ROS 交叉编译介绍

什么是ROS？

根据维基百科的介绍，ROS（机器人操作系统，Robot Operating System），是专为机器人软件开发所设计出来的一套电脑操作系统架构。它是一个开源的元级操作系统（后操作系统），提供类似于操作系统的服务，包括硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间消息传递、程序发行包管理，它也提供一些工具和库用于获取、建立、编写和执行多机融合的程序。

按照我的理解，其实它就是个软件框架，核心只是提供一个多进程通信的服务，但是由于开发者多了，开源了很多一些功能包，方便进行业务开发，仅此而已，和 linux 这种操作系统是有差距的，ROS 运行在 linux 之上，属于服务类。简单了解什么是 ROS 之后，官网 wiki 可以相应的安装、使用介绍，有从源码安装的介绍，链接在这，但是如何交叉编译，并没有介绍的，网上的资料也比较少，下面由我来为大家简单介绍，如何移植 ROS 到嵌入式系统，怎么进行交叉编译。

ROS 使用什么编译

通过 ROS wiki 可以了解到，ROS 使用 catkin 编译，那么，要想实现交叉编译，我们需要先了解 catkin 是什么。

从 catkin wiki 可以了解到，catkin 是依赖 CMake、Python 等工具，往下跟踪，可以发现，其实 catkin 就是实现了一个对 CMake 的封装而已。那么，先来移植 catkin。

而 catkin 只需要使用 CMake 就可以完成编译了，而且 catkin 是用来构建 ROS 的，而构建是在 PC 端进行交叉编译，所以实际上 catkin 不需要交叉编译。同时通过跟踪 catkin 的实现，发现它是由 python 脚本构成的，没有其它的二进制库和可执行文件，那么更加可以肯定，这个 catkin 是可以不进行交叉编译的，只需要在 PC 端编译好该工具即可。

如何编译 ROS

在 PC 端编译 ROS 包的时候，细心可以发现，实际上管理着编译操作的是 CMake 工具。上述也提到，catkin 可以理解为是 CMake 增加了一层包装。

通过查看编译信息，catkin 的编译逻辑是先根据 package 中的 package.xml 确认将要编译的 ROS 组件，这时将会打印出有哪些组件将会编译，组件的编译依赖和运行依赖分别是什么，这个 xml 文件都有相应的描述。在 package.xml 检查之后，将会通过 CMake 调用 CMakeLists.txt 进行编译。所以，我们真正需要做的如下：

根据编译时出现的信息，增加相应的依赖包编译，先编译被依赖包；
在编译时候，指定相应的交叉编译工具链即可；
处理好不同包的依赖，编译时可以查找到相应的包信息；

按照上面的介绍，大概知道需要怎么处理，下面直接给出编译的命令：

cd $(BUILD_DIR) && \                                     ### 进入将要编译包的目录$(HOST_DIR)/usr/bin/catkin_make_isolated --install \  ### 使用 catkin_make_isolated 进行编译处理--source=$(BUILD_DIR) \                              ### 指定编译的源码目录--build=$(BUILD_DIR)/build_isolated \             ### 指定编译中间信息保存的目录-DCATKIN_DEVEL_PREFIX=$(BUILD_DIR)/devel \            ### 指定编译环境？？？-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$(INSTALL_DIR) \          ### 编译完成之后的安装目录-DCMAKE_C_COMPILER="$(TARGET_CC)" \               ### 指定 C 交叉编译工具链-DCMAKE_CXX_COMPILER="$(TARGET_CXX)" \               ### 指定 CXX 交叉编译工具链-DCMAKE_PREFIX_PATH="$(TARGET_DIR)/usr"                ### 指定 CMake 查看头文件、库文件等的查找路径

按照上述的命令，将可以通过 catkin 命令进行交叉编译。

需要注意的地方：

ROS 的包会有一些 msg 和 srv 文件，在编译的时候，需要将这些文件转换为 python 的源文件或者是 C++ 的源文件，这些操作都是可以通过 genpy 和 gencpp 来完成转换的。

ROS 运行

在运行 ROS 节点之后，需要先运行 roscore，而且需要配置好相应的环境信息，配置以下信息即可：

#!/bin/sh /etc/rc.common
# Copyright (C) 2006-2019 OpenWrt.orgexport CMAKE_PREFIX_PATH=/usr
export PKG_CONFIG_PATH=/usr/lib/pkgconfig
export ROS_ROOT=/usr/share/ros
export ROS_PACKAGE_PATH=/usr/share
export ROS_LOG_DIR=/mnt/UDISK
export ROS_HOSTNAME=localhost
export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib
export ROS_ETC_DIR=/usr/etc/ros
export ROS_DISTRO=kinetic
export ROS_VERSION=1
export ROSLISP_PACKAGE_DIRECTORIES=/usr/share/common-lisp

同时为了每个终端都会自动配置上述环境，可以将上面的配置文件添加到 /etc/profile.d 目录，此时每开一个终端都会自动增加上述的环境变量。