百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术文章 > 正文

创建基于 sysroot 的 linux arm64 交叉编译环境

gudong366 2025-05-07 13:04 20 浏览

背景

编译 arm64 架构的程序的方法有两种:

  • 将代码上传到 arm64 架构的机器上编译。
  • 在 x64 架构上进行 arm64 交叉编译。

多数需要交叉编译的场景一般是跨平台多架构支持或是嵌入式开发。使用 sysroot 方法是一个更优的方案,不需要特定架构的编译服务器,支持的架构可以方便扩展。

什么是 sysroot

sysroot 是交叉编译过程中使用的一个概念,指目标系统根文件系统中的一个目录结构。 该目录结构包含编译器和链接器所需的所有目标系统头文件、库文件和其他必要文件。 使用 sysroot 允许编译器和链接器在编译和链接阶段像在目标系统上运行一样进行编译和链接,从而生成可在目标系统上运行的可执行文件和库。

sysroot 在交叉编译设置中非常重要,因为它提供了目标平台的环境,包括但不限于:

  • 头文件:包含目标系统 API 和库的声明。
  • 库文件:包含目标系统上可用的静态和动态链接库。
  • 其他文件:可能包括其他必要的配置文件和资源。

使用 sysroot 的好处包括:

  • 隔离:它提供了一个隔离的环境,避免了本地系统和目标系统之间的冲突。
  • 一致性:确保编译后的程序能在目标系统上正确运行,因为它们链接了目标系统的库。
  • 可移植性:使交叉编译过程更加灵活和可移植,因为只需将 sysroot 目录复制到不同的编译环境中即可重复使用。

创建 sysroot

下面演示在 Ubuntu2204 x64 架构 的主机(host)上创建 arm64 架构(target)的 sysroot 主要步骤.

安装创建 sysroot 的工具

sudo apt update
sudo apt install debootstrap coreutils qemu qemu-user-static

创建 sysroot 目录

mkdir <target_dir>
  
# The --foreign option is used to split the debootstrap process into two stages.
# This is necessary when setting up a root filesystem for a different architecture 
# because the second stage of the process (configuring the packages) needs to run on the target architecture.
# You'll need to copy the qemu-*-static binary into the new root filesystem and then run the second stage manually.
sudo debootstrap --arch arm64 --foreign bionic <target_dir>
sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static <target_dir>/usr/bin/
  
# Do the initial unpack phase of bootstrapping only,
# for example if the target architecture does not match the host architecture.
# A copy of debootstrap sufficient for completing the bootstrap process will be installed as /debootstrap/debootstrap in the target filesystem.
# You can run it with the --second-stage option to complete the bootstrapping process.
sudo chroot <target_dir> /debootstrap/debootstrap --second-stage

bionic 对应的是 Ubuntu 发行版本的 code name,也就是 Ubuntu1804,如果需要构建其他版本的环境,搜索一下对应版本的 code name 即可。

target_dir 就是我们创建 arm64 的 sysroot 的文件夹。至此,arm64 的 sysroot 环境准备就绪。

安装编译 arm64 架构的依赖库

使用 chroot 工具切换到 sysroot 目录下,也就是上面步骤创建的**target_dir** ,这样我们就可以把 arm64 架构的依赖包安装到sysroot 目录下了。

# change fs from x64 to arm64
sudo chroot <target_dir>
  
# The following steps as if you were using a machine with the arm64 architecture.
# Install compilation dependencies
apt install packages-you-need.deb

# change fs frome arm64 to x64, prepare to cross build on host.
exit

交叉编译

交叉编译推荐使用 CMake 的 toolchains 工具链。这里引用 CMake 的官方示例稍加修改。

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
# 指定交叉编译的架构为 arm64
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR aarch64)
# 指定 sysroot 目录,以及 pkg-config 文件的搜索路径,这里我们需要到 sysroot 下查找
set(CMAKE_SYSROOT /home/devel/rasp-pi-rootfs)
set(ENV{PKG_CONFIG_SYSROOT_DIR} ${CMAKE_SYSROOT})
set(ENV{PKG_CONFIG_PATH} ${CMAKE_SYSROOT}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/pkgconfig)

# 指定编译器,此处需要注意,我们仍然使用 host 主机上的编译器
# 让 host 主机上的编译器去编译我们的代码,链接的是 sysroot 中的库
set(CMAKE_C_COMPILER /usr/bin/aarch64-linux-gnu-gcc-10)
set(CMAKE_CXX_COMPILER /usr/bin/aarch64-linux-gnu-g++-10)
# 指定编译时不使用 sysroot 中的工具,只在 sysroot 中查到头文件和库
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)

编译过程中如果遇到找不到头文件或是链接不到库,首先要确认头文件或是库的路径在不在 sysroot 目录下,切记不会使用到 host 主机下的头文件或库。

参考资料

  1. https://cmake.org/cmake/help/latest/manual/cmake-toolchains.7.html#cross-compiling-for-linux

相关推荐

梦幻诛仙12职业1亿元宝版本架设教程(包含资源下载)

架设教程:1;上传脚本zx到bin文件夹,给权限chmod-R777/bin2;输入zx安装宝塔面板输入对应序号,中途输入Y继续3;安装好之后,会给个宝塔地址及账号密码,复制地址...

Java零基础入门,科普Java你应该了解什么

最近很多人问我想学Java但是一点基础没有,网上看了一堆学习线路图还是无从下手。今天耗时3小时整理了一套保姆级的Java入门教程,建议收藏按照线路图一点点学习。一、Java的概况Java是1995年6...

01.Java发展历史(java发展历史简要)

1.Java发展历史Java由SunMicrosystems公司(现为Oracle公司)的JamesGosling及其团队在1991年开发,最初命名为"Oak",后改名为"...

Ubuntu16.04.1安装Java8(ubuntu终端安装java)

上篇文章讲解了怎么在Windows下安装Java8《Windows10安装Java8》,这里讲解下怎么在Linux下安装Java。由于之前已经安装了Ubuntu16.04.1《VmwareWorkst...

性能测试能力提升-JVM GC监控和优化

一、背景接着上一篇的知识:性能测试能力提升-JVMGC原理,本篇文章,我们将主要介绍JVMGC监控和优化相关的知识:命令行方式监控GC图形化方式监控GC什么时候需要开始GC优化?GC优化的目的GC...

Spring Boot Jar 包秒变 Docker 镜像实现多环境部署

你是否在互联网大厂后端开发工作中,遇到过这样的困扰?当完成一个SpringBoot项目开发,准备将Jar包部署到不同环境时,却发现各个环境依赖不同、配置复杂,部署过程繁琐又容易出错,不仅耗费...

「JDK 11」关于 Java 模块系统,看这一篇就够了

继2014年3月Java8发布之后,时隔4年,2018年9月,Java11如期发布,其间间隔了Java9和Java10两个非LTS(LongTermSupp...

对Java学习的10条建议(对java的认识和理解)

不少Java的初学者一开始都是信心满满准备迎接挑战,但是经过一段时间的学习之后,多少都会碰到各种挫败,以下北风网就总结一些对于初学者非常有用的建议,希望能够给他们解决现实中的问题。Java编程的准备:...

JAVA入门教程-第1章 概述(java入门指南)

大道至简-JAVA入门教程在本教程中,你将学习Java语言的基础知识。Java基础内容涵盖:Java基础概念、Java词法结构、Java数组、Java流程控制、Java字符串、Java...

推荐一款Java音频视频编码器,很赞

Jave2是什么JAVE2(Java音频视频编码器)库是ffmpeg项目上的Java包装器。开发人员可以利用JAVE2将音频和视频文件从一种格式转码为另一种格式。在示例中,您可以将AVI文件转换为MP...

【JAVA教程】JAVA入门及开发环境安装

一、Java开发环境概述Java开发需要三个核心组件:JDK(JavaDevelopmentKit)-Java开发工具包,开发、编译、调试Java程序JRE(JavaRuntimeE...

Windows和Linux环境下的JDK安装教程

JavaDevelopmentKit(简称JDK),是Java开发的核心工具包,提供了Java应用程序的编译、运行和开发所需的各类工具和类库。它包括了JRE(JavaRuntimeEnviro...

记Tomcat优化方案(tomcat优化的几种方法)

Tomcat服务吞吐量评估方案问题:评估方案在一台8核16G的linux服务器上,使用tomcat容器部署服务。在正常情况下如何评估这个tomcat服务可处理的连接数,即服务的吞吐量,请在正常情况下考...

JVM GC诡异问题排查,k8s差点害死我……

前言本文将通过一个真实的生产环境案例,详细展示如何系统性地排查和解决JVM垃圾收集问题。这个案例涵盖了从问题发现、分析诊断到最终解决的完整过程,对于理解JVM调优实战具有重要的参考价值。系统背景我们的...

Thorium Reader - 功能强大的跨平台免费电子书阅读器

在日常阅读日益普及的今天,选择一款合适的电子书阅读器至关重要。ThoriumReader作为一款独具特色的阅读应用,正逐渐在众多同类产品中崭露头角,为用户带来了卓越的阅读体验。  跨平台的便捷性...