如何在我的Linux主机上安装树莓派交叉编译器？

Question

如何在我的Linux主机上安装树莓派交叉编译器？

c++linuxarmcross-compilingraspberry-pi

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我正在尝试在我的Ubuntu机器上实现Raspberry Pi的交叉编译。

在尝试过程中，我使用了arm-linux-gnueabi编译器，该编译器可以在Ubuntu repo中找到。我已经成功使用它进行了构建所有依赖项，并在我的cmake项目中使用了交叉编译器。

然而，我认为我应该使用hf版本，因此我切换到了arm-linux-gnueabihf。然后我意识到这不适用于Raspberry Pi，因为它是armv6架构。

通过一些谷歌搜索，我发现了GitHub上的预构建工具链。

我下载了工具链，但我不太清楚如何“安装”它。我将文件提取到了我的home目录中。目录结构看起来像这样:

/gcc-linearo-arm-linux-gnueabihf-raspbian
    /arm-linux-gnueabihf
        /bin
            (contains g++, gcc, etc)
        /lib
            (contains libstdc++ library)
    /bin
        (contains arm-linux-gnueabihf-g++, arm-linux-gnueabihf-...)
    /lib
        (gcc lib stuff)

如果我切换到内部的bin文件夹，我就能够在终端上编译一个测试程序而没有任何问题。

~/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/
arm-linux-gnueabihf/bin$ g++ test.cpp -o test

接着我尝试在OUTER bin文件夹中编译一个测试程序，该文件夹包含工具的前缀版本。

 ~/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin$ 
 arm-linux-gnueabihf-g++ test.cpp -o test

但是，当我现在尝试使用编译器（从内部bin目录之外）时，它无法找到随工具链提供的libstdc++共享库：

arm-linux-gnueabihf-gcc: error while loading shared libraries: 
libstdc++.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory.

此外，我希望能够在不必导航到bin目录的情况下使用编译器。因此，我尝试将OUTER bin目录（因为我想要前缀版本）和两个lib目录添加到我的PATH中：

export PATH=$PATH:~/tools/.../bin
export PATH=$PATH:~/tools/.../lib
export PATH=$PATH:~/tools/.../.../lib

然而，这会导致相同的错误。我应该如何“安装”这个工具链，以便我可以像在使用来自Ubuntu存储库的交叉编译器时一样，在任何地方使用这个工具链？

- pqvst

尝试通过CMAKE_C{XX}_FLAGS设置--sysroot到安装目录。 - auselen

我尝试了一些不同的--sysroot路径，但没有帮助。我不确定应该为sysroot指定哪个路径。有关工具链目录结构，请参见上文。此外，一些谷歌搜索似乎表明--sysroot对于libstdc++没有帮助。 - pqvst

我会尝试使用 /gcc-linearo-arm-linux-gnueabihf-raspbian 或 /gcc-linearo-arm-linux-gnueabihf-raspbian/arm-linux-gnueabihf。 - auselen

请前往 https://launchpad.net/gcc-arm-embedded 下载tar压缩包并解压。将路径设置为bin目录...完成。或者前往 codesourcery.com（现在是Mentor Graphics）获取lite版本，进行解压缩，将路径设置为bin目录...完成。 - old_timer

关于RPI SE的相关内容：https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/64273/installing-raspberry-pi-cross-compiler/ - Ciro Santilli OurBigBook.com

9个回答

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构建适用于新版Raspbian Debian Buster镜像和ARMv6的工具链

@Stenyg的答案仅适用于旧版Raspbian镜像。基于Debian Buster的最近发布的Raspbian需要更新的工具链：

在Debian Buster中，gcc编译器和glibc已经更新到8.3版本。位于git://github.com/raspberrypi/tools.git的工具链仍然基于较旧的gcc 6版本。这意味着使用git://github.com/raspberrypi/tools.git将导致许多编译错误。

本教程基于@Stenyg的答案。除了互联网上的许多其他解决方案之外，本教程还支持基于ARMv6 CPU的旧版Rasperry Pi（A、B、B+、Zero）。另请参阅：GCC 8交叉编译器输出ARMv7可执行文件而不是ARMv6

设置工具链

没有官方的git存储库包含更新的工具链（请参见https://github.com/raspberrypi/tools/issues/102）。

我创建了一个新的github存储库，其中包括基于GCC8和更新版本的ARMv6的构建和预编译工具链：

https://github.com/Pro/raspi-toolchain

如项目的自述文件中所述，这些是获取工具链的步骤。您也可以自行构建（请参阅README获取更多详细信息）。

下载工具链：

wget https://github.com/Pro/raspi-toolchain/releases/latest/download/raspi-toolchain.tar.gz

解压它。注意：由于工具链不是位置无关的，因此必须将其放在/opt/cross-pi-gcc中。

sudo tar xfz raspi-toolchain.tar.gz --strip-components=1 -C /opt

完成！现在工具链位于 /opt/cross-pi-gcc
可选步骤，将工具链添加到您的路径中，方法是添加：

export PATH=$PATH:/opt/cross-pi-gcc/bin

将内容添加到名为~/.bashrc的文件末尾。

现在，您可以注销并重新登录（即重新启动终端会话），或在终端中运行 . ~/.bashrc 以在当前终端会话中获取 PATH 添加。

从树莓派获取库

要为自己的树莓派进行交叉编译，可能需要安装一些自定义库，您需要将这些库放入主机上。

创建一个名为$HOME/raspberrypi的文件夹。在raspberrypi文件夹中，创建一个名为rootfs的文件夹。

现在，您需要将整个/lib和/usr目录复制到这个新创建的文件夹中。我通常通过rsync将rpi镜像带起来并复制它：

rsync -vR --progress -rl --delete-after --safe-links pi@192.168.1.PI:/{lib,usr,opt/vc/lib} $HOME/raspberrypi/rootfs

将192.168.1.PI替换为你的Raspberry Pi的IP地址。

使用CMake编译项目

为了让CMake使用你自己的工具链，你需要一个工具链文件来初始化编译器设置。

从这里获取该工具链文件： https://github.com/Pro/raspi-toolchain/blob/master/Toolchain-rpi.cmake

现在你可以通过添加这个额外标志：-D CMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/raspberrypi/pi.cmake和设置正确的环境变量来简单地编译你的cmake程序。

export RASPBIAN_ROOTFS=$HOME/raspberry/rootfs
export PATH=/opt/cross-pi-gcc/bin:$PATH
export RASPBERRY_VERSION=1
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/raspberry/Toolchain-rpi.cmake ..

这里展示了一个“Hello World”的示例： https://github.com/Pro/raspi-toolchain/blob/master/build_hello_world.sh

- Stefan Profanter

在使用rsync时，我收到了“忽略不安全符号链接”的消息。这样可以吗？ - Alexandr Zarubkin

嗨，@StefanProfanter，如何使工具链路径独立，以便将其放置在除“/opt/cross-pi-gcc”之外的路径中？ - nass

我有一台Mac M1机器，这样我就能够为Raspberry Pi Zero编译我的Rust项目。而且它可以正常工作！ - Alexander Korolev

初学者问题：我们需要rsync整个lib和usr目录的原因是什么？我正在按照不同的QT交叉编译器教程进行操作，它也在某个时候说要rsync usr/lib，但是这个文件夹似乎有数千个文件，永远无法完成。是否有一种方法可以选择性地从这里选择要rsync的文件夹，或者只选择最常见的文件夹？例如，这里有一个名为chromium-browser的子文件夹，我不知道它与我将在pi zero上制作的程序有何关系。是否有一种方法只选择我想要使用的库... - user13267

还是说怎样加快 rsync 的速度？ - user13267

显示剩余3条评论

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在我将x64版本的编译器应用到sysroot之前，我无法成功。直到我在pi.cmake中添加了SET(CMAKE_SYSROOT $ENV{HOME}/raspberrypi/rootfs)。

- Andreas

我可以在没有设置CMAKE_SYSROOT的情况下运行Hello World示例，但是当尝试使用共享库的项目中的pi.cmake文件时，我遇到了链接器错误libstdc++.so.6未找到。在我设置了CMAKE_SYSROOT之后，一切都运行得很顺畅。 - Michael Hilbert

6

您可以使用Clang。它曾经比GCC更快，现在也很稳定。从源代码构建Clang要容易得多（您在构建过程中可以真正喝杯咖啡）。简而言之：

Get clang binaries (sudo apt-get install clang).. or download and build (read instructions here)
Mount your raspberry rootfs (it may be the real rootfs mounted via sshfs, or an image).

Compile your code:

path/to/clang --target=arm-linux-gnueabihf --sysroot=/some/path/arm-linux-gnueabihf/sysroot my-happy-program.c -fuse-ld=lld

您可以选择使用传统的arm-linux-gnueabihf binutils。然后，您可以在末尾删除“-fuse-ld=lld”标志。

以下是我的cmake工具链文件。

toolchain.cmake

set(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)
set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

# Custom toolchain-specific definitions for your project
set(PLATFORM_ARM "1")
set(PLATFORM_COMPILE_DEFS "COMPILE_GLES")

# There we go!
# Below, we specify toolchain itself!

set(TARGET_TRIPLE arm-linux-gnueabihf)

# Specify your target rootfs mount point on your compiler host machine
set(TARGET_ROOTFS /Volumes/rootfs-${TARGET_TRIPLE})

# Specify clang paths
set(LLVM_DIR /Users/stepan/projects/shared/toolchains/llvm-7.0.darwin-release-x86_64/install)
set(CLANG ${LLVM_DIR}/bin/clang)
set(CLANGXX ${LLVM_DIR}/bin/clang++)

# Specify compiler (which is clang)
set(CMAKE_C_COMPILER   ${CLANG})
set(CMAKE_CXX_COMPILER ${CLANGXX})

# Specify binutils

set (CMAKE_AR      "${LLVM_DIR}/bin/llvm-ar" CACHE FILEPATH "Archiver")
set (CMAKE_LINKER  "${LLVM_DIR}/bin/llvm-ld" CACHE FILEPATH "Linker")
set (CMAKE_NM      "${LLVM_DIR}/bin/llvm-nm" CACHE FILEPATH "NM")
set (CMAKE_OBJDUMP "${LLVM_DIR}/bin/llvm-objdump" CACHE FILEPATH "Objdump")
set (CMAKE_RANLIB  "${LLVM_DIR}/bin/llvm-ranlib" CACHE FILEPATH "ranlib")

# You may use legacy binutils though.
#set(BINUTILS /usr/local/Cellar/arm-linux-gnueabihf-binutils/2.31.1)
#set (CMAKE_AR      "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-ar" CACHE FILEPATH "Archiver")
#set (CMAKE_LINKER  "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-ld" CACHE FILEPATH "Linker")
#set (CMAKE_NM      "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-nm" CACHE FILEPATH "NM")
#set (CMAKE_OBJDUMP "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-objdump" CACHE FILEPATH "Objdump")
#set (CMAKE_RANLIB  "${BINUTILS}/bin/${TARGET_TRIPLE}-ranlib" CACHE FILEPATH "ranlib")

# Specify sysroot (almost same as rootfs)
set(CMAKE_SYSROOT ${TARGET_ROOTFS})
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH ${TARGET_ROOTFS})

# Specify lookup methods for cmake
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

# Sometimes you also need this:
# set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)

# Specify raspberry triple
set(CROSS_FLAGS "--target=${TARGET_TRIPLE}")

# Specify other raspberry related flags
set(RASP_FLAGS "-D__STDC_CONSTANT_MACROS -D__STDC_LIMIT_MACROS")

# Gather and distribute flags specified at prev steps.
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} ${CROSS_FLAGS} ${RASP_FLAGS}")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} ${CROSS_FLAGS} ${RASP_FLAGS}")

# Use clang linker. Why?
# Well, you may install custom arm-linux-gnueabihf binutils,
# but then, you also need to recompile clang, with customized triple;
# otherwise clang will try to use host 'ld' for linking,
# so... use clang linker.
set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS ${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS} -fuse-ld=lld)

- Stepan Dyatkovskiy

4

对于Windows主机，我强烈推荐这个教程：链接：

下载并安装工具链
将sysroot与您的RPi include/lib目录同步
编译您的代码
使用SmarTTY将可执行文件拖放到您的RPi中
运行它！

没有更多，也没有更少！

预构建的GNU Toolchains适用于Raspberry、Beaglebone、Cubieboard、AVR（Atmel）等设备。

- SBF

自从问题正文的第一行是“我正在尝试在我的Ubuntu机器上实现Raspberry Pi的交叉编译。”并且我已经在标题中澄清了这一点以来，我一直在编辑。这个答案仍然受欢迎，但您可能还想在更具体的https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/27163/cross-compiling-with-windows-using-eclipse上回答此问题。 - Ciro Santilli OurBigBook.com

3

最初的问题已经发布了相当长的时间，与此同时，Debian在多架构支持方面取得了巨大进展。

多架构是跨编译的伟大成就！

简而言之，要利用Raspbian Jessie的多架构进行交叉编译，需要执行以下步骤：

在Ubuntu主机上，在chroot或LXC容器中安装Debian Jessie amd64。
启用armhf外来架构。
从emdebian工具存储库安装交叉编译器。
通过编写自定义gcc规范文件来调整交叉编译器（默认情况下它会生成ARMv7-A代码）。
从Raspbian存储库安装armhf库（libstdc++等）。
构建您的源代码。

由于这是很多工作，我已经自动化了上述设置。您可以在此处阅读有关此的信息：

为Raspbian进行交叉编译

- Matthias Lüscher

3

我无法使用来自git：//github.com/raspberrypi/tools.git的任何（相当过时的）工具链编译QT5。配置脚本一直失败，出现“无法确定架构”错误，并且包含目录的路径问题非常严重。对我有效的是使用Linaro工具链。

http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2016.02/arm-linux-gnueabihf/runtime-linaro-gcc4.9-2016.02-arm-linux-gnueabihf.tar.xz

与...结合使用

https://raw.githubusercontent.com/riscv/riscv-poky/master/scripts/sysroot-relativelinks.py

未能修复sysroot的符号链接会导致未定义的符号错误，如在此处描述的构建树莓派Qt库时出错。当我尝试使用tools.git中的fixQualifiedLibraryPaths脚本进行修复时，发生了这种情况。其他所有内容都在http://wiki.qt.io/RaspberryPi2EGLFS中详细描述。我的配置设置为: ./configure -opengl es2 -device linux-rpi3-g++ -device-option CROSS_COMPILE=/usr/local/rasp/gcc-linaro-4.9-2016.02-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf- -sysroot /usr/local/rasp/sysroot -opensource -confirm-license -optimized-qmake -reduce-exports -release -make libs -prefix /usr/local/qt5pi -hostprefix /usr/local/qt5pi

/usr/local/rasp/sysroot是我本地Raspberry Pi 3 Raspbian（Jessie）系统副本的路径，/usr/local/qt5pi是交叉编译QT的路径，也必须复制到设备上。请注意，在选择工具链时，Jessie附带GCC 4.9.2。

- cuffel

2

有一个CDP Studio IDE可用，可以使来自Windows和Linux的交叉编译和部署变得非常简单，并且您只需在安装过程中选中树莓派工具链复选框即可。（PS。它支持GPIO和I2C，因此不需要编写代码来访问它们）

这里有树莓派使用的IDE演示： https://youtu.be/4SVZ68sQz5U 您可以在此处下载IDE：https://cdpstudio.com/home-edition

- Jüri T

1

我创建了一个示例存储库，展示了如何使用CMake交叉编译Raspberry Pi 4。它还包括安装工具链以及克隆根文件系统时必需的一些特殊步骤。原则上，也可以将其用于旧版Pi，但工具链可能会有所不同：https://github.com/spacefisch/raspberrypi-crosscompiling

- Spacefish

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Stenyg · Accepted Answer

我将尝试为您编写教程，以使其易于理解。

注意：此教程仅适用于旧版Raspbian镜像。对于基于Debian Buster的较新版Raspbian，请参阅此线程中的以下操作说明：https://dev59.com/UmIk5IYBdhLWcg3wke3M#58559140

前提条件

在开始之前，您需要确保已安装以下内容：

apt-get install git rsync cmake libc6-i386 lib32z1 lib32stdc++6

让我们交叉编译一个树莓派镜像！

首先在您的主目录中创建名为raspberrypi的文件夹。

进入此文件夹并下载上述提到的完整工具文件夹：

git clone git://github.com/raspberrypi/tools.git

你想使用三个中的以下一个：gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian，如果我没有读错的话。

进入你的主目录并添加：

export PATH=$PATH:$HOME/raspberrypi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin

到名为~/.bashrc的文件末尾。

现在你可以注销并重新登录（即重新启动终端会话），或者在终端中运行. ~/.bashrc来在当前终端会话中使用PATH添加。

现在，验证您是否可以访问编译器arm-linux-gnueabihf-gcc -v。您应该会得到类似于以下内容：

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=arm-linux-gnueabihf-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/home/tudhalyas/raspberrypi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/../libexec/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.7.2/lto-wrapper
Target: arm-linux-gnueabihf
Configured with: /cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.b
 uild/src/gcc-linaro-4.7-2012.08/configure --build=i686-build_pc-linux-gnu --host=i686-build_pc-
 linux-gnu --target=arm-linux-gnueabihf --prefix=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-l
 inux-gnueabihf-raspbian-linux/install --with-sysroot=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/
 arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/install/arm-linux-gnueabihf/libc --enable-languages=c,c++,fo
 rtran --disable-multilib --with-arch=armv6 --with-tune=arm1176jz-s --with-fpu=vfp --with-float=
 hard --with-pkgversion='crosstool-NG linaro-1.13.1+bzr2458 - Linaro GCC 2012.08' --with-bugurl=
 https://bugs.launchpad.net/gcc-linaro --enable-__cxa_atexit --enable-libmudflap --enable-libgom
 p --enable-libssp --with-gmp=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-rasp
 bian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static --with-mpfr=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-
 ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static --with-mpc
 =/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/arm-linux-
 gnueabihf/build/static --with-ppl=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf
 -raspbian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static --with-cloog=/cbuild/slaves/oort61/cros
 stool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static --wi
 th-libelf=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/a
 rm-linux-gnueabihf/build/static --with-host-libstdcxx='-L/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/bui
 lds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-linux/.build/arm-linux-gnueabihf/build/static/lib -lpwl' --ena
 ble-threads=posix --disable-libstdcxx-pch --enable-linker-build-id --enable-plugin --enable-gol
 d --with-local-prefix=/cbuild/slaves/oort61/crosstool-ng/builds/arm-linux-gnueabihf-raspbian-li
 nux/install/arm-linux-gnueabihf/libc --enable-c99 --enable-long-long
Thread model: posix
gcc version 4.7.2 20120731 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1+bzr2458 - Linaro GCC 2012.08
 )

嘿！我这么做了，但库仍然无法工作！

我们还没有完成！到目前为止，我们只是做了基础部分。

在您的 raspberrypi 文件夹中，创建一个名为 rootfs 的文件夹。

现在，您需要将整个 /lib 和 /usr 目录复制到这个新创建的文件夹中。我通常会启动 rpi 镜像，并通过 rsync 进行复制：

rsync -rl --delete-after --safe-links pi@192.168.1.PI:/{lib,usr} $HOME/raspberrypi/rootfs

其中 192.168.1.PI 应替换为您的树莓派 IP 地址。

现在，我们需要编写一个 cmake 配置文件。在您喜欢的编辑器中打开 ~/home/raspberrypi/pi.cmake，并插入以下内容：

SET(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
SET(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)
SET(CMAKE_C_COMPILER $ENV{HOME}/raspberrypi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc)
SET(CMAKE_CXX_COMPILER $ENV{HOME}/raspberrypi/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian/bin/arm-linux-gnueabihf-g++)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH $ENV{HOME}/raspberrypi/rootfs)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

现在，您应该能够通过添加此额外标志进行编译cmake程序：-D CMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/raspberrypi/pi.cmake。

使用cmake hello world示例：

git clone https://github.com/jameskbride/cmake-hello-world.git 
cd cmake-hello-world
mkdir build
cd build
cmake -D CMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/raspberrypi/pi.cmake ../
make
scp CMakeHelloWorld pi@192.168.1.PI:/home/pi/
ssh pi@192.168.1.PI ./CMakeHelloWorld