基于FS4412嵌入式系统移植 glib库的交叉编译与移植

Posted 2020-07-11 andylauren

今天和大家分享一下glib库的交叉编译过程和如何对程序进行编译以及运行。

glib库的移植资料比较少，比较零散，这里我就写一下亲自移植的过程，和大家分享一下。按照我的过程移植应该是不会有问题，如果遇到了问题可以留言联系我，一起讨论研究。

这里需要强调一下：libc、glibc、glib是不同的库！


glibc和 libc 都是 Linux 下的 C 函数库，而glib是GTK+的基础库 
libc 是 Linux 下的 ANSI C 函数库；glibc 是 Linux 下的 GUN C 函数库。 


具体的区分与概念可以参考：http://user.qzone.qq.com/452215612/2

先说一下我的上位机环境：

PC：XP sp3，深度完美 纯净标准版
虚拟机： VMware® Workstation，版本：9.0.2 build-1031769
ubuntu：12.04

在之前我已经在ubuntu上安装过glib2.0.6，并做了一些数据结构相关的教程，有兴趣的可以参考以下博文：http://blog.csdn.net/andylauren/article/category/6219334

开发板环境：

FS4412开发板：采用三星ARM Exynos 4412四核处理器，Linux3.14内核版本，Uboot 2013.03，gcc-4.6.4交叉编译链

我们最终目的是在我们的开发板上能够执行使用了glib库的可执行文件。

要达到这个目的我们需要几个步骤：

1、需要使用交叉编译链交叉编译glib库；

2、将生成的动态库加入到文件系统的lib目录中；

3、使用交叉编译出来的glib库，交叉编译.c文件，然后在开发板中执行文件；

安装前准备：

glib源码包下载地址：http://ftp.gnome.org/pub/gnome/sources/glib/2.24/

这里我们使用的是glib-2.22.5.tar.gz 

libffi源码包下载地址：https://www.sourceware.org/libffi/

libffi是glib的依赖库，所以需要先交叉编译这个库，我们使用的是libffi-3.2.1.tar.gz 

pkg的安装：
pkg-config是一个很好的文本替换命令，主要用于编译命令上，用法下文会详细介绍
安装：apt-getinstall pkg-config

第一步：交叉编译glib库

在交叉编译glib前我们需要先交叉编译glib的依赖库libffi

1、libffi的安装
ffi是glib依赖的一个库，在交叉编译以前需要先交叉编译libffi
首先安装pc上的开发使用命令libffi-dev
键入：apt-getinstall libffi-dev    这一步为了解决configure时出现的问题，后文有介绍。
将libffi-3.2.1.tar.gz甩入ubuntu中
解压缩源码，并建立安装路径
这个没什么好看的，直接开始配置操作
键入：CC=arm-linux-gcc ./configure --prefix=/home/linux/glib/ffi/ --host=arm-linux
应该不会遇到任何问题，然后就会生成我们需要的Makefile文件。
然后就是三部曲中的
make
make insall
为了更好地在编译时使用自定义安装路径里的库，我们使用pkg-config来辅助我们编译glib，但要运行pkg-config，首先需要制作xx.pc文件：
我们先来到安装目录下的lib/pkgconfig目录下，里面有一个libffi.pc文件，由于这个库是给arm用的，所以我习惯在文件名后加上-arm：cp libffi.pc libffi-arm.pc
然后将libffi-arm.pc拷贝到/usr/local/lib/pkgconfig/下：cp libffi-arm.pc /usr/local/lib/pkgconfig/
这样pkg-config命令就可以识别到这个文件，大家可以先键入pkg-config --cflags libffi-arm看看会打印出什么呢？
-I/home/linux/glib/ffi/lib/libffi-3.2.1/include 
这就是我们在交叉编译时需要用到的头文件路径。

2、交叉编译glib库

跟一般的安装一样，开始使用configure生成Makefile：
解压glib-2.22.5.tar.gz得到glib-2.22.5源码包目录。
先在glib-2.22.5目录下创建cache文件：gedit arm-linux.cache
然后在文件中输入：
glib_cv_stack_grows=no
glib_cv_uscore=no
ac_cv_func_posix_getpwuid_r=yes
ac_cv_func_posix_getgrgid_r=yes
glib_cv_have_qsort_r=no


运行configure的时候会从cache文件中读入配置，再将配置的log写入此文件
键入命令：CC=arm-linux-gcc ./configure --prefix=/home/linux/glib/glib-2.22/ --host=arm-linux --cache-file=arm-linux.cache

应该不会遇到任何问题，并生成了Makefile文件。

然后在glib目录下创建glib-2.22文件夹，用于保存生成的glib库文件。

然后就是三部曲中的
make
make insall

这个时候就会在glib-2.22文件夹下看到交叉编译好的glib库文件。里面会有bin，include，lib，share四个文件夹，分别有我们编译和运行时的文件和库。

第二步：将生成的动态库加入到文件系统的lib目录中

现在我们需要将编译好的glib动态库放到nfs文件系统的lib目录下，这样我们的程序在开发板上执行的时候就可以调用glib动态库了。

我们输入命令cp /home/linux/glib/glib-2.22/lib/libglib-2.0* /nfs/rootfs/lib/
这里我们将glib的所有库都拷贝到了nfs中，包括静态库，这是不必要的，我们只需要拷贝动态库就可以了。

其中文件libglib-2.0.so是一个硬链接，所以我们直接拷贝这个文件就会在nfs中得到一个库的副本文件。正确的做法是拷贝libglib-2.0.so.0.2200.5文件，并做两个硬链接到这个文件，连接文件分别是libglib-2.0.so.0和libglib-2.0.so。

其实正确的做法是使用cp -a命令，其中的-a参数相当于-dpR,保持文件的连接(d),保持原文件的属性(p)并作递归处理(R)，所以应该输入：
cp -a /home/linux/glib/glib-2.22/lib/libglib-2.0* /nfs/rootfs/lib/
然后在删除静态编译库文件 libglib-2.0.la
rm  /home/linux/glib/glib-2.22/lib/libglib-2.0.la

第三步：使用交叉编译出来的glib库，交叉编译.c文件，然后在开发板中执行文件

我们现在拥有了glib的交叉编译库，而且在nfs文件系统中也有了动态库，我们需要使用一下这个库编译一个有glib函数的.C文件，并在开发板上运行起来。

我们从http://blog.csdn.net/andylauren/article/category/6219334中选择一个.c文件来作为我们的源程序，然后我们需要知道一些编译时的参数，比如头文件路径的设置，库文件路径的设置，在编译时使用 -I加上路径来表示头文件的路径，-L表示库文件的路径。

在ubuntu上我们编译glib库文件时使用的方法是gcc xxx.c -o xxx -lglib-2.0 这里的-o后面是生成的目标文件名，不是必须要的，如果不加会生成a.out文件，-l后面是我门使用的库文件名，是去掉了lib开头的库文件名，这里为什么我们没有使用-I -L呢，因为我们已经把这些文件放到了系统默认路径中，编译的时候会自动去默认路径下找相应的文件。交叉编译的时候我们也需要对应的书写编译命令，这里我先把命令写出来，然后在讲解，编译命令如下：

arm-linux-gcc GTree.c -o gtree-arm -I/home/linux/glib/glib-2.22/include/glib-2.0 -I/home/linux/glib/glib-2.22/lib/glib-2.0/include -L/home/linux/glib/glib-2.22/lib -lglib-2.0

其中arm-linux-gcc是交叉编译用的gcc，还有一个arm-none-linux-gnueabi-gcc命令，其实和它一模一样的，后边我们会对他进行讲解；

GTree.c 是我们要编译的源码文件，-o gtree-arm我们要生成的目标文件；

-I/home/linux/glib/glib-2.22/include/glib-2.0 -I/home/linux/glib/glib-2.22/lib/glib-2.0/include我们头文件路径；

-L/home/linux/glib/glib-2.22/lib我们库文件路径；

  -lglib-2.0我们调用的库文件；

然后我们将生成的gtree-arm文件复制到nfs文件系统目录中，cp gtree-arm /nfs/rootfs

将开发板设置为nfs挂载，然后我们启动开发板，运行./gtree-arm，哈哈看到运行结果了，和电脑上的运行结果一样，表示我们移植成功了。

[root@farsight ]# ls
a.out              fs4412_led_app     mnt                sys
bin                fs4412_led_drv.ko  proc               tmp
dev                lib                root               usr
etc                linuxrc            sbin               var
[root@farsight ]# ./a.out 
12345
[root@farsight ]# ls
a.out              fs4412_led_drv.ko  proc               usr
bin                gtree-arm          root               var
dev                lib                sbin
etc                linuxrc            sys
fs4412_led_app     mnt                tmp
[root@farsight ]# ./gtree-arm 
BEGIN:
************************************************************
Now the tree:
Key:    0               Vaule:  zero
Key:    1               Vaule:  one
Key:    2               Vaule:  two
Key:    3               Vaule:  three
Key:    4               Vaule:  four
Key:    5               Vaule:  five
Key:    6               Vaule:  six
Key:    7               Vaule:  seven
Key:    8               Vaule:  eight
Key:    9               Vaule:  nine
The tree should have '10' items now.            Result: 10.
The height of tree is '4' now.
Now the vaule of '3' should be '3333' now.
Key:    0               Vaule:  zero
Key:    1               Vaule:  one
Key:    2               Vaule:  two
Key:    3               Vaule:  3333
Key:    4               Vaule:  four
Key:    5               Vaule:  five
Key:    6               Vaule:  six
Key:    7               Vaule:  seven
Key:    8               Vaule:  eight
Key:    9               Vaule:  nine
Now the vaule of '3' should be '3333' now[lookup].
The key '3' has been found and removed now.
Now the vaule which should be removed of '3' should be '(null)' now[search].
Now the tree look like:
Key:    0               Vaule:  zero
Key:    1               Vaule:  one
Key:    2               Vaule:  two
Key:    4               Vaule:  four
Key:    5               Vaule:  five
Key:    6               Vaule:  six
Key:    7               Vaule:  seven
Key:    8               Vaule:  eight
Key:    9               Vaule:  nine

************************************************************
DONE
[root@farsight ]# 

第一次移植血泪史：
下面我来讲一下我这次移植的过程中遇到的问题，可以说是一步一个砍，十步一个坑，坑里还有水，水里还有丁，进去就没影。感觉就像是体验了一次西天取经的99，81难一样。

首先在网上根本就找不到一个完整的glib移植的教程，有的也只是只言片语，我就这里摸索着前进。

第一劫：版本选择

首先我想我的ubuntu上安装的是glib2.0.6，那么我也是用这个进行移植吧，然后我就开始解压，配置./configure，然后遇到了根本找不到答案的问题，

checking for extra flags to get ANSI library prototypes... configure: error: cannot run test program while cross compiling

在网上根本找不到相应的解决办法，甚至于帖子都没有，没办法，我就换了版本，glib2.0.7，glib2.12，都是这样，都来我试着读了一下，意思是某个测试文件不能在交叉编译环境中运行，真的不知道是什么情况，我觉得应该，glib低版本和交叉编译链或者编译环境不匹配，或者低版本不支持交叉编译。

好，我换了最新版的glib2.48，报错缺少zlib的lib和头文件，换了多个版本，从glib2.32到glib2.28都是这样，最后我在网上找到一个帖子说glib-2.23开始就需要zlib，也就是我还需要交叉编译zlib，我想了想，这个zlib还不知道会遇到什么险阻，放弃最新版，反正我不是处女座，只要有个好用的库就可以了，不需要是最新的。然后就在2.23之后的版本选择了2.22.5版本。

这里我只是写了不到100字，但是应该能想象到我在做的时候一次次地下载，然后倒入ubuntu虚拟机，然后xvf解压，然后./configure，然后看着各种错误是的心情，我下载实验的版本不少于20个，很是崩溃。

第二劫：下载网址与autoconf

在开始的时候我通过他们提供的官方下载网址下载源码包，但是有的源码包中有configure文件，而有的只有configure.ac文件，这个configure.ac文件是需要autoconf工具去生成configure的，我怕我选择的版本有问题，所有特意安装了autoconf工具去生成configure。

这个时候问题又来了，autoconf工具生成configure过程中有报错，我的天啊，真是一波未平一波又起，但是我不打算进行问题嵌套处理，我就放弃了使用autoconf，然后我去找其他的下载源码包网站，终于我找到了一个网站，提供所有都带有configure文件的源码包，也就是我上面贴出来的那个网址。

当我遇到为了解决一个问题而去解决另一个问题的时候，我在想cpu进行中断嵌套的时候是一种什么心情呢？一定很崩溃，怪不得A9以后就不支持中断嵌套了呢。

第三劫：交叉编译参数

其实我也只是一个初学者，在学习的时候就使用的都是老师给配置好的环境，只要一个gcc都搞定，哪里用自己去找头文件，库文件。接触到了交叉编译之后这是一个过不去的坎，必须要能够自己指定头文件和库文件路径，这一劫还算是比较好过的，毕竟是基础知识，网上资料教程很多。

最后我在补充一个我自己发现的知识，那就是arm-linux-gcc和arm-none-linux-guneabi-gcc其实是同一个东西。

我们使用which arm-linux-gcc

看到/home/linux/sys/gcc-4.6.4/bin/arm-linux-gcc

说明arm-linux-gcc指向交叉编译链里的bin文件夹下的arm-linux-gcc

然后我们使用arm-linux-gcc -v

linux@ubuntu:~/16021/glibDemo$ arm-linux-gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=arm-linux-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/home/linux/sys/gcc-4.6.4/bin/../libexec/gcc/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/4.6.4/lto-wrapper
Target: arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi
Configured with: /work/builddir/src/gcc-4.6.4/configure 
--build=i686-build_pc-linux-gnu 
--host=i686-build_pc-linux-gnu 
--target=arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi 
--prefix=/opt/TuxamitoSoftToolchains/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/gcc-4.6.4 
--with-sysroot=/opt/TuxamitoSoftToolchains/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/gcc-4.6.4/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/sysroot 
--enable-languages=c,c++ 
--with-arch=armv6zk 
--with-cpu=arm1176jzf-s 
--with-tune=arm1176jzf-s 
--with-fpu=vfp 
--with-float=softfp 
--with-pkgversion='crosstool-NG hg+default-2685dfa9de14 - tc0002' 
--disable-sjlj-exceptions 
--enable-__cxa_atexit 
--disable-libmudflap 
--disable-libgomp 
--disable-libssp 
--disable-libquadmath 
--disable-libquadmath-support 
--with-gmp=/work/builddir/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/buildtools 
--with-mpfr=/work/builddir/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/buildtools 
--with-mpc=/work/builddir/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/buildtools 
--with-ppl=/work/builddir/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/buildtools 
--with-cloog=/work/builddir/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/buildtools 
--with-libelf=/work/builddir/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/buildtools 
--with-host-libstdcxx='-static-libgcc -Wl,-Bstatic,-lstdc++,-Bdynamic -lm' 
--enable-threads=posix 
--enable-target-optspace 
--without-long-double-128 
--disable-nls 
--disable-multilib 
--with-local-prefix=/opt/TuxamitoSoftToolchains/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/gcc-4.6.4/arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi/sysroot 
--enable-c99 
--enable-long-long
Thread model: posix
gcc version 4.6.4 (crosstool-NG hg+default-2685dfa9de14 - tc0002) 

好了我们使用arm-none-linux-guneabi-gcc -v

与上面的返回一样，所有的路径都是一样的，最主要的是Target: arm-arm1176jzfssf-linux-gnueabi，目标都是一模一样的，所以以后我们在需要使用arm-none-linux-guneabi-的时候我们只需要使用arm-linux-就可以。