树莓派+QT5.9.9交叉编译，100%可以使用的交叉编译

经过无数次失败总结出如下方法，通过这个方法可以成功进行2017~2019年树莓派官方镜像的交叉编译。我最早使用的2017年的镜像，下文中2017年的镜像交叉编译要简单些，省略下文中opengl es2编译不成功的配置部分。后来手上有了一个 树莓派 3B+板子，2017年的镜像就无法使用了。加上QT最近几年对稳定性进行了大量的优化，使用新版本可以避免很多问题，所以新版本QT升级很有必要。
首先先说下系统的选择，一开始我选择的是Ubuntu 16.04 x64位的系统，这个系统在对Raspbian进行添加链接库有点问题。后来选择使用Ubuntu 14.04 x86 32位系统，最终也可可以编译出正确的qmake的，但是存在一个问题，因为32位的系统也只能选择32位的qt-creator，能找到的版本基本上都是QT5.5之前的版本，高版本都是64位的无法安装。咱们编译出的qmake都是5.9.9版本，后续用QT在linux下设计会受限制。最终还是使用Ubuntu 14.04 x64位系统。QT安装包最终使用的是Qt5.9.6版本，下一篇文章中有详细说明。还有个注意事项需要说明下，QT5.9.6安装包一定要在交叉编译完成之后再进行安装，对本文多次验证基本都成功，但偶尔也有一次的失败，经分析要么是复制文件造成数据缺失、要么是先安装QT5.9.6造成的。
下文中所用到的下载内容，我都进行了打包上传到百度云盘，如果同学在编译过程中遇到阻碍，可以下载下来配合本文进行对比分析。
链接: https://pan.baidu.com/s/1RMU9ojc1H8Y8VScPqEjMgA 提取码: zu6z

第一步 准备镜像文件

选择树莓派的版本http://downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/
我们使用的是2019-04-08-raspbian-stretch.img

新建镜像文件挂载路径，新建镜像存放文件夹rpi

sudo mkdir /mnt/rasp-pi-rootfs/
sudo mkdir /mnt/rasp-boot/
mkdir rpi
cd rpi

使用WinSCP工具将文件放入rpi文件夹中，然后查看镜像文件的索引。

fdisk -l 2019-04-08-raspbian-stretch.img

图1.png

挂载偏移值计算 offset=98304*512=50331648

sudo mount -o offset=50331648 -t ext4 2019-04-08-raspbian-stretch.img /mnt/rasp-pi-rootfs/

挂载boot 同理offset=8192*512= 4194304

sudo mount -o offset=4194304 -t vfat 2019-04-08-raspbian-stretch.img /mnt/rasp-boot/

下文中会用到git工具，我们先安装

sudo apt-get install git

第二步，准备交叉编译链

在/usr/local路径中创建rpi文件夹，进入文件夹后下载树莓派交叉编译链

cd /usr/local
sudo mkdir rpi
cd rpi
sudo git clone git://github.com/raspberrypi/tools.git

没有翻墙加速的话，这个过程会比较慢，可以关屏睡觉了。
另外可以直接使用我分享tools.gz ,如果没有/usr/local/rpi文件夹需要先创建，如下操作。

sudo mkdir /usr/local/rpi
sudo tar zxvf tools.gz -C /usr/local/rpi/

完成后进行查看，我们选择的是gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian工具链

ls /usr/local/rpi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/

图3.png

依赖库安装 （32位Ubuntu跳过此步骤）
sudo apt-get install ia32-libs
安装时会弹出如下

图4.png

依次安装lib32z1 lib32ncurses5，描述是替代库。（32位Ubuntu跳过此步骤）

sudo apt-get install lib32ncurses5
sudo apt-get install lib32z1
sudo apt-get install lib32bz2-1.0

cross-compile-tools需要的库

sudo apt-get install lib32stdc++6 

QT编译需要安装的编译链

sudo apt-get install g++

第三步，准备cross-compile-tools工具

这个工具能否编译成功非常关键，我的分享地址，使用WinSCP放入在~/rpi文件中

cd cross-compile-tools/
chmod +x *
sudo ./fixQualifiedLibraryPaths /mnt/rasp-pi-rootfs/ /usr/local/rpi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc

图5.png

第四步，下载QT源码库并进行编译

cd ~
git clone git://code.qt.io/qt/qt5.git -b 5.9
cd qt5/
./init-repository

图6.png

这里同学们一定会很奇怪，前面不是已经安装了Qt5.9.9了么，这里为什么还需要下载。前文中我们主要是安装QCreator和linux x86 qmake这两个工具，我们还缺少RaspberryPi的qmake工具，这里是下载Qt5.9源码并且编译出Rpi中的qmake。
这个过程也比较慢，需要耐心等待。如果嫌下载太慢可以使用我的分享，先用WinScp下载到rpi文件中，如下指令进行解压。

cd rpi
tar zxvf qt5.tar.gz -C ~/

从这里到第五步之间的内容可以忽略，记录下来是方便以后遇到类似问题可以知道解决方法。

./configure -opengl es2 -device linux-rasp-pi3-g++ -device-option CROSS_COMPILE=/usr/local/rpi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf- -sysroot /mnt/rasp-pi-rootfs/ -opensource -confirm-license -optimized-qmake -reduce-exports -release -make libs -make tools -prefix /usr/local/qt5pi -v -nomake examples -nomake tests

中途会弹出如下错误

图7.png

重新对编译链进行连接

cd /mnt/rasp-pi-rootfs/usr/lib/arm-linux-gnueabihf
sudo rm libm.so 
sudo ln -s ../../../lib/arm-linux-gnueabihf/libm.so.6 libm.so 

编译过程弹出错误

图8.png

这是因为linux-rasp-pi3-g++ 的配置文件qtbase/mkspecs/devices/linux-rasp-pi3-g++/qmake.conf的CPU类型是arm8-a, 我们在树莓派中用如下指令查询一下

uname -a

图9.png

查看qtbase/mkspecs/devices/linux-rasp-pi2-g++/qmake.conf的配置文件，CPU选择的是arm7-a和我们系统基本一致。
更换设备类型重新编译。
./configure -opengl es2 -device linux-rasp-pi2-g++ -device-option CROSS_COMPILE=/usr/local/rpi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf- -sysroot /mnt/rasp-pi-rootfs/ -opensource -confirm-license -optimized-qmake -reduce-exports -release -make libs -make tools -prefix /usr/local/qt5pi -v -nomake examples -nomake tests

图10.png

这次虽然成功了但是不支持opengl es2 我们需要修改配置文件。

vi qtbase/mkspecs/devices/linux-rasp-pi2-g++/qmake.conf

之前我在2017的树莓派官方镜像，交叉编译过程中是支持openg1 es2的。这次将镜像文件中的/opt/vc/lib/进行比较

cd /mnt/rasp-pi-rootfs
ls opt/vc/lib/ -lh
sudo find -name libEGL*
sudo find -name libGLESv2*

图11.png

这时发现问题的原因了，使用库时无法找到库文件，按如下方式进行连接。

cd opt/vc/lib/
sudo ln -s ../../../usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libEGL.so.1.0.0 libEGL.so
sudo ln -s ../../../usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libGLESv2.so.2.0.0 libGLESv2.so

到此时可以测试一下opengl_es2是否可以编译。
如下指令进行测试

cd config.tests/opengl_es2
make clean 
make

图12.png

当如上显示时，表示成功。
下一步开始编译

cd ~/qt5/
./configure -opengl es2 -device linux-rasp-pi2-g++ -device-option CROSS_COMPILE=/usr/local/rpi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf- -sysroot /mnt/rasp-pi-rootfs/ -opensource -confirm-license -optimized-qmake -reduce-exports -release -make libs -make tools -prefix /usr/local/qt5pi -v -nomake examples -nomake tests -no-use-gold-linker

小技巧：当提示“make: Nothing to be done for `first'.”并很快编译完成时，说明没有进行重新编译，我们可以将-device linux-rasp-pi2-g++先改成-device linux-rasp-pi-g++编译一次，然后再-device linux-rasp-pi2-g++编译

到此我们终于显示了久未的图13图14

图13.png

图14.png

但是这样执行下去，编译出来的qt程序任然无法运行，会提示“Could not initialize egl display”

那么复盘重来

第五步，补充编译链

参考官方手册https://wiki.qt.io/RaspberryPi2EGLFS
发现我们动态链接库存在问题，那么重新进行配置(针对2018~2019的树莓派镜像)

cd /mnt/rasp-pi-rootfs/usr/lib/arm-linux-gnueabihf
sudo mv libEGL.so.1.0.0 libEGL.so.1.0.0_backup
sudo mv libGLESv2.so.2.0.0 libGLESv2.so.2.0.0_backup

sudo ln -s ../../../opt/vc/lib/libEGL.so libEGL.so.1.0.0
sudo ln -s ../../../opt/vc/lib/libGLESv2.so libGLESv2.so.2.0.0

cd /mnt/rasp-pi-rootfs/opt/vc/lib/
sudo ln -s libbrcmEGL.so libEGL.so
sudo ln -s libbrcmGLESv2.so libGLESv2.so

sudo ln -s libEGL.so libEGL.so.1
sudo ln -s libGLESv2.so libGLESv2.so.2

重新编译配置

cd ~/qt5/
./configure -opengl es2 -device linux-rasp-pi2-g++ -device-option CROSS_COMPILE=/usr/local/rpi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf- -sysroot /mnt/rasp-pi-rootfs/ -opensource -confirm-license -optimized-qmake -reduce-exports -release -make libs -make tools -prefix /usr/local/qt5pi -v -nomake examples -nomake tests -no-use-gold-linker

到这里没有问题，咱们就成功的一大半了。有过遇到什么问题，请下载我的分享，重新按上述步骤再执行一次，应该可以解决。下面就是QT的源码交叉编译了。

make
sudo make install 

最后，镜像烧写

编译和安装完成后，执行一次硬盘同步(注意这一步很关键，保证数据从缓存同步到SD卡中)，然后卸除挂载。接入SD卡到虚拟机，向SD卡烧写镜像。

sudo sync
sudo sudo umount /mnt/rasp-pi-rootfs
cd ~/rpi
sudo dd bs=1M if=2019-04-08-raspbian-stretch.img of=/dev/sdb
sudo sync

注意：如果出现烧写完成后系统无法启动时，或卡在挂载点跳转处时多半是镜像烧写不完整问题。可以将镜像复制到windows下通过Win32DiskImager.exe工具烧写。
到这里树莓派QT5.9.9成功交叉编译的镜像已经创建完成，最难的一步已经完成。后续文章会描述QT的环境配置。

下来大家发现有什么问题或需要讨论交流，可以在、博客园、或邮箱将问题进行留言，我会及时回复和更新。
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原创：https://www.simbahiker.com/news/0220200610001.html