交叉编译对应的Makefile编写

愚蠢的时代

讨论本文问题之前，先聊一个话题：“目前，CP Autosar已经支持Some/IP和DDS（Data Distribution Service），DDS看起来只是另一个协议而已，汽车上，真有必要搞DDS吗？”。针对这个问题，说一下个人理解。在CP Autosar中，Some/IP出现地更早，就目前，量产的车型中，也应该有了Some/IP的身影。可以说，Some/IP专门为汽车量身定制。对于DDS，在其他工控领域早已应用，只是近些年，随着汽车智能化的发展，尤其域控等新技术的应用，DDS逐渐拓展到了汽车领域。如果汽车最终要成为万物互联的一部分，那我更看好DDS，相对于Some/IP，DDS协议在其他工控领域早已应用，这使得万物互联实现更容易。从这个意义上说，DDS不只是比Some/IP丰富了Qos，而是其能更好的接入万物互联。当然，并不能说Some/IP就不用了，在整车设计阶段，会根据不同的场景，选用不同的方案，而不是绝对地只用某种方案。
1、交叉编译是什么

回到主题，最近在移植eProsima Fast DDS，目标机：芯驰的G9H。使用的开发环境：Ubuntu20.4。如上可以看出，在Ubuntu20.4上安装的eProsima Fast DDS，使用默认编译，即使编译出可执行文件，也无法在G9H运行，因为两者的架构不同，运行指令不一样。Ubuntu20.4对应x86_64，而G9H对应Arm aarch64。
所以，如果要在Ubuntu20.4编译出可以在G9H运行的可执行文件，就需要在Ubuntu20.4环境下安装目标机对应的工具链，编译出目标机能运行的可执行文件，这也就是我们常说的“交叉编译”。
对于Makefile，我是一个菜鸟。有需要学习的小伙伴，可以网上查阅资料。本文主要目的：提供一个makefile示例，希望能帮助移植eProsima Fast DDS到ARM架构的小伙伴。
2、Makefile编写

在Ubuntu20.4中，要编译出可以在G9H上运行的可执行文件，有几个问题要解决：

• 选用G9H对应的编译工具链；
  
• 调用Arm aarch64架构的eProsima Fast DDS动态库链接。
  本文以HelloWorld为例，文件结构如下（部分），目标：编译出可以在Arm平台运行的可执行文件。
  

（一）Makefile内容
#指定编译器路径
CROSS_COMPILE = /tool/gcc_linaro/gcc-linaro-7.3.1-2018.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-
#gun汇编器
AS    = $(CROSS_COMPILE)as
#gnu 链接器
LD    = $(CROSS_COMPILE)ld
CXX    = $(CROSS_COMPILE)g++
#用于创建，修改和提取档案的实用程序
AR    = $(CROSS_COMPILE)ar
#列出目标文件中的符号
NM    = $(CROSS_COMPILE)nm  
#丢弃的符号
STRIP    = $(CROSS_COMPILE)strip  
#复制并转换目标文件
OBJCOPY    = $(CROSS_COMPILE)objcopy
#显示目标文件中的信息
OBJDUMP    = $(CROSS_COMPILE)objdump
export AS LD CXX AR NM
export STRIP OBJCOPY OBJDUMP

CFLAGS +=-I. -g -O0 -Wall -DUSE_LINUX -D__YOCTO_G2D_TEST__ -fpermissive
CPPFLAGS := -g -O0 -Wall -Wno-reorder  -std=c++11 -fpermissive -fPIC
#–L -l (大写L指定动态库的路径，小写L指定动态库的名称)，PWD表示当前路径
LDFLAGS += -lstdc++ -lpthread -fPIC -L. -L${PWD}/fastdds_dep/lib  \
       -l:libfastcdr.so \
       -l:libfastcdr.so.1 \
       -l:libfastcdr.so.1.0.27 \
       -l:libfastrtps.so \
       -l:libfastrtps.so.2.10 \
       -l:libfastrtps.so.2.10.0 \
       -l:libfoonathan_memory-0.7.3.so \
       -l:libtinyxml2.so \
       -l:libtinyxml2.so.9 \
       -l:libtinyxml2.so.9.0.0
      
INCLUDE := \
    -I ./ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastcdr/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastcdr/exceptions/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/builtin/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/builtin/common/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/builtin/topic/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/builtin/typelookup/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/builtin/typelookup/common/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/common/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/core/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/core/condition/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/core/policy/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/core/status/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/domain/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/domain/qos/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/log/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/publisher/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/publisher/qos/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/subscriber/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/subscriber/qos/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/topic/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/dds/topic/qos/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/attributes/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/builtin/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/builtin/data/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/builtin/discovery/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/builtin/discovery/endpoint/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/builtin/discovery/participant \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/builtin/liveliness/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/common/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/exceptions/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/flowcontrol/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/history/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/interfaces/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/messages/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/network/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/participant/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/reader/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/resources/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/security/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/security/accesscontrol/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/security/authentication/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/security/common/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/security/cryptography/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/security/exceptions/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/security/logging/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/transport/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/shared_mem/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/rtps/writer/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/statistics/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/statistics/dds/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/statistics/dds/domain/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/statistics/dds/publisher/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/statistics/dds/publisher/qos/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/statistics/dds/subscriber/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/statistics/dds/subscriber/qos/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/statistics/rtps/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/thirdparty/optionparser/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastdds/thirdparty/optionparser/optionpars \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/attributes/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/common/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/config/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/log/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/participant/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/publisher/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/qos/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/attributes/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/builtin/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/builtin/data/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/builtin/discovery/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/builtin/discovery/endpoint/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/builtin/discovery/participan \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/builtin/liveliness/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/common/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/exceptions/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/flowcontrol/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/history/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/messages/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/network/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/participant/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/reader/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/resources/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/security/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/security/accesscontrol/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/security/authentication/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/security/common/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/security/cryptography/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/security/exceptions/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/rtps/writer/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/subscriber/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/transport/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/types/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/utils/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/utils/collections/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/fastrtps/xmlparser/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/foonathan_memory/foonathan/memory/ \
    -I${PWD}/fastdds_dep/include/foonathan_memory/foonathan/memory/detail/

#生成目标文件，命名为HelloWorld
TARGETS = HelloWorld
#将当前文件夹下所有以.cpp结尾的文件放到SRC_CPP变量中
SRC_CPP=$(wildcard *.cpp)
#将当前文件夹下所有以.cxx结尾的文件放到SRC_CXX变量中
SRC_CXX=$(wildcard *.cxx)
#将SRC_CPP变量中，后缀.cpp替换成.o，并赋给变量APP_CPP_OBJS
APP_CPP_OBJS=$(SRC_CPP:.cpp=.o)
#将SRC_CXX变量中，后缀.cxx替换成.o，并赋给变量APP_CXX_OBJS
APP_CXX_OBJS=$(SRC_CXX:.cxx=.o)

all: $(TARGETS)
#输出APP_CXX_OBJS信息
  @echo $(APP_CXX_OBJS)
#-g可执行程序包含调试信息
HelloWorld: $(APP_CPP_OBJS) $(APP_CXX_OBJS)
  $(CXX) $(LDFLAGS) $(CPPFLAGS) $(INCLUDE) -o $(TARGETS) -g $(APP_CPP_OBJS) $(APP_CXX_OBJS) $(LDLIBS) -lpthread -lfastcdr -lfastrtps -lfoonathan_memory-0.7.3 -ltinyxml2

#$@--目标文件，$^--所有的依赖文件，$<--第一个依赖文件
#-c 只编译不链接。产生.o文件，不产生执行文件；-o指定输出文件名
%.o: %.cpp
  $(CXX) -c $(CFLAGS) $(INCLUDE) $(CPPFLAGS) -o $@ $<
%.o: %.cxx
  $(CXX) -c $(CFLAGS) $(INCLUDE) $(CPPFLAGS) -o $@ $<

clean:
  rm -rf $(TARGETS) *.o对于makefile的使用和规则，资料很多，我不做过多赘述。这里仅作一些编写提示：

• CROSS_COMPILE指定交叉编译要使用的编译器路径，否则使用默认编译，最终无法编译出预期的可执行文件；
  
• 每行命令的开始使用TAB键分隔，不能使用空格，否则make时会提示“***缺失分割符。停止”提示，如下所示：
  

• 本文的源文件需要使用到eProsima Fast DDS动态库，且eProsima Fast DDS动态库（本文已提前编译好对应架构的动态库）需要是ARM aarch64架构，以便于生成可执行文件时能够有效链接，进而能够生成目标机对应的可执行文件，本文所需要的动态库（ARM aarch64格式）如下所示：
  

可以使用命令：file 动态库名 确认动态库是否匹配，示例如下所示：


默认编译器编译的动态库格式为：x86-64，如下所示：


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参考链接
https://www.cnblogs.com/daocaisheng/p/15633120.htmlhttps://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.5-2019.12/
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