前言

一直以来，我都维护了完整的 GCC 工具链构建工具 和 LLVM,Clang,libc++,libc++abi工具链构建工具 。 一方面是为了测试和体验新版本编译器的功能和利用一些更现代化的工具检查代码中的风险，另一方面也是为了给我得很多开源仓库做多版本适配。 其中所有的编译期依赖项（不包括 tar,awk等可执行程序的工具）都是自己构建的，这样也能管理好某些新版本组件需要的新版本依赖项，并且做到跨发行版兼容。同时很多发行版自带的 LLVM+Clang 套件都缺斤少两，有的缺少 clang-analyzer ，有的缺少 clang-format ，也有的缺少 libc++ 和 libc++abi 或者缺少sanitizer组件。我也是根据自己的需要编译并输出了大多数开发工具，甚至还有一些开发库以便二次开发（比如用libclang写工具来复用libcang的AST功能）。

我一直而在陆陆续续更新和增加这两组工具中的组件和版本，然后对流程上进行一些优化。这两天把 LLVM+Clang+libc++abi+libc++工具链构建工具 升级到了最新的Release 14.0.1 版本，然后发现很多配置都过时了，所以大规模重构了以下。并且顺带记录一下近期这两组构建工具的变化。

GNU/GCC

  • 增加压缩库
    • zlib: zstd依赖项
    • zstd: GCC 10以后的版本支持使用zstd压缩调试符号了
    • lz4: 顺带加的
  • 增加常见的工具库
    • m4: 我们发现有些开源库要求的此工具的版本已经高于CentOS 7自带的版本了
    • autoconf: 同上
    • automake: 同上
    • pkg-config: 同上
    • libtool: 有些开发工具包默认不带，为了方便加的
    • libexpat
    • libxcrypt
    • libffi
    • gdbm
  • 默认关闭 libssp

    大多数发行版默认也是关闭的，如果开启的话，有些组件链接时要手动加 -lssp ，编译时要手动加 -fstack-protector-strong。 而很多软件编译的时候并不会自己适配这个，所以为了方便默认还是关掉了。

  • openssl 升级到 3.0

    openssl 3.0 版本有个比较大的变化是64位系统的库文件输出目录变成了 <PREFIX>/lib64 ，之前是 <PREFIX>/lib 。 而有些工具是写死 lib 目录的，比如cmake的 FindOpenSSL.cmake 和 Python （至少到 3.9之前都是这样）。 所以为了适配这些兼容性不好的系统，我把 <PREFIX>/lib64 里的 pkgconfig,库文件,engine和ossl-modules链接到了 <PREFIX>/lib 目录。

  • Python升级到 3.9而不是最新的 3.10，因为distcc(目前最新版本是3.4)不支持Python3.10
  • 允许通过环境变量 REPOSITORY_MIRROR_URL_GNU 来执行GNU软件包的下载源。

    如: export REPOSITORY_MIRROR_URL_GNU=http://mirrors.tencent.com/gnu

  • 增加了用于生成RPM包的配置

LLVM,Clang,libc++,libc++abi等

LLVM,Clang,libc++,libc++abi工具链构建工具 经历过多次改版。主要原因是早期这一套工具的的构建系统健壮性欠佳，又没啥标准化安装的文档。只能看着已有的文档，结合别人的分享经验还有官方源代码搞。而编译这玩意儿又局耗内存和慢。 我得编译策略是先尽可能采用多核编译，如果编译失败了，可能是OOM，再降低并发数再试。直到 -j1 还失败，那才是真的失败。而这一轮下载，到最后 -j1 的时候就特别慢，调试起来特别费劲。

最早我试自己写的自举编译，老是会碰到某些组件，这个版本自举能编出来，下个版本不能的情况。非常恶心。 而从LLVM 12.0开始，我转向使用 LLVM 自带的 All In One的工程 - llvm-project 了，这样就有了官方的自举构建流程。 但是这种编译方式，仍然没有完善的文档。那么我只好常考他们一些Test和脚本里的写法。所幸找到了官方的一个参考: https://github.com/llvm/llvm-project/tree/main/clang/cmake/caches 。这里面的 Fuchsia 的配置试最为完善的，所以就参考这里面的设置写了自己的生成配置。当时还写了个简单的总结 《再次重构LLVM+Clang+libcxx+libc++abi+其他相关工具的构建流程》 。

但是其实 Fuchsia 的组件也是缺斤少两的（比如没有 lldb ，没发布 scan-build 等），并且在Linux上的一些环境检测还有问题。所以我也根据自己的需要增加了不少发布组件，改了不少适配。 当时是基于 llvm-project 12.0 的版本改的，后来升级到 13.0 的时候没做太大变化，只是常规地升级了版本。 知道最近升级 14.0 后发现有些组件又有问题了，我就整体看了一下。好家伙变化真大。

所以我重新基于14.0版本里 Fuchsia 的配置重新梳理了一遍，顺便把改动的内容记录下来以便后面更新的时候照葫芦画瓢。

目前已经看到的又一个变化是 Fuchsia 里main分支已经包含bolt了，但是14.0里还没有。 以后肯定还是会再Merge的。

首先我们和 GCC 工具链构建工具 一样，我们也给 LLVM,Clang,libc++,libc++abi工具链构建工具 增加了用于生成RPM包的配置。，然后基于 Fuchsia 的配置修改的内容如下:

  • LLVM_TARGETS_TO_BUILD 改为 Native : 目前没有交叉编译需求，有了再说吧。只编译Native可以加快编译速度。
  • 注释掉所有的set(*LIBCXX_ABI_VERSION 2*) : ABI 2还未稳定
  • ~distribution-stage2.cmake 里 LLVM_INSTALL_TOOLCHAIN_ONLY 改为 OFF : 我们需要开发包，这个ON的情况不能发布开发包。~
  • [distribution-stage1.cmake][11] 的 BOOTSTRAP_CMAKE_SYSTEM_NAME 内和 [distribution-stage2.cmake][12]
    • *LIBCXXABI_INSTALL_LIBRARY 改为 ON
    • *LIBUNWIND_INSTALL_LIBRARY 改为 ON
  • distribution-stage1.cmake 里 CLANG_BOOTSTRAP_CMAKE_ARGS 改为以下脚本: 只是为了更灵活一点
if(STAGE2_CACHE_FILE)
  set(CLANG_BOOTSTRAP_CMAKE_ARGS -C ${STAGE2_CACHE_FILE} CACHE STRING "")
else()
  set(CLANG_BOOTSTRAP_CMAKE_ARGS -C ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/distribution-stage2.cmake CACHE STRING "")
endif()
  • LLVM_ENABLE_PROJECTS 增加 lldb;libclc;mlir;pstl

    注意顺序要参考 [llvm/CMakeLists.txt][10] 内的 LLVM_ALL_PROJECTS

  • distribution-stage2.cmake 中 foreach(target *-linux-*) 后的 if(LINUX_${target}_SYSROOT) 改为 if(LINUX_${target}_SYSROOT OR target STREQUAL "${LINUX_NATIVE_TARGET}") ，并在前面插入适配脚本
# Intel JIT API support
if(CMAKE_HOST_SYSTEM_NAME MATCHES "Linux|Windows")
  set(LLVM_USE_INTEL_JITEVENTS ON CACHE BOOL "")
endif()
# Cross compiling
if("${LLVM_TARGETS_TO_BUILD}" MATCHES "Native|X86")
  if(CMAKE_HOST_SYSTEM_NAME STREQUAL "Linux")
    cmake_host_system_information(RESULT LINUX_NATIVE_IS_64BIT QUERY IS_64BIT)
    if(CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR MATCHES "x86_64" OR ("${CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR}" STREQUAL ""
                                                        AND LINUX_NATIVE_IS_64BIT))
      set(LINUX_NATIVE_TARGET x86_64-unknown-linux-gnu)
    elseif(CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR MATCHES "i386|i686|x86" OR "${CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR}" STREQUAL "")
      set(LINUX_NATIVE_TARGET i386-unknown-linux-gnu)
    endif()
  endif()
endif()
message(STATUS "Stage2: CMAKE_HOST_SYSTEM_NAME=${CMAKE_HOST_SYSTEM_NAME}")
message(STATUS "Stage2: CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR=${CMAKE_HOST_SYSTEM_PROCESSOR}")
message(STATUS "Stage2: CMAKE_HOST_SYSTEM_VERSION=${CMAKE_HOST_SYSTEM_VERSION}")
message(STATUS "Stage2: LLVM_TARGETS_TO_BUILD=${LLVM_TARGETS_TO_BUILD}")
message(STATUS "Stage2: LINUX_NATIVE_IS_64BIT=${LINUX_NATIVE_IS_64BIT}")
message(STATUS "Stage2: LINUX_NATIVE_TARGET=${LINUX_NATIVE_TARGET}")

首先JIT功能的选项是直接参考构建系统里的设置的，它只支持Linux和Windows。 然后这里对目标平台构建时要设置很多子组件。脚本原先是为在Fuchsia下跑的，编译到Linux的时候要指定SYSROOT。 而且我们直接在Linux里编译Native版本是没有SYSROOT设置的，所以这里要把和自己当前架构一致的设置目标平台特设置了。

这个Cache文件是在cmake启动工程之前加载的，这时候 CMAKE_SYSTEM_NAME 还不可用。所以我们只能用 CMAKE_HOST_SYSTEM_NAME 。

  • distribution-stage2.cmake 内 LLVM_TOOLCHAIN_TOOLS 改名为非Cache的 LLVM_TOOLCHAIN_TOOLS_SELECT, 增加注释 # See <llvm-project>/llvm/test/CMakeLists.txt ，同时组件变更如下:
    • 移除:
      • llvm-ifs
      • llvm-lipo
      • llvm-libtool-darwin
      • llvm-otool
    • 增加
      • llc
      • lli
      • llvm-addr2line
      • llvm-as
      • llvm-config
      • llvm-cxxdump
      • llvm-cxxmap
      • llvm-install-name-tool
      • llvm-jitlink
      • llvm-jitlistener
      • llvm-link
      • llvm-mc
      • llvm-ml
      • llvm-strings
      • llvm-lto
      • llvm-lto2
      • scan-build
      • scan-view
    • 最后添加
      if(APPLE)
  list(
    APPEND
    LLVM_TOOLCHAIN_TOOLS_SELECT
    llvm-bitcode-strip
    llvm-ifs
    llvm-lipo
    llvm-libtool-darwin
    llvm-otool)
endif()
if(CMAKE_HOST_SYSTEM_NAME MATCHES "Linux|Windows")
  list(APPEND LLVM_TOOLCHAIN_TOOLS_SELECT llvm-jitlink llvm-jitlistener)
endif()
set(LLVM_TOOLCHAIN_TOOLS ${LLVM_TOOLCHAIN_TOOLS_SELECT} CACHE STRING "")

JIT组件的开关同上。

  • distribution-stage2.cmake 内 LLVM_DISTRIBUTION_COMPONENTS 增加 ${LLVM_DISTRIBUTION_ADDTIONAL_COMPONENTS}
set(LLVM_DISTRIBUTION_ADDTIONAL_COMPONENTS
    # add_lldb_library(...) in <llvm-project>/lldb
    liblldb
    # add_lldb_tool(...) in <llvm-project>/lldb
    lldb
    lldb-server
    lldb-instr
    lldb-vscode
    # add_llvm_install_targets(xxx) in <llvm-project>/clang
    libclang-headers
    libclang-python-bindings
    libclang
    # add_clang_tool(xxx) in <llvm-project>/clang
    clang-change-namespace
    clang-check
    clang-extdef-mapping
    clang-rename
    clang-repl
    diagtool
    modularize
    pp-trace
    opt-viewer
    # unwind, cxx, cxxabi are already included in runtimes
    # From <llvm-project>/clang/cmake/caches/Apple-stage2.cmake
    Remarks
    # From <llvm-project>/clang/cmake/caches/MultiDistributionExample.cmake . These targets are development targets, and
    # them will only available when LLVM_INSTALL_TOOLCHAIN_ONLY=OFF
    cmake-exports
    llvm-headers
    llvm-libraries
    clang-cmake-exports
    clang-headers
    clang-libraries)
#[[
# clang-cpp is a development library, and linking it will cost alot memory, we ignore it.
if(UNIX OR (MINGW AND LLVM_LINK_LLVM_DYLIB))
  list(APPEND LLVM_DISTRIBUTION_ADDTIONAL_COMPONENTS clang-cpp)
endif()
]]
if(NOT WIN32)
  list(APPEND LLVM_DISTRIBUTION_ADDTIONAL_COMPONENTS lldb-python-scripts)
endif()

set(LLVM_DISTRIBUTION_COMPONENTS
    # ============ Additional tools begin ============
    ${LLVM_DISTRIBUTION_ADDTIONAL_COMPONENTS}
    # ============ Additional tools end ============
)

目前就到此为止，可以看到。我们还是增加了不少发布组件的。 以后更新版本就按这里的流程来一遍就可以了，当然还需要人工去重一下，以防官方发布的组件又增加了什么我们已经添加的部分。 总体来说还不是特别费事儿。以上脚本我在我们公司内部的CentOS 7和Cent OS 8环境都测试过没问题了。其他发行版应该也没啥问题，但是我没试。

最后

欢迎有兴趣的小伙伴交流分享。