不如D：Dlang（D语言）下ARM嵌入式板子开发

最近自己开发一个板子上的数据处理与转发。无需UI，本来都是基于Qt/C++进行板子开发的。但是不同型号和板子基本都是靠厂商的虚拟机开发。于是想到之前用Dlang支持交叉编译的，于是测试了下Dlang下ARM嵌入式开发，结果让人惊喜。十分愉快。
Dlang进行ARM开发基于LDC，可以选择完全betterC或完整D语言。本次小项目考虑周边的库，就采用的完整D语言开发的方案。至于GC，作为一个安全的内存池使用。

开发依赖：

• Linux 主机，因为基本ARM交叉编译GCC都是linux运行的，我是在 openSUSE-Tumbleweed下
• LDC 编译器，dmd不支持arm，需要使用LDC
• arm-gcc 交叉编译器（开发板厂家会提供，只需要C语言编译器就行。）
  

  开发步骤：

  1. 交叉编译 DRuntime 和 Phobos
  2. 配置LDC交叉编译的依赖库和链接器（GCC）
  3. 使用D语言编写程序（注意依赖，如果依赖需要C库，相应库也需要交叉编译）
  4. 进行交叉编译程序（dub build –compiler=ldc2 –arch=你的交叉编译配置）

我的环境

下面指令和命令都是基于我的环境构建，先把我的环境公布，剩下指令更改，根据环境不同自己变更。

主机环境

LDC位置

LDC放在用户 bin 目录下。使用链接需要的dub与ldc2到～/bin下。在openSUSE下，～/bin也会添加到PATH中。省下设置PATH那一步了。

交叉编辑器

交叉编译器，按照开发板资料部署。本次是放到的目录中，并执行 设置脚本。

1.交叉编译 DRuntime 和 Phobos

ldc交叉编译 DRuntime 和 Phobos 十分方便，提供了工具。如果下载代码中断，可以自己手动下载代码，放置到目录中。
需要安装CMAKE或ninja构建系统。在此我是使用了 ninja 构建系统。
编译命令：

CC=/home/duyu/bin/arm/arm-huiwei-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin/arm-linux-gcc  ldc-build-runtime --ninja --dFlags="-mtriple=arm-linux-gnueabihf"

• 其中 CC 是设置交叉编译器环境
• ldc-build-runtime –ninja 使用ldc提供的 编译命令，此命令在 ldc的bin目录下，使用 ninja构建系统构建
• –dFlags="-mtriple=arm-linux-gnueabihf" 设置交叉编译参数。arm 平台，linux系统，gnueabihf 是 arm下 float软解还是硬解参数，应该和交叉编译器后缀一样。

执行这个命令，会自动下载ldc的源码，并在执行的目录生成编译的临时目录。（自动下载比较慢，可以自己手动下载，然后按照下载名字命名）。

执行完成后，会生成 lib 目录，就是我们交叉编译出来的目标平台（ARM-LINUX）下的 D 运行时与标准库了。
然后把库复制到 LDC 目录下，重命名自己标识的名字。例如我的重命名为了 “lib_huiweiArm”，是以开发板厂家命名的。

2.配置LDC交叉编译环境

更改 ldc 目录下 etc/ldc2.conf ,添加我们目标平台的编译配置。
例如我的配置：

上面是名字配置：格式是 "平台-平台备注-系统-系统备注"（后面两个备注都不是必须）
例如我的配置：arm-huiwei-linux-gnueabihf，其中 arm，linux，gnueabihf都是必须配置，huiwei可以使用 ".*" 用来所有的arm-linux平台使用，我加上huiwei是为了区别以后其他板子。
下面配置是JSON格式。其中：

• switches 是传给编译器（LDC2）的参数。这里配置了 默认依赖的运行时库，以及使用的交叉编译gcc（这个必须配置，链接需要交叉编译的链接器）。
• lib-dirs 库目录，也就是我们交叉编译出来 运行时的目录。这里也可以添加 板子环境中提供的库目录，或以来其他C的库（交叉编译后的）的目录。
• rpath 默认defaultlib库的目录，也就是我们我们交叉编译出来 运行时的目录。
  我们根据实际情况填写我们交叉编译出来的库和信息。

3.编写我们的D程序

这里使用 dub 生成和更改我们的程序。这里生成一个http的tcp echo server。

• dub.json 注意这里使用vibe.d设置不支持ssl，因为vibe.d的ssl需要openssl，板子环境里没有。

  {
  "authors": [
      "duyu"
  ],
  "copyright": "Copyright © 2023, duyu",
  "dependencies": {
      "serialport": "~>2.2.3",
      "vibe-d:http": "~>0.9.7",
      "vibe-d:tls": "~>0.9.7",
      "yu" :{
          "path" : "../yu"
      }
  },
  "description": "A simple vibe.d server application.",
  "license": "proprietary",
  "name": "webApi",
  "subConfigurations": {
      "vibe-d:tls": "notls"
  }
  }

• app.d 主要程序，实现一个http的hello word以及 tcp echo server

  import vibe.http.server;
  import vibe.http.router;
  import vibe.core.net;
  import vibe.core.core;
  import vibe.core.stream;
  import vibe.core.log;
  import vibe.http.router;
  void main()
  {
  auto settings = new HTTPServerSettings;
  settings.port = 8080;
  auto router = new URLRouter();
  router.any("/",&hello);
  auto listener = listenHTTP(settings, router);
  auto tcps = listenTCP(2000, (conn) {
      try conn.pipe(conn);
      catch (Exception e) conn.close();
  });
  scope (exit)
  {
      listener.stopListening();
      foreach (ref k;tcps){
          k.stopListening();
      }
  }
  logInfo("Please open http://127.0.0.1:8080/ in your browser.");
  runApplication();
  }
  void hello(HTTPServerRequest req, HTTPServerResponse res)
  {
  res.writeBody("Hello, World!");
  }

  4. 交叉编译我们的程序

  使用dub交叉编译我们程序，命令：

  dub build --compiler=ldc2 --arch=arm-huiwei-linux-gnueabihf

• –compiler=ldc2 使用 ldc2编译器，dmd不支持交叉编译
• –arch=arm-huiwei-linux-gnueabihf 设置目标平台，配置就是我们ldc2.conf内设置的名字。
  如果需要 release 还需要在后面添加 “-b release”

  dub build --compiler=ldc2 --arch=arm-huiwei-linux-gnueabihf -b release

  

结尾

把 我们交叉编译的程序通过 sftp/ftp等传输到板子上，然后

chmod +x ./webApi”

添加可执行权限。然后就可以启动运行了。
这样编译，D 语言的所有依赖均是 静态编译，但是依赖 libc等库，如果需要完全静态编译，可以在了ldc2.conf中，我们的配置“switches”下，添加 “–static” 选项。

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参考资料：
[1]Cross-compiling with LDC

[2]Building LDC runtime libraries

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