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为AM335x+Linux移植SGX+OpenGL+Qt5之完全开发笔记

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poston 2016-1-6 11:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
这里的主机是64位的ACER 5745DG,安装了桌面发行版Fedora20,桌面环境是GNOME
这里的目标板是CortexA8AM335x,安装了之前编译好的U-BootKernelFilesystem,安装的过程见《U-Boot for AM335x》、《AM335x移植Linux内核主线代码》系列

Step 1: Install Qt for Master

给主机安装Qt的方法可以非常简单粗暴:
yum install qt5*
yum install qt-creator

当然也可以不使用这样简单粗暴的“全部的通通的安装”的方式,而是选择需要的组件来安装,比如:
yum install qt5-qtbase
yum install qt5-qttools

安装完成之后,文件系统会增加以下的内容:
/usr/bin/qmake-qt5
/usr/bin/qtcreator
/usr/share/qt5/
/usr/share/qtcreator/
/usr/lib64/qt5/
/usr/lib64/qtcreator/

执行一个示例程序试试:
[maria@localhost ~]$ cd /usr/lib64/qt5/examples/quick/demos/clocks/
[maria@localhost lighting]$ ./clocks

NOTE:也可以采用编译源代码的方式来安装。在解压后的源代码目录下执行:
[maria@localhost qt-x86]$ ./configure -opensource -confirm-license -debug -prefix ../../build -platform linux-g++ -v
[maria@localhost qt-x86]# gmake -j8
[maria@localhost qt-x86]# gmake -j8 install

编译过程大概会花两个小时,完成之后运行示例程序,和使用yum来安装的效果是一样的:
[maria@localhost qt]$ cd ../build/examples/quick/demos/clocks/
[maria@localhost lighting]$ ./clocks

NOTEconfigure命令中-prefix的“当前目录”为源代码目录下的qtbase
NOTEreadelf命令可以用来观察可执行文件需要的动态库和装载器,从而知道动态链接的库为什么找不到。
NOTEldd命令可以用来观察可执行文件的库依赖。
NOTErpm -qf命令可以用来观察库文件所属的软件包。
NOTEsync将内存缓存的文件强制写入磁盘,使用tftp获取文件之后,需要先执行sync再断电。

Step 2: About SGX

在编译目标板Qt之前,先要理解什么是SGX
The SGX subsystem is a Texas Instruments instantiation of the POWERVR SGX530 core form Imagination Technologies Ltd.
The 2D/3D graphics accelerator (SGX) subsystem accelerates 2-dimensional (2D) and 3-dimensional (3D) graphics applications. The SGX subsystem is based on the POWERVR SGX core from Imagination Technologies. SGX is a new generation of programmable POWERVR graphic cores. The POWERVR SGX530 v1.2.5 architecture is scalable and can target all market segments from mainstream mobile devices to high-end desktop graphics. Targeted applications include feature phone, PDA, and hand-held games.

http://processors.wiki.ti.com/index.php/AM35x-OMAP35x_Graphics_SDK_Getting_Started_Guide
http://processors.wiki.ti.com/index.php/SGXDbg
http://processors.wiki.ti.com/index.php/Building_Qt
http://www.thing-printer.com/3d-rendering-pvr-sgx-beaglebone/

TI SOCs例如AM335x,具备3D核心,它能够使用dedicated hardware进行3D加速;而这里的delicated hardware就基于SGX技术;
Graphics cores是用来加速图形的,它并没有video decode功能,视频加速神马的和它没有关系;
视频加速和OpenGL ES1.1 OpenGL ES2.0有关(不推荐使用OpenVG 1.1),它们需要调用SGX驱动;
OpenGL可以做成单独的application,也可以做成AndroidQtXrog等的back-end

SGX core没有包含在ARM核里,但是它的Graphics drivers需要跑在ARM核上(所有的东西都需要跑在ARM核上),怎么办呢?其实Graphics drivers包含有OS specific driver ,它能够将SGX core做内存映射,因此可在ARM core上对图形引擎SGX编程。

到这里为止,是不是弄清楚了SGXOpenGLQt之间的关系了呢?(^ - ^)
首先,移植Qt需要指定它的platform,也就是eglfsdirectfblinuxfb等等;
其次,安装eglfs需要OpenGL图形库;
最后,OpenGL会调用SGX,驱动delicated hardware

Linuxmainline里面并没有SGX Driver,因为TI公司并没有将其开源。TI公司不开源的代码极少,SGX是其中之一(也许是唯一一个)。
因为SGX的驱动不开源,所以必须要使用TI公司提供的SDK包,将二进制可执行文件打包进内核。
另外,在编译SGX之前,还要先制作编译好的Kernel和目标文件系统,以及为主机安装sshftptftp服务。

Step 3: Install SSH, FTP, TFTP Services

为了调试的方便,这里为主机安装SSHFTPTFTP服务:
[root@localhost maria]# yum install vsftpd
[root@localhost maria]# yum install ftp
[root@localhost maria]# yum install tftp-server
[root@localhost maria]# yum install tftp
[root@localhost maria]# service sshd start
[root@localhost maria]# service vsftpd start
[root@localhost maria]# service tftp start

网络功能对于嵌入式Linux的调试是非常重要的,正常工作的网络能够大大节省调试的时间。
当然,串口也是非常重要的

Step 4: Make the Kernel

内核需要修改,是因为Graphics SDK会调用内核的公共函数地址入口,有一些函数是TI提供的内核里面存在,而mainline的内核里面没有的。看起来貌似要修改的地方很多,其实关键只有两个内容:reset_controllerregister_vsync_cb

A. 修改memuconfig中有关reset的内容:
使用make menuconfig命令,使能RESET_CONTROLLER
CONFIG_RESET_CONTROLLER=y
这一步是必须的,因为PVR服务的pvrsrvkm模块用到了很多reset_control_*函数。

B. drivers/reset/core.c文件添加如下内容:
int reset_control_is_reset(struct reset_control *rstc)
{
if (rstc->rcdev->ops->is_reset)
return rstc->rcdev->ops->is_reset(rstc->rcdev, rstc->id);
return -ENOSYS;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(reset_control_is_reset);

int reset_control_clear_reset(struct reset_control *rstc)
{
if (rstc->rcdev->ops->clear_reset)
return rstc->rcdev->ops->clear_reset(rstc->rcdev, rstc->id);
return -ENOSYS;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(reset_control_clear_reset);
这两个函数会给Graphics SDK调用,因此需要定义它们。重新编译之后,函数名会内核源代码根目录下的System.map文件中出现。

C. include/linux/reset-controller.h文件添加如下内容:
struct reset_control_ops {
int (*reset)(struct reset_controller_dev *rcdev, unsigned long id);
int (*assert)(struct reset_controller_dev *rcdev, unsigned long id);
int (*deassert)(struct reset_controller_dev *rcdev, unsigned long id);
int (*is_reset)(struct reset_controller_dev *rcdev, unsigned long id);
int (*clear_reset)(struct reset_controller_dev *rcdev, unsigned long id);
};
相应的为 reset_control_ops结构体增加成员变量。

D. include/linux/reset.h文件添加如下内容:
int reset_control_reset(struct reset_control *rstc);
int reset_control_assert(struct reset_control *rstc);
int reset_control_deassert(struct reset_control *rstc);
int reset_control_is_reset(struct reset_control *rstc);
int reset_control_clear_reset(struct reset_control *rstc);
相应的为头文件做声明。

E. arch/arm/boot/dts/am33xx.dtsi文件添加如下内容:
prcm: prcm@44e00000 {
compatible = "ti,am3-prcm";
reg = <0x44e00000 0x4000>;
#reset-cells = <1>;
prcm_clocks: clocks {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
};
prcm_clockdomains: clockdomains {
};
};
sgx@0x56000000 {
compatible = "ti,sgx";
ti,hwmods = "gfx";
reg = <0x56000000 0x1000000>;
interrupts = <37>;
resets = <&prcm 0>;
};
这是devicetree的内容。
如果看不懂dts文件的格式,可以阅读内核文档Documentation/devicetree/booting-without-of.txt

F. 添加ti_reset.c文件:
drivers/reset/core.c文件声明了一个结构体struct reset_control,它的定义则由函数of_reset_control_get返回,并且在返回之前给其成员变量struct reset_controller_dev *rcdev赋值。
of_reset_control_get函数被reset_control_get函数调用;reset_control_get函数被SGXPVRSRVDriverProbe函数调用。

在继续调试之前,先来理解list_for_each
/**
* list_for_each - iterate over a list
* @pos: the &struct list_head to use as a loop cursor.
* @head: the head for your list.
*/
#define list_for_each(pos, head) \
        for (pos = (head)->next; pos != (head); pos = pos->next)                      \
             pos = list_next_entry(pos, member))

pos是循环变量,相当于for循环里面的ihead是链表list的表头;list_next_entry展开得到:
container_of((pos)->member.next, typeof(*(pos)), member);
container_of的原型是container_of(ptr, type, member) ,它是一个非常常见的宏定义,含义是,返回type类型的地址type类型包含了member类型,而ptr是实际的member类型指针。所以list_next_entry的含义是,返回一个typeof(*(pos))的地址,它包含有member这个类型,且(pos)->member.next指向这个member

再来理解 list_for_each_entry
/**
* list_for_each_entry - iterate over list of given type
* @pos: the type * to use as a loop cursor.
* @head: the head for your list.
* @member: the name of the list_struct within the struct.
*/
#define list_for_each_entry(pos, head, member) \
for (pos = list_first_entry(head, typeof(*pos), member); \
&pos->member != (head); \
pos = list_next_entry(pos, member))
pos是循环变量,相当于for循环里面的ihead是链表list的表头;member是被包含的类型定义;
首先,pos初始化为typeof(*pos)类型的指针,它包含有member类型,且member的地址为head->next;
然后,如果没有循环返回到head,则pos会指向包含有(pos)->member.next的pos类型地址。

所以,of_reset_control_get函数中的list_for_each_entry(r, &reset_controller_list, list)含义是:
r相当与for循环里面的i,指向下一个被操作的struct reset_controller_devreset_controller_list是链表的表头;
首先,r初始化为struct reset_controller_dev类型的指针,它包含有list类型,且list的地址为(&reset_controller_list)->next
但是已知 reset_controller_list在此文件头被初始化了,它是一个空链表:
static LIST_HEAD(reset_controller_list);
因此为了让list_for_each_entry得到有效的执行,即得到可用的rcdev,需要执行reset_controller_register函数。
So,将TI公司提供的内核中的ti_reset.c拷贝到driver/reset目录下,它包含有关键的注册操作,即reset_controller_register函数。
另外,不要忘记修改MakefileKconfig
另外,不要忘记把ti_reset.c中的.compatible值改为和am33xx.dtsi文件中相同的"ti,am3-prcm"

G. drivers/video/fbdev/da8xx-fb.c文件添加如下内容:
static vsync_callback_t vsync_cb_handler;
static void *vsync_cb_arg;

int register_vsync_cb(vsync_callback_t handler, void *arg, int idx)
{
if ((vsync_cb_handler == NULL) && (vsync_cb_arg == NULL)) {
vsync_cb_arg = arg;
vsync_cb_handler = handler;
} else {
return -EEXIST;
}
return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(register_vsync_cb);

int unregister_vsync_cb(vsync_callback_t handler, void *arg, int idx)
{
if ((vsync_cb_handler == handler) && (vsync_cb_arg == arg)) {
vsync_cb_handler = NULL;
vsync_cb_arg = NULL;
} else {
return -ENXIO;
}
return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(unregister_vsync_cb);

H. include/video/da8xx-fb.h文件添加如下内容:
typedef void (*vsync_callback_t)(void *arg);
int register_vsync_cb(vsync_callback_t handler, void *arg, int idx);
int unregister_vsync_cb(vsync_callback_t handler, void *arg, int idx);

是不是觉得内核的修改很复杂呢?其实它的主要功能,就是添加了一个reset_controllerplatform设备,并且提供resetvsync_cb函数供Graphics SDK调用。编译完内核,就可以进行文件系统的制作啦(^_^

Step 5: Prepare the Filesystem

A. 新建目标文件系统:
[maria@localhost qt]$ mkdir /home/maria/qt/rootfs -p
它相当于目标文件系统的根目录。

B. 编译busybox,将输出拷贝到目标文件系统:
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf- menuconfig
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf- all
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf- install
使用busybox默认配置即可,不用修改它。
之前在《为AM335x移植Linux内核主线代码》系列里,制作busybox的时候使用了静态编译,动态编译无法运行,这是因为动态编译的_install/bin/busybox找不到装载器。

[maria@localhost bin]$ /opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf-ldd --root ../../../rootfs.save busybox
libm.so.6 => /lib/libm.so.6 (0xdeadbeef)
ld-linux-armhf.so.3 => /lib/ld-linux-armhf.so.3 (0xdeadbeef)
libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xdeadbeef)

解决的方法很简单,就是拷贝正确的装载器和库文件,放置在目标文件系统的正确位置即可,见接下来的步骤。
编译完成之后,将_install目录下的所有内容,拷贝到A步骤创建的rootfs下:
bin linuxrc sbin usr

C. 创建lib目录,拷贝库文件:
在目标文件系统的根目录下,创建lib目录;
一般这些库文件在交叉编译器安装目录下的libc里面,除了busybox需要的三个库文件之外,还有很多其他的库文件;
将这些库文件拷贝到lib目录中;

D. 创建etc目录,编辑需要的内容:
创建rc0.drc1.drc2.drc3.drc4.drc5.drc6.drcS.d八个目录;
SDK开发包提供的文件系统中的etc/groupetc/passwdetc/shadow三个文件拷贝过来;
SDK开发包提供的文件系统中的etc/default/rcS文件拷贝过来;
SDC开发包提供的文件系统中的etc/inittab文件拷贝过来;
SDC开发包提供的文件系统中的etc/fstab文件拷贝过来;
SDC开发包提供的文件系统中的etc/init.d/rc/etc/init.d/rcS文件拷贝过来;

E. 创建devhomehome/rootmediamntoptprocsysvar目录:
无需拷贝dev文件,因为内核会生成它们。
将目标文件系统拷贝到SD卡的rootfs分区,然后将SD插入目标板,上电运行,串口终端会出现启动信息,最终出现登陆提示符。这说明,Linuxrunlevel 3已经可以正确运行了。

NOTE:将飞凌提供init.sysvinit拷贝到sbin目录下。
NOTE:将飞凌提供的ethtool拷贝到sbin目录下。
NOTE:将Graphics SKD编译出来的devmem2拷贝到sbin目录下。
NOTE:记得在lib下创建modules/3.18.4目录;
NOTE:这里要在rcS文件的倒数第二个非空行添加:
echo "mount -o remount,rw /dev/root"
mount -o remount,rw /dev/root
这样启动的时候就不用手动执行mount命令了。

Step 6: Make the SDK

TI官网下载最新版的Graphics SDK
http://software-dl.ti.com/dsps/dsps_public_sw/sdo_sb/targetcontent/gfxsdk/latest/index_FDS.html

编译Graphics SDK之前,需要编译一次内核,因此Graphics SDK需要调用内核符号表,最好是确保它一直是最新的。
Graphics SDK不会对内核做任何修改,它只会更改目标文件系统。

如果Graphics SDK编译成功,应该能够生成omaplfb.kopvrsrvkm.kobufferclass_ti.ko三个模块文件,并且它们能够被内核正确加载。omaplfs负责和framebuffer的接口,pvrsrvkm负责和用户层服务的接口, bufferclass_ti负责使用proprietary extension,它允许streaming playback through SGX。除了模块文件外,它还会生成OpenGL ES11/20/VG的二进制可执行文件,供用户的程序调用。

[maria@localhost graphics]$ ./Graphics_SDK_setuplinux_hardfp_5_01_01_02.bin –help
[maria@localhost graphics]$ ./Graphics_SDK_setuplinux_hardfp_5_01_01_02.bin –prefix \
/home/maria/qt/graphics/Graphics_SDK_5_01_01_02
(好像Fedora21只能使用--mode console--mode standard没有效果,而且使用—es8.x参数会出现error。)

源代码根目录下的vim Rules.make文件,添加这四个变量(换成自己的实际路径)
SDK_INSTALL_DIR=/home/maria/qt
LINUX_DEVKIT_PATH=/opt/i686-arago-linux/usr
LINUXKERNEL_INSTALL_DIR=$(HOME)/linux-3.18.4-v3
DESTDIR=$(HOME)/rootfs

另外,如果你使用的是Graphics_SDK_5_01_01_01,还需要将GFX_Linux_KM/services4/3rdparty/dc_ti335x_linux/Kbuild文件的EXTRA_CFLAGS修改过来,因为3.18.4的内核将omap2目录放置在了driver/video/fbdev目录下,而不是driver/video目录:
EXTRA_CFLAGS = -DLINUX \
-DCONFIG_OMAP2_DSS \
-I$(PVR_BUILD_DIR)/include4 \
-I$(PVR_BUILD_DIR)/services4/include \
-I$(PVR_BUILD_DIR)/services4/system/$(PVR_SYSTEM) \
-I$(KERNELDIR)/drivers/video/omap2 \
-I$(KERNELDIR)/drivers/video/fbdev/omap2 \
-I$(PVR_BUILD_DIR)/services4/system/include \
$(SYS_CFLAGS.1) \

然后在源代码根目录下执行make命令(注意ARCH必须以环境变量的形式出现):
[maria@localhost Graphics_SDK_5_01_01_02]$ export ARCH=arm
[maria@localhost Graphics_SDK_5_01_01_02]$ make help
[maria@localhost Graphics_SDK_5_01_01_02]$ make CROSS_COMPILE=/opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf-BUILD=debug OMAPES=8.x FBDEV=yes SUPPORT_XORG=0 all
[maria@localhost Graphics_SDK_5_01_01_02]$ make CROSS_COMPILE=/opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf- BUILD=debug OMAPES=8.x FBDEV=yes SUPPORT_XORG=0 install

执行完毕之后,会发现目标文件系统的opt下增加了两个目录(etc目录下也有增加的内容,暂时可不考虑它们)。
gfxlibrariesgfxsdkdemos这两个目录拷贝到目标文件系统下,将文件系统放置进SD卡,上电启动:
~ # cd /opt/gfxsdkdemos/
/opt/gfxsdkdemos # ./335x-demo
/* 很多的打印信息 */
PVR: High Water Mark = 0 bytes
Loaded PowerVR consumer services.
/opt/gfxsdkdemos # lsmod
omaplfb 12320 0 - Live 0xbf08a000 (O)
pvrsrvkm 470425 1 omaplfb, Live 0xbf000000 (O)

如果lsmod命令执行的结果如上所示,说明模块被正确的加载,Graphics SDK的驱动部分就制作成功啦。
由上面的调试过程也可以知道,遇到问题的时候不要害怕找不到解决方法,因为阅读README和源代码总是能有非常大的帮助,而且由于Linux本身代码的健壮性,摸索它的脉络是相对容易的,它不会像糟糕的代码那样给人一团乱麻的感觉。

Step 7: Use the SDK

首先要修改bootargs
修改bootargs有很多种方法,比如在编译内核的menuconfig时修改其Boot options,或者修改U-Boot里面的config文件,或者在U-Boot运行时指定,等等。由于U-Bootautoboot的时候会读取boot分区下的uEnv.txt文件,因此将bootargs添加在这个文件中:
bootargs=console=ttyO0,115200n8 root=/dev/mmcblk0p2 rootwait init=/sbin/init.sysvinit mem=1024M vram=50M
bootcmd=mmc rescan; fatload mmc 0 0x82000000 uImage; \
fatload mmc 0 0x83000000 maria-am335x.dtb; bootm 0x82000000 - 0x83000000
uenvcmd=boot
这个uEnv.txt的内容是,设置bootargs,并且设置U-Boot自启动时从SD卡读取dtsuImage
U-Boot是非常轻量且灵活的,它给人很多意想不到的惊喜。

运行gfxsdkdemos目录下的示例
~ # cd /opt/gfxsdkdemos/ogles2/
/opt/gfxsdkdemos/ogles2 # ./OGLES2ChameleonMan
/opt/gfxsdkdemos/ogles2 # ./OGLES2MagicLantern
/opt/gfxsdkdemos/ogles2 # cd /opt/gfxsdkdemos/ogles/
/opt/gfxsdkdemos/ogles # ./OGLESEvilSkull
/opt/gfxsdkdemos/ogles # ./OGLESFilmTV

运行OGLES2ChameleonMan这个程序的时候,有没有觉得画面上的这个人跑得很快,图形也没有命令行界面下的拖影呢好吧,可能只是俺的心理作用)。

Step 8: Build Qt

http://processors.wiki.ti.com/index.php/Building_Qt
http://processors.wiki.ti.com/index.php/Building_Qt_with_OpenGL_ES_accelerated_by_SGX
NOTE:触摸屏tslib的调试暂时不考虑。)
到目前为止的目标文件系统,具备了那些内容呢:
etc目录和其中的启动文件,有存放在binsbin目录下的busybox可执行程序,lib库,其他目录如homemediamntproc等,以及存放在opt目录下的Graphics SDK,包括它的库文件、驱动文件和demo文件。只有demo文件无错误的运行在目标板上了,才可以往下进行,否则,要继续修改Kernel代码或者Graphics SDK编译方式。

准备好文件系统,以及解压Qt源代码:
[maria@localhost qt-am335x]$ mkdir roofts.withSDK
[maria@localhost qt-am335x]$ cp ../ro otfs/* rootfs.withSDK/ -rv
[maria@localhost qt-am335x]$ tar xvf ../qt-everywhere-opensource-src-5.4.1.tar.gz -C .

从下面这个地址下载qmake.conf文件,并将它复制进Qt源代码目录,并根据主机的实际情况修改内容
http://processors.wiki.ti.com/images/7/76/Linux-TIarmv7-sgx-g%2B%2B.tar.gz

[maria@localhost qt-am335x]$ tar xvf Linux-TIarmv7-sgx-g++.tar.gz
[maria@localhost qt-am335x]$ ln -s qt-everywhere-opensource-src-5.4.1 qt-everywhere
[maria@localhost qt-am335x]$ cp linux-TIarmv7-sgx-g++ qt-everywhere/qtbase/mkspecs/device/ -r
[maria@localhost qt-am335x]$ vim qt-everywhere/qtbase/mkspecs/device/linux-TIarmv7-sgx-g++/qmake.conf
MAKEFILE_GENERATOR = UNIX
CONFIG += incremental
QMAKE_INCREMENTAL_STYLE = sublib

include(../../common/linux.conf)
include(../../common/gcc-base-unix.conf)
include(../../common/g++-unix.conf)

load(device_config)
QT_QPA_DEFAULT_PLATFORM = eglfs

QT_INSTALL_DIR = /home/maria/qt/qt-am335x/qt-everywhere/qtbase
SGX_SDK_ROOT = /home/maria/qt/graphics/Graphics_SDK_5_01_01_02

COMPILER_FLAGS = -march=armv7-a -mtune=cortex-a8 -mfpu=vfpv3 -mfloat-abi=hard
QMAKE_CFLAGS_RELEASE = -O3 -march=armv7-a -mtune=cortex-a8 -mfpu=vfpv3 -mfloat-abi=hard
QMAKE_CXXFLAGS_RELEASE = -O3 -march=armv7-a -mtune=cortex-a8 -mfpu=vfpv3 -mfloat-abi=hard

QMAKE_CC = arm-linux-gnueabihf-gcc
QMAKE_CXX = arm-linux-gnueabihf-g++
QMAKE_LINK = arm-linux-gnueabihf-g++
QMAKE_LINK_SHLIB = arm-linux-gnueabihf-g++
QMAKE_AR = arm-linux-gnueabihf-ar cqs
QMAKE_OBJCOPY = arm-linux-gnueabihf-objcopy
QMAKE_STRIP = arm-linux-gnueabihf-strip
QMAKE_NM = arm-linux-gnueabihf-nm -P

QMAKE_INCDIR_OPENGL_ES2 = $$SGX_SDK_ROOT/GFX_Linux_SDK/OGLES2/SDKPackage/Builds/OGLES2/Include/
QMAKE_INCDIR_OPENGL_ES2 += $$SGX_SDK_ROOT/include
QMAKE_INCDIR_OPENGL_ES2 += $$SGX_SDK_ROOT/GFX_Linux_SDK/OGLES/SDKPackage/Builds/OGLES/Include/
QMAKE_LIBDIR_OPENGL_ES2 = $$SGX_SDK_ROOT/gfx_dbg_es8.x/
QMAKE_LIBS_OPENGL_ES2 = -lEGL -lGLESv2 -lGLES_CM -lIMGegl -lsrv_um -lusc

QMAKE_INCDIR_OPENGL += $$SGX_SDK_ROOT/GFX_Linux_SDK/OGLES/SDKPackage/Builds/OGLES/Include/
QMAKE_LIBDIR_OPENGL = $$SGX_SDK_ROOT/gfx_dbg_es8.x
QMAKE_LIBDIR_OPENGL_QT = $$SGX_SDK_ROOT/gfx_dbg_es8.x
QMAKE_LIBS_OPENGL_ES1 = -lEGL -lGLES_CM -lIMGegl -lsrv_um -lusc

QMAKE_INCDIR_OPENVG = $$SGX_SDK_ROOT/GFX_Linux_SDK/OVG/SDKPackage/Builds/OVG/Include/
QMAKE_LIBDIR_OPENVG = $$SGX_SDK_ROOT/gfx_dbg_es8.x/
QMAKE_LIBS_OPENVG = -lEGL -lGLESv2 -lGLES_CM -lIMGegl -lsrv_um -lOpenVG -lOpenVGU

QMAKE_INCDIR_EGL = $$QMAKE_INCDIR_OPENGL_ES2
QMAKE_INCDIR_EGL += $$QT_INSTALL_DIR/src/3rdparty/powervr/wsegl2
QMAKE_INCDIR_POWERVR = $$QT_INSTALL_DIR/src/3rdparty/powervr/wsegl2
QMAKE_LIBDIR_EGL = $$QMAKE_LIBDIR_OPENGL_ES2
QMAKE_LIBS_EGL = -lEGL -lIMGegl -lsrv_um -lGLESv2 -lGLES_CM -lusc

QMAKE_INCDIR += $$QMAKE_INCDIR_OPENGL_ES2
QMAKE_LIBDIR += $$QMAKE_LIBDIR_OPENGL_ES2
QMAKE_LIBS = $$QMAKE_LIBS_OPENGL_ES2 -lts -lrt -lpthread

deviceSanityCheckCompiler()
load(qt_config)
NOTE:修改qmake.conf文件,要特别注意它的inluce目录、交叉编译器的设置,以及INCDIRLIBDIR是否正确;
NOTE:对比Qtmainline里面的qmake.conf,观察它新增的内容;
NOTE$$QT_INSTALL_DIR/src/3rdparty/powervr/wsegl2这个目录并不存在,但并不影响编译结果;

另外还要将交叉编译器的bin目录加入环境变量PATH,拷贝头文件和lib(为了省事可以把lib的内容全都拷贝进目标文件系统,但是这里还是暂时采取需要什么就拷贝什么的方法,你甚至先什么都不做,等到编译报错的时候再去寻找对应的lib或者头文件,这样能够更加清晰的理解Qt的编译过程),再执行configuremake步骤:

[maria@localhost qt-everywhere]$ export PATH=$PATH:/opt/i686-arago-linux/usr/bin
[maria@localhost qt-everywhere]$ mkdir /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/include /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/ -r

[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/crt* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libts* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/librt.* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libpthread* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libm.* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libc.* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libc_nonshared.a* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libz.so* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libjpeg.so* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libpng* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libnsl.* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libgthread-2.0.so* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libglib-2.0.so* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libasound.so* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libdl.* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libfreetype.so* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/glib-2.0 /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/ -r
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libfontconfig.so* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libexpat.so* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libdbus* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libu* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/
[maria@localhost qt-everywhere]$ cp /opt/ti-sdk-am335x-evm-07.00.00.00/linux-devkit/sysroots/cortexa8hf-vfp-neon-3.8-oe-linux-gnueabi/usr/lib/libglslcompiler* /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/lib/

另外,还要将目标文件系统的include/freetypes2/freetype软链接成include/freetype
[maria@localhost qt-everywhere]$ cd /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK/usr/include
[maria@localhost include]$ ln -s freetype2/freetype freetype
(如果freetypes报错了就做此修改,没有报错的话就不用管了~)

[maria@localhost qt-everywhere]$ ./configure –help
[maria@localhost qt-everywhere]$ ./configure \
-debug -opensource -confirm-license -shared \
-prefix /home/maria/qt/qt-am335x/qt-everywhere/build \
-sysroot /home/maria/qt/qt-am335x/roofts.withSDK \
-platform linux-g++-64 \
-device linux-TIarmv7-sgx-g++ \
-device-option CROSS_COMPILE=/opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf- \
-D QT_NO_QWS_CURSOR -D QT_QWS_CLIENTBLIT \
-eglfs -opengl es2 -qreal float -v \
-nomake examples -nomake tests

NOTEconfigure的编译选项,需要根据主机和目标板的实际情况慢慢摸索,有的编译选项随着新版本的发布不再支持,有的编译选项被添加在新版本中,有的编译错误即使存在也没有关系,有的编译错误则会影响结果。一般来说,提示“Just run 'gmake'”就算是成功。
NOTEconfigure会生成很多.o文件,在重新configure之前可以编写脚本,来删除旧有的.o文件。

-prefix: 主机上Qt SDK安装的目录;
-sysroot: 目标文件系统的根目录;
-platform: 主机使用的mkspecs
-device: 目标机使用的mkspecs,替代xplatform
-nomake examples -nomake tests: 不编译示例和测试程序,否则得花很长的时间;

[maria@localhost qt-everywhere]$ gmake -j8
[maria@localhost qt-everywhere]$ gmake -j8 install

这里的gmake,是指GNU Make,在Fedora主机上就是make
编译完成之后,会发现目标文件系统里面增加了build 目录:
[maria@localhost roofts.withSDK]$ find . -mmin 1
./home/maria/qt/qt-am335x/qt-everywhere/build/*

接下来编译示例程序(qmake为上步编译时生成,在/home/maria/qt/qt-am335x/qt-everywhere/build目录下):
[maria@localhost qt-everywhere]$ cd qtbase/examples/
[maria@localhost examples]$ ../../build/bin/qmake examples.pro
[maria@localhost examples]$ gmake -j8
[maria@localhost examples]$ gmake -j8 install

编译完成之后,会发现目标文件系统里面增加了build/examples目录:
[maria@localhost roofts.withSDK]$ find . -mmin 1
./home/maria/qt/qt-am335x/qt-everywhere/build/examples/*

./home/maria目录拷贝到SD的目标文件系统里;
./usr/lib./usr/include也拷贝到SD卡的目标文件系统里;
运行Graphics SDK335x-demo
此外,还需要执行下面的步骤(Qt程序会试图获取/etc/machine-id的值,如果运行示例程序时报错,可以主机上的machine-id文件拷贝过来,另外还要设置屏幕的分辨率值):
~ # tftp 192.168.1.118 -g -l machine-id
~# cp machine-id /etc/
~ # export QT_QPA_EGLFS_PHYSICAL_HEIGHT=272
~ # export QT_QPA_EGLFS_PHYSICAL_WIDTH=480

然后执行Qt的示例程序(如果报找不到platform的错误信息,则执行第二条):
~ # /home/maria/qt/qt-am335x/qt-everywhere/build/examples/widgets/widgets/digitalclock/digitalclock
~ # /home/maria/qt/qt-am335x/qt-everywhere/build/examples/widgets/widgets/digitalclock/digitalclock -platform eglfs

到这里,就可以看到液晶上显示的数字时钟啦~
运行Qt程序的时候,可能会发现终端会打印出很多错误,但是不要害怕这些错误,它们提示的信息往往非常关键,比如需要设置哪些环境变量,或者缺乏哪些库文件或者头文件。另外,arm-linux-gnueabihf-lddreadelf是非常有用的工具,通过它们来观察.so或者可执行程序,往往能够发现很多问题的答案。

Step 9: Build Qt Programs

编写Qt程序,首先要具备C++基础知识;

A. 打开主机上的Qt Creator
B. 创建一个新项目:
File -> New File or Project -> Application -> Qt Widgets Application
将名字设置为serial_test目录设置为/home/maria/qt/qt_workspace/serial_test
然后在manage里面,添加新的Kit
Qt Versions添加:/home/maria/qt/qt-am335x/qt-everywhere/build/bin/qmake
Compilers添加:/opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc
Debuggers添加:/opt/i686-arago-linux/usr/bin/arm-linux-gnueabihf-gdb
Kits添加新的am335x-kit,并将其sysrootCompilerDebugger等选成实际的交叉编译类型。
选择Kits为刚刚创建的am335x-kit,然后一路点击next

C. 将以前的项目mainwindow.ui替代新项目的mainwindow.ui
D. 将以前的项目mainwindow.h替代新项目的mainwindow.h
E. 将以前的项目mainwindow.cpp替代新项目的mainwindow.cpp
(其实我也不想这样的偷懒,但是以前在主机上编写了一个简单的串口应用,正好可以拿来搞这个^_^
F. 编译项目:
Build -> Build All
G. 将可执行文件拷贝到目标板运行:
生成的可执行文件,存放在serial_test/build-serial_test-am335x-Debug目录下,将它拷贝到目标板上:
~ # tftp 192.168.1.118 -g -l serial_test
~ # chmod +x serial_test
~ # ./serial_test

然后可以看见serial_test的程序界面出现在液晶上,编写基础的Qt应用真的是很简单,因为它的开发环境和跨平台特性都非常的完善^_^
到这里,SGX+OpenGL+Qt5移植在AM335x+Linux上的基本步骤就算是完成了,虽然还有触摸屏tslib和字体的问题待解决,但还是不放在本文中啦,maybe以后调试的时候再补充进来。

Step 10: About Linux

后记:为什么要选择Linux做硬件开发?

如果Linux真的像很多人所认为的装x专用,毫无用户体验可言,它不会受到那么多人的喜爱。它所能提供的通透、自由和参与的感觉,是做技术的人不可抗拒的诱惑。它的结构极其健壮简洁,并没有很多内容来帮助用户,因此你需要花时间(对我来说是很长的时间)去学习它,但是随着学习的深入,你会发现一个自由的世界打开,你能用极其合理的开销实现非常强大的功能。

对于计算机来说,你不是用户,而是上帝。

使用Linux环境做硬件开发,也是同样的感受,随着开发的进行,你会发现你不仅知道怎么做可以实现硬件的功能,你还能知道为什么要这样做。Linux对它的使用者完全真诚,它只忠实于事物本身的逻辑,而不会为自身的利益为使用者做任何决定,所有的决定都是为了一个最优的最合理的最强壮的未来,它每一个透明的自由的部件,最终提供给了使用者unlimited possibility


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