LinuxCNC是一款基于Linux操作系统的开源实时数控系统，可将普通计算机转变为高效的CNC（计算机数字控制）机器，本文记录xenomai下linuxcnc的构建简单记录，xenomai下构建无特别之处，主要参考链接https://www.linuxcnc.org/docs/devel/html/code/building-linuxcnc.html。
1.环境
软硬件环境
桌面环境：Ubuntu 24.04+xenomai3.3
硬件：rk3588（nanoPi R6/T6）
对xenomai内核要求
要在使linuxcnc在xenomai上运行，内核配置Local version必须是-xenomai，即CONFIG_LOCALVERSION="-xenomai"，这样linuxcnc编译配置时才能识别xenomai环境，否则不实时。
General setup ---> (-xenomai) Local version - append to kernel release 使用uname -a命令确认：
对xenomai库要求
如果你需要编译生成linuxcnc debian安装包，由于生成linuxcnc debian安装包过程中会处理库的安装依赖生成依赖信息，这就要求xenomai库文件libcobalt.so属于某个debian包，通俗的说要求我们的xenomai库也是通过debian包安装的，而不是直接make install这种方式直接安装的，否则会产生如下类似错误。
dpkg-shlibdeps: error: no dependency information found for /usr/xenomai/lib/libcobalt.so.2 (used by debian/linuxcnc-uspace/usr/lib/libuspace-xenomai.so.0) 解决方式1：xenomai通过构建debian库来安装，可以参考本博客其他文章编译构建xenomai库debian安装包
解决方式2：找到Debian/rules，打开之后找到override_dh_shlibdeps，在dpkg-shlibdeps那一行最后加上如下选项：
--dpkg-shlibdeps-params=--ignore-missing-info 以忽依赖信息。
安装依赖包
先安装依赖的工具和库，我遇到的有这些，不同的环境有差别，出错再对应安装不具备的即可。
sudo apt install pkg-config build-essential automake libtool m4 autoconf libudev-dev libmodbus-dev libusb-1.0-0-dev libgpiod-dev libglib2.0-dev libgtk-3-dev yapps2 intltool libboost-dev python3-dev libboost-python-dev gtkwave bwidget tclx libeditreadline-dev python3-pip python3-tk libglu1-mesa-dev libxmu-dev asciidoc devscripts debhelper libtirpc-dev libtirpc-common tcl8.6-dev tk8.6-dev python3-opengl python3-full 2.本地编译linuxcnc
首先需要安装该工具（ sudo apt install git ）然后拉取代码，如下所示：
$ git clone https://github.com/LinuxCNC/linuxcnc.git linuxcnc-source-dir 配置
拉代码生成配置文件
$ git clone https://github.com/LinuxCNC/linuxcnc.git linuxcnc-source-dir $ cd linuxcnc-source-dir/src $ ./autogen.sh 生成得configure，它需要许多可选参数。通过运行以下命令列出configure的所有参数：
$ cd linuxcnc-source-dir/src $ ./configure --help 最常用的参数是：
-
--with-realtime=uspace为任何实时平台或非实时平台构建。生成的 LinuxCNC 可执行文件将在带有 Preempt-RT 补丁的 Linux 内核（提供实时机器控制）和普通（未打补丁）Linux 内核（提供 G 代码模拟，但不提供实时机器控制）上运行。
如果安装了 Xenomai（通常来自 libxenomai-dev 软件包）或 RTAI（通常来自名称以 “rtai-modules ”开头的软件包）的开发文件，也将启用对这些实时内核的支持。
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--with-realtime=/usr/realtime-$VERSION使用旧的“内核实时”模型构建 RTAI 实时平台。这要求您在
/usr/realtime-$VERSION中安装 RTAI 内核和 RTAI 模块。生成的 LinuxCNC 可执行文件将仅在指定的 RTAI 内核上运行。 -
--enable-build-documentation除了可执行文件之外，还构建文档。此选项会显着增加了编译所需的时间，因为构建文档非常耗时。如果不需要构建文档，则可省略此参数。
-
--disable-build-documentation-translation禁用为所有可用语言构建翻译文档。翻译文档的构建需要花费大量时间，因此如果不是真正需要的话，建议跳过它。
$ ./configure --with-realtime=uspace --enable-build-documentation .... checking for xeno-config... /usr/bin/xeno-config checking for realtime API(s) to use... uspace+xenomai ... ###################################################################### # LinuxCNC - Enhanced Machine Controller # ###################################################################### # # # LinuxCNC is a software system for computer control of machine # # tools such as milling machines. LinuxCNC is released under the # # GPL. Check out http://www.linuxcnc.org/ for more details. # # # # # # It seems that ./configure completed successfully. # # This means that RT is properly installed # # If things don't work check config.log for errors & warnings # # # # Next compile by typing # # make # # sudo make setuid # # (if realtime behavior and hardware access are required) # # # # Before running the software, set the environment: # # . (top dir)/scripts/rip-environment # # # # To run the software type # # linuxcnc # # # ###################################################################### 配置编译
$ make -j $(nproc) ... Linking rtapi_app Linking libuspace-xenomai.so.0 .... 之后，如果只想构建 LinuxCNC 的特定部分，可以在make命令行上命名想要构建的部分。例如，正在开发名为froboz的组件，则可以通过运行以下命令来构建其可执行文件：
$ cd linuxcnc-source-dir/src $ make ../bin/froboz 如果在支持实时的系统上运行（请参阅下面的实时部分），此时需要一个额外的构建步骤：
$ sudo make setuid 成功构建 LinuxCNC 后，就可以运行测试了：
$ source ../scripts/rip-environment $ runtests pi@NanoPi-R6S:~/linuxcnc-source-dir/src$ linuxcnc LINUXCNC - 2.10.0~pre0 Machine configuration directory is '/home/pi/linuxcnc-source-dir/configs/sim/axis' Machine configuration file is 'canterp.ini' Starting LinuxCNC... linuxcncsvr (61089) emcsvr: machine 'Canterp Example' version '1.1' linuxcnc TPMOD=tpmod HOMEMOD=homemod EMCMOT=motmod Note: Using XENOMAI (posix-skin) realtime milltask (61103) task: machine 'Canterp Example' version '1.1' halui (61105) halui: machine 'Canterp Example' version '1.1' Found file(LIB): /home/pi/linuxcnc-source-dir/lib/hallib/basic_sim.tcl .... 这也可能会失败！阅读整个文档，尤其是设置测试环境部分。
3. 构建debian安装包
构建 Debian 软件包时，LinuxCNC 从源代码编译并包含依赖信息，同时可选地包含文档（这会增加构建时间，但可以跳过）。编译后的 LinuxCNC 存储在 .deb 文件中，该文件可安装在相同架构的任何计算机上。安装后，LinuxCNC 可在 /usr/bin 和 /usr/lib 中运行，如同其他系统软件。
此构建模式主要用于：
- 打包软件以交付给最终用户。
- 为未安装构建环境或无法访问互联网的计算机构建软件。
构建 Debian 软件包需要 dpkg-buildpackage 工具（由 dpkg-dev 提供），并确保所有必要的脚本都已安装，这通常通过安装 build-essential 虚拟包来实现。
$ sudo apt-get install build-essential 构建 Debian 软件包还要求安装所有特定于软件包的构建依赖项。安装所有构建依赖项的最直接方法是执行（从同一目录）：
$ cd linuxcnc-source-dir $ ./debian/configure $ sudo apt-get build-dep . 可以使用dpkg-checkbuilddeps来检查依赖是否满足 （也来自作为构建必需依赖项的一部分安装的 dpkg-dev 软件包）程序来完成其工作（请注意，它需要从linuxcnc-source-dir目录运行：
$ dpkg-checkbuilddeps 满足这些先决条件后，构建 Debian 软件包包括两个步骤。
第一步是通过运行以下命令从 git 存储库生成 Debian 包脚本和元数据：
$ cd linuxcnc-dev $ ./debian/configure Note:
debian/configure根据您构建的平台接受参数，它默认在用户空间（“uspace”）中运行 LinuxCNC，期望 preempt_rt 内核将延迟降至最低。
no-docs：跳过构建文档。uspace：配置为 Preempt-RT 实时或非实时（兼容两者），或使用noauto禁用自动检测。
配置 Debian 软件包脚本和元数据后，通过运行dpkg-buildpackage来构建软件包：
$ dpkg-buildpackage -b -uc -j$(nproc) Note：
要构建的典型 Debian 软件包，您可以运行不带任何参数的 dpkg-buildpackage。如上所述，该命令传递了两个额外的选项。与所有优秀的 Linux 工具一样，手册页包含
man dpkg-buildpackage的所有详细信息。
-uc不要对生成的二进制文件进行签名。仅当您想将软件包分发给其他人时，您才需要使用自己的 GPG 密钥对软件包进行签名。未设置该选项并且无法对包进行签名不会影响 .deb 文件。
-b这对于避免编译与硬件无关的内容非常有帮助，对于 LinuxCNC 来说就是文档。无论如何，该文档可以在线获取。
如果您在编译时遇到困难，请在线查看 LinuxCNC 论坛。目前正在出现的是对 DEB_BUILD_OPTIONS 环境变量的支持。将其设置为
nodocs要跳过构建文档，最好使用
-B标志来 dpkg-buildpackage。
nocheck跳过 LinuxCNC 构建过程的自检。这可以节省一些时间并减少对某些可能不适用于您的系统的软件包（尤其是 xvfb）的需求。您不应该设置此选项来对构建按预期执行有额外的信心，除非遇到依赖项方面的困难。
环境变量可以与命令的执行一起设置，例如
DEB_BUILD_OPTIONS=nocheck dpkg-buildpackage -uc -B
4.安装构建的Debian软件包
Debian 软件包可以通过其 .deb 扩展名来识别。安装它的工具dpkg是每个 Debian 安装的一部分。 dpkg-buildpackage创建的 .deb 文件可以在 linuxcnc-source-dir 上面的目录中找到，即在..中。要查看包中提供了哪些文件，请运行
dpkg -c ../linuxcnc-uspace*.deb LinuxCNC 的版本将是文件名的一部分，旨在与星号匹配。列出的文件可能太多，无法显示在您的屏幕上。如果您无法在终端中向上滚动，请添加| more该命令的| more是使其输出通过所谓的“寻呼机”传递。用“q”退出。
要安装软件包，请运行
sudo dpkg -i ../linuxcnc*.deb 如果依赖不全，使用sudo apt --fix-broken install自动安装缺失的依赖。
安装完成后在ubuntu应用列表即可看到linuxcnc。
5. latency-test
通过命令行测试
pi@NanoPi-R6S:~$ latency-test Note: Using XENOMAI (posix-skin) realtime
测试的是cpu0的实时性，会差一些，以隔离的cpu核latency测试为准。此时可以通过cat /proc/xenomai/sched/threads确认已经在xenomai内核调度运行。
pi@NanoPi-R6S:~$ cat /proc/xenomai/sched/threads CPU PID CLASS TYPE PRI TIMEOUT STAT NAME 0 0 idle core -1 - R [ROOT/0] 1 0 idle core -1 - R [ROOT/1] 2 0 idle core -1 - R [ROOT/2] 3 0 idle core -1 - R [ROOT/3] 4 0 idle core -1 - R [ROOT/4] 5 0 idle core -1 - R [ROOT/5] 6 0 idle core -1 - R [ROOT/6] 7 0 idle core -1 - R [ROOT/7] 0 126087 rt cobalt 0 - X rtapi_app 0 126090 rt cobalt 98 43us D rtapi_app 0 126091 rt cobalt 97 255us D rtapi_app pi@NanoPi-R6S:~$ cat /proc/xenomai/sched/stat CPU PID MSW CSW XSC PF STAT %CPU NAME 0 0 0 2971573 0 0 00018008 83.6 [ROOT/0] 1 0 0 0 0 0 00018000 100.0 [ROOT/1] 2 0 0 0 0 0 00018000 100.0 [ROOT/2] 3 0 0 0 0 0 00018000 100.0 [ROOT/3] 4 0 0 0 0 0 00018000 100.0 [ROOT/4] 5 0 0 0 0 0 00018000 100.0 [ROOT/5] 6 0 0 0 0 0 00018000 100.0 [ROOT/6] 7 0 0 0 0 0 00018000 100.0 [ROOT/7] 0 126087 1 1 5 0 000680c0 0.0 rtapi_app 0 126090 1 1759321 1759322 0 00048044 16.0 rtapi_app 0 126091 1 43964 43964 0 00048044 0.4 rtapi_app 启动一个示例
6. 安装ethercat主站
详见本博客其他文章RK3588/RK3568/RK3562平台 IgH EthercAT主站编译安装.
7. 安装linuxcnc-ethercat
- 安装linuxcnc，上面的内容
- 下载、构建并安装 linuxcnc-ethercat
git clone https://github.com/sittner/linuxcnc-ethercat cd linuxcnc-ethercat make configure make sudo make install 8. 安装hal-cia402
Hakan 改编了 @dbraun1981 的 hal-cia402 文件https://github.com/dbraun1981/hal-cia402
- 克隆存储库
git clone https://github.com/dbraun1981/hal-cia402.git - cd 进入 repo
cd hal-cia402 - 编译并安装它：
sudo halcompile --install cia402.comp
git clone https://github.com/dbraun1981/hal-cia402.git cd hal-cia402 sudo halcompile --install cia402.comp 显示如下说明安装完成
pi@NanoPi-R6S:~/hal-cia402$ sudo halcompile --install cia402.comp Compiling realtime cia402.c Linking cia402.so cp cia402.so /usr/lib/linuxcnc/modules/ 后面的内容对于博主来说就是外行了，来自LinuxCNC-Ethercat.md未经实测，大家自行研究。
9. 使用 Ethercat 测试 linuxcnc
- 运行linuxcnc
- 选择sim→axis→axis，复制文件。轴应该启动。退出轴。
- 转到配置文件夹
cd linuxcnc/configs/sim.axis - 编辑您选择的 ini 文件并添加到 [HAL] 部分
HALFILE = ethercat.hal - 使用下面内容创建
ethercat.hal
loadusr -W lcec_conf ethercat-conf.xml loadrt lcec addf lcec.read-all servo-thread addf lcec.write-all servo-thread - 使用下面内容创建
ethercat-conf.xml
<masters> <master idx="0" appTimePeriod="1000000" refClockSyncCycles="5"> </master> </masters> -
启动linux cnc并加载刚刚编辑的ini文件
linuxcnc <yourinifile>.ini -
例如，测试输出是否按预期工作
halcmd setp lcec.0.2.dout-7 1 # This will switch on the output 8 on the module No. 2, EL2008 in this example. halcmd setp lcec.0.<module-no>.dout-<output-no> <state> # The physical hardware is needed for this, of course. 其他
关于如何设置 ethercat-conf.xml 的教程： https://docs.google.com/document/d/1GiB065ZIAaoMHPtVfTg9JV1Kn-19xGQl2X9DM9-THNM/edit#heading=h.37frqspzljja
