編譯環境

4.在虛擬機器Linux上搭建交叉編譯環境

5.開發一段簡單的程式，通過本地編譯後，再進行交叉編譯。之後將編譯好的程式放到樹莓派上執行進行測試。

具體步驟：

1.搭建虛擬機器Linux

理論上說，在windows環境下如果也能找到滿足要求的交叉編譯工具鏈，那麼也可以不裝Linux。但是考慮到windows環境下的工具比較難找，而且嵌入式系統本身也是基於Linux的特定版本，進行交叉編譯時在相容性上更不容易出現問題，所以還是需要先安裝一個Linux環境。我採用的是virtualbox虛擬機器軟體。virtualbox是一個輕量級的虛擬機器軟體，安裝起來比較方便，使用中也還算穩定。安裝過程很簡單，此處略過。在virtualbox中載入Ubuntu安裝映象檔案*.iso，啟動後安裝，過程略。

2.燒錄樹莓派的映像檔案，使之可以正常啟動。

根據手冊的說明，需要將從樹莓派官網下載的系統映像檔案raspbian-jessie.img 燒錄到sd卡上，以使樹莓派可以正常使用。在這裡我開始犯了一個錯誤。想到燒錄檔案，習慣性的採用了windows下的常用軟體ultraiso，燒錄完成後插到樹莓派上加電。沒有任何輸出，讓我一度不知道哪裡出錯。後來嚴格按照手冊裡說的Linux命令：sudo dd if=raspbian-jessie.img of=/dev/sdb bs=2M 進行燒錄，系統可以正常啟動了。

分析：ultraiso屬於檔案燒錄的性質，但其並不改變卡/磁碟的分割區結構。所以燒錄完的sd卡分割區格式不符合要求。而dd命令屬於塊資料輸出，在燒錄資料的同時也變更了sd卡的分割區格式。

此外，此步驟還發生了一點意外。開始我燒錄了一個不帶桌面的精簡版系統。當使用sudo apt-get install lxde命令新增桌面時，報空間不足，無法安裝。於是重新燒錄標準版，但啟動到一半時系統中斷宕機。在想不出理由的情況下，使用sudo fdisk刪除sd卡上所有分割區，重新燒錄，終於成功了。

系統啟動後，需要考慮的是主機與目標機的連線問題。樹莓派系統預設是開著ssh服務的。所以當用網線連線到路由器，並獲得ip後，用命令ssh pi@192.168.x.x是可以連線目標機的。但考慮到有圖形介面還是要更方便一些。於是安裝vnc服務，方法是命令：sudo apt-get install tightvncserver ，之後執行tightvncserver即開啟了vnc遠端桌面服務。此時用vnc用戶端工具即可進行視覺化操作。

3.在Linux下搭建本地開發環境

通常Linux的大多數發行版預設包含gcc等工具，但為了方便，我們也可以安裝eclipse的Linux版本。使用此類IDE工具可以提高開發效率。

方法是，在Linux下執行 sudo apt-get install eclipse

安裝完成後可以看到eclipse的啟動圖示。正常情況下可以順利啟動eclipse。此時的eclipse預設是Java開發環境，為了開發c程式，我們還需要增加一些外掛。方法是：在eclipse的help-install new software選單中指定網址：http://download.eclipse.org/releases/indigo ,選擇collaboration-Mylyn Context Connector: c/c++ Development，這樣就把開發c/c++專案的外掛安裝上了。之後還需要執行一下sudo apt-get install build-essential，把編譯環境需要用到的檔案裝上。就完成了本地開發環境的搭建。

正常啟動eclipse後，可以在new 選單中看到c/c++專案，如下圖

4.搭建交叉編譯環境

通常網上已有經過驗證的交叉編譯工具鏈，需要下載下來即可。首先安裝git工具：sudo apt-get install git，之後下載：git clone git://github.com/raspberrypi/tools.git

等待下載完成，即可看到包含了若干種類的編譯工具。我的Linux是64位元版本，所以使用gcc-linaro-arm-Linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin/arm-Linux-gnueabihf-gcc即可。

加入環境變數，編輯.bashrc檔案，在末尾加入export PATH=$PATH:$HOME/rpi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-Linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin

實驗例子，寫一段c程式碼

本地執行成功，之後進行交叉編譯：

arm-Linux-gnueabihf-gcc tst.c –o tst 生成tst執行檔案，傳輸到目標平台：

sftp pi@192.168.x.x 連線後，用put /home/xx/workspace/rr/tst /home/pi/tst

執行成功

5.直接使用eclipse進行目標平台編譯

使用手工方式(寫c程式碼、寫makefile檔案、手工編譯等)還是比較繁瑣的，另外也容易出錯。既然整合式開發環境可以編譯原生代碼，自然也可以進行交叉編譯。於是經過一番探索，完成了這個步驟。

首先在專案屬性的c/c++ Build的Settings選單中，點Manage Configurations，增加一項新設定(我這裡起名ARM)並啟用，修改GCC C Compiler和GCC C Linker中的命令，採用前面提到過的arm-Linux-gnueabihf-gcc。注意此處用了絕對路徑，因為之前加環境變數PATH是加到了bash.rc中，如果加到.profile中就不用這麼麻煩了。

之後，Project-Build All，成功。

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