Configurando e usando o Eclipse em Linux embarcado

04/01/2012 - por Sergio Prado

Neste artigo irei responder uma pergunta que recebo frequentemente no blog e no dia-a-dia do trabalho que realizo na minha empresa:

“Sergio, como faço para configurar um ambiente de desenvolvimento de aplicações para Linux embarcado?”

A resposta? Mais fácil do que você imagina.

Existem algumas ferramentas de ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) disponíveis para quem trabalha com Linux, dentre elas o KDevelop e o Eclipse.

Eu particularmente gosto bastante do KDevelop, mas o Eclipse é definitivamente a IDE open-source mais popular do mercado. E aqui nós iremos aprender a configurá-la como ambiente de desenvolvimento para Linux embarcado.

HISTÓRICO

No fim da década de 90, a IBM iniciou o desenvolvimento do Eclipse, inicialmente como um ambiente de desenvolvimento para a linguagem Java. Em 2001, para alavancar o desenvolvimento do projeto, a IBM doou o código para a comunidade de software livre. E em 2004, foi criada a Fundação Eclipse. Desde então, o projeto evoluiu bastante, e hoje ele esta bem maduro para ser utilizado em projetos de diferentes propósitos.

Mas Sergio, o que vou fazer com um ambiente de desenvolvimento para Java se irei programar em C?

É aí que esta o segredo do Eclipse. Sua arquitetura baseada em plugins possibilitou a expansão das suas funcionalidades, como por exemplo a adição de um editor C/C++.

Então algumas empresas começaram a pensar: porque vou criar um ambiente de desenvolvimento do zero, se posso pegar uma ferramenta pronta, madura e funcional, e apenas adaptá-la ao meu produto?

Daí surgiram muitas ferramentas de desenvolvimento baseadas no Eclipse. Quer alguns exemplos?

DevRocket da Montavista.
TimeStorm da Timesys
Sourcery CodeBench da Mentor Graphics
LPCXpresso’s IDE da Code Red (para uCs da NXP)
AVR32 Studio 2.6 da Atmel
E por aí vai!

PORQUE UMA IDE? PORQUE O ECLIPSE?

Dependendo do tamanho e da complexidade do seu projeto, você vai precisar de uma ferramenta para agilizar seu trabalho. Em se tratando de Linux embarcado, uma IDE pode te ajudar bastante, principalmente se tiver:

Um bom editor de código-fonte, com suporte a highlighting de sintaxe, auto-complete de código e navegação entre os objetos do projeto (funções, estruturas, variáveis, etc).
Um gerenciador de build do projeto para gerar automaticamente o arquivo de build a partir do código-fonte.
Um debugger decente.
Um mecanismo de gerenciamento remoto do dispositivo alvo (seu produto, kit de desenvolvimento, etc).

Conseguimos tudo isso (e muito mais) através do Eclipse e de dois plugins, o CDT (C/C++ Development Toolkit) e o RSE (Remote Systems Explorer).

E configurar este ambiente nao tem muito segredo.

INSTALANDO

A versão mais atual do Eclipse no momento em que escrevo este artigo é a Eclipse Indigo. É ela que utilizaremos para nossos testes.

Pela página de downloads você pode baixar a ferramenta em diferentes “sabores” (IDE para java, java EE, javaScript, modelagem de dados, testes de software, etc).

Nós queremos a versão com suporte a C/C++ para Linux: Eclipse IDE for C/C++ Linux Developers. Nesta versão já estão empacotados todos os plugins que mencionei acima.

Se sua máquina for de 32 bits, você pode executar os comandos abaixo para baixar, instalar e executar o Eclipse:

$ wget http://eclipse.c3sl.ufpr.br/technology/epp/downloads/release/indigo/SR1/eclipse-linuxtools-indigo-SR1-incubation-linux-gtk.tar.gz
$ tar zxfv eclipse-linuxtools-indigo-SR1-incubation-linux-gtk.tar.gz
$ cd eclipse/
$ ./eclipse

Se sua máquina for the 64 bits, execute os comandos abaixo para instalar e executar o Eclipse:

$ wget http://espelhos.edugraf.ufsc.br/eclipse//technology/epp/downloads/release/juno/SR1/eclipse-cpp-juno-SR1-linux-gtk-x86_64.tar.gz
$ tar zxfv eclipse-cpp-juno-SR1-linux-gtk-x86_64.tar.gz
$ cd eclipse/
$ ./eclipse

Agora vamos começar a configurar a ferramenta, começando pelo Remote System Explorer.

TESTANDO E USANDO O RSE

O RSE (Remote System Explorer) é uma ferramenta que vai possibilitar o acesso e gerenciamento remoto do hardware. Através de uma conexão remota via rede com o dispositivo, você poderá manipular o sistema de arquivos, copiar/remover/editar arquivos, obter acesso ao shell, tudo pela interface do Eclipse!

Para começar, abra a perspectiva do RSE em “Window->Open Perspective->Other->Remote System Explorer“.

À sua esquerda vai aparecer uma janela com as conexões disponíveis. Por padrão, a única conexão disponível é uma local com o sistema de arquivos da sua máquina de desenvolvimento:

Vamos criar agora uma conexão remota via SSH com o equipamento. Esta configuração exige que seu equipamento esteja conectado em rede com sua máquina de desenvolvimento.

Clique com o botão direito na janela à esquerda que contém as conexões disponíveis e selecione “New->Connection“.
Selecione “SSH Only” e clique em “Next“.
Digite o IP do equipamento no campo “Host name” e um nome que você quer dar para a conexão no campo “Connection name“.
Clique em “Finish“.

Uma outra conexão com o nome que você configurou aparecerá à esquerda. Clique com o botão direito nela, selecione “Connect“, digite e usuário e senha, e pronto! Se você não receber nenhuma mensagem de erro, seu acesso remoto esta configurado e funcionando. Com ele você terá acesso ao shell do equipamento via SSH. Mas o mais interessante é o acesso remoto ao rootfs do equipamento:

Facilita bastante nosso trabalho quando precisamos navegar pelo rootfs do equipamento e alterar algum arquivo, não é verdade?

Obs: Esta conexão criada exige um servidor SSH com suporte à SFTP instalado no equipamento. O OpenSSH serve bem para este propósito, mas em alguns casos ele é grande demais para ser embarcado no dispositivo. Então você pode usar o Dropbear e um outro servidor SFTP. Você pode também querer usar o FTP ao invés do SFTP. Neste caso, você vai precisar criar no Eclipse duas conexões, uma para o SSH e outra para o FTP.

CROSS-COMPILANDO UMA APLICAÇÃO

Cross-compilar uma aplicação no Eclipse é muito simples, basta ter um toolchain configurado para a sua plataforma. Você pode baixar um toolchain pronto ou gerar seu próprio toolchain.

Escrevi dois artigos que podem te ajudar a entender o que são e como gerar toolchains para o seu equipamento. Se você quer entender o que são toolchains clique aqui e se quiser saber com gerar um toolchain clique aqui.

Agora vamos criar um projeto no Eclipse preparado para cross-compilar uma aplicação para seu equipamento:

Vá para a perspectiva C/C++ em “Window->Open Perspective->C/C++“.
Crie um novo projeto em “File->New->C Project“.
Dê um nome ao seu projeto, selecione a opção “Executable->Cross-Compile Project” e clique em “Next“.
Agora vem o segredo: precisamos configurar o toolchain. Na opção “Tool command prefix” configure o prefixo das ferramentas do toolchain, e na opção “Tool command path” configure o diretório onde se encontram as ferramentas do toolchain. A minha configuração ficou assim:
Clique em “Finish“.

Crie uma aplicação simples para testar (File->New->Source File):

/*  hello.c
 *  Created on: Dec 30, 2011 
 *  Author: sprado 
 */ 
#include "stdio.h" 
 
int sum(unsigned char a, unsigned char b) { 
    return a + b; 
} 
 
int main() { 
    printf("Hello Embedded World! Sum = %d\n", soma(1, 1)); 
    return 0; 
}

Agora é só compilar em “Project->Build Project” e pronto! Para testar, abra novamente a perspectiva Remote System Explorer e arraste o binário gerado da pasta do projeto do Eclipse para o target através da conexão SFTP. Teste abrindo um terminal via SSH. Assim fica fácil, não é verdade? :)

DEBUGGING REMOTO

Que tal agora debugar remotamente a aplicação rodando no dispositivo?

Acesse “Run->Debug Configurations“.
Clique duas vezes em “C/C++ Remote aplications“
No campo “Connection“, selecione o nome da conexão remota que você criou com o Remote System Explorer.
Configure o caminho completo onde será salva a aplicação no target, incluindo o nome da aplicação, no campo “Remote Absolute File Path“.

Por último, configure na aba “Debugger” o nome da ferramenta de debugging do seu toolchain, e salve:

Agora é só clicar no inseto verde!

Nunca foi tão fácil configurar debugging remoto em Linux embarcado, não é verdade? :)

O que mostrei neste artigo foi apenas o básico da configuração do Eclipse para iniciar o desenvolvimento em Linux embarcado. Esta IDE é cheia de plugins e funcionalidades interessantes. Vale a pena dar uma olhada, estudar, testar.

Para aqueles que se aventurarem, ou já tiveram experiências com o Eclipse (boas ou ruins), deixem seus comentários aqui!

Um abraço,

Sergio Prado

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