Win10 Bash搭建嵌入式Qt开发平台

在Windows下利用mingw进行一些简单程序的编译还行，但是路径问题以及工具链的制作问题，总是会遇到麻烦，不如安装个虚拟机好用。曾试着在windows下编译下qt，后来坑太多果断放弃。自Win10推出ubuntu bash后，算是为在widows系统下开发运行linux程序带来了可能，我这里就试着在WIN10 bash下搭建了一个嵌入式qt的开发平台。WIN10 bash与在虚拟机上安装个ubuntu一样，都是同一套系统API，彼此兼容（有一些特殊设备bash未提供），不同之处在于，bash运行更高效，可以秒开，而且占用系统资源和空间更少，缺点是没有图形化界面。
WIN10 bash功能的打开参见https://jingyan.baidu.com/article/e73e26c0be8b6624adb6a7ba.html。
下面讲一讲怎么在win10 bash上搭建开发环境的一个示例。

一、编译Qt与tslib

首先下载Qt与tslib。Qt从官网上下载即可，这里选用4.8.7版本。tslib可以通过git下载，打开Win10 bash，通过 apt-get install git安装git软件后，通过 git clone https://github.com/kergoth/tslib下载tslib软件包。
安装几个软件包。

sudo apt-get install automake
sudo apt-get install autogen
sudo apt-get install autoconf
sudo apt-get install libtool
sudo apt-get install pkg-config

安装交叉编译工具。

sudo apt-get install g++-arm-linux-gnueabihf

开始编译tslib。

cd tslib
./autogen.sh
./configure  --prefix=/usr/local/tslib --host=arm-linux-gnueabihf ac_cv_func_malloc_0_nonnull=yes --cache-file=arm-linux.cache
make 
make install

其中，–prefix指定了tslib编译后安装的目录，–host指定了编译后运行所在的系统类型。
接着编译Qt。cd 到 qt-everywhere-opensource-src-4.8.7/mkspecs/qws 目录下，这里只有 linux-arm-gnueabi-g++ 的目录（我们的编译器选用的为gnueabihf），通过 cp linux-arm-gnueabi-g++ linux-arm-gnueabihf-g++ -r拷贝个新的目录出来，然后修改 linux-arm-gnueabihf-g++/qmake.conf 文件的内容如下。

include(../../common/linux.conf)
include(../../common/gcc-base-unix.conf)
include(../../common/g++-unix.conf)
include(../../common/qws.conf)

QT_QPA_DEFAULT_PLATFORM = linuxfb
#QMAKE_INCDIR += /usr/local/tslib/include
#QMAKE_LIBDIR += /usr/local/tslib/lib

# modifications to g++.conf
QMAKE_CC                = arm-linux-gnueabihf-gcc -lts
QMAKE_CXX               = arm-linux-gnueabihf-g++ -lts
QMAKE_LINK              = arm-linux-gnueabihf-g++ -lts
QMAKE_LINK_SHLIB        = arm-linux-gnueabihf-g++ -lts

# modifications to linux.conf
QMAKE_AR                = arm-linux-gnueabihf-ar cqs
QMAKE_OBJCOPY           = arm-linux-gnueabihf-objcopy
QMAKE_STRIP             = arm-linux-gnueabihf-strip

load(qt_config)

回到 qt-everywhere-opensource-src-4.8.7 目录下，创建一个脚本，这里命名为 autoconfig.sh，其内容如下。

#!/bin/sh
./configure \
-opensource \
-confirm-license \
-release -shared \
-xplatform qws/linux-arm-gnueabihf-g++ \
-little-endian \
-host-little-endian \
-embedded arm \
-force-pkg-config \
-optimized-qmake \
-pch \
-qt-sql-sqlite \
-qt-libjpeg \
-qt-zlib \
-qt-libpng \
-qt-freetype \
-no-opengl \
-no-sse2 \
-no-openssl \
-no-nis \
-no-opengl \
-no-cups \
-no-glib \
-prefix /usr/local/qt4.8.7 \
-no-xcursor -no-xfixes -no-xrandr -no-xrender \
-no-separate-debug-info \
-no-qt3support \
-no-iconv -nomake tools -nomake tests \
-qt-mouse-tslib \
-I /usr/local/tslib/include \
-L /usr/local/tslib/lib

exit

运行这个脚本，然后 make && make install 完成Qt的编译与安装。

二、配置开发板

我们编译好了Qt与tslib的库，总要找个板子测试一下。这里我选用一块 cortex-a9 的开发板，uboot与linux内核文件选用开发板光盘中的，文件系统选用 linaro 网站上一个ubuntu12.04版本的系统，链接https://releases.linaro.org/archive/12.04/ubuntu/precise-images/ubuntu-desktop/linaro-precise-ubuntu-desktop-20120426-119.tar.gz 。选用ubuntu的好处在与安装一些软件包比较方便，直接 apt-get 就行了。通过 mfgtool 工具将 uboot，内核，文件系统烧写到开发板上后，启动系统。在终端，通过 echo false > /etc/X11/default-display-manager命令来取消桌面，使开发板屏幕系统启动后默认进入终端界面。因为感觉嵌入式设备要桌面没啥用，也浪费资源。
通过 apt-get install openssh-server安装 ssh-server 服务，我们可以开始接下来的操作了。

2.1 安装tslib

进入 /usr/local/tslib 目录，ls 查看如下。

root@NOTE:/usr/local/tslib# ls
bin  etc  include  lib

将 bin 目录下的文件拷贝到开发板的 /usr/bin 目录下，将 etc 目录下的文件拷贝到开发板的 /etc 目录下，将 lib 目录下的文件拷贝到开发板的 /usr/lib 目录下。这里拷贝文件建议用 scp 命令，拷贝软链接建议用 rsync -l。

2.2 安装qt库

进入 /usr/local/qt4.8.7 目录，ls 查看如下。

root@NOTE:/usr/local/qt4.8.7# ls
bin  demos  examples  imports  include  lib  mkspecs  plugins  tests  translations

将 lib 目录下的所有文件拷贝到开发板的 /usr/lib 目录下，将 plugins 目录拷贝到开发板的 /usr 目录下。

2.3 配置环境变量

将下面的内容添加到开发板 /etc/profile 文件中。

export TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event0
export TSLIB_CONFFILE=/etc/ts.conf
export TSLIB_PLUGINDIR=/usr/lib/ts
export TSLIB_CALIBFILE=/etc/pointercal
export TSLIB_CONSOLEDEVICE=none
export TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb0

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export QT_QWS_FONTDIR=/usr/lib/fonts
export QWS_MOUSE_PROTO=tslib:/dev/input/event0
export QWS_DISPLAY=linuxfb
export QT_QPA_PLATFORM_PLUGIN_PATH=/usr/plugins
export QT_QPA_PLATFORM=linuxfb:fb=/dev/fb0
export QT_QPA_FONTDIR=/usr/lib/fonts

重启开发板上的系统，即完成了qt库与tslib库的安装，运行 ts_calibrate 命令可以进行触摸屏的校准。

三、安装Qt Creator

qtcreator安装在W10 bash里，由于其只是一个终端，没有 X server，这里在win10系统里安装一个Xming软件，在win10系统里显示 bash 的 X GUI。先下载 qtcreator 的软件包，链接http://download.qt.io/official_releases/qtcreator/3.1/3.1.2/qt-creator-opensource-linux-x86_64-3.1.2.run 。安装时现在win10系统中打开Xming软件，然后在bash中执行 DISPLAY=:0 ././qt-creator-opensource-linux-x86_64-3.1.2.run命令，安装界面会显示在windows系统上，如图所示。

按照默认设置一路点击next安装即可。

四、编译gdb

qtcreator使用调试功能，gdb是必不可少的。这里gdb是用来调试开发板上的应用，所以跟qt库一样，需要我们自己编译。从 http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/ 上下载gdb-7.7.1.tar.gz(参照bash上的gdb版本)源码包。解压后进入gdb-7.7.1目录，先通过apt-get install python2.7-dev安装python2.7-dev开发包，然后执行./configure --host=x86_64-linux-gnu --target=arm-linux-gnueabihf --with-python=python2.7进行初始化。
这里说下builde，host，target这三个类型。

--build=BUILD     configure for building on BUILD [guessed]
--host=HOST       cross-compile to build programs to run on HOST [BUILD]
--target=TARGET   configure for building compilers for TARGET [HOST] 

build参数是指编译源码包的系统环境，一般不用配置，软件包会自动检测。host参数是指编译出来的工具运行在什么系统上，比如这里我们编译的gdb被qtcreator调用，是运行在ubuntu bash上，所以指定它为x86_64-linux-gnu，也是bash上gcc的前缀。target参数是指编译出来的工具所要操作的系统，这里gdb是用来远程调试arm开发板程序的，所以指定它为arm-linux-gnueabihf，与arm开发板上gcc编译器的前缀相同。
初始化后，make && make install 会将编译出的文件安装到/usr/local/bin 目录下。
接着还需要编译gdbserver，它运行在开发板上。
进入/gdb-7.7.1/gdb/gdbserver 目录，执行./configure --prefix=/opt/arm-gdb-server/ --host=arm-linux-gnueabihf --target=arm-linux-gnueabihf进行初始化，然后通过make && make install 命令安装。

4.1 安装gdbserver

进入/opt/arm-gdb-server 目录，tree 查看如下。

root@NOTE:/opt/arm-gdb-server# tree
.
├── bin
│   └── arm-linux-gnueabihf-gdbserver
└── share
    └── man
        └── man1
            └── arm-linux-gnueabihf-gdbserver.1

4 directories, 2 files

将bin 目录下arm-linux-gnueabihf-gdbserver 文件拷贝到开发板/usr/bin 目录下即可。

五、配置Qt Creator

进入/opt/qtcreator-3.1.2/bin 目录，执行DISPLAY=:0 ./qtcreator命令启动qtcreator。然后点击Tools->Options->Build & Run，配置Qt Versions 如下图。

配置Compilers如下图。

配置Debuggers如下图。

这三个配置选择的文件均是通过上面的步骤安装的。点击确认后，通过Tools->Options->Devices选项来添加一个设备，也就是我们的开发板，配置图如下。

其中Name随便取名，Host name 为开发板的IP地址，Username 与Passwd 分别是开发板系统上的root用户与密码，GDB server executable 填写为arm-linux-gnueabihf-gdbserver，也就是前面安装的gdbserver文件名。其它不用填写，默认即可。点击确认后，再次点击Tools->Options->Build & Run，最后来配置Kits，配置图如下。

六、测试Qt应用

用qtcreator新建一个工程，这里取名默认untitled，Kits选择上面设置的QCC。在mainWindow.ui 上拖拽一个QPushButton 和QLabel 控件到窗体上，修改pushButton 的clicked 槽函数如下。

void MainWindow::on_pushButton_clicked()
{
	static int i=0;
	ui->label->setText(QString("hello world!--%1").arg(i++));
}

修改untitled.pro 文件，添加如下两行。

INSTALLS += target
target.path = /apps/

第一句指定将在开发板上执行的文件（target在untitled.pro文件中通过“TARGET = untitled”被定义），第二句指定了将可执行文件拷贝到开发板的目录。编译无误后，点击qtcreator窗体左侧的Projects，然后配置Run 选项，在Arguments 框中添加“-qws”，配置如下图。

最后开始调试了，在按键的槽函数中添加一个断点，启动开发板上的系统，网络接好，然后点击qtcreator 上的Start Debuging 按钮，开始调试。调试界面如图。

开发板上运行界面如下图。