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  • 【华为云技术分享】#探索鲲鹏#之“在鲲鹏上使用编程语言——C语言

    【内容简介】本文将从三部分手把手教大家如何在鲲鹏上使用编程语言：1、编写hello world，并在鲲鹏上运行；2、编写一个带cmake的标准跨平台C工程，完成软件在鲲鹏平台上的编译，安装功能；3、选择一种由C / C ++语言编写的跨平台开源软件Mysql，完成该软件的编译，安装，制作成可分发的替代。

    正文开始

    在鲲鹏上使用编程语言——C语言

    这不是一个C语言的教程。

    然后接下来的几期，主要介绍各种编程语言在鲲鹏上如何从二进制编译到二进制文件，从二进制文件编成一体，从软件包制作成码头工人或者VM一体的一系列实践。

    由浅入深分三个部分

    • 编写一个经典的hello world，并在鲲鹏上运行起来

    • 编写一个带cmake的标准跨平台C工程，能完成软件在鲲鹏平台上的编译，安装功能

    • 选择一种由C / C ++语言编写的跨平台开源软件Mysql，完成该软件的编译，安装，制作成可分发的替代。

    由于鲲鹏上主要能运行的操作系统都是Linux内核的，因此我们选择CentOS7.5作为讲解的代表。

    编写一个经典的hello world，并在鲲鹏上运行起来

    我们选择历史上最经典的Hello World，用来打印出hello world。

    1 #include  <font></font>
2 main() {<font></font>
3    printf("hello world
");<font></font>
4 }

    登录鲲鹏开发环境

    1. 配置软件仓库

     1 # CentOS-Base.repo<font></font>
 2 #<font></font>
 3 # The mirror system uses the connecting IP address of the client and the<font></font>
 4 # update status of each mirror to pick mirrors that are updated to and<font></font>
 5 # geographically close to the client.  You should use this for CentOS updates<font></font>
 6 # unless you are manually picking other mirrors.<font></font>
 7 #<font></font>
 8 # If the mirrorlist= does not work for you, as a fall back you can try the<font></font>
 9 # remarked out baseurl= line instead.<font></font>
10 #<font></font>
11 #<font></font>
12  <font></font>
13 [base]<font></font>
14 name=CentOS-$releasever - Base - mirrors.huaweicloud.com<font></font>
15 baseurl=https://mirrors.huaweicloud.com/centos-altarch/$releasever/os/$basearch/<font></font>
16 #mirrorlist=https://mirrorlist.centos.org/?release=$releasever&arch=$basearch&repo=os<font></font>
17 gpgcheck=1<font></font>
18 gpgkey=https://mirrors.huaweicloud.com/centos-altarch/RPM-GPG-KEY-CentOS-7<font></font>
19  <font></font>
20 #released updates<font></font>
21 [updates]<font></font>
22 name=CentOS-$releasever - Updates - mirrors.huaweicloud.com<font></font>
23 baseurl=https://mirrors.huaweicloud.com/centos-altarch/$releasever/updates/$basearch/<font></font>
24 #mirrorlist=https://mirrorlist.centos.org/?release=$releasever&arch=$basearch&repo=updates<font></font>
25 gpgcheck=1<font></font>
26 gpgkey=https://mirrors.huaweicloud.com/centos-altarch/RPM-GPG-KEY-CentOS-7<font></font>
27  <font></font>
28 #additional packages that may be useful<font></font>
29 [extras]<font></font>
30 name=CentOS-$releasever - Extras - mirrors.huaweicloud.com<font></font>
31 baseurl=https://mirrors.huaweicloud.com/centos-altarch/$releasever/extras/$basearch/<font></font>
32 #mirrorlist=https://mirrorlist.centos.org/?release=$releasever&arch=$basearch&repo=extras<font></font>
33 gpgcheck=1<font></font>
34 gpgkey=https://mirrors.huaweicloud.com/centos-altarch/RPM-GPG-KEY-CentOS-7<font></font>
35 enabled = 1<font></font>
36  <font></font>
37 #additional packages that extend functionality of existing packages<font></font>
38 [centosplus]<font></font>
39 name=CentOS-$releasever - Plus - mirrors.huaweicloud.com<font></font>
40 baseurl=https://mirrors.huaweicloud.com/centos-altarch/$releasever/centosplus/$basearch/<font></font>
41 #mirrorlist=https://mirrorlist.centos.org/?release=$releasever&arch=$basearch&repo=centosplus<font></font>
42 gpgcheck=1<font></font>
43 enabled=0<font></font>
44 gpgkey=https://mirrors.huaweicloud.com/centos-altarch/RPM-GPG-KEY-CentOS-7

    安装C / C ++ 语言编译器

    yum install gcc gcc-c++ libstdc++-devel

    创建一个文件main.c，并编写hello world源代码

    1 #include  <font></font>
2 main() {<font></font>
3    printf("hello world
");<font></font>
4 }

    为这个工程配置一个经典的Makefile。在工程目录下创建文件Makefile，并添加如下内容：

     1 default_target : all<font></font>
 2  <font></font>
 3 all:main.o<font></font>
 4 cc -o main main.o<font></font>
 5 main.o:<font></font>
 6 cc -c main.c<font></font>
 7 clean:<font></font>
 8 rm -r main *.o<font></font>
 9  <font></font>
10 install:all<font></font>
11 cp -f main /usr/bin

    尝试使用make命令进行软件编译和安装，并做测试。

    make && make install

    image.png

    image.png

    编写一个带cmake的标准跨平台C工程，能完成软件在鲲鹏平台上的编译、安装功能

    由于C语言编译器在不同平台上均不一样，使用方法也有或大或小的差异，通常我们要开发一款能够跨平台编译的软件，常用的工具就是cmake，cmake可以根据平台自动生成相应的Makefile文件。

    我们首先为前文的hello world编写一个cmake文件，在工程的根目录下创建一个CMakeLists.txt

    1 CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 2.8)
2 PROJECT(hello_world)
3 AUX_SOURCE_DIRECTORY(. SRC_LIST)
4 ADD_EXECUTABLE(hello ${SRC_LIST})

    在工程目录中创建一个cmake编译临时目录：

    1 mkdir tmpbuild
2 cd tmpbuild

    执行cmake

    cmake ..

    image.png

    此时cmake会将makefile生成到这个临时目录里，直接执行make就可以开始编译了。

    make

    image.png

    Q：为什么需要一个临时目录

    A：因为cmake本身没有clean机制，会将临时文件、makefile等都放在工程下面。一个复杂工程通过cmake生成的临时文件目录结构非常复杂，通过手工无法清理。如果使用临时目录，当编译完成后，直接移除临时目录，就会重新得到一个干净无污染的代码工程。

    选择一款由C/C++语言编写的跨平台开源软件Mysql，完成这个软件的编译、安装、制作成可分发的软件包。

    Mysql5.7是一款C语言发开的跨平台开源软件的经典版本，他使用一套相同的核心源代码，即可完成在不同平台不同操作系统的软件编译和安装。同样mysql也是利用cmake来管理软件的跨平台能力。

    我们先讲如何从源码生成在鲲鹏平台上可以运行的mysql软件，不感兴趣的小伙伴可以直接往后阅读，直接找到如何制作一个鲲鹏平台上的mysql软件包。

    当然为满足大部分用户的直接诉求，大量开源软件都可以直接在华为镜像源上下载二进制包，这些二进制包由华为云鲲鹏编译制作，并完成最终测试。

    安装gcc7.3，由于CentOS默认的gcc4.8.5有Bug（实际5.0已经修复），无法完成Mysql5.7，我们需要先为机器准备gcc7.3版本。

    具体Bug可以参考gnu对的patch说明https://gcc.gnu.org/ml/gcc-cvs/2014-11/msg00084.html

    1. 为了安装非默认版本的软件，需要安装CentOS软件集管理

    sudo yum -y install centos-release-scl

    实际上会在/etc/yum.repos.d/下生成两个文件CentOS-SCLo-scl.repo CentOS-SCLo-scl-rh.repo

    2. 其中，CentOS-SCLo-scl.repo的镜像源对aarch64的平台无效，我们需要将这个文件移除。

    1 mv /etc/yum.repos.d/CentOS-SCLo-scl.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-SCLo-scl.repo.ignore
2 sudo yum makecache
3 sudo yum install devtoolset-7-gcc* libatomic

    遇到输入

    Is this ok [y/d/N]:

    时按y。

    3. 安装完成后，我们就可以通过命令为bash运行环境临时配置环境变量，使此时的gcc、g++、include、lib等目录都切换为gcc7.3版本

    scl enable devtoolset-7 bash

    进入mysql5.7软件安装过程：

    1. 下载软件源码包，这个包在华为云开源镜像站mirros.huaweicloud.com上可以找到，用于加速下载。

    1 wget https://mirrors.huaweicloud.com/mysql/Downloads/MySQL-5.7/mysql-boost-5.7.25.tar.gz
2 wget https://mirrors.huaweicloud.com/mysql/Downloads/MySQL-5.7/mysql-5.7.25.tar.gz

    2. 解压软件包

    1 tar zxvf mysql-5.7.25.tar.gz
2 tar zxvf mysql-boost-5.7.25.tar.gz

    3. 在当前环境临时激活gcc7.3

    scl enable devtoolset-7 bash

    4. 创建编译临时目录

    1 mkdir tmpbuild
2 cd tmpbuild

    5. 执行Cmake

    cmake .. -DWITH_BOOST=../boost/boost_1_59_0 -DEXTRA_CHARSETS=all -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

    6. 编译

    make -j8

    由于我们在Cmake阶段并没有指定安装属性，那么我们执行make install时会被安装到默认路径下。具体的详细的安装参数的配置可以参考mysql官方文档。下面给一个常见的样例。

    cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql -DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock -DDEFAULT_CHARSET=utf8 -DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci -DEXTRA_CHARSETS=all -DWITH_MYISAM_STORAGE_ENGINE=1 -DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 -DWITH_MEMORY_STORAGE_ENGINE=1 -DWITH_READLINE=1 -DENABLED_LOCAL_INFILE=1 -DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data -DMYSQL_USER=mysql -DMYSQL_TCP_PORT=3306 -DWITHOUT_PARTITION_STORAGE_ENGINE=1 -DWITH_BOOST=../boost/boost_1_59_0/

    一个全新的问题来了，如果我有100台服务需要部署，难道我需要编译100次源代码吗？

    软件的最终目的都是为了分发和使用，我们需要制作出可以快速分发的软件包。

    其实绝大多数软件都提供了可分发包的制作工具，比如mysql5.7就提供了mysql-community-5.7.25-1.el7.src.rpm这样的源码和工具的整合包，用于给CentOS7、redhat7这类操作系统制作可快速分发的二进制软件包。我们现在就开始制作：

    1. 下载源码和工具的整合包

    wget https://mirrors.huaweicloud.com/mysql/Downloads/MySQL-5.7/mysql-community-5.7.25-1.el7.src.rpm

    2. 安装工具包和一些依赖

    1 sudo yum -y install perl perl-JSON perl-Data-Dumper perl-Env
2 sudo yum -y install cyrus-sasl-devel
3 sudo yum -y install libaio-devel
4 sudo yum -y install numactl-devel
5 sudo yum -y install openldap-devel
6 sudo yum -y install rpcgen
7 sudo yum -y install libtirpc-devel
8 sudo yum -y install ncurses-devel

    安装rpmbuild工具

    1 sudo yum -y install rpm-build

    安装源码和工具整合包

    sudo rpm -ivh mysql-community-5.7.25-1.el7.src.rpm

    3. 切换到gcc7.3，执行rpmbuild二进制

    sudo scl enable devtoolset-7 'rpmbuild -bb /root/rpmbuild/SPECS/mysql.spec'

    4. 最后编译出来的二进制都存放在路径/root/rpmbuild/RPMS/aarch64/下

    image.png

    5. 直接使用这些rpm软件包，就可以快速在多台的OS为CentOS7的鲲鹏实例上部署mysql了。

    sudo yum install mysql-community-server* mysql-community-common* mysql-community-client* mysql-community-libs*

    image.png

    6. 启动mysql服务，并尝试用客户端和初始密码登录mysql。

    1 sudo systemctl enable mysqld
2 sudo systemctl start mysqld

    image.png

    对于Ubuntu18.04，制作二进制的deb包会稍微区别。

    1. 下载源码和debian规则包的整合工具包。

    wget https://mirrors.huaweicloud.com/mysql/Downloads/MySQL-5.7/mysql-community-source_5.7.25-1ubuntu18.04_amd64.deb

    由于社区提供的二进制包没有arm64版本的，因此我们先下载amd64版本的。

    2. 安装编译用的软件依赖

    apt-get install libaio-dev libjson-perl libldap2-dev libsasl2-dev zlib1g-dev po-debconf libnuma-dev libmecab-dev dh-apparmor dh-systemd

    3. 下载并解压存放boost

    1 wget https://mirrors.huaweicloud.com/mysql/Downloads/MySQL-5.7/mysql-boost-5.7.25.tar.gz 
2 mkdir -p /usr/global/share
3 tar zxvf mysql-boost-5.7.25.tar.gz 
4 cp -r mysql-5.7.24/boost/boost_1_59_0/boost /usr/global/share/

    4. 先把软件包解压到临时目录，其中mysql-source-build就是我们自定义的临时目录

    dpkg -x mysql-community-source_5.7.25-1ubuntu18.04_amd64.deb mysql-source-build

    5. 在临时目录中解压源代码压缩包和debian规则包

    1 cd mysql-source-build/usr/src/mysqltar zxvf mysql-community_5.7.25.orig.tar.gz  #mysql源代码包重命名为debian规范
2 tar Jxvf mysql-community_5.7.25-1ubuntu18.04.debian.tar.xz  #mysql对应的debian打包规则
3 cd mysql-5.7.25/
4 cp -r ../debian .

    6. 执行命令编译出包，-b代表只出二进制包

    dpkg-buildpackage -rfakeroot -us -uc -b

    所有的包会放在路径mysql-source-build/usr/src/mysql下，并以.deb作为软件包的扩展名。

    image.png

    7. 在Ubuntu18.04上安装打包完成的软件

    1 dpkg -i mysql-common_5.7.25-1ubuntu18.04_arm64.deb
2 dpkg -i mysql-client_5.7.25-1ubuntu18.04_arm64.deb
3 dpkg -i mysql-server_5.7.25-1ubuntu18.04_arm64.deb

    弹出窗口提示输入数据库的密码（不是OS的root密码）：

    image.png

    8.安装完成后，登录数据库。

    mysql -u root -p

    image.png

    作者：太一
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