前 言

本文檔為Linux應用開發(fā)的指引文檔，提供Linux應用開發(fā)環(huán)境、開發(fā)流程等說明，以及對平臺關鍵技術及其支持情況進行簡要介紹。

當前應用開發(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)熟悉基本的應用開發(fā)流程，然后可參考如下文檔進行產(chǎn)品應用開發(fā)。

（1）圖形界面開發(fā)：參考《圖形用戶界面(GUI)開發(fā)手冊》，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》；

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

（4）NPU開發(fā)：參考《NPU開發(fā)手冊》，主要演示基于NPU的案例開發(fā)；

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

（6）Modbus開發(fā)：參考《Modbus應用開發(fā)手冊》，主要介紹Modbus協(xié)議開發(fā)案例。

開發(fā)環(huán)境

Windows開發(fā)環(huán)境：Windows1064bit、Windows764bit

Linux開發(fā)環(huán)境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.564bit

系統(tǒng)版本：Tronlong-Desktop 22.04（類Ubuntu）、Linux-6.1.115、U-Boot-2017.09

sysroot：RK3576-Tronlong-Desktop-22.04-sysroot-[版本號].tar.gz

應用開發(fā)交叉編譯工具：gcc-11-aarch64-linux-gnu_11.4.0-1ubuntu1~22.04cross1_amd64.tar.gz

備注：本文基于2GByte LPDDR4X、16GByte eMMC配置單板機進行演示。

術語表

為便于閱讀，下表對文檔出現(xiàn)的關鍵術語進行解釋；對于廣泛認同釋義的術語，在此不做注釋。

注意事項

無特殊說明情況下，本文默認從eMMC啟動系統(tǒng)，使用DEBUG作為調試串口，使用HDMI顯示屏作為顯示輸出。

1開發(fā)環(huán)境搭建說明

1.1安裝應用開發(fā)交叉編譯工具鏈

本文主要提供適配應用開發(fā)的交叉編譯工具鏈安裝方式，包括網(wǎng)絡安裝、本地安裝，請根據(jù)實際環(huán)境選擇其中一種方式進行安裝。

（1）通過網(wǎng)絡安裝

Host# sudo apt update

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

圖 1

圖 2

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。

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

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

圖 3

可以看到交叉編譯工具版本為11.4.0即為安裝成功，同時交叉編譯工具鏈默認安裝在"/usr/bin/"目錄下。

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

圖 4

（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，請將其拷貝至上位機Ubuntu系統(tǒng)任意路徑，執(zhí)行如下命令進行安裝。

Host# tar -zxf gcc-11-aarch64-linux-gnu_11.4.0-1ubuntu1~22.04cross1_amd64.tar.gz

Host# sudo dpkg -i ./*.deb

圖 5

圖 6

安裝完成后，可執(zhí)行如下命令查看具體版本號。

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

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

圖 7

可以看到交叉編譯工具版本號為11.4.0即為安裝成功，同時應用交叉編譯工具鏈默認安裝在"/usr/bin/"目錄下。

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

圖 8

1.2安裝sysroot

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

請將產(chǎn)品資料“4-軟件資料LinuxLinuxSDK”目錄下的sysroot壓縮包拷貝至上位機Ubuntu系統(tǒng)"/home/tronlong/RK3576/"目錄。執(zhí)行如下命令，將其解壓，解壓完成后會在當前目錄下生成一個"sysroot"目錄和environment文件，"sysroot"目錄包含sysroot相關文件。

備注：sysroot壓縮包版本以實際情況為準。

Host# tar -zxf rk3576-Tronlong-Desktop-22.04-sysroot-v1.0.tar.gz

圖 9

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

備注：由于Linux應用開發(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)行如下命令完成應用開發(fā)環(huán)境變量配置后，當前Terminal命令行終端將不再適用U-Boot、內核開發(fā)。如需進行U-Boot、內核開發(fā)，請另行打開一個Terminal命令行終端。

Host# source /home/tronlong/RK3576/environment

Host# export

圖 10

圖 11

2GDB調試說明

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

GDB支持多種語言，包括匯編、C/C++、D、Fortran、GO、Objective-C、OpenCL等。此外，它有遠程調試模式，在嵌入式系統(tǒng)調試中優(yōu)勢明顯。借助TCP/IP協(xié)議及專有通信協(xié)議，可讓調試程序的主機與運行程序的目標機跨設備協(xié)作，高效完成調試任務。

2.1調試環(huán)境搭建

在RK3576工作目錄下執(zhí)行如下命令，創(chuàng)建gdb-test目錄并安裝GDB調試工具。

Host# mkdir gdb-test

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

圖 12

2.2演示程序創(chuàng)建與編譯

執(zhí)行如下命令，進入gdb-test目錄并新建一個GDB調試演示程序。

Host# cd gdb-test

Host# vi test.c

圖 13

輸入以下內容：

#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 14

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

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

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

圖 15

請將單板機與PC機連接至同一個路由器，使用Type-C線將單板機的DEBUG調試串口連接至PC機，然后將單板機上電啟動。將編譯后的test可執(zhí)行文件拷貝至單板機系統(tǒng)任意目錄下。

Target# lstest

圖 16

2.3調試程序運行

執(zhí)行如下命令，查看虛擬機的IP地址。

Host# ifconfig

圖 17

在單板機系統(tǒng)test文件所在路徑下，執(zhí)行如下命令運行gdbserver程序，開啟監(jiān)聽。

備注：192.168.13.36為虛擬機的IP地址；1234為連接的端口號（自行設置）；test為將要進行調試的程序。

Target# gdbserver 192.168.13.36:1234 test

圖 18

在虛擬機系統(tǒng)test文件所在路徑下，執(zhí)行如下命令使用GDB調試工具進行調試。

Host# gdb-multiarch test

圖 19

執(zhí)行如下命令，連接單板機。192.168.13.58為單板機的IP地址，請以實際情況為準。

(gdb) target remote 192.168.13.58:1234

圖 20

同時，單板機DEBUG調試串口打印連接成功的相關信息。

圖 21

2.4程序調試

本章節(jié)主要演示GDB調試的幾個常用命令的使用方法。

2.4.1list命令

用于列出源碼，簡寫：l。

圖 22

2.4.2break命令

用于設置斷點，簡寫：b。

分別在main函數(shù)和第11行設置斷點。

圖 23

2.4.3info breakpoints命令

用于顯示斷點的狀態(tài)，簡寫：infob。

圖 24

2.4.4continue命令

用于恢復程序執(zhí)行，簡寫：c。此命令使GDB恢復程序的執(zhí)行，直至斷點觸發(fā)或程序結束。

圖 25

以上調試過程在第二個斷點中，每輸入一次c命令，將會依次打印arr[]數(shù)組的元素值，然后程序執(zhí)行結束。同時，單板機DEBUG調試串口打印相關信息。

圖 26

2.4.5print命令

用于打印變量或者變量地址，簡寫：p。

設置斷點后，可依次打印當前變量i的值。

圖 27

以上調試過程在每處斷點中，使用print命令打印變量i的值。同時，單板機DEBUG調試串口打印相關信息。

圖 28

2.4.6quit命令

退出GDB模式，簡寫：q。當程序調試完成后，使用quit命令退出GDB調試。

圖 29

審核編輯 黃宇