Raspberry PiはストレージがSDカードという特性上、多くのファイルが作成されるC言語によるアプリ開発をしようとすると、コンパイルにわりかし時間がかかってしまいます。アプリを動かすのとは異なるパソコンでプログラムをコンパイルする手法はクロスコンパイルと呼ばれており、SSD搭載などの最新の環境でプログラムをビルドすることができれば、格段に開発効率が上がります。今回はLinuxディストリビューションのひとつであるUbuntuを使って、ラズベリーパイのアプリを開発・リモートデバッグする方法をご紹介します。

基本的な流れは、稼働中のRaspberry Piからarm用プログラムライブラリーをデスクトップパソコンで動かしているUbuntuにコピーして、それらをもとにQtのオリジナルソースをコンパイルすることとなります。Windowsでも同様のことはできなくもないのですが、Linuxに比べて環境構築の難易度が相当高いので、Windowsユーザーは仮想マシンのLinuxで行いましょう。

まずはRaspbian側でarmライブラリーをダウンロードします。余計なライブラリー情報がない、新規インストールしたRaspbianで行うのがいいでしょう。

「/etc/apt/sources.list」ファイル内にある3行目の行頭にある「#」を削除したものを上書き保存し、ダウンロードソースの追加を指示します。 テキストの更新後は「apt-get update」を実行する必要があります。 ちなみに、最新のWindows 10にはSSHクライアントが標準で含まれており、このサービスを有効にすることで、Windows PowerShellからRaspbianのターミナルを操作することができます。パワーシェルよりアクセスするには「ssh [ユーザー名]@[接続先アドレス]」を入力します。 ビルド後のライブラリーを保存するディレクトリを作成します。 Ubuntu側の設定に移ります。Ubuntuのターミナルを起動したら開発ツール一式をインストールします。 作業用ディレクトリーを作成します。 ラズベリーパイ用のツールチェインをGithubよりダウンロードします。 このツールチェインのディレクトリーをシステムに登録します。「~/.bashrc」ファイルを開いて、次の一文を追加しましょう。 Ubuntuを再起動してパスを有効にしたら、Qtのソースコードをダウンロードし、アーカイブファイルを展開します。現時点の最新版はVer 5.11ですが、5.9がLTS(より長い期間メンテナンスされるバージョン)として提供されています(2018年11月末に公開予定のVer 5.12はLTS)。 Qtのメイクプリセットには「浮動小数点演算をサポートしたARM Linux(linux-arm-gnueabihf)」のプロファイルが用意されていないので、「linux-arm-gnueabi」をベースに、自分でこのプロファイルを作りましょう。このコマンドラインでは、「mkspecs」にある「linux-arm-gnueabi」フォルダーをコピーして、中にあるテキストを「arm-linux-gnueabihf」に置換する作業を行っています。 Rasbianを動かしている本体から、ライブラリー一式をUbuntuへコピーします。接続がうまくいかないようなら、「raspberrypi.local」の箇所をRaspberry Piの保有するローカルIPアドレスに置き換えてください。 Raspberry Piのファイルをそのまま持ってきただけでは、ライブラリーのシンボリックリンクに問題が残るので、以下のコマンドでそれらのリンクを修正します。 ソースコードのビルドに移ります。現在のディレクトリが「/opt/qt5pi/」であることを確認し、Configureツールを実行します。赤文字の箇所を「linux-rasp-pi2-g++」「linux-rasp-pi3-g++」に差し替えると、それぞれの機器に最適化されたコンパイルオプションが付与されます。この例では、ウェブブラウザエンジンなどのコンパイルに時間がかかったり、使用頻度の少ないライブラリーをskipオプションで省略しています。ターミナルへのコピー＆ペーストだとたまに認識されないことがあるので注意。 makeによるビルドを始める際、「j」オプションを付けると、ビルドに同時使用するCPUのコア数を変更することができます。たとえば、「-j4」とすると、４つのコアがつかわれるため、適切なCPU(と適切な仮想マシン設定)であれば、オプションを付けない場合に比べて理論上は４倍速になります。 ビルドとインストールが完了したら、それらのファイルをラズベリーパイへコピーします。 UbuntuのQt Creatorでアプリを開発する方法は次回にて。