RaspiOS Trixie用Qt 6.10のクロスコンパイル

はじめに

以前のブログ記事 Install Raspberry Pi OS on the Raspberry Compute Module 4Raspberry Compute ModuleへのRaspbianのインストールと、Ubuntu 20でのQtCreatorのクロスコンパイルのセットアップについて書きました。

今回のブログポストは、Qtの最新バージョン6.10、RaspiOS Trixie 、Ubuntu 24.04 LTS 。

今回は、MacBook Pro M1上のUTMで作成した仮想マシンを使用しました。

必要条件

以下のハードとソフトを使用

Raspberry Pi Compute Module 5
MacBook Pro M1、UTMインストール済み
Ubuntu 24.0.4 LTS, arm64
Qtバージョン6.10.1
QtCreator 18

Compute Module 5とUbuntuのUTMへのインストールとセットアップについては、インターネットに多くのチュートリアルがあるので、このブログの内容ではありません。

ラズベリーCM5のセットアップ

eMMCへのフラッシュイメージ Raspberry Piイメージャ
インストールに従い、リモート接続(ssh)の設定を忘れないでください。
sshでRPiに接続 -> 私の場合、IPアドレスは192.168.2.194、ユーザはpi -> Ubuntuホストから接続

ssh [email protected]

必要なソフトウェアをインストールします：

sudo apt-get install libboost-all-dev libudev-dev libinput-dev libts-dev libmtdev-dev libjpeg-dev libfontconfig1-dev libssl-dev libdbus-1-dev libglib2.0-dev libxkbcommon-dev libegl1-mesa-dev libgbm-dev libgles2-mesa-dev mesa-common-dev libasound2-dev libpulse-dev libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev  gstreamer1.0-alsa libvpx-dev libsrtp2-dev libsnappy-dev libnss3-dev "^libxcb.*" flex bison libxslt-dev ruby gperf libbz2-dev libcups2-dev libatkmm-1.6-dev libxi6 libxcomposite1 libfreetype6-dev libicu-dev libsqlite3-dev libxslt1-dev

sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libx11-dev freetds-dev libsqlite3-dev libpq-dev libiodbc2-dev firebird-dev libxext-dev libxcb1 libxcb1-dev libx11-xcb1 libx11-xcb-dev libxcb-keysyms1 libxcb-keysyms1-dev libxcb-image0 libxcb-image0-dev libxcb-shm0 libxcb-shm0-dev libxcb-icccm4 libxcb-icccm4-dev libxcb-sync1 libxcb-sync-dev libxcb-render-util0 libxcb-render-util0-dev libxcb-xfixes0-dev libxrender-dev libxcb-shape0-dev libxcb-randr0-dev libxcb-glx0-dev libxi-dev libdrm-dev libxcb-xinerama0 libxcb-xinerama0-dev libatspi2.0-dev libxcursor-dev libxcomposite-dev libxdamage-dev libxss-dev libxtst-dev libpci-dev libcap-dev libxrandr-dev libdirectfb-dev libaudio-dev libxkbcommon-x11-dev gdbserver

Qt 6 インストール用のフォルダを作成します：

sudo mkdir /usr/local/qt6

以下のコードを ~/.bashrc の最後に追加し、変更を更新します：

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/qt6/lib/
source ~/.bashrc

Ubuntu 24.04 LTSのセットアップ

ソフトウェアパッケージの最新バージョンにアップデートしてください：

sudo apt update
sudo apt upgrade

以下のパッケージをインストールしてください：

sudo apt-get install make cmake build-essential libclang-dev clang ninja-build gcc git bison python3 gperf pkg-config libfontconfig1-dev libfreetype6-dev libx11-dev libx11-xcb-dev libxext-dev libxfixes-dev libxi-dev libxrender-dev libxcb1-dev libxcb-glx0-dev libxcb-keysyms1-dev libxcb-image0-dev libxcb-shm0-dev libxcb-icccm4-dev libxcb-sync-dev libxcb-xfixes0-dev libxcb-shape0-dev libxcb-randr0-dev libxcb-render-util0-dev libxcb-util-dev libxcb-xinerama0-dev libxcb-xkb-dev libxkbcommon-dev libxkbcommon-x11-dev libatspi2.0-dev libgl1-mesa-dev libglu1-mesa-dev freeglut3-dev python3-html5lib libxcb-dri3-dev libxkbfile-dev libxshmfence-dev libxrandr-dev libxcursor-dev libxcomposite-dev libdrm-dev libwayland-dev

Qt6の構築

Qt6 をビルドするには 2 つの方法があります。qtbase とすべてのサブモジュールを含む"single" (https://download.qt.io/official_releases/qt/6.10/6.10.1/single/qt-everywhere-src-6.10.1.tar.xz) バージョンをダウンロードする方法です。これは非常に重いもので、コンパイルに多くのパワーと時間が必要です。

私のお勧めは、qtbase を基本としてコンパイルし、必要なサブモジュールだけを個別にコンパイルする方法です。

sysrootとqt6用のフォルダを作ります。私はこのフォルダをDocuments/Cross-Compile/raspi-os-trixieディレクトリに作成します。

mkdir ~/Documents/Qt-Cross-Compile ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie
cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie
mkdir rpi-sysroot rpi-sysroot/usr rpi-sysroot/opt
mkdir qt6 qt6/host qt6/pi qt6/host-build qt6/pi-build qt6/src

QtBaseソースコードのダウンロード

cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/src
wget https://download.qt.io/official_releases/qt/6.10/6.10.1/submodules/qtbase-everywhere-src-6.10.1.tar.xz
tar xf qtbase-everywhere-src-6.10.1.tar.xz

qtbase-everywhere-src-6.10.1ではqttranslationsが動作しないので、qtbase-everywhere-src-6.10.1の名前をqtbaseに変更します。

mv qtbase-everywhere-src-6.10.1 qtbase

ホスト用にQt6をビルド

cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/host-build

cmake ../src/qtbase/ -GNinja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DQT_BUILD_EXAMPLES=OFF -DQT_BUILD_TESTS=OFF -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$HOME/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/host

cmake --build . --parallel 8
cmake --install .

バイナリは ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/host にあります。

rpi用Qt6のビルド

SSH経由でrsyncを使ってrpiからいくつかのフォルダをコピー＆ペーストします。

cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie
rsync -avzS --rsync-path="rsync" --delete [email protected]:/lib/* ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/rpi-sysroot/lib
rsync -avzS --rsync-path="rsync" --delete [email protected]:/usr/include/* ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/rpi-sysroot/usr/include
rsync -avzS --rsync-path="rsync" --delete [email protected]:/usr/lib/* ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/rpi-sysroot/usr/lib
rsync -avzS --rsync-path="rsync" --delete [email protected]:/opt/vc ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/rpi-sysroot/opt/vc

toolchain.cmakeというファイルを~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixieに作成します。
set(TARGET_SYSROOT~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/rpi-sysroot)」という行を自分の環境に合わせて調整してください。

cmake_minimum_required(VERSION 3.18)
include_guard(GLOBAL)

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

set(TARGET_SYSROOT /home/whale/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/rpi-sysroot)
set(CMAKE_SYSROOT ${TARGET_SYSROOT})

set(ENV{PKG_CONFIG_PATH} $PKG_CONFIG_PATH:/usr/lib/aarch64-linux-gnu/pkgconfig)
set(ENV{PKG_CONFIG_LIBDIR} /usr/lib/pkgconfig:/usr/share/pkgconfig/:${TARGET_SYSROOT}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/pkgconfig:${TARGET_SYSROOT}/usr/lib/pkgconfig)
set(ENV{PKG_CONFIG_SYSROOT_DIR} ${CMAKE_SYSROOT})

# if you use other version of gcc and g++ than gcc/g++ 9, you must change the following variables
set(CMAKE_C_COMPILER /usr/bin/aarch64-linux-gnu-gcc-13)
set(CMAKE_CXX_COMPILER /usr/bin/aarch64-linux-gnu-g++-13)

set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -I${TARGET_SYSROOT}/usr/include")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}")

set(QT_COMPILER_FLAGS "-march=armv8-a")
set(QT_COMPILER_FLAGS_RELEASE "-O2 -pipe -DNDEBUG")
set(QT_LINKER_FLAGS "-Wl,-O1 -Wl,--hash-style=gnu -Wl,--as-needed")

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)
set(CMAKE_INSTALL_RPATH_USE_LINK_PATH TRUE)
set(CMAKE_BUILD_RPATH ${TARGET_SYSROOT})


include(CMakeInitializeConfigs)

function(cmake_initialize_per_config_variable _PREFIX _DOCSTRING)
  if (_PREFIX MATCHES "CMAKE_(C|CXX|ASM)_FLAGS")
    set(CMAKE_${CMAKE_MATCH_1}_FLAGS_INIT "${QT_COMPILER_FLAGS}")

    foreach (config DEBUG RELEASE MINSIZEREL RELWITHDEBINFO)
      if (DEFINED QT_COMPILER_FLAGS_${config})
        set(CMAKE_${CMAKE_MATCH_1}_FLAGS_${config}_INIT "${QT_COMPILER_FLAGS_${config}}")
      endif()
    endforeach()
  endif()


  if (_PREFIX MATCHES "CMAKE_(SHARED|MODULE|EXE)_LINKER_FLAGS")
    foreach (config SHARED MODULE EXE)
      set(CMAKE_${config}_LINKER_FLAGS_INIT "${QT_LINKER_FLAGS}")
    endforeach()
  endif()

  _cmake_initialize_per_config_variable(${ARGV})
endfunction()

set(XCB_PATH_VARIABLE ${TARGET_SYSROOT})

set(GL_INC_DIR ${TARGET_SYSROOT}/usr/include)
set(GL_LIB_DIR ${TARGET_SYSROOT}:${TARGET_SYSROOT}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/:${TARGET_SYSROOT}/usr:${TARGET_SYSROOT}/usr/lib)

set(EGL_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(EGL_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/libEGL.so)

set(OPENGL_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(OPENGL_opengl_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/libOpenGL.so)

set(GLESv2_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(GLESv2_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/libGLESv2.so)

set(gbm_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(gbm_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/libgbm.so)

set(Libdrm_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(Libdrm_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/libdrm.so)

set(XCB_XCB_INCLUDE_DIR ${GL_INC_DIR})
set(XCB_XCB_LIBRARY ${XCB_PATH_VARIABLE}/usr/lib/aarch64-linux-gnu/libxcb.so)

絶対シンボリックリンクの修正

sudo apt install symlinks
cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie
symlinks -rc rpi-sysroot

rpiのソースコードをコンパイルします。

cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/pi-build

cmake ../src/qtbase/ -GNinja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DINPUT_opengl=es2 -DQT_BUILD_EXAMPLES=OFF -DQT_BUILD_TESTS=OFF -DQT_HOST_PATH=$HOME/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/host -DCMAKE_STAGING_PREFIX=$HOME/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/pi -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/qt6 -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$HOME/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/toolchain.cmake -DQT_QMAKE_TARGET_MKSPEC=devices/linux-rasp-pi4-aarch64 -DQT_FEATURE_wayland=ON

cmake --build . --parallel 8
cmake --install .

バイナリをrpiに送信します。

rsync -avz --rsync-path="sudo rsync" $HOME/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/pi/* [email protected]:/usr/local/qt6

QtCreator の設定

コンパイラのセットアップ
Set up Debuggers
Set up Devices

Test the connection with the button "Test"
Set up Qt Versions
Set up Kits
Customize build, deploy and run settings

Qtサブモジュールの追加

ソースコードのダウンロード

cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/src
wget https://download.qt.io/official_releases/qt/6.10/6.10.1/submodules/qttools-everywhere-src-6.10.1.tar.xz
tar xf qttools-everywhere-src-6.10.1.tar.xz
mv qttools-everywhere-src-6.10.1 qttools

依存関係は/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/src/qtdeclarative-everywhere-src-6.8.0/dependencies.yaml と/workspace/qt-rpi-cross-compilation/qt6/src/qtshadertools-everywhere-src-6.8.0/dependencies.yaml で確認してください。

必要なモジュールが最初にビルドされ、インストールされていることを確認してください。

ホスト用のモジュールをビルドします。

cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/host-build
rm -rf *
$HOME/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/host/bin/qt-configure-module ../src/qttools
cmake --build . --parallel 8
cmake --install .

rpi用のモジュールをビルドします。

cd ~/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/pi-build
rm -rf *
$HOME/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/pi/bin/qt-configure-module ../src/qttools
cmake --build . --parallel 8
cmake --install .

バイナリをrpiに送信します。

rsync -avz --rsync-path="sudo rsync" $HOME/Documents/Qt-Cross-Compile/raspi-os-trixie/qt6/pi/* [email protected]:/usr/local/qt6

謝辞

この説明書の作成に使用した情報源

https://wiki.qt.io/Cross-Compile_Qt_6_for_Raspberry_Pi