2022年 11月 9日

python交叉编译环境_交叉编译 python

本文来自 我的博客。博客的文章保持更新,此文可能不是最新状态。

下载、解压 python 源代码

从 python.org 下载。

导入交叉编译 patch

Python 虽然使用 autoconf,但是事实上代码中已经包含 configure 文件,因此下文代码给出的是修改 configure.ac 并执行 autoconf 后生成的 configure 文件。

patch 的使用方法,在 python 源代码根目录下执行:

patch -p1 < ../0001-cross-compile.patch

python 2.7.11 交叉编译 patch:

diff –git a/Makefile.pre.in b/Makefile.pre.in

index ee73edd..730db7e 100644

— a/Makefile.pre.in

+++ b/Makefile.pre.in

@@ -237,7 +237,8 @@ LIBFFI_INCLUDEDIR= @LIBFFI_INCLUDEDIR@

##########################################################################

# Parser

-PGEN= Parser/pgen$(EXE)

+BUILDPGEN= Parser/pgen$(EXE)

+PGEN_FOR_BUILD= @PGEN_FOR_BUILD@

PSRCS= \

Parser/acceler.c \

@@ -635,14 +636,14 @@ Modules/pwdmodule.o: $(srcdir)/Modules/pwdmodule.c $(srcdir)/Modules/posixmodule

$(GRAMMAR_H): $(GRAMMAR_INPUT) $(PGENSRCS)

@$(MKDIR_P) Include

– $(MAKE) $(PGEN)

– $(PGEN) $(GRAMMAR_INPUT) $(GRAMMAR_H) $(GRAMMAR_C)

+ $(MAKE) $(BUILDPGEN)

+ $(PGEN_FOR_BUILD) $(GRAMMAR_INPUT) $(GRAMMAR_H) $(GRAMMAR_C)

$(GRAMMAR_C): $(GRAMMAR_H) $(GRAMMAR_INPUT) $(PGENSRCS)

$(MAKE) $(GRAMMAR_H)

touch $(GRAMMAR_C)

-$(PGEN): $(PGENOBJS)

– $(CC) $(OPT) $(LDFLAGS) $(PGENOBJS) $(LIBS) -o $(PGEN)

+$(BUILDPGEN): $(PGENOBJS)

+ $(CC) $(OPT) $(LDFLAGS) $(PGENOBJS) $(LIBS) -o $(BUILDPGEN)

Parser/grammar.o: $(srcdir)/Parser/grammar.c \

$(srcdir)/Include/token.h \

diff –git a/configure b/configure

index 7dab897..bf16c0e 100755

— a/configure

+++ b/configure

@@ -734,6 +734,7 @@ UNIVERSALSDK

CONFIG_ARGS

SOVERSION

VERSION

+PGEN_FOR_BUILD

PYTHON_FOR_BUILD

host_os

host_vendor

@@ -2911,6 +2912,13 @@ else

fi

+if test “$cross_compiling” = yes; then

+ PGEN_FOR_BUILD=”${PGEN_FOR_BUILD}”

+else

+ PGEN_FOR_BUILD=’$(BUILDPGEN)’

+fi

+

+

if test “$prefix” != “/”; then

prefix=`echo “$prefix” | sed -e ‘s/\/$//g’`

@@ -6334,6 +6342,12 @@ fi

# Enable PGO flags.

+

+

+

+

+

+

# Extract the first word of “llvm-profdata”, so it can be a program name with args.

set dummy llvm-profdata; ac_word=$2

{ $as_echo “$as_me:${as_lineno-$LINENO}: checking for $ac_word” >&5

1.9.1

创建 build 目录

在 python 源代码下创建 build-pc 和 build-mips 目录,分别用于编译 PC pgen(交叉编译时用到)与交叉编译 mips python。该目录做 configure、make、make install,编译时用于保存临时生成的文件,保证 python 源代码干净。

编译本地 Python 与 pgen

用于生成 grammar 所需要文件用。

cd build-pc

../configure CC=gcc CXX=g++ AR=ar RANLIB=ranlib LDFLAGS=”-L/usr/lib -L/usr/lib64 -L/usr/local/lib -L/usr/local/lib64″ CFLAGS=”-I/usr/include -I/usr/local/include”

make python Parser/pgen

配置

配置交叉编译环境变量

比如 CC、CFLAGS、LDFLAGS 等。

configure 配置

配置命令如下:

configure 的 prefix 只支持绝对路径。

cd build-mips

../configure –host=mips64-octeon-linux-gnu –build=x86_64-linux-gnu –prefix=/home/sunyongfeng/python-install –disable-ipv6 ac_cv_file__dev_ptmx=no ac_cv_file__dev_ptc=no ac_cv_have_long_long_format=yes PGEN_FOR_BUILD=../build-pc/Parse/pgen

问题:

–enable-FEATURE,不清楚有哪些 features ,怎么配置;

–enable-PACKAGE,不清楚有哪些 package,怎么配置。

配置完了之后,在 Modules 目录会生成 Setup 文件。x86 的默认编译会编译到必须的模块,而 mips64 的交叉编译很多模块没有编译下,如 socket 等。修改 Modules/Setup 文件,定制想编译的内置模块。以下是基础模块,目前还不清楚如果不想内置的话要如何编译。

定制内置模块,参见这篇博文 《定制 Python 嵌入 C++: (四) 定制 Python 内建模块》,讲述各个内置模块的功能。

# Modules that should always be present (non UNIX dependent):

array arraymodule.c # array objects

cmath cmathmodule.c _math.c # -lm # complex math library functions

math mathmodule.c _math.c # -lm # math library functions, e.g. sin()

_struct _struct.c # binary structure packing/unpacking

time timemodule.c # -lm # time operations and variables

operator operator.c # operator.add() and similar goodies

_testcapi _testcapimodule.c # Python C API test module

_random _randommodule.c # Random number generator

_collections _collectionsmodule.c # Container types

_heapq _heapqmodule.c # Heapq type

itertools itertoolsmodule.c # Functions creating iterators for efficient looping

strop stropmodule.c # String manipulations

_functools _functoolsmodule.c # Tools for working with functions and callable objects

_elementtree -I$(srcdir)/Modules/expat -DHAVE_EXPAT_CONFIG_H -DUSE_PYEXPAT_CAPI _elementtree.c # elementtree accelerator

#_pickle _pickle.c # pickle accelerator

datetime datetimemodule.c # date/time type

_bisect _bisectmodule.c # Bisection algorithms

unicodedata unicodedata.c # static Unicode character database

编译

简单的 make 命令即可。

安装

命令 make install -i,安装 bin、lib、share、man 等目录至 ./configure 中配置的 prefix 目录。

sunyongfeng@R04220:~/python-install$ ls

bin include lib share

sunyongfeng@R04220:~/python-install$ ls -al *

bin:

总用量 9612

drwxr-xr-x 2 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 13 16:51 .

drwxr-xr-x 6 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 15 10:58 ..

-rwxrwxr-x 1 sunyongfeng sunyongfeng 123 5月 13 16:38 2to3

-rwxrwxr-x 1 sunyongfeng sunyongfeng 121 5月 13 16:38 idle

-rwxrwxr-x 1 sunyongfeng sunyongfeng 106 5月 13 16:38 pydoc

lrwxrwxrwx 1 sunyongfeng sunyongfeng 7 5月 13 16:51 python -> python2

lrwxrwxrwx 1 sunyongfeng sunyongfeng 9 5月 13 16:51 python2 -> python2.7

-rwxr-xr-x 1 sunyongfeng sunyongfeng 9793952 5月 13 16:51 python2.7

-rwxr-xr-x 1 sunyongfeng sunyongfeng 1709 5月 13 16:51 python2.7-config

lrwxrwxrwx 1 sunyongfeng sunyongfeng 16 5月 13 16:51 python2-config -> python2.7-config

lrwxrwxrwx 1 sunyongfeng sunyongfeng 14 5月 13 16:51 python-config -> python2-config

-rwxrwxr-x 1 sunyongfeng sunyongfeng 18569 5月 13 16:38 smtpd.py

include:

总用量 12

drwxr-xr-x 3 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 13 16:51 .

drwxr-xr-x 6 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 15 10:58 ..

drwxr-xr-x 2 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 13 16:51 python2.7

lib:

总用量 16312

drwxr-xr-x 4 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 13 16:51 .

drwxr-xr-x 6 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 15 10:58 ..

-r-xr-xr-x 1 sunyongfeng sunyongfeng 16670684 5月 13 16:51 libpython2.7.a

drwxr-xr-x 2 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 13 16:51 pkgconfig

drwxr-xr-x 28 sunyongfeng sunyongfeng 20480 5月 13 16:51 python2.7

share:

总用量 12

drwxr-xr-x 3 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 13 16:51 .

drwxr-xr-x 6 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 15 10:58 ..

drwxr-xr-x 3 sunyongfeng sunyongfeng 4096 5月 13 16:51 man

sunyongfeng@R04220:~/python-install$

打包放到目标机上,配置目标机的 PATH,加上 python 的 bin 目录。

问题

编译依赖

交叉编译的时候,如果没有配置好 CFLAGS、LDFLAGS 之类的变量,可能找不到 python 编译所依赖的头文件或库文件。最终体现在编译的结果(此处可能因不同的变量配置而不同):

Python build finished, but the necessary bits to build these modules were not found:

_bsddb _curses _curses_panel

_sqlite3 _ssl _tkinter

bsddb185 bz2 dbm

dl gdbm imageop

linuxaudiodev ossaudiodev readline

sunaudiodev zlib

To find the necessary bits, look in setup.py in detect_modules() for the module’s name.

sqlite3 依赖配置

修改 python 源码根目录下的 setup.py 文件,在 detect_modules 函数下,找到 sqlite3 的头文件配置,添加上交叉编译下的 sqlite3 头文件目录。

sqlite_inc_paths = [ ‘/usr/include’,

‘/usr/include/sqlite’,

‘/usr/include/sqlite3’,

‘/usr/local/include’,

‘/usr/local/include/sqlite’,

‘/usr/local/include/sqlite3’,

]

if cross_compiling:

sqlite_inc_paths = [ ‘/home/sunyongfeng/workshop/prj/images/header/’,

‘/home/sunyongfeng/workshop/prj/images/header/sqlite’,

‘/home/sunyongfeng/workshop/prj/images/header/sqlite3’,

]

ssl 依赖配置

类似 sqlite3,在 setup.py 文件的 detect_modules 函数下,找到 ssl 相关的头文件与库文件配置,添加上交叉编译下的 ssl 头文件与库文件目录。

# Detect SSL support for the socket module (via _ssl)

search_for_ssl_incs_in = [

‘/usr/local/ssl/include’,

‘/usr/contrib/ssl/include/’,

‘/home/sunyongfeng/workshop/prj/images/header/’,

]

ssl_incs = find_file(‘openssl/ssl.h’, inc_dirs,

search_for_ssl_incs_in

)

if ssl_incs is not None:

krb5_h = find_file(‘krb5.h’, inc_dirs,

[‘/usr/kerberos/include’])

if krb5_h:

ssl_incs += krb5_h

ssl_libs = find_library_file(self.compiler, ‘ssl’,lib_dirs,

[‘/usr/local/ssl/lib’,

‘/usr/contrib/ssl/lib/’,

‘/home/sunyongfeng/workshop/prj/images/rootfs/lib64’

] )

ncurses

维基百科 ncurses(new curses)是一个程序库,它提供了API,可以允许程序员编写独立于终端的基于文本的用户界面。它是一个虚拟终端中的“类GUI”应用软件工具箱。它还优化了屏幕刷新方法,以减少使用远程shell时遇到的延迟。

readline

如果 readline 模块编译失败,会导致退格键、方向键等不可用。下面错误中”^”位置是退格键。

交叉编译 python 前需要先编译好 libreadline ,并将头文件和库文件放到默认可索引到的路径。

>>> print “abc”

File “”, line 1

print “abc”

^

SyntaxError: invalid syntax

>>>

环境变量

目前还不清楚为何 export $PATH 后,运行 python 命令找不到 python lib 库,而且找不到 site 模块。而使用绝对路径访问 python 没有问题。

/tmp/bin # python

Could not find platform independent libraries

Could not find platform dependent libraries

Consider setting $PYTHONHOME to [:]

ImportError: No module named site

/tmp/bin # /tmp/bin/python

Python 2.7.11 (default, May 16 2016, 17:11:59)

[GCC 4.3.3] on linux2

Type “help”, “copyright”, “credits” or “license” for more information.

>>>

通过配置环境变量解决:

export PYTHONHOME=/usr/lib/python2.7

export PYTHONPATH=.:$PYTHONHOME:$PYTHONHOME/site-packages

export PATH=$PATH:$PYTHONHOME:$PYTHONPATH

裁剪考虑

lib/libpython2.7.a, 16M

lib/test, 30M

附一:Python 内建模块功能说明

array (Modules/arraymodule.c) (http://docs.python.org/library/array.html) 一个可以存放基本类型的高效数组, 提供了和序列类似的操作. 使用放法类似于 a = array.array(‘b’, [10, 20, 30]), 不常使用, 可以考虑去除.

_ast (Python/Python-ast.c) (http://docs.python.org/library/ast.html) 抽象语法树, 供 Python 程序解析处理 Python 语法相关的库, 这个模块的源代码是由脚本自动生成的. 由于 Python-ast.c 本身还会被解释器的其它地方引用, 不能删除, 所以, 如果是为了压缩解释器大小, 保留这个库也没关系. 如果是为了定制 python 的功能, 也可以屏蔽这个库, 但是源代码需要保留, 不能从工程中删掉.

audioop (Modules/audioop.c) (http://docs.python.org/library/audioop.html) 一个音频处理的库, 仅 Win32 平台有效.

binascii (Modules/binascii.c) (http://docs.python.org/library/binascii.html) 提供二进制和 ASCII 码的转换, 会被 uu, base64, binhex 这些库引用. 建议保留.

cmath (Modules/cmathmodule.c) (http://docs.python.org/library/cmath.html) 提供复数操作的函数

errno (Modules/errnomodule.c) (http://docs.python.org/library/errno.html) 提供标准的错误码定义, 在很多地方中都会使用, 需要保留.

future_builtins (Modules/future_builtins.c) (http://docs.python.org/library/future_builtins.html) 对那些在 Python2.x 和 Python3 中都有但是意义不一样的函数提供的包装. 使用这里面的函数可以保证调用了正确的版本的函数.

gc (Modules/gcmodule.c) (http://docs.python.org/library/gc.html) Python 的垃圾收集接口. 当然保留.

math (Modules/mathmodule.c) (http://docs.python.org/library/math.html) 提供了 C 标准库中的那些数学函数.

_md5 (Modules/md5module.c) 提供了 MD5 算法.

nt (Modules/posixmodule.c) 一些操作系统习惯的函数, 比如打开文件等等.

operator (Modules/operator.c) (http://docs.python.org/library/operator.html) 提供了操作符的等价函数

signal (Modules/signalmodule.c) (http://docs.python.org/library/signal.html) 信号机制, 提供异步事件的回调.

_sha, _sha256, _sha512 三种 SHA 的加密算法模块.

strop (Modules/stropmodule.c) 提供了一些优化的字符串操作.

17.time (Modules/timemodule.c) (http://docs.python.org/library/time.html) 时间操作库.

thread (Modules/threadmodule.c) Python 线程的底层模块, threading 会使用 thread 库.

cStringIO (Modules/cStringIO.c) (http://docs.python.org/library/stringio.html) StringIO 的高效版本.

cPickle (Modules/cPickle.c) (http://docs.python.org/library/pickle.html) Python 的序列化模块.

msvcrt (PC/msvcrtmodule.c) (http://docs.python.org/library/msvcrt.html) VC 运行时库的包装, 包括一些文件和屏幕操作函数.

_locale (Modules/_localemodule.c) 提供本地化支持的模块.

_subprocess (PC/_subprocess.c) (http://docs.python.org/library/subprocess.html) 操作子进程的库, 平台相关的.

_codecs (Modules/_codecsmodule.c) (http://docs.python.org/library/codecs.html) 定义了 Python 的编码器相关接口.

_hotshot (Modules/_hotshot.c) (http://docs.python.org/library/hotshot.html) 类似于 Profiler 模块, 而且将来可能被移除, 现在把它去掉也不错.

_random (Modules/_randommodule.c) 随机数模块.

_bisect (Modules/_bisectmodule.c) (http://docs.python.org/library/bisect.html) 一个基于二分算法, 可以让插入一个数据岛排序的序列后序列仍然有序的库.

_heapq (Modules/_heapqmodule.c) (http://docs.python.org/library/heapq.html) 实现堆栈数据结构算法的库.

_lsprof (Modules/_lsprof.c) (http://docs.python.org/library/profile.html) Profiler 模块, 统计程序执行的性能.

itertools (Modules/itertoolsmodule.c) (http://docs.python.org/library/itertools.html) 一些迭代器操作的模块.

_collections (Modules/_collectionsmodule.c) (http://docs.python.org/library/collections.html) 提供了几个高级的容器类.

_symtable (Modules/symtablemodule.c) (http://docs.python.org/library/symtable.html) 符号表管理模块.

mmap (Modules/mmapmodule.c) (http://docs.python.org/library/mmap.html) 文件内存映射支持模块.

_csv (Modules/_csv.c) (http://docs.python.org/library/csv.html) 为 CSV 模块的内部支持. CSV 模块提供了读写 CSV 文件的功能.

_sre (Modules/_sre.c) 正则表达式的匹配引擎.

parser (Modules/parsermodule.c) (http://docs.python.org/library/parser.html) 操作 Python 语法树的模块.

_winreg (PC/_winreg.c) Windows 注册表操作模块.

_struct (Modules/_struct.c) 提供在 Python 和 C 之间转换数据类型的功能.

datetime (Modules/datetimemodule.c) (http://docs.python.org/library/datetime.html) 日期时间操作函数.

_functools (Modules/_functoolsmodule.c) (http://docs.python.org/library/functools.html) 函数相关操作模块.

_json (Modules/_json.c) (http://docs.python.org/library/json.html) JSON 数据格式操作模块.

xxsubtype (Modules/xxsubtype.c) 这是一个测试相关的模块. 运行 test_descr.py 时会用到.

zipimport (Modules/zipimport.c) 这个模块主要用于从 zip 文件中导入 Python 的模块.

zlib (Modules/zlibmodule.c) 这个模块提供了 zip 压缩和解压功能, 基于 GNU zip 实现.

_multibytecodec, _codecs_cn, _codecs_hk, _codecs_iso2022, _codecs_jp, _codecs_kr, _codecs_tw (Modules/cjkcodecs/*) 这些模块提供了 CJK(中日韩统一表意文字) 的编码和解码. 去掉这部分可以减小 python 解释器 600 多 K.

marshal (Python/marshal.c) (http://docs.python.org/library/marshal.html) 为 Python 对象提供序列化的模块.

imp (Python/import.c) (http://docs.python.org/library/imp.html) 这个模块提供了 Python 里的 import 语句的实现.

main, builtin, sys, exceptions, _warnings 这部分模块在 config.c 设置里只是一个名字占位符.

_io (Modules/_iomodule.c) (http://docs.python.org/library/io.html) 新版本的 Python 输入输出模块, 在 Python 3 中为默认的输入输出处理方法.

附二:Python 最佳编译依赖

键入如下命令自动安装一些依赖:

$ sudo apt-get build-dep python2.7

确认安装如下列下的其他 -dev 包。

python-dev

libncurses5-dev

libsqlite3-dev

libbz2-dev

libreadline-dev

libdb4.8-dev

tcl8.5-dev,tk8.5-dev

下面这个包在 ubuntu 早期版本(如 10.04)并没有自动安装,需确认一下。

libssl-dev

libexpat1-dev

libreadline6-dev

libgtk2.0-dev

如果想支持 xml 相关:

libxml2-dev

libxslt1-dev

如果想支持 MySQLdb (在 pypi 中实际命令为 MySQL-python):

libmysqlclient-dev

最终的 make 结果(编译结果)如能如下:

Python build finished, but the necessary bits to build these modules were not found:

_tkinter bsddb185 dl

gdbm imageop sunaudiodev

To find the necessary bits, look in setup.py in detect_modules() for the module’s name.

这个编译 log 提示哪些模块没有被编译到,注意其中有一些并不是必需的或过时的:

bsddb185: Older version of Oracle Berkeley DB. Undocumented. Install version 4.8 instead.

dl: For 32-bit machines. Deprecated. Use ctypes instead.

imageop: For 32-bit machines. Deprecated. Use PIL instead.

sunaudiodev: For Sun hardware. Deprecated.

_tkinter: For tkinter graphy library, unnecessary if you don’t develop tkinter programs.

参考文献