使用 Docker 配置交叉编译环境

首先安装 Docker
然后下载 ubuntu 作为基础镜像 sudo docker pull ubuntu:20.04
启动容器 sudo docker run -h aarch64 --name aarch64 -it ubuntu:20.04

最新版 ubuntu 22.04 的 libc6-dev-arm64-cross 为 2.35，与目标平台上的版本 2.28 不兼容，因此使用 20.04 版本的镜像。

安装交叉工具链

apt update
apt install gcc-aarch64-linux-gnu g++-aarch64-linux-gnu

编译裸机(bare-metal)程序时需要使用 aarch64-none-elf 版本的工具链，可以从 ARM官网下载。

编译 Qt

安装依赖:

apt install build-essential python3 python-is-python3 perl ruby wget xz-utils

从 Qt 官网的主页进入下载页面需要填写姓名、公司、邮箱、电话等信息，很麻烦。可以直接从 download.qt.io 页面下载源码。

wget https://download.qt.io/official_releases/qt/5.15/5.15.8/single/qt-everywhere-opensource-src-5.15.8.tar.xz
tar xvf qt-everywhere-opensource-src-5.15.8.tar.xz
cd qt-everywhere-opensource-src-5.15.8
./configure -opensource -confirm-license -release -xplatform linux-aarch64-gnu-g++ -no-opengl
make
make install

配置交叉编译环境

如果该环境只用于进行交叉编译，为了方便使用，可以将 gcc 等符号链接到 aarch64-linux-gnu-gcc 上:

#! /usr/bin/bash

PREFIX="/usr/bin"
PLATFORM="aarch64-linux-gnu"

TOOLS=$(ls $PREFIX/$PLATFORM-*)

for TOOL in $TOOLS
do
        NAME=${TOOL##*$PLATFORM-}
        update-alternatives --install /usr/bin/$NAME $NAME $TOOL 100
done

# cc 和 cxx
update-alternatives --install $PREFIX/cc cc  $PREFIX/$PLATFORM-gcc 100
update-alternatives --install $PREFIX/cxx cxx $PREFIX/$PLATFORM-g++ 100

导出镜像

sudo docker commit 8cae637c3cc0 aarch64-cross-platform
sudo docker save -o aarch64-cross-platform.tar aarch64-cross-platform

遇到的问题

libc 版本不匹配

将编译生成的可执行文件拷贝到目标设备上运行，报错:

/usr/lib/libc.so.6: version GLIBC_2.34 not found (required by demo)

目标设备上的 libc 运行时版本为 2.28，而交叉编译环境上的版本为 2.35:

apt policy libc6-dev-arm64-cross
libc6-dev-arm64-cross:
  Installed: 2.35-0ubuntu1cross3
  Candidate: 2.35-0ubuntu1cross3
  Version table:
 *** 2.35-0ubuntu1cross3 500
        500 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu jammy/main amd64 Packages
        100 /var/lib/dpkg/status

从 Ubuntu Packages 或 Debian Packages 下载对应版本的 deb 包并安装:

由于 Ubuntu Packages 上没有 2.28 版本的包，因此从 Debian Packages 上下载。
libc6-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb 是 libc6-dev-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb 的依赖项。

wget http://ftp.cn.debian.org/debian/pool/main/c/cross-toolchain-base/libc6-dev-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb
wget http://ftp.cn.debian.org/debian/pool/main/c/cross-toolchain-base/libc6-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb
dpkg -i libc6-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb libc6-dev-arm64-cross_2.28-7cross1_all.deb

这样降级后，可以正常编译 C 语言程序，但是 libstdc++ 依赖 libc，无法编译 C++ 程序。因此建议使用低版本的操作系统镜像。

编译 Qt 时的一些问题

./configure -opensource -confirm-license -release 产生错误 qmake: cannot execute binary file: Exec format error

因为编译 Qt 时需要编译生成 qmake，如果将 gcc 等软链接到了 aarch64-linux-gnu- 上，那么遍出来的 qmake 是 aarch64 架构的，无法在宿主机上运行。

需要将软链接改回 x86_64 架构:

root@aarch64 # update-alternatives --config cxx
There are 4 choices for the alternative cxx (providing /usr/bin/cxx).

  Selection    Path                               Priority   Status
------------------------------------------------------------
  0            /usr/bin/aarch64-linux-gnu-g++      100       auto mode
* 1            /usr/bin/aarch64-linux-gnu-g++      100       manual mode
  2            /usr/bin/aarch64-linux-gnu-g++-11   100       manual mode
  3            /usr/bin/g++-11                     80        manual mode
  4            /usr/bin/x86_64-linux-gnu-g++       100       manual mode

Press <enter> to keep the current choice[*], or type selection number: 4
update-alternatives: using /usr/bin/x86_64-linux-gnu-g++ to provide /usr/bin/cxx (cxx) in manual mode

然后通过 -xplatform 选择交叉工具链进行编译:

./configure -opensource -confirm-license -release -xplatform linux-aarch64-gnu-g++ -no-opengl
make

-xplatform 的可选项在 qtbase/mkspecs 目录里查看

ERROR: The OpenGL functionality tests failed! 的问题可以通过添加 -no-opengl 解决，也可以安装对应架构的 libgl1-mesa-dev 包。
ERROR: Python is required to build QtQml. 的问题，可以通过安装 python-is-python3 解决。再次运行 ./configure 需要添加 -recheck-all 重新检查依赖。
BEGIN failed--compilation aborted at ..../generate.pl line 35. 的问题可以通过安装新版本的 perl 解决。
error: 'mimetype_database' was not declared in this scope 的问题可以通过安装新版本 perl, ruby 和 python 解决。