前言

本文檔為Linux應(yīng)用開發(fā)的指引文檔，提供Linux應(yīng)用開發(fā)環(huán)境、開發(fā)流程等說明，以及對(duì)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)及其支持情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

當(dāng)前應(yīng)用開發(fā)支持情況如下表所示。

在完成開發(fā)環(huán)境搭建后，可參考本文的“Linux常用開發(fā)案例”章節(jié)熟悉基本的應(yīng)用開發(fā)流程，然后可參考如下文檔進(jìn)行產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)。

（1）圖形界面開發(fā)：參考《圖形用戶界面(GUI)開發(fā)手冊(cè)》，其中包含Qt和LVGL的開發(fā)指引；

（2）視頻圖像處理開發(fā)：參考《視頻圖像處理開發(fā)手冊(cè)》；

（3）Docker開發(fā)：參考《Docker開發(fā)手冊(cè)》，主要介紹Docker安裝、構(gòu)建鏡像與下載鏡像等；

（4）NPU開發(fā)：參考《NPU開發(fā)手冊(cè)》；

（5）ROS2開發(fā)：參考《ROS2開發(fā)手冊(cè)》，主要演示ROS系統(tǒng)（版本：ROS2 Humble）使用說明；

（6）Modbus開發(fā)：參考《Modbus開發(fā)手冊(cè)》，主要介紹Modbus協(xié)議開發(fā)案例；

（7）EtherCAT主站開發(fā)：參考《EtherCAT開發(fā)手冊(cè)》，主要演示EtherCAT主站的伺服電機(jī)實(shí)時(shí)控制。

開發(fā)環(huán)境

Windows開發(fā)環(huán)境：Windows10、Windows764bit

Linux開發(fā)環(huán)境：VMware16.2.5、Ubuntu20.04.6 64bit

系統(tǒng)版本：Tronlong-Desktop 20.04、Linux-5.10.209、U-Boot-2017.09

sysroot：rk3562-Tronlong-Desktop-20.04-sysroot-[版本號(hào)].tar.gz

應(yīng)用開發(fā)交叉編譯工具：gcc-aarch64-linux-gnu_9.4.0.tar.gz

備注：本文基于2GByte LPDDR4X、16GByte eMMC配置單板機(jī)進(jìn)行演示。

術(shù)語表

為便于閱讀，下表對(duì)文檔出現(xiàn)的關(guān)鍵術(shù)語進(jìn)行解釋；對(duì)于廣泛認(rèn)同釋義的術(shù)語，在此不做注釋。

注意事項(xiàng)

無特殊說明情況下，本文默認(rèn)從eMMC啟動(dòng)系統(tǒng)，使用DEBUG作為調(diào)試串口，使用欣瑞達(dá)的XT070YTA23R_A6 LVDS電阻屏作為顯示輸出。

圖1

1開發(fā)環(huán)境搭建說明

1.1安裝應(yīng)用開發(fā)交叉編譯工具鏈

本文主要提供適配應(yīng)用開發(fā)的交叉編譯工具鏈安裝方式，包括網(wǎng)絡(luò)安裝、本地安裝，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境選擇其中一種方式進(jìn)行安裝。

（1）通過網(wǎng)絡(luò)安裝

Host# sudo apt update

Host# sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu g++-aarch64-linux-gnu

圖2

圖3

安裝完成后，可執(zhí)行如下命令查看交叉編譯工具鏈版本號(hào)。

Host# aarch64-linux-gnu-gcc --version

Host# aarch64-linux-gnu-g++ --version

圖4

可以看到交叉編譯工具版本為9.4.0及以上版本即為安裝成功，同時(shí)交叉編譯工具鏈默認(rèn)安裝在"/usr/bin/"目錄下。

Host# ls /usr/bin/aarch64-linux-gnu-*

圖5

（2）本地安裝

我司提供的交叉編譯鏈壓縮包位于產(chǎn)品資料“4-軟件資料LinuxTools”目錄下，請(qǐng)將其拷貝至上位機(jī)Ubuntu系統(tǒng)任意路徑，執(zhí)行如下命令進(jìn)行安裝。

Host# tar -zxf gcc-aarch64-linux-gnu_9.4.0.tar.gz

Host# sudo dpkg -i gcc-aarch64-linux-gnu_9.4.0/*.deb

圖6

圖7

安裝完成后，可執(zhí)行如下命令查看具體版本號(hào)。

Host# aarch64-linux-gnu-gcc --version

Host# aarch64-linux-gnu-g++ --version

圖8

可以看到交叉編譯工具版本號(hào)為9.4.0及以上版本即為安裝成功，同時(shí)應(yīng)用交叉編譯工具鏈默認(rèn)安裝在"/usr/bin/"目錄下。

Host# ls /usr/bin/aarch64-linux-gnu-*

圖9

1.2安裝sysroot

我司提供的sysroot壓縮包主要包含應(yīng)用開發(fā)時(shí)所需的庫（常用開發(fā)庫、Qt庫等），適用于Linux系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。

請(qǐng)將產(chǎn)品資料“4-軟件資料LinuxLinuxSDK”目錄下的sysroot壓縮包拷貝至上位機(jī)Ubuntu系統(tǒng)"/home/tronlong/RK3562/"目錄。執(zhí)行如下命令，將其解壓，解壓完成后會(huì)在當(dāng)前目錄下生成一個(gè)"sysroot"目錄和environment文件，"sysroot"目錄包含sysroot相關(guān)文件。

備注：sysroot壓縮包版本以實(shí)際情況為準(zhǔn)。

Host# tar -zxf rk3562-Tronlong-Desktop-20.04-sysroot-v1.0.tar.gz

圖10

圖11

執(zhí)行如下命令，設(shè)置交叉編譯工具鏈和sysroot環(huán)境變量。

備注：由于Linux應(yīng)用開發(fā)與Linux系統(tǒng)開發(fā)使用不同的交叉編譯工具鏈，因此執(zhí)行如下命令完成應(yīng)用開發(fā)環(huán)境變量配置后，當(dāng)前Terminal命令行終端將不再適用U-Boot、內(nèi)核開發(fā)。如需進(jìn)行U-Boot、內(nèi)核開發(fā)，請(qǐng)另行打開一個(gè)Terminal命令行終端。

Host# source /home/tronlong/RK3562/environment

Host# export

圖12

圖13

2GDB調(diào)試說明

GDB為GNU推出的經(jīng)典命令行調(diào)試工具，在Linux系統(tǒng)下廣泛使用。它功能強(qiáng)大，能讓開發(fā)者單步執(zhí)行程序、逐過程或逐語句調(diào)試，自由跳入或跳出函數(shù)，還能按條件設(shè)置斷點(diǎn)，實(shí)時(shí)查看變量值，精準(zhǔn)定位程序問題。

GDB支持多種語言，包括匯編、C/C++、D、Fortran、GO、Objective-C、OpenCL等。此外，它有遠(yuǎn)程調(diào)試模式，在嵌入式系統(tǒng)調(diào)試中優(yōu)勢(shì)明顯。借助TCP/IP協(xié)議及專有通信協(xié)議，可讓調(diào)試程序的主機(jī)與運(yùn)行程序的目標(biāo)機(jī)跨設(shè)備協(xié)作，高效完成調(diào)試任務(wù)。

2.1調(diào)試環(huán)境搭建

在RK3562工作目錄下執(zhí)行如下命令，創(chuàng)建gdb-test目錄并安裝GDB調(diào)試工具。

Host# mkdir gdb-test

Host# sudo apt install gdb gdbserver gdb-multiarch -y

圖14

2.2演示程序創(chuàng)建與編譯

執(zhí)行如下命令，進(jìn)入gdb-test目錄并新建一個(gè)GDB調(diào)試演示程序。

Host# cd gdb-test

Host# vi test.c

圖15

輸入以下內(nèi)容：

#include

void show() {

printf("shown");

}

int main(int argc, char *argv[])

{

int arr[4] = {1, 2, 3, 4};

int i = 0;

for (i = 0; i < 4; i++) {

printf("arr[%d]: %dn", i, arr[i]);

}

show();

return 0;

}

圖16

執(zhí)行如下命令，進(jìn)行程序編譯，編譯完成將會(huì)生成test可執(zhí)行程序。

Host# aarch64-linux-gnu-gcc -g test.c -o test

備注：編譯時(shí)需添加-g參數(shù)，生成的可執(zhí)行文件才帶有調(diào)試信息。

圖17

請(qǐng)將單板機(jī)與PC機(jī)連接至同一個(gè)路由器，使用Type-C線將單板機(jī)的DEBUG調(diào)試串口連接至PC機(jī)，然后將單板機(jī)上電啟動(dòng)。將編譯后的test可執(zhí)行文件拷貝至單板機(jī)系統(tǒng)任意目錄下。

Target# ls

圖18

2.3調(diào)試程序運(yùn)行

執(zhí)行如下命令，查看虛擬機(jī)的IP地址。

Host# ifconfig

圖19

在單板機(jī)系統(tǒng)test文件所在路徑下，執(zhí)行如下命令運(yùn)行g(shù)dbserver程序，開啟監(jiān)聽。

備注：192.168.13.50為虛擬機(jī)的IP地址；1234為連接的端口號(hào)（自行設(shè)置）；test為將要進(jìn)行調(diào)試的程序。

Target# gdbserver 192.168.13.50:1234 test

圖20

在虛擬機(jī)系統(tǒng)test文件所在路徑下，執(zhí)行如下命令使用GDB調(diào)試工具進(jìn)行調(diào)試。

Host# gdb-multiarch test

圖21

執(zhí)行如下命令，連接單板機(jī)。192.168.13.12為單板機(jī)的IP地址，請(qǐng)以實(shí)際情況為準(zhǔn)。

(gdb) target remote 192.168.13.12:1234

圖22

同時(shí)，單板機(jī)DEBUG調(diào)試串口打印連接成功的相關(guān)信息。

圖23

2.4程序調(diào)試

本章節(jié)主要演示GDB調(diào)試的幾個(gè)常用命令的使用方法。

2.4.1list命令

用于列出源碼，簡(jiǎn)寫：l。

圖24

2.4.2break命令

用于設(shè)置斷點(diǎn)，簡(jiǎn)寫：b。

分別在main函數(shù)和第10行設(shè)置斷點(diǎn)。

圖25

2.4.3info breakpoints命令

用于顯示斷點(diǎn)的狀態(tài)，簡(jiǎn)寫：infob。

圖26

2.4.4continue命令

用于恢復(fù)程序執(zhí)行，簡(jiǎn)寫：c。此命令使GDB恢復(fù)程序的執(zhí)行，直至斷點(diǎn)觸發(fā)或程序結(jié)束。

圖27

以上調(diào)試過程在第二個(gè)斷點(diǎn)中，每輸入一次c命令，將會(huì)依次打印arr[]數(shù)組的元素值，然后程序執(zhí)行結(jié)束。同時(shí)，單板機(jī)DEBUG調(diào)試串口打印相關(guān)信息。

圖28

2.4.5print命令

用于打印變量或者變量地址，簡(jiǎn)寫：p。

設(shè)置斷點(diǎn)后，可依次打印當(dāng)前變量i的值。

圖29

圖30

以上調(diào)試過程在每處斷點(diǎn)中，使用print命令打印變量i的值。同時(shí)，單板機(jī)DEBUG調(diào)試串口打印相關(guān)信息。

圖31

2.4.6quit命令

退出GDB模式，簡(jiǎn)寫：q。當(dāng)程序調(diào)試完成后，使用quit命令退出GDB調(diào)試。

圖32

同時(shí)，單板機(jī)DEBUG調(diào)試串口打印相關(guān)信息。

圖33

審核編輯 黃宇