In een eerdere serie blogposts

• Pi OS installeren
• Qt 5.15 cross compileren voor Raspberry Compute Module 4 op Ubuntu 20 LTS.
• Qt Creator configureren op Ubuntu 20 LTS voor cross compileren

Ik schreef over de installatie van Raspbian op Raspberry Compute Module en het instellen van cross compilatie voor QtCreator op Ubuntu 20.

Deze blogpost is een update naar de - op dit moment - nieuwste versie 6.8 van Qt, raspi OS Bookworm en Ubuntu 22.04 LTS.

Ik heb de volgende hard- en software gebruikt:

• Raspberry Pi 4
• raspi OS Bookworm, zonder aanbevolen software
• Ubuntu 22.04 LTS
• Qt 6.8
• QtCreator 14.02

Als je een laptop of desktop computer met voldoende RAM en CPU cores hebt, kun je de cross compilatie in een virtuele machine doen. Maar ik heb ervaren dat een native computer veel sneller is en minder fouten produceert.

Bekijk de bestandspaden en ip-adressen in mijn codevoorbeelden en pas ze aan aan je behoeften.

• Download raspiOS van https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems
• 2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz: 64bit met Raspberry Pi OS met desktop (niet met aanbevolen software)
• Flash image naar SD-kaart met Balena Etcher
• Volg de installatie en vergeet niet de instelling voor verbinding op afstand (ssh)
• Maak verbinding met de RPi met ssh -> in mijn geval naar IP adres 192.168.2.167 en gebruiker pi -> vanaf je Ubuntu host

ssh [email protected]

• Installeer de benodigde software:

sudo apt-get install libboost-all-dev libudev-dev libinput-dev libts-dev libmtdev-dev libjpeg-dev libfontconfig1-dev libssl-dev libdbus-1-dev libglib2.0-dev libxkbcommon-dev libegl1-mesa-dev libgbm-dev libgles2-mesa-dev mesa-common-dev libasound2-dev libpulse-dev gstreamer1.0-omx libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev  gstreamer1.0-alsa libvpx-dev libsrtp2-dev libsnappy-dev libnss3-dev "^libxcb.*" flex bison libxslt-dev ruby gperf libbz2-dev libcups2-dev libatkmm-1.6-dev libxi6 libxcomposite1 libfreetype6-dev libicu-dev libsqlite3-dev libxslt1-dev 

sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libx11-dev freetds-dev libsqlite3-dev libpq-dev libiodbc2-dev firebird-dev libxext-dev libxcb1 libxcb1-dev libx11-xcb1 libx11-xcb-dev libxcb-keysyms1 libxcb-keysyms1-dev libxcb-image0 libxcb-image0-dev libxcb-shm0 libxcb-shm0-dev libxcb-icccm4 libxcb-icccm4-dev libxcb-sync1 libxcb-sync-dev libxcb-render-util0 libxcb-render-util0-dev libxcb-xfixes0-dev libxrender-dev libxcb-shape0-dev libxcb-randr0-dev libxcb-glx0-dev libxi-dev libdrm-dev libxcb-xinerama0 libxcb-xinerama0-dev libatspi2.0-dev libxcursor-dev libxcomposite-dev libxdamage-dev libxss-dev libxtst-dev libpci-dev libcap-dev libxrandr-dev libdirectfb-dev libaudio-dev libxkbcommon-x11-dev gdbserver

• Maak een map voor Qt 6 installatie:

sudo mkdir /usr/local/qt6

• Ontdek versies van gcc, ld en ldd. De broncode van dezelfde versie moet worden gedownload om later de cross compiler te bouwen.

pi@raspberrypi:~ $ gcc --version
gcc (Debian 12.2.0-14) 12.2.0
Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

pi@raspberrypi:~ $ ld --version
GNU ld (GNU Binutils for Debian) 2.40
Copyright (C) 2023 Free Software Foundation, Inc.
This program is free software; you may redistribute it under the terms of
the GNU General Public License version 3 or (at your option) a later version.
This program has absolutely no warranty.

pi@raspberrypi:~ $ ldd --version
ldd (Debian GLIBC 2.36-9+rpt2+deb12u8) 2.36
Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
Written by Roland McGrath and Ulrich Drepper.

• Voeg het volgende stukje code toe aan het einde van ~/.bashrc en werk de wijzigingen bij:

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/qt6/lib/
source ~/.bashrc

• Updaten naar de nieuwste versies van de softwarepakketten:

sudo apt update
sudo apt upgrade

• Installeer de volgende pakketten:

sudo apt-get install make build-essential libclang-dev ninja-build gcc git bison python3 gperf pkg-config libfontconfig1-dev libfreetype6-dev libx11-dev libx11-xcb-dev libxext-dev libxfixes-dev libxi-dev libxrender-dev libxcb1-dev libxcb-glx0-dev libxcb-keysyms1-dev libxcb-image0-dev libxcb-shm0-dev libxcb-icccm4-dev libxcb-sync-dev libxcb-xfixes0-dev libxcb-shape0-dev libxcb-randr0-dev libxcb-render-util0-dev libxcb-util-dev libxcb-xinerama0-dev libxcb-xkb-dev libxkbcommon-dev libxkbcommon-x11-dev libatspi2.0-dev libgl1-mesa-dev libglu1-mesa-dev freeglut3-dev build-essential gawk git texinfo bison file wget libssl-dev gdbserver gdb-multiarch libxcb-cursor-dev

Bouw de nieuwste cmake-versie vanaf de broncode:

cd ~
wget https://github.com/Kitware/CMake/releases/download/v3.30.5/cmake-3.30.5.tar.gz
tar -xzvf cmake-3.30.5.tar.gz
cd cmake-3.30.5
./bootstrap
make -j$(nproc)
sudo make install
# Update PATH Environment Variable
which cmake
/usr/local/bin/cmake
export PATH=/usr/local/bin/cmake:$PATH
source ~/.bashrc
cmake --version

Bouw gcc als een cross compiler

Download de benodigde broncode. Je moet de volgende commando's aanpassen aan je behoeften. Op het moment dat ik deze pagina maak, zijn dat ze:

• gcc 12.2.0
• binutils 2.40(ld versie)
• glibc 2.36(ldd versie)

cd ~
mkdir gcc_all && cd gcc_all
wget https://ftpmirror.gnu.org/binutils/binutils-2.40.tar.bz2
wget https://ftpmirror.gnu.org/glibc/glibc-2.36.tar.bz2
wget https://ftpmirror.gnu.org/gcc/gcc-12.2.0/gcc-12.2.0.tar.gz
git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/linux
tar xf binutils-2.40.tar.bz2
tar xf glibc-2.36.tar.bz2
tar xf gcc-12.2.0.tar.gz
rm *.tar.*
cd gcc-12.2.0
contrib/download_prerequisites

• Maak een map voor de compilerinstallatie.

sudo mkdir -p /opt/cross-pi-gcc
sudo chown $USER /opt/cross-pi-gcc
export PATH=/opt/cross-pi-gcc/bin:$PATH

• Kopieer de kernel headers in de bovenstaande map.

cd ~/gcc_all
cd linux
KERNEL=kernel7
make ARCH=arm64 INSTALL_HDR_PATH=/opt/cross-pi-gcc/aarch64-linux-gnu headers_install

• Bouw Binutils.

cd ~/gcc_all
mkdir build-binutils && cd build-binutils
../binutils-2.40/configure --prefix=/opt/cross-pi-gcc --target=aarch64-linux-gnu --with-arch=armv8 --disable-multilib
make -j 8
make install

• Bewerk gcc-12.2.0/libsanitizer/asan/asan_linux.cpp. Voeg het volgende stukje code toe.

#ifndef PATH_MAX
#define PATH_MAX 4096
#endif

• Doe een gedeeltelijke build van gcc.

cd ~/gcc_all
mkdir build-gcc && cd build-gcc
../gcc-12.2.0/configure --prefix=/opt/cross-pi-gcc --target=aarch64-linux-gnu --enable-languages=c,c++ --disable-multilib
make -j8 all-gcc
make install-gcc

• Bouw Glibc gedeeltelijk.

cd ~/gcc_all
mkdir build-glibc && cd build-glibc
../glibc-2.36/configure --prefix=/opt/cross-pi-gcc/aarch64-linux-gnu --build=$MACHTYPE --host=aarch64-linux-gnu --target=aarch64-linux-gnu --with-headers=/opt/cross-pi-gcc/aarch64-linux-gnu/include --disable-multilib libc_cv_forced_unwind=yes
make install-bootstrap-headers=yes install-headers
make -j8 csu/subdir_lib
install csu/crt1.o csu/crti.o csu/crtn.o /opt/cross-pi-gcc/aarch64-linux-gnu/lib
aarch64-linux-gnu-gcc -nostdlib -nostartfiles -shared -x c /dev/null -o /opt/cross-pi-gcc/aarch64-linux-gnu/lib/libc.so
touch /opt/cross-pi-gcc/aarch64-linux-gnu/include/gnu/stubs.h

• Terug naar gcc.

cd ~/gcc_all/build-gcc
make -j8 all-target-libgcc
make install-target-libgcc

• Bouw glibc af.

cd ~/gcc_all/build-glibc
make -j8
make install

• Bouw gcc af.

cd ~/gcc_all/build-gcc
make -j8
make install

Op dit punt hebben we een volledige cross compiler toolchain met gcc. De map gcc_all is niet meer nodig. Je kunt het verwijderen.

Er zijn twee mogelijkheden om Qt6 te bouwen. Er is een "single" (https://download.qt.io/official_releases/qt/6.8/6.8.0/single/qt-everywhere-src-6.8.0.tar.xz) versie te downloaden, die qtbase en alle submodules bevat. Dit is erg zwaar spul en heeft veel kracht en tijd nodig om het te compileren.

Mijn aanbeveling is om qtbase als basis te compileren en daarna alleen elke submodule die je nodig hebt apart te compileren.

• Maak mappen voor sysroot en qt6. Ik maak deze mappen in mijn workspace/qt-rpi-cross-compilation directory.

cd ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation
mkdir rpi-sysroot rpi-sysroot/usr rpi-sysroot/opt
mkdir qt6 qt6/host qt6/pi qt6/host-build qt6/pi-build qt6/src

• Download QtBase broncode

cd ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/src
wget https://download.qt.io/official_releases/qt/6.8/6.8.0/submodules/qtbase-everywhere-src-6.8.0.tar.xz
tar xf qtbase-everywhere-src-6.8.0.tar.xz

Bouw Qt6 voor host

cd ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/host-build/
cmake ../src/qtbase-everywhere-src-6.8.0/ -GNinja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DQT_BUILD_EXAMPLES=OFF -DQT_BUILD_TESTS=OFF -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$HOME/qt6/host
cmake --build . --parallel 8
cmake --install .

Binaire bestanden staan in ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/host

Bouw Qt6 voor rpi

Kopieer en plak een paar mappen van rpi met rsync via SSH.

cd ~
rsync -avz --rsync-path="sudo rsync" [email protected]:/usr/include workspace/qt-rpi-cross-compilation/rpi-sysroot/usr
rsync -avz --rsync-path="sudo rsync" [email protected]:/lib workspace/qt-rpi-cross-compilation/rpi-sysroot
rsync -avz --rsync-path="sudo rsync" [email protected]:/usr/lib workspace/qt-rpi-cross-compilation/rpi-sysroot/usr 
rsync -avz --rsync-path="sudo rsync" [email protected]:/opt/vc workspace/qt-rpi-cross-compilation/rpi-sysroot/opt

• Maak een bestand met de naam toolchain.cmake in ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6. Je moet de regel "set(TARGET_SYSROOT /home/factory/workspace/qt-rpi-cross-compilation/rpi-sysroot)" aanpassen aan je omgeving.

cmake_minimum_required(VERSION 3.18)
include_guard(GLOBAL)

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

# You should change location of sysroot to your needs.
set(TARGET_SYSROOT /home/factory/workspace/qt-rpi-cross-compilation/rpi-sysroot)
set(TARGET_ARCHITECTURE aarch64-linux-gnu)
set(CMAKE_SYSROOT ${TARGET_SYSROOT})

set(ENV{PKG_CONFIG_PATH} $PKG_CONFIG_PATH:${CMAKE_SYSROOT}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/pkgconfig)
set(ENV{PKG_CONFIG_LIBDIR} /usr/lib/pkgconfig:/usr/share/pkgconfig/:${TARGET_SYSROOT}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/pkgconfig:${TARGET_SYSROOT}/usr/lib/pkgconfig)
set(ENV{PKG_CONFIG_SYSROOT_DIR} ${CMAKE_SYSROOT})

set(CMAKE_C_COMPILER /opt/cross-pi-gcc/bin/${TARGET_ARCHITECTURE}-gcc)
set(CMAKE_CXX_COMPILER /opt/cross-pi-gcc/bin/${TARGET_ARCHITECTURE}-g++)

set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -isystem=/usr/include -isystem=/usr/local/include -isystem=/usr/include/${TARGET_ARCHITECTURE}")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}")

set(QT_COMPILER_FLAGS "-march=armv8-a")
set(QT_COMPILER_FLAGS_RELEASE "-O2 -pipe")
set(QT_LINKER_FLAGS "-Wl,-O1 -Wl,--hash-style=gnu -Wl,--as-needed -Wl,-rpath-link=${TARGET_SYSROOT}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE} -Wl,-rpath-link=$HOME/qt6/pi/lib")

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)
set(CMAKE_INSTALL_RPATH_USE_LINK_PATH TRUE)
set(CMAKE_BUILD_RPATH ${TARGET_SYSROOT})

include(CMakeInitializeConfigs)

function(cmake_initialize_per_config_variable _PREFIX _DOCSTRING)
  if (_PREFIX MATCHES "CMAKE_(C|CXX|ASM)_FLAGS")
    set(CMAKE_${CMAKE_MATCH_1}_FLAGS_INIT "${QT_COMPILER_FLAGS}")
        
    foreach (config DEBUG RELEASE MINSIZEREL RELWITHDEBINFO)
      if (DEFINED QT_COMPILER_FLAGS_${config})
        set(CMAKE_${CMAKE_MATCH_1}_FLAGS_${config}_INIT "${QT_COMPILER_FLAGS_${config}}")
      endif()
    endforeach()
  endif()


  if (_PREFIX MATCHES "CMAKE_(SHARED|MODULE|EXE)_LINKER_FLAGS")
    foreach (config SHARED MODULE EXE)
      set(CMAKE_${config}_LINKER_FLAGS_INIT "${QT_LINKER_FLAGS}")
    endforeach()
  endif()

  _cmake_initialize_per_config_variable(${ARGV})
endfunction()

set(XCB_PATH_VARIABLE ${TARGET_SYSROOT})

set(GL_INC_DIR ${TARGET_SYSROOT}/usr/include)
set(GL_LIB_DIR ${TARGET_SYSROOT}:${TARGET_SYSROOT}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/:${TARGET_SYSROOT}/usr:${TARGET_SYSROOT}/usr/lib)

set(EGL_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(EGL_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/libEGL.so)

set(OPENGL_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(OPENGL_opengl_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/libOpenGL.so)

set(GLESv2_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(GLIB_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/libGLESv2.so)

set(GLESv2_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(GLESv2_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/libGLESv2.so)

set(gbm_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(gbm_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/libgbm.so)

set(Libdrm_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(Libdrm_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/libdrm.so)

set(XCB_XCB_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(XCB_XCB_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/libxcb.so)

list(APPEND CMAKE_LIBRARY_PATH ${CMAKE_SYSROOT}/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE})
list(APPEND CMAKE_PREFIX_PATH "/usr/lib/${TARGET_ARCHITECTURE}/cmake")

• Absolute symbolische koppelingen repareren

cd ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation
wget https://raw.githubusercontent.com/riscv/riscv-poky/master/scripts/sysroot-relativelinks.py
chmod +x sysroot-relativelinks.py 
python3 sysroot-relativelinks.py rpi-sysroot

• Compileer broncode voor rpi.

cd $HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/pi-build
cmake ../src/qtbase-everywhere-src-6.8.0/ -GNinja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DINPUT_opengl=es2 -DQT_BUILD_EXAMPLES=OFF -DQT_BUILD_TESTS=OFF -DQT_HOST_PATH=$HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/host -DCMAKE_STAGING_PREFIX=$HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/pi -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/qt6 -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/toolchain.cmake -DQT_QMAKE_TARGET_MKSPEC=devices/linux-rasp-pi4-aarch64 -DQT_FEATURE_xcb=ON -DFEATURE_xcb_xlib=ON -DQT_FEATURE_xlib=ON
cmake --build . --parallel 8
cmake --install .

• Stuur de binaries naar rpi.

rsync -avz --rsync-path="sudo rsync" $HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/pi/* [email protected]:/usr/local/qt6

• Compilers instellen

  

  

• Debuggers instellen

  

• Apparaten instellen

  Test de verbinding met de knop "Test".

• Qt-versies instellen

  

• Kits instellen

  

• Klik bij "CMake Configuration" op Change en voeg de volgende commando's toe.

-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE:UNINITIALIZED=/home/pmy/qt6/pi/lib/cmake/Qt6/qt.toolchain.cmake

Instellingen QtCreator Projecten

Als je een project maakt in QtCreator, moet je de "Run" configuratie aanpassen. Op "Environment" moet je toevoegen:

-LD_LIBRARY_PATH=:/usr/local/qt6/lib/

QML-module toevoegen

• Broncodes downloaden:

cd ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/src
wget https://download.qt.io/official_releases/qt/6.8/6.8.0/submodules/qtshadertools-everywhere-src-6.8.0.tar.xz
tar xf qtshadertools-everywhere-src-6.8.0.tar.xz
wget https://download.qt.io/official_releases/qt/6.8/6.8.0/submodules/qtdeclarative-everywhere-src-6.8.0.tar.xz
tar xf qtdeclarative-everywhere-src-6.8.0.tar.xz

Je moet afhankelijkheden controleren op ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/src/qtdeclarative-everywhere-src-6.8.0/dependencies.yaml en ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/src/qtshadertools-everywhere-src-6.8.0/dependencies.yaml.

Zorg ervoor dat de vereiste modules eerst worden gebouwd en geïnstalleerd.

• Bouw de modules voor de host.

cd ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/host-build
rm -rf *
$HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/host/bin/qt-configure-module ../src/qtshadertools-everywhere-src-6.8.0
cmake --build . --parallel 8
cmake --install .
rm -rf *
$HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/host/bin/qt-configure-module ../src/qtdeclarative-everywhere-src-6.8.0
cmake --build . --parallel 8
cmake --install .

• Bouw de modules voor rpi

cd ~/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/pi-build
rm -rf *
$HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/pi/bin/qt-configure-module ../src/qtshadertools-everywhere-src-6.8.0
cmake --build . --parallel 8
cmake --install .
rm -rf *
$HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/pi/bin/qt-configure-module ../src/qtdeclarative-everywhere-src-6.8.0
cmake --build . --parallel 8
cmake --install .

• Stuur de binaries naar rpi.

rsync -avz --rsync-path="sudo rsync" $HOME/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/pi/* [email protected]:/usr/local/qt6

Bronnen gebruikt bij het maken van deze instructies:

• https://wiki.qt.io/Cross-Compile_Qt_6_for_Raspberry_Pi
• https://github.com/MuyePan/CrossCompileQtForRpi

Bedankt aan iedereen.