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源码编译安装的原理

Linux操作系统 作者:probe 时间:2020-09-17 19:37:45 0 删除 编辑

Linux上几乎所有的软件都经过了 GPL授权 ,因此几乎所有的软件都会提供源码。 
而一个软件要在Linux上执行,必须是二进制文件,因此当我们拿到软件源码后,需要将它编译成二进制文件才能在Linux上运行。


软件编译过程

将源码编译成可供Linux运行的二进制文件一共需要两步: 
1. 使用gcc编译器将源码编译成目标文件 
2. 再次使用gcc编译器将目标文件链接成二进制文件

这过程看似简单,实则不然。一个软件的源代码往往被封装在多个源文件中,此外这些文件有错综复杂的依赖关系,编译需要严格按照指定的顺序进行,这无疑增加了编译的难度。好在make命令可以帮助我们简化编译过程。

整个编译过程被浓缩在Makefile文件中( 告诉make命令需要怎么去编译和链接程序),当执行make命令时,make会去当前目录中寻找Makefile文件,并根据该文件中的要求完成整个编译过程。

而Makefile文件由configure命令产生。当执行configure命令时,configure会根据当前系统环境动态生成一个适合本系统的Makefile文件,供make命令使用。


Linux源码安装步骤

  1. 获取源码 
    将软件的源码下载至/usr/local/,并解压。
  2. 查看INSTALL与README文件 
    解压后查看INSTALL与README文件,这两个文件中详细介绍了本软件的安装方法和注意事项
  3. 创建Makefile文件 
    执行configure命令,生成Makefile文件
  4. 编译 
    执行make clean;make命令将源码编译成二进制文件。 
    PS:make clean命令用来清除上一次编译生成的目标文件。这个步骤可有可无,但为了确保编译的成功,还是加上为好。为了防止由于软件中含有残留的目标文件导致编译失败,也许之前有人安装过呢,在重新安装之前还是清理一下比较好。
  5. 安装 
    执行make install命令将上一步编译好的二进制文件安装到指定的目录中去。


安装演示

1.进入/usr/local/,并创建memcached目录:

cd /usr/local/   mkdir memcached

2.下载memcached的源码

wget http://memcached.org/files/memcached-1.4.29.tar.gz

3.解压源码

tar -zxvf memcached-1.4.29.tar.gz

4.执行configure,生成Makefile文件

./configure --prefix=/usr/local/memcached/

此时当前目录下将会生成一个Makefile文件。

  • 注意:--prefix参数指定软件安装目录。当执行make install命令时,会将软件安装在此路径中。

5.执行make,从Makefile中读取指令,编译源码

make clean; make

此时make会读取Makefile文件,将源码编译成二进制文件,并存放在当前目录下。

6.执行make install,将软件安装至指定目录

make install

此时二进制文件会被安装到先前 configure prefix 参数设置的路径中去。 
安装完成!


cmake命令

cmake就是一个与make同级别的编译工具,只不过它依靠的不是Makefile作为编译规则,而是根据CMakeLists.txt来编译的。
CMake是一个比make更高级的编译配置工具,它可以根据不同平台、不同的编译器,通过编写CMakeLists.txt,可以控制生成的Makefile,从而控制编译过程。
CMake自动生成的Makefile不仅可以通过make命令构建项目生成目标文件,还支持安装(make install)、测试安装的程序是否能正确执行(make test,或者ctest)、生成当前平台的安装包(make package)、生成源码包(make package_source)、产生Dashboard显示数据并上传等高级功能,只要在CMakeLists.txt中简单配置,就可以完成很多复杂的功能,包括写测试用例。
如果有嵌套目录,子目录下可以有自己的CMakeLists.txt

a) 编写 CmakeLists.txt

b) 执行命令"cmake PATH"或者"ccmake PATH"生成 Makefile ( PATH 是 CMakeLists.txt 所在的目录 )

[root@localhost mariadb-10.0.34]# cmake . -LH # "."表示编译当前目录,打印参数选项

列子:
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql/ -DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data/ -DEFAULT_CHARSET=utf8 -DMYSQL_TCP_PORT=3306 -DMYSQL_UNIX_ADDR=/tmp/mysql.sock -DWITH_DEBUG=0 -DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 -DMYSQL_USER=mysql

上述参数:
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX= /usr/local/mysql 准备安装到哪里
-DEFAULT_CHARSET=utf8 默认的字符集
-DMYSQL_TCP_PORT=3306 数据库的监听端口
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/tmp/mysql.sock 本机连回数据库的unix socket
-DWITH_DEBUG=0 关闭debug模式
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 打开innodb引擎


1. 什么是“Linux函数库”?

运行在Linux上的软件时常会调用Linux内核的某些功能或其他软件的某些功能,那么这些被软件调用的功能称为Linux的函数库。软件自身的函数库存放在软件安装目录下的lib中,而Linux的函数库存放在/usr/lib和/usr/include中,linux内核的函数库存放在/lib/modules中。

2. Linux函数库的分类

Linux函数库分为静态函数库 和 动态函数库。 
1. 静态函数库 
- 扩展名:xxx.a 
- 在编译时会被整合到软件的二进制文件中去。因此拥有静态函数库的软件较为庞大。而且当系统的函数库更新时,引用该函数库的所有软件都需要重新编译才能正常使用。这是非常麻烦的!但拥有静态函数库的软件可以独立运行。 
2. 动态函数库 
- 扩展名:xxx.so 
- 在编译时仅仅将函数库的路径整合到软件的二进制文件中去。由于软件中包含的是函数库的路径,因此该软件无法独立运行,且函数库的路径不能发生变化,一旦变化,该软件将无法找到函数库,从而无法运行!这是动态函数库的最大缺点。但当动态函数库更新时,软件无需重新编译,因此更新较为方便,这是动态函数库的最大优点。

目前大部分软件均使用动态函数库,就是因为动态函数库在更新时体现出的优势。

3. 提升函数库读取效率

软件在运行某些功能时需要调用函数库中的函数,而函数库又是以文件的形式存放在外设上。那么如果将函数库存放在内存中,那么将会大大提升读取速度。在Linux中,可以使用ldconfig命令将指定的函数库加载进内存。具体步骤如下: 
1. 在/etc/ld.so.conf中设置需要加载进内存的函数库 
2. 使用ldconfig命令使配置生效

4. 查看软件的动态函数库

使用ldd命令即可查看指定软件所使用的全部动态函数库。

[root@iZ231tx6fm4Z tomcat]# ldd /usr/bin/passwd
        linux-vdso.so.1 (0x00007fff3adff000)
        libuser.so.1 => /usr/lib64/libuser.so.1 (0x00007f6428bd5000)
        libcrypt.so.1 => /lib64/libcrypt.so.1 (0x00007f642899d000)
        libgobject-2.0.so.0 => /lib64/libgobject-2.0.so.0 (0x00007f6428751000)
        libgmodule-2.0.so.0 => /lib64/libgmodule-2.0.so.0 (0x00007f642854e000)
        libglib-2.0.so.0 => /lib64/libglib-2.0.so.0 (0x00007f6428249000)
        libpopt.so.0 => /lib64/libpopt.so.0 (0x00007f6428040000)
        libpam_misc.so.0 => /lib64/libpam_misc.so.0 (0x00007f6427e3c000)
        libaudit.so.1 => /lib64/libaudit.so.1 (0x00007f6427c20000)
        libselinux.so.1 => /lib64/libselinux.so.1 (0x00007f6427a01000)
        libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f642765b000)
        libpam.so.0 => /lib64/libpam.so.0 (0x00007f642744d000)
        libgthread-2.0.so.0 => /lib64/libgthread-2.0.so.0 (0x00007f6427249000)
        librt.so.1 => /lib64/librt.so.1 (0x00007f642702e000)
        libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00007f6426e11000)
        libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x00007f6426c0d000)        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f6428dee000)


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