01.Alpine编译glibc

概要

本文档采用glibc2.28版本作为示例，模拟内网环境无法访问github等开源社区

为精简docker容器镜像，采用Alpine镜像，需要手动编译glibc源代码

制作编译好的glibc二进制文件

获取glibc二进制文件构建工具

# 内网环境可下载该工具包手动上传到服务器
git pull https://github.com/sgerrand/docker-glibc-builder.git

该构建工具中需要采用wget命令从第三方仓库下载glibc源代码，由于内网环境无法访问第三方仓库，我们需要对构建工具做一些修改

修改Dockerfile

本例采用修改过的openeuler-x86镜像，在原生的基础上安装了一些常用的命令例如vim、tar、telnet 等

FROM euleros-x86:202405V1
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive \
    GLIBC_VERSION=2.28 \
    PREFIX_DIR=/usr/glibc-compat
COPY configparams /glibc-build/configparams
COPY builder /builder
# 内网环境 手动下载glibc源代码上传至根目录
COPY glibc-2.28.tar.gz /glibc-2.28.tar.gz
# gcc bison make m4 都是编译所必须的命令
RUN yum -y install gcc bison make m4
ENTRYPOINT ["/builder"]

修改bulider脚本

#!/usr/bin/env bash

set -eo pipefail; [[ "$TRACE" ]] && set -x

main() {
		# 声明 version 和 prefix 如果不存在入参指定version和prefix就使用环境变量 GLIBC_VERSION 和 PREFIX_DIR
        declare version="${1:-$GLIBC_VERSION}" prefix="${2:-$PREFIX_DIR}"

        : "${version:?}" "${prefix:?}"

        {
        		# 此处只删除了使用wget从第三方仓库下载glibc的步骤
                tar zxf /glibc-$version.tar.gz
                mkdir -p /glibc-build && cd /glibc-build
                "/glibc-$version/configure" \
                        --prefix="$prefix" \
                        --libdir="$prefix/lib" \
                        --libexecdir="$prefix/lib" \
                        --enable-multi-arch \
                        --enable-stack-protector=strong
                make && make install
                tar --dereference --hard-dereference -zcf "/glibc-bin-$version.tar.gz" "$prefix"
        } >&2

        [[ $STDOUT ]] && cat "/glibc-bin-$version.tar.gz"
}

main "$@"

构建编译glibc的镜像

# 首先进入Dockerfile文件同级目录
docker build -t "euler-glibc:2.28" .

运行 euler-glibc:2.28 镜像

# docker run --rm --env STDOUT=1 euler-glibc:2.28 {version} {prefix} > glibc-bin.tar.gz
# 上述命令的 {version} 和{prefix}即 builder脚本的入参，如果在Dockerfile中写好了环境变量，这两个值可以不要
# 直接运行该镜像，编译时间可能比较长，要稍微等待一段时间
docker run --rm --env STDOUT=1 euler-glibc:2.28 > glibc-bin.tar.gz
# 编译完成就会在当前文件夹内获得 名为 glibc-bin.tar.gz 的 libc二进制文件

制作alpine镜像apk包

获取apk包构建工具

# 内网环境同样手动下载 2.28 版本APKBUILD 有问题，建议直接使用2.35版本
git https://github.com/sgerrand/alpine-pkg-glibc.git

获取alpine镜像并配置apk源

构建apk包需要用的apk-sdk，apk是alpine的包管理工具，此处需要获取一个alpine镜像并配置apk仓库地址。

1. 获取alpine镜像
   
   可以直接从dockerhub拉取一个和alpine镜像，也可以下载rootfs自己构建，此处不赘述拉取过程

2. 配置apk源

   # 此处是我自己构建的alpine镜像所以tag是v1，具体名字根据实际的填写
   FROM alpine:v1
   RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apk/repositories && apk update && apk add build-base alpine-sdk
   
   

   编写完成Dockerfile之后构建该镜像并命名为 alpine:v2

修改APKBUILD文件

# Maintainer: Sasha Gerrand <alpine-pkgs@sgerrand.com>

pkgname="glibc"
pkgver="2.28"
_pkgrel="0"
pkgrel="0"
pkgdesc="GNU C Library compatibility layer"
arch="x86"
url="https://github.com/sgerrand/alpine-pkg-glibc"
license="LGPL"
source="$pkgname-bin.tar.gz
nsswitch.conf
ld.so.conf"
subpackages="$pkgname-bin $pkgname-dev $pkgname-i18n"
triggers="$pkgname-bin.trigger=/lib:/usr/lib:/usr/glibc-compat/lib"

package() {
  echo "----------------------------package  start"
  echo "$pkgdir  $srcdir $builddir"
  mkdir -p "$pkgdir/lib" "$pkgdir/usr/glibc-compat/lib/locale"  "$pkgdir"/usr/glibc-compat/lib64 "$pkgdir"/etc
  cp -a "$srcdir"/usr "$pkgdir"
  cp "$srcdir"/ld.so.conf "$pkgdir"/usr/glibc-compat/etc/ld.so.conf
  rm "$pkgdir"/usr/glibc-compat/etc/rpc
  rm -rf "$pkgdir"/usr/glibc-compat/bin
  rm -rf "$pkgdir"/usr/glibc-compat/sbin
  rm -rf "$pkgdir"/usr/glibc-compat/lib/gconv
  rm -rf "$pkgdir"/usr/glibc-compat/lib/getconf
  rm -rf "$pkgdir"/usr/glibc-compat/lib/audit
  rm -rf "$pkgdir"/usr/glibc-compat/share
  rm -rf "$pkgdir"/usr/glibc-compat/var
  ln -s /usr/glibc-compat/lib/ld-linux-x86-64.so.2 ${pkgdir}/lib/ld-linux-x86-64.so.2
  ln -s /usr/glibc-compat/lib/ld-linux-x86-64.so.2 ${pkgdir}/usr/glibc-compat/lib64/ld-linux-x86-64.so.2
  ln -s /usr/glibc-compat/etc/ld.so.cache ${pkgdir}/etc/ld.so.cache
  echo "----------------------------package  end"
}

bin() {
  echo "----------------------------bin start"
  depends="$pkgname libgcc"
  mkdir -p "$subpkgdir"/usr/glibc-compat
  cp -a "$srcdir"/usr/glibc-compat/bin "$subpkgdir"/usr/glibc-compat
  cp -a "$srcdir"/usr/glibc-compat/sbin "$subpkgdir"/usr/glibc-compat
  echo "----------------------------bin end"
}

i18n() {
  echo "----------------------------i18n start"
  depends="$pkgname-bin"
  arch="noarch"
  mkdir -p "$subpkgdir"/usr/glibc-compat
  cp -a "$srcdir"/usr/glibc-compat/share "$subpkgdir"/usr/glibc-compat
  echo "----------------------------i18n end"
}

编写构建apk包的Dockerfile

FROM alpine:v2
LABEL maintainer="su.yingjun" email="i9xswanan@gmail.com"
VOLUME ["/home/docker/alpine-pkg-glibc","/tmp"]
# 创建构建用户
RUN adduser -D packager && addgroup packager abuild && echo 'packager ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL' >> /etc/sudoers.d/packager && chmod o+w /tmp
#RUN adduser -D -s /bin/sh build && echo "build:build2024" | chpasswd && adduser build abuild && apk add alpine-sdk build-base abuild cmake git
COPY APKBUILD /home/packager/APKBUILD
COPY glibc-bin.tar.gz /home/packager/glibc-bin.tar.gz
COPY glibc-bin.trigger /home/packager/glibc-bin.trigger
COPY ld.so.conf /home/packager/ld.so.conf
COPY nsswitch.conf /home/packager/nsswitch.conf
USER packager
WORKDIR /home/packager
RUN abuild-keygen -n --append --install

dockerbuild -t alpine-apk-build:v1 .

运行构建apk包容器

# 此处挂载目录的原因是方便取出apk包和公钥文件，也可以使用docker cp取出
docker run --rm -it -v /home/docker/alpine-pkg-glibc:/tmp  alpine-apk-build:v1 sh
# 下方为登录容器后的命令 保证处于 /home/packager 目录下
abuild checksum
abuild -r
# 执行完成之后会在构建目录下出现 packages目录，该目录中存放打包好的apk文件，公钥文件存放在当前用户家目录下的.abuild 文件夹中，执行cp命令拷贝到挂载的目录中
cp ~/.abuild/*.rsa.pub ~/packages/glibc*.apk /tmp
# 退出容器
exit

参考资料

1. GNU下载地址
2. https://github.com/sgerrand/alpine-pkg-glibc
3. https://github.com/sgerrand/docker-glibc-builder
4. Alpine apk源
5. Alpine Wiki
6. https://www.youtube.com/watch?v=ibeqoQpO33w&t=697s

附录

abuild -r 构建流程

abuild 是 Alpine Linux 的构建工具，用于构建 APK 包。执行 abuild -r 命令的全流程涉及多个步骤，包括准备构建环境、构建包、运行测试和创建最终的 APK 包。以下是 abuild -r 的详细流程：

1. 准备构建环境

更新并安装依赖

• abuild 会根据 APKBUILD 文件中的依赖定义安装构建所需的包。

初始化环境变量

• 设置必要的环境变量，如 srcdir、builddir、pkgdir 等。

2. 提取源代码

• 下载源代码：根据 APKBUILD 文件中的 source 字段下载源代码和补丁文件。
• 校验文件完整性：通过校验和文件（如 sha512sums）验证下载的文件是否完整。
• 解压源代码：将下载的源代码文件解压到 srcdir。

3. 运行构建流程

prepare() 函数

• 这是一个可选的函数，用于在实际构建之前应用补丁或进行其他准备工作。

build() 函数

• 执行构建过程。这通常包括配置、编译和链接源代码。
• 具体步骤由 APKBUILD 文件中的 build() 函数定义。例如，可能使用 ./configure 脚本、make 命令等。

4. 安装步骤

package() 函数

• 安装构建好的文件到 pkgdir。
• 设置文件的权限和属性。
• 安装文档文件（如 README、LICENSE 等）。

5. 创建 APK 包

• abuild 会将 pkgdir 中的内容打包成一个 APK 文件。
• 生成的 APK 文件会放在 packages 目录下。

6. 签名 APK 包

• 如果你有签名密钥，abuild 会对生成的 APK 包进行签名。签名密钥通常存储在 ~/.abuild/ 目录中。

7. 运行测试（可选）

• abuild 也可以运行测试（如果定义了 check() 函数）。这通常在构建后执行，用于验证包的正确性。

8. 清理

• 清理临时文件和目录，确保构建环境干净。