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STM32MP135移植Python3.6.9并移植第三方库(zlib，openssl，libffi，numpy，opencv-python)

参考文献

python3.7移植到ARM开发板_arm linux 安装python3.7-CSDN博客

在ubuntu中，交叉编译harfbuzz，freetype，opencv（包括WITH_QT），并移植到linux开发板_opencv交叉编译-lfreetype-CSDN博客

linux开发板，交叉编译opencv时，添加python支持_linux 编译 python opencv-CSDN博客

Python3交叉编译步骤（二）-三方库的交叉编译 – 秀才哥哥 – 博客园

嵌入式linux开发板，通过crossenv交叉编译python第三方库numpy_python程序交叉编译部署到开发板上-CSDN博客

平台环境

  • 主机环境：Ubuntu 18.04.6 LTS

  • 开发板：正点原子STM32MP135（cortex-A7，armv7l）

  • 交叉编译工具链：arm-buildroot-linux-gnueabihf-

  • python版本：3.6.9

    • 交叉编译工具链

    该实验交叉编译工具链使用正点原子提供的arm-buildroot-linux-gnueabihf，未自行制作交叉编译工具链，且环境变量已正确配置。

    python准备

    将python交叉编译后移植到arm开发板上面，需要两个版本的python：一个是安装在ubuntu上面的host版本的，另一个是交叉编译后能够在arm上面正常运行的。

    下载python3.6.9源码

    得到压缩包Python-3.6.9.tar.xz

    源码解压

     xz -d Python-3.6.9.tar.xz  /* 解压为tar文件 */
 tar xvf Python-3.6.9.tar

    相关环境依赖安装

     sudo apt-get install openssl
 sudo apt-get install libssl-dev
 sudo apt-get install gcc make cmake
 sudo apt-get update

    第三方库安装

    zlib

    下载zlib源码：zlib

     tar xvf zlib-1.2.11.tar.gz
 cd zlib-1.2.11
 CC=arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc ./configure --prefix=/home/alientek/linux/arm_borad/arm/
 make
 make install
    openssl

    需要用到https场景需要安装该库

    下载openssl源码：openssl

     tar xvf openssl-OpenSSL_1_1_1d.tar.gz
 cd openssl-OpenSSL_1_1_1d.tar.gz
 ./config no-asm --prefix=/home/alientek/linux/arm_borad/arm/ --cross-compile-prefix=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
 make
 注：此处将会报错，需要手动修改Makefile文件，删除部分内容
 vi Makefile
 手动删除两处 -m64
 make
 make install
    libffi

    需要用到_ctypes模块需要安装该库

    下载libffi源码：libffi

     tar xvf libffi-3.2.1.tar.gz
 cd libffi-3.2.1
 CC=arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc ./configure --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf --prefix=/home/alientek/linux/arm_borad/arm/
 可能出现报错‘makeinfo‘ is missing on your system
 可以使用以下命令安装第三方库解决
 sudo apt-get install texinfo
 CC=arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc ./configure --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf --prefix=/home/alientek/linux/arm_borad/arm/
 make
 make install

    开启依赖

    zlib
     cd Python-3.6.9
 cd Modules
 vi Setup.dist
 将下面这行代码注释取消
 zlib zlibmodule.c -I$(prefix)/include -L$(exec_prefix)/lib –lz
    openssl
     cd Python-3.6.9
 cd Modules
 vi Setup.dist
 将下面四行代码注释取消
 SSL=$(prefix)
 _ssl _ssl.c \
         -DUSE_SSL -I$(SSL)/include -I$(SSL)/include/openssl \
         -L$(SSL)/lib -lssl –lcrypto
    libffi
     export PKG_CONFIG_PATH=/home/alientek/linux/arm-board/arm/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH

    编译本机python解释器

    在交叉编译的时候需要在主机上运行对应版本的Python程序，所以需要先编译主机上面使用的Python解释器

     cd Python-3.6.9
 ./configure --prefix=$PWD/../_install_host --enable-shared LDFLAGS="-L/home/alientek/linux/arm-board/arm/lib" CPPFLAGS="-I/home/alientek/linux/arm-board/arm/include"
 make -j6
 make install
 make distclean
 ​
 make的时候会出现 subprocess.CalledProcessError: Command '('lsb_release', '-a')' returned non-zero exit status 1的问题，暴力的解决办法是直接删除lsb_release文件，rm /usr/bin/lsb_release

    注：–prefix指定的目录可自行修改，但不要放在Python-3.6.9目录里，因为后续执行make distclean会清掉一些文件

    将生成的主机端的python解释器目录中的/bin文件和/lib文件的路径添加到环境变量中，后续在执行交叉编译的时候就可以自动找到该版本的python3了（如果主机上有多个python解释器，自行探索解决办法）

     sudo gedit ~/.bashrc
 export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/alientek/linux/arm-board/arm/lib
 export PATH=$PATH:/home/alientek/linux/arm-board/arm/bin

    交叉编译开发板端python解释器

     cd  Python-3.6.9
 make clean # 清除编译主机python解释器生成的一些文件
 mkdir build-arm
 cd build-arm
 ​
 ../configure CC=arm-buildroot-linux-gnueabihf \
 CXX=CC=arm-buildroot-linux-gnueabihf-g++ \
 --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf \
 --build=x86_64-linux-gnu \
 --target=arm-buildroot-linux-gnueabihf --disable-ipv6 \
 --prefix=/home/alientek/linux/arm-board/arm \
 ac_cv_file__dev_ptmx=yes ac_cv_file__dev_ptc=yes
 ​
 make -j6
 make install

    交叉编译numpy

    注：与参考文章不同的是没有使用curl下载pip工具，而是离线安装，该文件在文件夹中已提供

     ubuntu操作如下：
 ubuntu上安装crossenv：pip3 install crossenv
 使用crossenv代表开发板上python的虚拟环境：python3 -m crossenv --without-pip /home/alientek/linux/arm-board/arm/bin/python3 cross_venv
 cd cross_venv/cross/bin
 激活虚拟环境：source activate（退出虚拟环境：deactivate）
 安装pip3：./python3 get-pip.py（已将get-pip.py文件上传到当前文件夹下）
 在cross_venv这个虚拟环境中的安装Cython：./pip3 install Cython
 创建requestments.txt：vi requirements.txt， 里面写上numpy及版本号
 例如：numpy==1.13.3
 交叉编译numpy成为.whl格式的安装包：./pip3 wheel --wheel-dir /home/alientek/linux/arm-board/arm-pylib -r requirements.txt
 得到文件：numpy-1.13.3-cp36-cp36m-linux arm.whl
 因为我们的平台架构是armv7l，故重命名为：numpy-1.13.3-cp36-cp36m-linux_armv7l.whl
 注：查看linux开发板架构，在开发板命令端使用命令：uname -a
 ​
 开发板上操作如下：
 将numpy-1.13.3-cp36-cp36m-linux_armv7l.whl移植到目录/home/alientek/linux/arm-board/arm/bin下
 安装pip3：./python3 get-pip.py（已将get-pip.py文件上传到当前文件夹下）
 验证pip3：./pip3 list
 安装numpy：./pip3 install numpy-1.13.3-cp36-cp36m-linux_armv7l.whl

    交叉编译opencv（依赖numpy）

    说明

    本试验使用cmake-gui进行构建，故需要先安装cmake，cmake的安装方法参考其它博客，该实验使用的cmake版本为：cmake-3.24

    opencv源码获取

    下载opencv源码：本试验使用的opencv版本为opencv-4.5.5

     unzip opencv-4.5.5.zip
 cd opencv-4.5.5
 mkdir build
    构建opencv-python
     ./cmake-gui .

 修改CMAKE_BUILD_TYPE为Release
 勾选OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG，这是生成.pc文件的选项。pc文件保存了该库的头文件、库所在的路径信息
 勾选BUILD_TIFF
 勾选BUILD_JPEG
 勾选BUILD_PNG
 勾选WITH_OPENGL
 勾选BUILD_ZLIB
 增加Entry，ZLIB_LIBRARY_RELEASE：/home/alientek/linux/arm-board/arm/lib/libz.so
 选择opencv安装目录：CMAKE_INSTALL_PREFIX：/home/alientek/linux/arm-board/arm
 勾选ENABLE_NEON
 增加Entry，CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS：-lpthread -ldl -lrt
 取消WITH_1394
 取消WITH_WEBP
 增加Entry，BUILD_opencv_python3：勾选
 添加交叉编译的python的相关路径，注意删除cmake自带的python2的相关路径，结果如下图所示
 增加Entry，PYTHON3_INCLUDE_PATH：/home/alientek/linux/arm-board/arm/include/python3.6m
 增加Entry，PYTHON3_LIBRARIES：/home/alientek/linux/arm-board/arm/lib/libpython3.6m.a
 点击Configure，python部分结果应该如图所示（python的Libraries和install path应该正确识别）
 点击Generate
 cd /home/alientek/linux/nfs/opencv-4.5.5/build
 make -j6
 make install
 结果是在/home/alientek/linux/arm_board/arm/lib/python3.6/site-packages目录下应该有cv2文件夹，并且该文件夹下cv2/python3.6有cv2.cpython-36m-arm-linux-gnueabihf.so文件

    注：出现以上图片中的警告时，可以不进行修改

    注：在开发板上执行python3 import cv2之前，需要将我们编译库文件添加到环境变量中，才能正确读取库文件信息：

    export LD_LIBRARY_PATH=/python/1203/arm/lib:$LD_LIBRARY_PATH

    作者：m0_51213870

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