为 Raspberry Pi 交叉编译 EdgeX
写在前面¶
EdgeX 是 Linux 软件基金会旗下的一个开源的，应用在边缘计算设备上的，针对 IoT 设备的软件系统。它使用 Go 语言实现，基于微服务框架。
它的标准运行环境是基于 Docker，官方文档上有提供了基于 Raspberry Pi Docker 的运行环境。
本文从另外一个角度，实现 Raspberry Pi 上运行 EdgeX：
- 不依赖 Docker，直接在 Raspberry Pi 上运行 EdgeX 服务。
- 在 MacOS 上交叉编译，能够运行在 Raspberry Pi 上的 EdgeX 应用程序。
- 不需要重新安装 Raspberry Pi 操作系统，直接使用 Raspbery Pi 官方操作系统。
原理¶
交叉编译运行在 Raspberry Pi 上的纯 Go 源码非常简单，直接设置 GOOS=linux GOARCH=arm go build 即可。编译 EdgeX 的挑战在于，EdgeX 不是纯 Go 语言，它使用了 CGO，更具体地说，EdgeX 使用 C/C++ 实现 libzmq 来实现消息队列，这给交叉编译带来了额外的困难。
一个可行的解决方法是：
- 使用 Docker 搭建交叉编译环境
- 在 Docker 里安装 Raspberry Pi 交叉编译工具，Raspbery Pi 官方有提供交叉编译工具下载
- 在 Docker 里安装 Raspberry Pi 交叉编译需要的根文件系统
- 在 Docker 里安装 C/C++ 编译工具链
- 在 Docker 里安装 Go 语言编译工具
- 在 Docker 里安装 EdgeX 依赖的库 libzmq
步骤¶
幸运的是，我们不需要从头完成上述步骤。上述步骤中 1，2，3，4 已经有人在 GitHub 上提供一个 Docker Image，它的名字叫 docker-raspberry-pi-cross-compiler。
更幸运的是，读者朋友们也不需要手动完成上述 5，6 两个步骤，因为笔者已经在 docker-raspberry-pi-cross-compiler 的基础上，制作好了 Docker Image，可以直接编译。它的名字叫 edgex-raspberry-pi-cross-compile。
有了这些工具，编译 EdgeX 就简单了：
- 安装 Docker Desktop
- 运行
docker pull kamidox/edgex-raspberry-pi-cross-compile下载交叉编译 Docker Image - 运行下述命令安装
rpxc脚本
docker run kamidox/edgex-raspberry-pi-cross-compile > ~/bin/rpxc
chmod +x ~/bin/rpxc
编译环境准备就绪，下载 EdgeX 源码进行编译：
- 下载 edgex-go 或其他的 EdgeX Device Service
- 修改
Makefile，加入以下内容，这里指定了在 Docker 里交叉编译时，使用的交叉编译工具链目录
export CC=/rpxc/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc
export CGO_LDFLAGS=--sysroot=/rpxc/sysroot
export CGO_CFLAGS=--sysroot=/rpxc/sysroot
export CGO_CPPFLAGS=--sysroot=/rpxc/sysroot
export CGO_CXXFLAGS=--sysroot=/rpxc/sysroot
export GOOS=linux
export GOARCH=arm
最后，运行编译命令进行编译即可：
cd path/to/your/edgex-go
rpxc --image "kamidox/edgex-raspberry-pi-cross-compile" make build
编译完成后，把相关的目标文件以及配置文件直接拷贝到 Raspbery Pi，运行即可：
cd path/to/your/edgex-go
scp -r cmd pi@192.168.10.114:/home/pi
其中 Pi 的 IP 地址需要根据你的环境相应地修改。完成后，即可 ssh 登录 Raspbery Pi 运行 EdgeX 服务了。笔者制作了一个简易的启动脚本，用来启动相应的 EdgeX 服务，你可以根据实际情况增减服务。
pi@raspberrypi:~/edgex $ cat start_edgex.sh
#!/bin/sh
export EDGEX_SECURITY_SECRET_STORE=false
ROOT=`pwd`
cd $ROOT/cmd/core-metadata && ./core-metadata &
cd $ROOT/cmd/core-data && ./core-data &
cd $ROOT/cmd/core-command && ./core-command &
cd $ROOT/cmd/support-notifications && ./support-notifications &
cd $ROOT/cmd/support-scheduler && ./support-scheduler &
cd $ROOT/cmd/sys-mgmt-agent && ./sys-mgmt-agent &
cd $ROOT/cmd/sys-mgmt-executor && ./sys-mgmt-executor &
cd $ROOT/cmd/edgex-ui-server && ./edgex-ui-server &
cd $ROOT/cmd/device-simple && ./device-simple &
（完）