移植Eigen库到SylixOS下及使用方法

Posted 2020-10-25

1. 开发环境

宿主机：Windows 7 
集成开发环境：Real-Evo IDE 3.5.3 
虚拟机：Ubuntu 
目标机：x86

2. Eigen简介

Eigen是一个提供了线性代数、矩阵、向量操作等运算的C++库，其中包含了很多算法。Eigen的License是MPL2，支持多平台。 
Eigen使用提供源码的方式给用户使用，在使用时只需要包含Eigen的头文件即可进行使用。之所以采用这种方式，是因为Eigen采用模板方式实现，由于模板函数不支持分离编译，所以只能提供源码而不是动态库的方式供用户使用，不过这也更方便用户使用和研究。 
Eigen包含一个核心模块和多个附加模块，每一个模块都有相对应的头文件，如果需要用到其中的模块，只需要包含相对应的头文件即可。为了方便用户使用，源码中提供了Dense以及Eigen两个头文件，用户代码包含这两个头文件即可访问多个模块。 
需要的头文件和功能如下表所示。 

3. 资源获取

一般的，可以通过官方网站获取要移植的第三方件的资源。Eigen的下载地址为Eigen官网。 
本篇中使用的Eigen版本为eigen-3.3.4，下载后解压文件如下图所示。 

4. Linux平台编译及安装

Eigen在编译的过程中并不生成库文件，只会生成头文件，因此在编译的过程中不会产生目标文件。具体的操作步骤参考Eigen源文件中的INSTALL文件。Eigen工程使用的编译工具是cmake，使用cmake编译之后会生成Makefile文件，编译步骤如下图所示。 

在执行cmake编译之后，会在源码目录下生成Makefile，执行make install命令则会生成相应的头文件并安装到执行cmake命令时指定的路径下，操作步骤如下图所示。 
 
安装路径下的内容如下图所示。 
 
在使用Eigen时，只需要包含Eigen目录下相应的文件即可。

5. SylixOS平台编译

由于Eigen库在编译时并不生成库文件，只是生成对应的头文件。且RealEvo-IDE不支持cmake操作，因此SylixOS无需编译，可直接将Linux平台安装生成的文件拷贝使用。在实际使用时，只要包含相对应的头文件即可。

6. Eigen库使用

6.1 创建APP工程 
创建SylixOS APP工程，操作如下图所示。 
 
新建include目录，然后将在Linux下安装生成的eigen3文件夹拷贝到SylixOS APP工程的include目录下，工程结构如下图所示。 
 
在Eigen源码目录中的doc/examples/目录下提供了测试代码，本例中的代码即是其中的测试代码。 
6.2 修改eigenTest.mk 
修改eigenTest.mk文件，包含Eigen头文件路径，操作如下图所示。 
 
在测试过程中，在编译Eigen源码目录中的doc/examples/目录下的Cwise_erf.cpp、Cwise_erfc.cpp、Cwise_lgamma.cpp这三个测试文件会报错。可通过修改eigenTest.mk解决，解决方法如下图所示。 

关于在运行Eigen源码目录中的doc/examples/目录下的matrixfree_cg.cpp会导致系统死机的原因是由于线程栈溢出导致的，具体解决方法可通过增加线程栈大小解决，关于如何修改线程栈大小可参考《SylixOS应用开发手册》的线程管理章节。 
通过修改eigenTest.mk查看出错原因，操作如下图所示。 
 
6.3 部署运行 
编译部署到SylixOS后，运行结果如下图所示。