在Arch Linux中编译Glibc

Arch Linux对于快速折腾各种新东西是非常方便的。作为一个纯粹的桌面端Linux环境,稳定性完全可以给易用性让步。

但是过快的版本更新也使得我们没有办法获得一个稳定的调试环境:我们有的时候需要旧版本,或者需要重新指定其中的编译选项,或者编译一份no-strip版本。

获取PKGBUILD

Arch Linux为了方便定制,拥有自己的ABS(Arch Build System)系统。我们只需要根据Wiki安装合适的工具来获取PKGBUILD文件即可。我选择的是熟悉的git:

$ sudo pacman -S asp

使用asp工具,我们可以方便的从源编译仓库获取需要的软件包。

$ cd ~
$ mkdir build & cd build
$ asp checkout glibc

一番等待后,我们就会在目录下找到包含PKGBUILD(以及附属文件)的文件夹。

通常我们会在其中找到两个文件夹:repos和trunk。

对于一般编译来说,追踪稳定版本即可。

切换到旧版本

asp使用的是git仓库组织PKGBUILD。使用git checkout即可切换到相关的旧版本。

我们可以用下面的git命令来对具体的文件进行追踪:

$ git log --follow repos/core-x86_64/PKGBUILD

对稳定版的日志追踪很艰难,因为不含有版本信息。我们可以通过追踪开发者版本(trunk文件夹),然后推算稳定版的commit日期。

最后记得检查PKGBUILD中的版本号,以确定细节。

修改PKGBUILD

关于PKGBUILD,可以参考Arch Wki的详细页面:PKGBUILD - ArchWiki

如果需要patch源码本身,可以参考这个页面:Patching packages - ArchWiki

关于编译Debug版本,可以参考这个页面:Debug - Getting Traces - ArchWiki

我们可以使用makepkg来获取源码:

$ makepkg -o

我本次的编译目的是关闭gllibc-2.26中新引入的tcach机制。通过在glibc源码中运行./configure --help,以及追踪tcach的commit信息,我找到了关闭方法:

The patch re-enables the "experimental malloc" configure option, and
defaults it to "yes".  Disabling it disables the tcache code.

  --disable-experimental-malloc
        disable experimental malloc features

只需添加一项编译参数即可完成。在PKGBUILD中可以找到这样一段:

build() {
  local _configure_flags=(
      --prefix=/usr
      --with-headers=/usr/include
      --with-bugurl=https://bugs.archlinux.org/
      --enable-add-ons
      --enable-bind-now
      --enable-lock-elision
      --enable-multi-arch
      --enable-obsolete-nsl
      --enable-obsolete-rpc
      --enable-stack-protector=strong
      --enable-stackguard-randomization
      --disable-profile
      --disable-werror
  )

所以我们只需要在_configure_flags中添加一句--disable-experimental-malloc即可。

导入公钥

如果PKGBUILD中提供了validpgpkeys参数,makepkg会在下载所需文件后进行签名验证

在缺失验证签名所需的密钥时,makepkg会报告”the PGP key could not be verified”错误。

使用gpg导入缺少的公钥:

$ gpg --recv-keys key-id

key-id为PKGBUILD中validpgpkeys字段的内容。

更多gpg公钥导入的信息可以参考这里

进行编译

使用makepkg进行编译即可。关于makepkg,可以参考:makepkg - ArchWiki

如果还没有下载源码,使用:

$ makepkg -sr

如果之前已经运行了makepkg -o那么直接执行编译即可:

$ makepkg -e

接下来要做的就是等待。在我的i7-8G电脑上,使用了一个小时完成了glibc的编译。

如果需要安装,使用sudo pacman -U package-name。如果需要单独文件,在pkg目录下可以找到编译好的文件。

其他事情

最终我获得了一份关闭tcache的glibc-2.26。为了不影响日常的使用,我决定用LD_PERLOAD完成编译环境。

这是我的测试结果:

// File: foo.c
// Build: gcc -o foo -std=c99 foo.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(void){
    long *a, *b, *c;

    a = malloc(0x100);
    b = malloc(0x100);
    c = malloc(0x100);

    memset(a, 0x0, 0x100);
    memset(b, 0x0, 0x100);
    memset(c, 0x0, 0x100);

    free(a);
    free(c);

    printf("%#x : %#x\n", a[0], a[1]);
    printf("%#x : %#x\n", c[0], c[1]);

    return 0;
}

使用LD_PERLOAD对比测试:

$ ./foo
0 : 0
0xf1ef0260 : 0
$ export LD_PRELOAD=~/build/bins/libc-2.26.so
$ ./foo
0xe1b07ae0 : 0xe1b07ae0
0x31657830 : 0x3a203065

获得了成功。

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