一个arm64国产化工控机工程的移植总结

Posted 2022-12-05 李迟

去年开始移植工程到一国产工控机，直到最近才阶段性结束，至于后续的工作，暂时无安排，故抽时间写一下小结。

流水账

这个任务去年年中就开始了，但任务不是部门的，是同一产业园另一单位派过来的，领导只有一句话，叫我配合移植，于是和技术人员对接，断断续续至今。

当时是移植一个核心的工程，需在工控机上进行性能测试。在着手之前评估过，只要内存、CPU与当前 x86 的相当，程序运行的性能是可以保证的。但具体怎样还得实操过才行。

龙芯

去年4月份，拿到第一块板子，是龙芯的 2K，系统是 debian 10，编译器版本是 8.3 的，把源码拷贝到板子上编译并测试，性能稍弱一些，达不到要求。

5月份，拿到第二块板子，还是龙芯，这次是 3A，性能达到了要求，但这只是一个核心工程而已，其它工程暂无权限，于是就抽点时间，把玩一下板子（注：不是玩弄），毕竟，龙芯大名听闻已久，今日得见，必须趁机做点事。

保存时间超时：

hwclock -r
hwclock: Timed out waiting for time change.

内核：

# uname -a
Linux sancog 4.19.167-rc4.lnd.3-loongson-3 #1 SMP PREEMPT Tue Apr 13 11:38:18 UTC 2021 mips64 GNU/Linux

的确是 mips 架构。

查看发行版本：

# cat /etc/os-release 
PRETTY_NAME="Loongnix-Desktop GNU/Linux 20 (DaoXiangHu)"
NAME="Loongnix-Desktop GNU/Linux"
VERSION_ID=20
VERSION=20
VERSION_CODENAME=DaoXiangHu
ID=Loongnix
HOME_URL="https://www.loongnix.org/"
SUPPORT_URL="https://ask.loongnix.org/"
BUG_REPORT_URL="http://bugs.loongnix.org/"

查了一下DaoXiangHu，是指其产业园所在的稻香湖路。

飞腾

去年将结果上报领导后，以为没后文了，今年领导又叫我对接，这次是全部工程的移植，一度以为简单，就是在板子上编译一下就能跑了。结果前后持续了半年时间，一来部门的事太杂了，中间又有几个突击任务，上头已经发文并且规定了限期的那种。二来板子的软件配套又不全，像挤牙膏一样，一点一点的补充。

拿到板子后，还是先看编译器，是8.3版本的，之前对接时已经强调，编译器要用 4.8.5 版本。后来换了个板子，板子换了编译器。于是正式开始任务，找显示器，找 VGA 线，开机，是 CentOS7.6 的系统。

向组长申请权限，下载主程序，用 scp 拷贝到板子上编译，发现无法编译，虽然有 Makefile 文件，但用不了，只能用 eclipse 打开。于是删除代码返回板子，安装了 eclipse 后，能正常打开编译，编译发现缺少很多库，于是一一安装，或用 yum 安装，或到 github.com 下载源码编译安装，还稍改了一处调用 zip 库用的变量类型问题。

移植完主程序后，再移植 Qt 工程，板子上已经安装了 5.9.1版本，但没有QtCreator，用命令yum install -y qt-creator安装，但遇到依赖问题，于是用命令行编译qmake xxx.pro，但提示找不到WebEngine。于是删除代码返回板子，重新安装Qt库及 QtCreator 后，重新拷贝工程代码，在QtCreator配置了相关库的路径及编译器，由于Qt是基础源码编译，一定要将编译后的包放到源码编译时指定的目录，这样才能用新版本Qt编译。但Qt库却是用 gcc 8.3 版本编译的，稍作思考，认为关系不大。

复杂工程编译后，其它小工程就易如反掌了。但让整套系统工程运行起来却是件不容易的事。

首先从已有的在跑的工控机上拷贝运行目录到板子上，将其中的工程可执行文件替换掉，运行主程序后，发现数据库连接不上，于是在板子上启动mysql，再运行也连不上，原来是用户名密码数据库等没创建，于是一一创建之，由于是使用普通用户连接，因此需要提升其权限。再运行，发现打开不了串口，于是切换root权限运行程序，终于能跑了，但Qt工程用 root 权限运行提示错误，和QtWebEngineCore相关，而用普通用户却能正常。为让任务继续，就先抛开此问题。

但加载视频动态库时，出了问题，提示soap_base64o未定义。搜索工程代码发现的确只有声明没有定义，因为工程生成动态库，所以编译没有报错，于是继续反馈，拿到新的 soap 库再编译，能找到定义了，但又提示soap_new_REQUIRE_lib_v20890找不到，根据经验，是 soap 库版本有关，于是继续反馈，但那个版本已经很难找到源码了，而重新搞又要动到视频库代码，后来用了个不正道的招解决，即把现有代码旧的版本号改为新的库的版本号。这些和 onvif、gsoap 有关的东西，已经有五六年没接触了，当年一心搞技术，以至于忽略了一些必要的事，现在回首，很是感慨。

此后遇到的基本上是和业务相关的配置，因为拷贝的运行目录是生产环境的，和实验室测试环境有诸多不同，需根据条件逐一修改，比如串口设备名称、网口和网关路由，期间没少问同事，再加上自己理解，花费的时间也不少。
等界面启动后，查日志，没有什么大问题。于是从编译人员角色切换成测试人员角色，虽然此前观摩了正在执行测试作业的测试人员，但毕竟自己第一次接触和操作，完全不知如何下手，极像当年我第一次接触电脑，满怀敬畏之心，连键盘都不敢碰。于是多次询问测试人员，终于能自己单独测试一轮了，感觉自己又进步了一点，至少，从前是做周边接口，现在能编译主程序且对业务有了直观的认知。

小结

国产化替代，是符合时代潮流的，这里抛开很多因素不提，单从一个编码工具人角度思考。

如果要将当前的所有工程移植到龙芯上，底层驱动、外设厂家的库要重新移植——可能不仅仅是交叉编译那么简单。另外，我们的工程包括Qt框架，主工程及很多配套模块，都要移植，并且要经过大量测试。

而飞腾使用的是 arm 框架，部门有人有相关经验，相对来说会容易些。

至于开发环境及调试，不管哪个芯片的板子，都是会面临的，对开发人员都是一个不小的挑战。当然，这些可能不是我所能左右的了，仅作为一个风险点提出。

最后不得不提的是，事务在开始时要明确好责权和分工，最好是相关方都参与，最好有能拍板的领导在场。起初我认为事情简单：拿到板子，拉取工程代码，打开IDE，编译，运行，完毕。但实际上花了很多的时间，最主要的是环境的不同，有些事明显不归我做，但始终没有忘记自己的外包打工仔身份，所以不是该不该的问题，而是怎么把事做好，再者说，往好好想，能从中学习知识，亦非坏事。不管是当初没有确认好，还是不同层面人的认知和理解不同，无论怎样，最终还是完成任务。

从这次任务中了解、学习或研究到的：

• 平生首次接触了龙芯，日后不知有没有机会再碰到。
• 初步接触了业务，做了些测试工作。
• 研究了开机自动启动脚本，并研究如何开机只显示Qt程序（而不是登陆界面）。
• 再次接触了 gsoap，并测试了 onvif。
• 了解了不同系统的 GCC 宏定义，并据此完善代码匹配不同系统。

文中涉及的知识点

查看CPU信息：

cat /proc/cpuinfo 

查看系统发行版本：

cat /etc/os-release 

判断大小端代码示例：

（小端：低位在低地址）
#include <stdio.h>

// 判断是否小端
// 1：小端 1：大端
int isLittelEndian()

    union w
    
        int a;
        char b;
     c;
    c.a = 1;
    return (c.b == 1);


int main(void)

    int little = isLittelEndian();
    printf("endian: %s\\n", (little==1) ? "little" : "big");

    return 0;

双网卡路由：

添加静态路由：
sudo route add -net 172.18.18.0/24 gw 172.18.18.1 eth0
添加默认网关：
route add default gw 192.168.1.254 dev eth1

用gsoap生成onvif相关代码，要用到soap的库，也会用到gsoap生成代码，还会用到soap的代码，不同版本的gsoap，生成的代码不尽相同——甚至不相容。