CMake交叉编译

2017-01-03

前言

学了这个，CMake可以帮助你干一些高级事儿，比如进行嵌入式开发，如对交换机进行开发。
交叉编译特别适合目标平台无法运行软件开发环境的情况
交叉编译不仅仅使用在嵌入式开发等情况，在所开发的软件只能依赖特定版本时，也是有用的，比如要求依赖libfcl-0.5以上版本。

参考

Mastering CMake

学习记录

概述

交叉编译，就是软件在一个系统上架构，而在另外系统上运行。
交叉编译意味着
- CMake不能自动监测目标构件平台（通过toolchain file来显式定义）
- 在默认的目录下不能找到库和头文件（CMakeLists.txt需要修改来适应多平台）
- 构建出的可执行文件不能在开发主机上编译（需要虚拟机，兼容层（wine）或者模拟程序）

工具链文件

构造一个文件，然后指定它
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=~/TC-mingw.cmake ..
这个环境变量只需要指定一次，就会存在CMake cache中，你不用特意编写工具链文件，因为都已经有了。

设定系统

1
2
3

CMAKE_SYSTEM_NAME
CMAKE_SYSTEM_VERSION
CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR

设定编译选项

1 2	CMAKE_C_COMPILER CMAKE_CXX_COMPILER

寻找库，软件和其他文件

当交叉编译时，find_file()，find_path()等行为会变得较为复杂。你找到的可能是主机上的库文件，而不是目标平台上的。工具链文件会定义目标平台上的库和头文件，会给出惯例下这些文件的安装目录，而且最好指定一些目录，以免软件弄混。

CMAKE_FIND_ROOT_PATH
# find_library()会寻找的目录
CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM
# NERVER, ONLY(只有显式要求搜索时才会执行搜索), BOTH(default). 定义find_program()的行为 ，find_program()一般用来寻找可执行文件，由于可执行文件一般在主机上，所以该变量一般设为NEVER
CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY
# for find_library()一般为ONLY
CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE
# for find_path and find_file，一般为ONLY

系统探察

软件需要针对目标平台的实际情况进行不同的构建，所以需要对目标系统进行检查
最简单的方法就是检查环境变量，并将这些变量与工具链文件中的变量进行比较

编译检查

有一些宏，如CHECK_INCLUDE_FILES和CHECK_C_SOURCE_RUNS来监测目标平台的相关属性。这些宏内部则会使用try_compile或try_run等命令，会编译一小段代码，通过一些结果来判断一些情况。

try_run(SHARED_LIBRARY_PATH_TYPE # 存放结果的变量，如xxx-FAILED_TO_RUN
SHARED_LIBRARY_PATH_INFO_COMPILED # 存放结果的变量，TRUE 或 FALSE
${PROJECT_BINARY_DIR}/CMakeTmp
${PROJECT_BINARY_DIR}/CMake/SharedLibraryPathInfo.cxx
OUTPUT_VARIABLE OUTPUT # 会创建变量SHARED_LIBRARY_PATH_TYPE_TRYRUN_OUTPUT输出到屏幕
ARGS "LDPATH"
)

try_run()运行时会首先编译软件，然后检查CMAKE_CROSSCOMPILING变量来判断可执行文件能否在该平台上编译。
在上面的例子中，一个源文件会被编译，编译结果会赋给两个变量中，还会创建一个变量SHARED_LIBRARY_PATH_TYPE_TRYRUN_OUTPUT，值可能为xxx-NOTFOUND。这个变量的值一般会通过标准流stdout或者stderr输出到屏幕。
当CMake不能判断一些变量时，会在${CMAKE_BINARY_DIR}/TryRunResults.cmake中输出信息。
CMake会主动将可执行文件复制到相关目录下执行，文件会进行命名，一般为cmTryCompileExec-
其实上面的过程也是给环境变量赋值的过程，更方便的方式，是使用TryRunResults.cmake文件，将其复制到一个安全路径下，给一个名字，比如TryRunResults-MyProject-eldk-ppc.cmake，编辑好后，可以直接加载，存到CMake Cache中，然后使用GUI编辑即可。
1
src/build/ $ cmake -C ~/TryRunResults-MyProject-eldk-ppc.cmake . # 变量已经在Cache中了，

没有操作系统的交叉编译

没有多大改变，只不过需要烧写工具而已。