韦东山Linux开发随笔——交叉编译程序：以freetype为例
以下为看韦东山老师嵌入式Linux应用开发基础知识（B站视频P18 6-4.交叉编译程序_以freetype为例）笔记，自我回顾加深印象用，复制于嵌入式Linux应用开发完全手册。
A 程序运行的一些基础知识
1 编译程序时去哪找头文件？
系统目录：就是交叉编译工具链里的某个include目录；也可以自己指定：编译时用 “ -I dir ”选项指定。
2 链接时去哪找库文件？
系统目录：就是交叉编译工具链里的某个lib目录；也可以自己指定：链接时用 “ -L dir ”选项指定。
3 运行时去哪找库文件？
系统目录：就是板子上的/lib、/usr/lib目录；也可以自己指定：运行程序用环境变量LD_LIBRARY_PATH指定。
4 运行时不需要头文件，所以头文件不用放到板子上。
B 常见错误的解决方法
1 头文件问题
编译时找不到头文件。在程序中这样包含头文件：#include <xxx.h>，对于尖括号里的头文件，去哪里找它？
去系统目录：就是交叉编译工具链里的某个include目录；也可以自己指定：编译时用 “ -I dir ”选项指定。
执行下面命令确定系统目录： echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v -
它会列出头文件目录、库目录(LIBRARY_PATH)。
你需要在头文件目录中确定有没有这个文件，或是自己指定头文件目录。
2 库文件问题
链接程序时如果有这样的提示：undefined reference to `xxx'，它表示xxx函数未定义。
那么解决方法有2：
① 去写出这个函数
② 或是使用库函数，那需要在链接时指定库
怎么指定库？想链接libabc.so，那链接时加上：-labc。
库在哪里？
◼ 系统目录：就是交叉编译工具链里的某个lib目录
◼ 也可以自己指定：链接时用 “ -L dir ”选项指定
怎么确定“系统目录”？执行下面命令确定目录： echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v –
它会列出头文件目录、库目录(LIBRARY_PATH)，你编译出库文件时，可以把它放入系统库目录。
3 运行问题
运行程序时找不到库： error while loading shared libraries: libxxx.so: cannot open shared object file: No such file or directory
找不到库，库在哪？
◼ 系统目录：就是板子上的/lib、/usr/lib目录
◼ 也可以自己指定：
运行程序用环境变量LD_LIBRARY_PATH指定，执行以下的命令： export LD_LIBRARY_PATH=/xxx_dir ; ./test
或 LD_LIBRARY_PATH=/xxx_dir ./test
C 交叉编译程序的万能命令
如果交叉编辑工具链的前缀是arm-buildroot-linux-gnueabihf-，比如arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc，交叉编译开源软件时，如果它里面有configure，万能命令如下： ./configure --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf --prefix=$PWD/tmp 注：这个命令后的--prefix=$PWD/tmp是将解压后的文件放入当前目录的tmp文件夹里，当后面执行make install时也会将头文件与库文件放入tmp中。
make
make install
就可以在当前目录的tmp目录下看见bin, lib, include等目录，里面存有可执行程序、库、头文件。
1 把头文件、库文件放到工具链目录里
如果你编译的是一个库，请把得到的头文件、库文件放入工具链的include、lib目录里。别的程序要使用这些头文件、库时，会很方便。
工具链里可能有多个include、lib目录，放到哪里去？
执行下面命令来确定目录： echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v –
它会列出头文件目录、库目录(LIBRARY_PATH)。
2 把库文件放到板子上的/lib或/usr/lib目录里
程序在板子上运行时，需要用到板子上/lib或/usr/lib下的库文件；程序运行时不需要头文件。
给IMX6ULL交叉编译freetype
使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录： 01_all_series_quickstart\ 04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\10_freetype\ freetype-2.10.2.tar.xz libpng-1.6.37.tar.xz zlib-1.2.11.tar.gz
freetype依赖于libpng，libpng又依赖于zlib，所以我们应该：先编译安装zlib，再编译安装libpng，最后编译安装freetype。但是，有些工具链里有zlib, 那就不用编译安装zlib，比如STM32MP157。
本节文档以IMX6ULL开发板中arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc工具链为例，对于其他开发板：工具链可能不一样，请灵活变通。
第1步 确定头文件、库文件在工具链中的目录
先设置交叉编译工具链： export ARCH=arm export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf- export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
它里面有zlib
以IMX6ULL开发板为例，它的工具链是arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc，可以执行以下命令： echo 'main(){}'| arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -E -v -
可以确定头文件的系统目录为： /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin/../lib/gcc/arm-buildroot-linux-gnueabihf/7.5.0/include（以版本号、交叉编译链与include结尾）
库文件的系统目录为： /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin/../lib/gcc/arm-buildroot-linux-gnueabihf/7.5.0/../../../../arm-buildroot-linux-gnueabihf/lib（以版本号、交叉编译链与lib结尾）
第2步 交叉编译、安装libpng
freetype依赖于libpng，所以需要先编译、安装libpng。命令如下：
book@100ask$ cp /home/book/01_all_series_quickstart/04_嵌入式Linux应用开发基础知识/source/10_freetype/libpng-1.6.37.tar.xz ./
book@100ask$ tar xJf libpng-1.6.37.tar.xz
book@100ask$ cd libpng-1.6.37
book@100ask:~/libpng-1.6.37$ ./configure --host= arm-buildroot-linux-gnueabihf --prefix=$PWD/tmp
book@100ask:~/libpng-1.6.37$ make
book@100ask:~/libpng-1.6.37$ make install
book@100ask:~/libpng-1.6.37$ cd tmp
book@100ask:~/libpng-1.6.37/tmp$ cp include/* -rf /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin/../lib/gcc/arm-buildroot-linux-gnueabihf/7.5.0/include 将tmp下所有头文件强制复制到已确定的头文件系统目录
book@100ask:~/libpng-1.6.37/tmp$ cp lib/* -rfd /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin/../lib/gcc/arm-buildroot-linux-gnueabihf/7.5.0/../../../../arm-buildroot-linux-gnueabihf/lib 将tmp下所有库文件强制复制到已确定的库文件系统目录
第3步 交叉编译、安装freetype（与交叉编译、安装libpng类似不再解释）
命令如下：book@100ask$ cp /home/book/01_all_series_quickstart/04_嵌入式Linux应用开发基础知识/source/10_freetype/freetype-2.10.2.tar.xz ./ book@100ask$ tar xJf freetype-2.10.2.tar.xz book@100ask$ cd freetype-2.10.2 book@100ask:~/freetype-2.10.2$ ./configure --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf --prefix=$PWD/tmp book@100ask:~/freetype-2.10.2$ make book@100ask:~/freetype-2.10.2$ make install book@100ask:~/freetype-2.10.2$ cd tmp book@100ask:~/freetype-2.10.2/tmp$ cp include/* -rf /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/include book@100ask:~/freetype-2.10.2/tmp$ cp lib/* -rfd /home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/
