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如何移植开源软件到嵌入式Linux系统

2019-07-12 23:37发布

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我们知道，在PC机Linux上，安装开源软件，一般来讲，大多是如下几个步骤就搞定了。
tar -xzf  open_source_software.tar.gz
cd       open_source_software
./configure
make 
make install


但是，如果要将开源软件移植到嵌入式Linux单板上运行，情况却略有不同。
本文就来说说这项工作如何进行。不当之处，还请大家斧正。


其实，无论是在PC机Linux上安装开源软件，还是将开源软件移植到嵌入式Linux单板上，其操作过程，在本质上是完全相同的。只是在PC机Linux上，各项事宜默认就得到了正确的组合。而对于嵌入式Linux单板，我们则需要明确地为这些事宜构造正确的组合。下面，我们就来看看具体的移植过程。


一、在PC机Linux上安装合适的交叉编译工具链。
这一步很简单，一般就是将工具链的压缩包解压到某个路径下，就完成了安装。
我们这里假设目标单板是arm处理器，运行Linux系统，
用的工具链是arm-linux-gcc-3.4.1，工具链安装路径是/opt/arm-linux-gcc-3.4.1。
并且，为了使用方便，我们已经将/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/bin目录添加到PATH环境变量中了。这样就可以直接使用arm-linux-gcc、arm-linux-ld等命令了。
如果不这样做的话，后面使用/设定编译器时，就得用/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/bin/arm-linux-gcc了。


二、开源库的移植
由于有些开源应用程序本身又依赖于一些开源库。因此，我们的移植步骤是，先移植开源库，再移植开源应用程序。不然的话，开源应用程序的编译就会成问题。
因此，这里先介绍开源库的移植。
库的移植，其实就是对工具链自带的库进行了扩充。
例如，假设上述arm工具链的stdio.h文件路径为/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/include/stdio.h
那么，我们移植完开源库之后：
/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/include/下面就会多出一些头文件。
/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/lib/下面就会多出一些.a文件或.so文件。
当然，凡是单板上用到的/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/lib/下面的.so文件，不管是工具链自带的，还是我们移植的，都需要拷贝到单板的根文件系统的/usr/lib/目录中。


好了，下面说说具体移植步骤。
假设我们已经获取并解压了开源库的源码包，并且在shell中已经进入了源码包的根目录。接下来的工作，分三步进行。
1. 配置
注意，这是最关键的一步。在这一步中，我们要指定诸如目标单板的操作系统、CPU、工具链等信息。
如何指定这些信息呢，不同的软件可能会有相同。我们如果不熟悉，就需要仔细阅读源码包中附带的诸如README、INSTALL等文件。这些文件会告诉我们，如何指定这些信息。
 一般来讲，常见的配置方法，是通过 ./configure 命令进行。当然，有些开源包，可能叫./config或其他名字。这并不重要。 这些configure通常都是很大的shell脚本，应该都是用自动化工具生成的。因此，我们不用费力去读他的内容。 以opensll为例。配置命令为：
./config --prefix=/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/  linux-elf:arm-linux-gcc
这就指定了目标类型是linux-elf，工具链是arm-linux-gcc。
安装路径是：/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/。注意，这个路径是交叉工具链include目录及lib目录的父目录。因为头文件及编译后的库文件，需要分别安装到include与lib目录中。
当然，在配置命令中，我们还可以指定其他选项，以做进一步的定制。
一般来讲，可以通过  ./configure  --help 命令查看所支持的可定制选项。
该命令会输出所支持的各种选项，选项的含义，以及默认是否打开等信息。


 当然，对于opensll来说，这里是用./config --help 命令。
如果这一步失败，通常是编译系统依赖的某个工具没找到。这个好办，安装一下就是了。

2. 编译
这就简单了，一般来说，一个make命令搞定


3. 安装
这就简单了，一般来说，一个make install命令搞定
对于本例来说，由于指定了安装路径为：--prefix=/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/
因此，头文件（例如，openssl/ssl.h）及编译后的库文件（如libcrypto.a  libssl.a），会分别被安装到/opt/arm-linux-gcc-3.4.1/include 与 /opt/arm-linux-gcc-3.4.1/lib目录中。这样一来，就相当于扩充了/opt/arm-linux-gcc-3.4.1自带的库。接下来，就可以编译使用了opensll的开源应用程序了。


三、开源应用程序的移植
假设我们已经获取并解压了开源应用程序的源码包，并且在shell中已经进入了源码包的根目录。接下来的工作，也分三步进行。
1. 配置
和开源库的移植类似。在这一步中，我们要指定诸如目标单板的操作系统、CPU、工具链等信息。
如果不熟悉，同样需要需要仔细阅读源码包中附带的诸如README、INSTALL等文件。这些文件会告诉我们，如何指定这些信息。
以e2fsprogs-1.42.5为例。配置过程如下（可能相对传统一点）：
mkdir release
cd release/
../configure --host=arm-linux CC=arm-linux-gcc 
当然，我们同样可以带上更多的参数，做更多的定制。
 例如，带上参数 LDFLAGS=-static从而指定静态链接。
如果这一步失败，有两个原因： a). 编译系统依赖的某个工具没找到。这个好办，安装一下就是了。 b). 开源应用程序的某个功能项所依赖的某个开源库没有找到。 这种问题，有两个解决办法： 一是移植此开源库，按照前面的方法； 二是通过 --disable-funcname关闭此功能项，如果确实用不到该功能项的话。
2. 编译
这就简单了，一般来说，一个make命令搞定


3. 安装
这一步，需要将上述编译出的可执行文件、程序运行需要用到的配置文件、程序运行需要用到的所有动态库文件（无论是工具链自带的库文件，还是我们移植的库文件），都拷贝到单板的根文件系统的相应的目录下就行了。
例如，
库文件拷贝到/usr/lib/目录中。
配置文件拷贝到/etc/下面合适的路径中。
可执行文件拷贝到/bin或/usr/bin等目录中。


这一步，自己写点脚本来完成可能更合适。
因为即使在第1步中，已经指定了安装目录为单板的根文件系统。
make install命令也未必好用，他可能会安装过多的东西(如man手册页等，单板上并不需要)，或者某些文件安装的路径未必正确，或者不会安装相应的库文件。

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