Golang交叉编译中的那些坑

2023-11-09

最近两个月，一直在搞项目的国产化移植，把golang开发好的程序，运行在国产化平台上，操作系统基本都是基于Linux，但是CPU架构除了x86，还有ARM和MIPS，我们平时的Golang都是运行于x86 && x64 架构的CPU上，因此移植过程中遇到了好多坑，记录于此。

Golang交叉编译

交叉编译

在X64上的ubuntu 16.04系统上编译出其他平台的可执行程序

查看Golang支持的平台和版本

go tool dist list

此命令会列出所有go语言支持的操作系统和cpu架构

golang的交叉编译

其实go的交叉编译非常简单，只需要在编译前指定系统和CPU架构，基本不会有任何问题，编译出来讲文件拷贝到对应平台就能跑：

GOOS=linux GOARCH=arm64 go build xxx.go
# 有时候需要加上CGO_ENABLE=0
CGO_ENABLE=0 GOOS=linux GOARCH=arm64 go build xxx.go

go语言的交叉编译支持非常好，只要按照上述步骤基本不会出什么问题。坑，主要就坑在cgo！

采用cgo的交叉编译

使用cgo，就必须指定CGO_ENABLE=1。并且必须指定CC参数为对应架构的gcc的交叉编译器。
假设我们变异64位ARM平台的程序，就要提前下载aarch64版本的c++交叉编译工具

CGO_ENABLED=1 GOOS=linux GOARCH=arm64 CC=./aarch64-unknown-linux-gnueabi-5.4.0-2.23-4.4.6/bin/aarch64-unknown-linux-gnueabi-gcc go build xxx.go

如果调用的CGO调用的C程序中依赖各种库，那么这个编译过程会报错各种依赖的库not found ，各种基本的函数未定义。而且都是系统中最基本的库如libglibc、libgstream等。

解决方案是必须在编译时，加上链接库的参数，而链接的库必须交叉编译出的目标平台的系统库而不是当前系统的。

这个在下载交叉编译工具链的时候，一般都会附带，我这里放到系统根目录下，然后通过C++编译时链接库的语法将库链接进去：
主要是三个参数：-I , -isystem , -L, -l
下面命令是个例子，假设项目中用到了phnono、curl、protobuf等组件

CGO_ENABLED=1 GOOS=linux GOARCH=arm64 CC=./aarch64-unknown-linux-gnueabi-5.4.0-2.23-4.4.6/bin/aarch64-unknown-linux-gnueabi-gcc -Wall -std=c++11 -Llib -isystem/aarch64/usr/include -L/aarch64/lib -ldl -lpthread -Wl,-rpath-link,/aarch64/lib -L/aarch64/lib/aarch64-linux-gnu -L/aarch64/usr/lib -I/aarch64/usr/include -L/aarch64/usr/lib/aarch64-linux-gnu -ldl -lpthread -Wl,-rpath-link,/aarch64/usr/lib/aarch64-linux-gnu -lphonon -lcurl -lprotobuf go build xxx.go

到这一步，就基本解决了无法编译的坑。

平台差异的问题

在编译ARM版本的代码时，报错好几个系统调用找不到

undefined: syscall.Dup2
undefined: syscall.SYS_FORK

解决方案：对比golang源码实现：go/src/syscall/zsyscall_linux_amd64.go和go/src/syscall/zsyscall_linux_arm64.go，发现arm平台未实现Dup2但是提供了Dup3，参数略有差异，解决办法是修改调用的地方：

// - syscall.Dup2(oldfd, newfd) 修改为：
syscall.Dup3(oldfd,newfd,0)

而SYS_FORK的调用，查找之下发现golang的ARM实现根本没有实现fork的系统调用，没有SYS_FORK这个宏或替代品。
无奈只能修改项目代码，将fork的系统调用改为别的方式实现。

MIPS的大小端问题

报错：go.o: compiled for a big endian system and target is little endian
主要体现在大小端字节序的问题，这是我在交叉编译Mips版本发现的一个问题，仔细查看了我的编译命令发现：

CGO_ENABLED=1 GOOS=linux GOARCH=mips64 CC=./mips64el-unknown-linux-gnu-5.4.0-2.12-2.6.32/bin/mips64el-unknown-linux-gnu-gcc go build xxx.go

这里的命令中：CC指定的是mips64el的编译器，el代表小端字节序，而GOARCH=mips64这是大端字节序，前后不一致导致编译的报错，
解决方案：go和gcc保持统一、以目标平台为准（龙芯是小端字节序）

将GOARCH指定为mips64le（注意是le不是el）
最好加上LDFLAG=-EL

CGO_ENABLED=1 GOOS=linux GOARCH=mips64le CC=./mips64el-unknown-linux-gnu-5.4.0-2.12-2.6.32/bin/mips64el-unknown-linux-gnu-gcc LDFLAGS=-EL go build xxx.go

Tips

综上所述：

golang程序开发少用原生的系统调用syscall
能用go解决的，尽可能不要用cgo
如果有模块必须通过C/C++调用，推荐C++和golang分离，C++和Golang程序间使用socket等方式进行进程间通信

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