记录移植Python3到arm开发板linux系统中

需求场景

开发板情况

arm板是公司采购的工控机。主要用来 使用python3解析excel表格处理数据。
配置如下：

配置	版本
cpu	imx6dl(armv7架构)
操作系统	linux3.10
python版本	2.7

项目情况

项目中最好使用python3 。可行的有以下几种方式：

方式	优缺点	可行度
重做文件系统	订制程度比较高，后期增加减少模块简单，但是前期需要厂家提供的资料较多。	由于厂家只给了固件，暂不可行
交叉编译python3拷贝到开发板中	只需要知道交叉编译器版本就可以移植，但是很多模块需要自己编译并解决依赖	项目中需要的额外模块不多，可行度较高

这里使用交叉编译python3之后再拷贝到开发板中的方式

移植前准备

PC虚拟机系统
ubuntu1804 x64
python3源码：https://www.python.org/downloads/source/
zlib源码：http://www.zlib.net/
python3 扩展模块 ： https://pypi.org
	setuptools源码：
	jdcal源码：
	et_xmlfile源码：

移植具体步骤

主要分为以下几个步骤：
1，编译安装python3的host版本(PC)。
2，配置交叉编译器环境变量
3，交叉编译zlib
4，交叉编译python3的target版本
5，把bin和lib都拷贝到arm板子上
6，安装python扩展模块

1，编译安装python3的host版本

1） 查看当前ubuntu中是否有python3，打开终端执行以下命令。

python --version

如果有python3，可以直接到https://www.python.org/downloads/source/下载对应版本的源码。然后跳过当前步骤。
2）下载python3.9.5源码，拷贝到虚拟机里。打开终端执行如下命令：

tar -xf  Python-3.9.5.tar
cd Python-3.9.5/
./configure --prefix=$PWD/../_install_host --enable-shared
make -j4
make install
make distclean

以上命令把python3.9.5安装到本机中，另起一个终端，输入python --version 或者python3 --version 查看版本是否是当前安装的。如果不对可以手动指定环境变量。

export PATH=/home/user/_install_host/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/home/user/_install_host/lib:$LD_LIBRARY_PATH

2，配置交叉编译器环境变量

这里使用的是gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.09_linux，解压后添加到.bashrc最后

gedit ~/.bashrc

#末尾加入两行
export PATH=$PATH::/home/usr_/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.09_linux/bin
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/usr_/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.09_linux/lib

#保存退出后执行
source ~/.bashrc
#执行
arm-linux-gnueabihf-gcc -v

3，交叉编译zlib

下载zlib后，拷贝到虚拟机中，在对应目录打开终端。执行：

tar -xf zlib-1.2.3.tar.xz
cd zlib-1.2.3/
export CC=arm-linux-gnueabihf-gcc #它的configure不支持用CC变量来指定交叉工具链
./configure --prefix=$PWD/arm——build #最后生成的库、头文件和man文件都在当前目录的arm-build目录下
make && make install

4，交叉编译python3的target版本

进入python3源码目录中。确认号交叉编译器正常。

arm-linux-gnueabihf-gcc -v

进入执行配置命令

./configure --host=arm-linux --build=armv7 --prefix=$PWD/arm_build \
--enable-ipv6 --enable-shared \
ac_cv_file__dev_ptmx="yes" ac_cv_file__dev_ptc="yes"\
 LDFLAGS="-L/home/gec/tools/zlib-1.2.13/arm_build/lib" \
CPPFLAGS="-I/home/gec/tools/zlib-1.2.13/arm_build/include" \
--with-ensurepip=yes        --enable-optimizations 

再arm_bulid目录下可以看到编译生成的arm版本的程序
5，把bin和lib都拷贝到arm板子上

scp -r arm_build/bin/* root@192.168.0.106:/usr/bin
scp -r arm_build/lib/* root@192.168.0.106:/usr/lib

进入到arm板卡中。直接执行python3 --version。

python3 --version
#如果没有执行权限就执行：
chmod +x /usr/bin/* -R
chmod +x /usr/lib/* -R
# 测试zlib模块是否正常
root@imx6qsabresd:/usr/sbin# python3
Python 3.9.5 (default, Feb 14 2023, 21:00:17)
[GCC 4.9.2 20140904 (prerelease)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import zlib
>>>

都正常之后可以增加一个链接，每次之心python自动默认python3

rm /usr/bin/python
ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python

6，安装python扩展模块

把下载好的几个包拷贝到板卡中。
执行命令时注意打印信息是否有错误
如果有错误，需要先解决错误。

• 错误情况1：”zlib“module？？
  解决方案：确认以上步骤zlib编译和python3编译过程是否正确。然后重新编译python3。
• 错误情况2： ValueError: ZIP does not support timestamps before 1980
  解决方案： 文件拷贝到开发板中后文件修改时间丢失。但是zip模块要求时间再1980年之后。所以修改这些模块文件的时间即可。这里提供一个python文件：

import os
import sys
import time
 
# 修改文件的【修改日期】
def set_file_time(filename, updatetime='now', access_time='now'):
    filename = os.path.abspath(filename)
    if updatetime == 'now':
        new_updatetime = time.time()
    else:
        new_updatetime = time.mktime(time.strptime(updatetime, "%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
    if access_time == 'now':
        new_access_time = time.time()
    else:
        new_access_time = time.mktime(time.strptime(access_time, "%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
    os.utime(filename, (new_access_time, new_updatetime))
 
# 修改一个文件夹内所有文件的【修改日期】
def set_all(path):
    for i in os.listdir(path):
        file = os.path.realpath(os.path.join(path, i))
        if os.path.isfile(file):
            set_file_time(file)
        elif os.path.isdir(file):
            set_all(file)
 
if __name__ == '__main__':
    path = sys.argv[1]  # 这里更换为你要修改的文件夹
    set_all(path)   # 修改以上文件夹内所有文件的日期

把以上内容拷贝到一个文件里。命名为settime.py。放到和python平级目录下。

python3 settime.py jdcal
python3 settime.py et_xmlfile
python3 settime.py openpyxl

1，安装setuptools

tar -xf setuptools-67.2.0.tar.gz
cd setuptools-67.2.0
python3 setup.py build 
python3 setup.py install

2，安装jdcal

tar -xf jdcal-1.4.1.tar.gz
cd jdcal-1.4.1
python3 setup.py build 
python3 setup.py install

3，安装et_xmlfile

tar -xf et_xmlfile-1.1.0.tar.gz
cd et_xmlfile-1.1.0
python3 setup.py build 
python3 setup.py install

4，安装openpyxl

tar -xf openpyxl-3.1.2.tar.gz
cd openpyxl-3.1.2
python3 setup.py build 
python3 setup.py install

正常完成安装后执行，

root@imx6qsabresd:~/python-tools# python3
Python 3.9.5 (default, Feb 14 2023, 21:00:17)
[GCC 4.9.2 20140904 (prerelease)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import openpyxl
>>>

没有报错说明安装成功。

小结

1，移植过程中每一步要根据自己本机的情况，和开发板的情况修改对应目录和文件。
2，编译和安装过程中的报错和打印信息尽量多观察。对于解决问题帮助很大。

参考链接

• 链接1 https://blog.youkuaiyun.com/yyw794/article/details/78059102

• 链接2 https://blog.youkuaiyun.com/qq_33753562/article/details/120972805

• 链接3 https://blog.youkuaiyun.com/u012230668/article/details/89206857

• 链接4 https://blog.youkuaiyun.com/jzzy_hony/article/details/79745136

• 链接5 https://www.cnblogs.com/Se7eN-HOU/p/16736164.html