使用 MSYS2 Qt6 发布绿色版的SDR软件无线电应用

丁劲犇2024-05-10 12:33

文章目录

概要

新接触软件定义无线电（SDR）的朋友一般都会一股脑的安装一些现有的SDR平台。无论是GNURadio还是SDR++、SDRSharp、SDRAngel，几乎都是要一顿操作猛如虎，安装很多依赖项。如果恰好在一台崭新的windows计算机上安装了多个平台，还可能因为环境变量的污染，导致一些问题。比如libusb版本不同，使得一些SDR设备工作不正常。

当自己跃跃欲试，想像我一样构造自己的SDR上位机平台时，必然也会遇到依赖性的问题。由于特别喜欢路径无关的绿色软件，自己总想着找个办法，使得SDR程序拷贝到一个崭新的计算机上直接可以点开运行，并驱动我的山寨USRP B205mini。经过一段时间的研究，我发现使用MSYS2 Qt环境可以实现这种绿色版本的发布包。

整体架构流程

整体思路是用一个启动器作为运行时路径、环境变量的维护者，而非污染全局PATH和环境变量。
启动 启动器 主程序 环境 PATH

主要步骤：

  1. 正确编译软件。
  2. 拷贝可执行文件到发布文件夹。
  3. 使用 windeployqt6 拷贝基础的Qt6依赖（插件、库）。
  4. 使用拷贝命令拷贝所有库到主发布文件夹。
  5. 在启动程序中，设置进程内的环境变量，指明Qt库、UHD驱动库的位置,这样启动的子进程都将共享当前的环境。
  6. 把编译环境下的Qt文件夹、UHD文件夹临时改名，以确保不会因为全局PATH污染，漏掉DLL没有拷贝。
  7. 启动程序并全功能运行，包括可能的数据库、网络、Charts功能。这样保证大多数依赖的DLL被占用。
  8. 在程序运行时，把冗余的DLL全选，删除。删不掉的就是需要的。
  9. 找一台空白虚机，拷贝过去测试。如果缺少文件，用ldd或者dumpbin或者Dependencies 查看依赖。
  10. 打包发布

技术名词解释

  • windeployqt6 ：是Qt的一个工具，用于自动化部署Qt应用程序所需的依赖项。当您使用Qt创建Windows应用程序时，您通常需要将一些Qt库和其他依赖项打包到您的应用程序中，以确保在其他计算机上运行时具有所需的依赖项。windeployqt6可以自动检测并将所有必要的依赖项复制到您的应用程序目录中，以便您可以将其部署到其他计算机上。但是它在MSYS2下不会递归复制依赖，复制的Qt库仍旧依赖额外的动态库。因此，需要使用其他方法补充过去。

  • UHD 库 ：UHD（USRP Hardware Driver）是Ettus Research公司开发的一种驱动软件，用于与USRP（Universal Software Radio Peripheral）软件定义无线电硬件交互。UHD提供了一个跨平台的API，支持多种操作系统和编程语言，可以轻松地访问和控制USRP硬件的功能。UHD库提供了一系列函数和类，用于控制USRP设备的各种参数和功能，包括频率、增益、带宽、采样率、同步、校准等。同时，UHD也支持通过网络连接多个USRP设备，以实现更高级别的应用。

技术细节

在启动器中为子进程设置路径和环境。

静态编译启动器可以使得启动器本身不需要Qt库的支持。主要用到的是 qget/putenv 函数。

cpp 复制代码 
int main(int argc, char *argv[])
{
	QApplication app(argc, argv);
	//Change CurrentDir
	QDir dir("/");
	dir.setCurrent(app.applicationDirPath());

	//set Plugin PATH
	QSettings settings(QCoreApplication::applicationFilePath()+".ini",QSettings::IniFormat);
	QString plgPath = settings.value("settings/QT_PLUGIN_PATH",QCoreApplication::applicationDirPath()).toString();
	QString uhdPath = settings.value("settings/UHD_PKG_PATH",QCoreApplication::applicationDirPath()+"/../uhd").toString();
	QDir dir_plg (plgPath), dir_uhd(uhdPath);
	plgPath = dir_plg.absolutePath();
	uhdPath = dir_uhd.absolutePath();

	QString strUHDPath = qgetenv("UHD_PKG_PATH");
	if (!strUHDPath.length())
	{
		strUHDPath = uhdPath;
		qputenv("UHD_PKG_PATH",strUHDPath.toUtf8());
	}

	QString strPluginPath = qgetenv("QT_PLUGIN_PATH");
	if (strPluginPath.length())
		strPluginPath += ";";
	strPluginPath += plgPath;
	qputenv("QT_PLUGIN_PATH",strPluginPath.toUtf8());

	QString strExePath = qgetenv("PATH");
	if (strExePath.length())
		strExePath += ";";
	strExePath += strUHDPath+"\\bin;";
	strExePath += QCoreApplication::applicationDirPath();
	qputenv("PATH",strExePath.toUtf8());

	//...
	启动真正的程序并隐藏自己。
}

如何迅速找齐所有的DLL

虽然有各种依赖项工具，但对上百个dll依赖而言，一个个找太难了。这里就要用到一种暴力的方法，且只对windows有效（Linux下程序运行时不会锁死可执行文件和库）。

拷贝全部可能的依赖到可执行文件夹，而后运行程序，并全选DLL、删除。这样，会剩下一些删不掉的。

注意事项：

  1. 一些延迟加载的插件不一定被加载。比如QtSql可能只有在真实连接到 mysql时，libmariadb.dll以及libssl等才被占用。所以，万一没有找全，再用Dependencies 查看相应qsql插件的依赖，针对性就很强了。
  2. 解决冲突的依赖。如果两个程序依赖同名的dll，但dll的版本要求不同，则需要把这两个程序和独到的依赖拎出来，放到独立的文件夹下。windows下，会优先匹配本文件夹的库。这是与Linux的重大不同。

小结

使用该方法，我们整合了 taskBus SDR发布包，除了 PCAP驱动需要安装外，其余的设施全部都是绿色版直接运行。

相关代码和文件夹参考

https://gitcode.net/coloreaglestdio/taskbus

https://gitcode.com/colorEagleStdio/taskbus/overview

以及我的SDR专栏。

附件

txt 复制代码 
E:\Publish\taskbus.uhd4.6_20240509
|   
+---bin
|   |   default_mods.text
|   |   lame.exe
|   |   libb2-1.dll
|   |   libbrotlicommon.dll
|   |   libbrotlidec.dll
|   |   libbz2-1.dll
|   |   libcrypto-3-x64.dll
|   |   libcurl-4.dll
|   |   libdeflate.dll
|   |   libdouble-conversion.dll
|   |   libfftw3-3.dll
|   |   libfreetype-6.dll
|   |   libgcc_s_seh-1.dll
|   |   libglib-2.0-0.dll
|   |   libgraphite2.dll
|   |   libharfbuzz-0.dll
|   |   libiconv-2.dll
|   |   libicudt74.dll
|   |   libicuin74.dll
|   |   libicuuc74.dll
|   |   libidn2-0.dll
|   |   libintl-8.dll
|   |   libjasper.dll
|   |   libjbig-0.dll
|   |   libjpeg-8.dll
|   |   liblcms2-2.dll
|   |   libLerc.dll
|   |   liblzma-5.dll
|   |   libmariadb.dll
|   |   libmd4c.dll
|   |   libmng-2.dll
|   |   libnghttp2-14.dll
|   |   libpcre2-16-0.dll
|   |   libpcre2-8-0.dll
|   |   libpng16-16.dll
|   |   libpq.dll
|   |   libpsl-5.dll
|   |   libsharpyuv-0.dll
|   |   libssh2-1.dll
|   |   libssl-3-x64.dll
|   |   libstdc++-6.dll
|   |   libtiff-6.dll
|   |   libtommath-1.dll
|   |   libunistring-5.dll
|   |   libwebp-7.dll
|   |   libwebpdemux-2.dll
|   |   libwebpmux-3.dll
|   |   libwinpthread-1.dll
|   |   libzstd.dll
|   |   Qt6Charts.dll
|   |   Qt6Core.dll
|   |   Qt6Gui.dll
|   |   Qt6Multimedia.dll
|   |   Qt6Network.dll
|   |   Qt6OpenGL.dll
|   |   Qt6OpenGLWidgets.dll
|   |   Qt6Pdf.dll
|   |   Qt6Sql.dll
|   |   Qt6Svg.dll
|   |   Qt6Widgets.dll
|   |   taskBusConsole.exe
|   |   taskBusConsole.ini
|   |   taskBusConsole.text
|   |   taskBusPlatform.exe (启动程序)
|   |   taskBusPlatform.exe.ini
|   |   zlib1.dll
|   |   
|   +---generic
|   |       qtuiotouchplugin.dll
|   |       
|   +---iconengines
|   |       qsvgicon.dll
|   |       
|   +---imageformats
|   |       qgif.dll
|   |       qicns.dll
|   |       qico.dll
|   |       qjp2.dll
|   |       qjpeg.dll
|   |       qmng.dll
|   |       qpdf.dll
|   |       qsvg.dll
|   |       qtga.dll
|   |       qtiff.dll
|   |       qwbmp.dll
|   |       qwebp.dll
|   |       
|   +---networkinformation
|   |       qglib.dll
|   |       qnetworklistmanager.dll
|   |       
|   +---platforms
|   |       qwindows.dll
|   |       
|   +---styles
|   |       qmodernwindowsstyle.dll
|   |       
|   |           
|   +---tls
|   |       qcertonlybackend.dll
|   |       qopensslbackend.dll
|   |       qschannelbackend.dll
|   |       
|   \---translations
|           qt_zh_CN.qm
|           qt_zh_TW.qm
|           
+---course
|   |   8psk_network_A.tbj
|   |   8psk_network_B.tbj
|   |   
|   +---a0common
|   |       a0simplechannel.exe
|   |       
|   +---a1frame
|   |       a1frame_askdem.exe
|   |       a1frame_askmod.exe
|   |       a1frame_decap.exe
|   |       a1frame_encap.exe
|   |       
|   \---a2psk
|           a2psk_decap.exe
|           a2psk_dem.exe
|           a2psk_encap.exe
|           a2psk_mod.exe
|           
+---examples
|   |   adsb_reciever.tbj
|   |   adsb_rtlsdr.tbj
|   |   example_nodejs.tbj
|   |   example_python.tbj
|   |   example_python2.tbj
|   |   mp3_player.tbj
|   |   pluto_fmradio.tbj
|   |   readme.txt
|   |   rtl_sdr_fm_wrapper.tbj
|   |   soundcard.tbj
|   |   soundcard_antiblocking.tbj
|   |   soundcard_client.tbj
|   |   soundcard_server.tbj
|   |   subproject.tbj
|   |   usrp_b210_dualio.tbj
|   |   usrp_fmp3_emit.tbj
|   |   usrp_fm_emitter.tbj
|   |   usrp_fm_reciever.tbj
|   |   usrp_fm_wrapper.tbj
|   |   usrp_sample_replay.tbj
|   |   voice_spec.exe
|   |   voice_spec.exe.ini
|   |   voice_spec.tbj
|   |   voice_spec.text
|   |   
| 
|           
+---modules
|   |   control_pannel.exe
|   |   control_pannel.md
|   |   filter_fir.exe
|   |   mod_fm.exe
|   |   mod_fm_dem.exe
|   |   network_p2p.exe
|   |   resample_pqfraction.exe
|   |   sink_file.exe
|   |   sink_file.md
|   |   sink_plots.exe
|   |   sink_soundcard.exe
|   |   sink_SQL.exe
|   |   source_files.exe
|   |   source_soundcard.exe
|   |   transform_fft.exe
|   |   wrapper_stdio.exe
|   |   
|   +---network_p2p.handbook
|   |       network_p2p.md
|   |       ui.jpg
|   |                   
|   +---plutosdr
|   |       libiconv-2.dll
|   |       libiio.a
|   |       libiio.dll
|   |       libiio.dll.a
|   |       liblzma-5.dll
|   |       libserialport-0.dll
|   |       libusb-1.0.dll
|   |       libxml2-2.dll
|   |       sink_plutosdr.exe
|   |       source_plutosdr.exe
|   |       zlib1.dll
|   |       
|   +---usrp
|   |       uhd_usrp_continous.exe
|   |       uhd_usrp_io.exe
|   |       
|   \---wrapper_scripts
|           wrapper_scripts.exe
|           
+---pcap_hub
|       pcapHub.exe
|       
+---qplanetosm
|   |   libqtvplugin_geomarker.dll1.ini
|   |   libqtvplugin_grid.dll1.ini
|   |   libqtwidget_planetosm_designer.dll.a
|   |   qtviewer_planetosm.exe
|   |   qtviewer_planetosm.exe.ini
|   |   qtvplugin_geomarker.dll
|   |   qtvplugin_grid.dll
|   |   qtwidget_planetosm.dll
|   |   test_container.exe
|   |   test_container.exe.ini
|   |   
|
|                       
+---rtl_sdr
|       libusb-1.0.dll
|       pthreadVC2.dll
|       rtlsdr.dll
|       rtl_adsb.exe
|       rtl_biast.exe
|       rtl_eeprom.exe
|       rtl_fm.exe
|       rtl_ir.exe
|       rtl_power.exe
|       rtl_raw2wav.exe
|       rtl_sdr.exe
|       rtl_tcp.exe
|       rtl_test.exe
|       rtl_udp.exe
|       rtl_wavestat.exe
|       rtl_wavestream.exe
|       vcruntime140.dll
|       
|               
\---uhd
    |   
    +---bin
    |       libusb-1.0.dll
    |       rfnoc_image_builder
    |       uhd.dll
    |       uhd_adc_self_cal.exe
    |       uhd_cal_rx_iq_balance.exe
    |       uhd_cal_tx_dc_offset.exe
    |       uhd_cal_tx_iq_balance.exe
    |       uhd_config_info.exe
    |       uhd_find_devices.exe
    |       uhd_image_loader.exe
    |       uhd_usrp_probe.exe
    |       usrpctl
    |       
    |                   
    |               
    \---share
        |                       
        \---uhd
            |   FastSendDatagramThreshold.reg
            |   
            +---cal
            |       cal_metadata.fbs
            |       dsa_cal.fbs
            |       iq_cal.fbs
            |       pwr_cal.fbs
            |       
            +---images
            |       erllc_uhd.cat
            |       erllc_uhd_b100.inf
            |       erllc_uhd_b200.inf
            |       erllc_uhd_b200mini.inf
            |			...
            |       usrp_x440_fpga_X4_400.dts
            |       usrp_x440_fpga_X4_400.dts.md5
            |       usrp_x440_fpga_X4_400.rpt
            |       WdfCoInstaller01009.dll
            |       winusbcoinstaller2.dll
            |       
            \---rfnoc
                +---blocks
                |       addsub.yml
                |       axi_ram_fifo.yml
                |       ddc.yml
                |       duc.yml
                |       fft_1x64.yml
                |       fir_filter.yml
                |       fosphor.yml
                |       keep_one_in_n.yml
                |       logpwr.yml
                |       moving_avg.yml
                |       null_src_sink.yml
                |       radio.yml
                |       replay.yml
                |       siggen.yml
                |       split_stream.yml
                |       switchboard.yml
                |       vector_iir.yml
                |       window.yml
                |       
                \---core
                        e310_bsp.yml
                        e320_bsp.yml
                        io_signatures.yml
                        n300_bsp.yml
                        n310_bsp.yml
                        n320_bsp.yml
                        rfnoc_imagebuilder_args.json
                        x300_bsp.yml
                        x310_bsp.yml
                        x410_bsp.yml
                        x440_bsp.yml
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