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Python教程

python及第三方库交叉编译

一、前言:

  网上关于python的交叉编译的文章很多,但是关于python第三库的交叉编译的文章就比较少了,而且很多标题是第三方库的交叉编译,但是实际上用到的都是不需要交叉编译就能用的库,可参考性不强,最近关于python及其第三方库的交叉编译也踩了不少坑,记录一下!

二、交叉编译介绍:

  1、什么是交叉编译:在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。

  2、为什么要交叉编译:在进行嵌入式系统的开发时,运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力,比如常见的ARM 平台,其一般的静态存储空间比较小,而CPU运算能力弱。这种情况下,在ARM平台上进行本机编译就不太可能了,为了解决这个问题,交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具,我们就可以在CPU能力很强、存储控件足够的主机平台上(比如PC上)编译出针对其他平台的可执行程序。

三、python及其第三方库的交叉编译背景

  1、交叉编译链:rv1126-arm-buildroot-linux-gnueabihf-toolchain.tar.bz2

  2、目标板子(target主机):armv7l

  3、执行交叉编辑的主机(build主机):ubuntu18-x86_64

  4、python版本:3.5.2

  5、numpy==1.18.5 
四、交叉编译的准备工作

  build主机是我新安装的一个ubuntu18的新虚拟机,所以连gcc 都没有的 

  1、安装gcc: sudo apt-get install gcc-8 -y

  2、将gcc-8指定成默认的gcc:  sudo ln -s /usr/bin/gcc-8 /usr/bin/gcc

  3、安装cmake:  sudo apt-get install make cmake -y

      4、安装libffi-dev 交叉编译 python 需要的依赖:  sudo apt-get install libffi-dev

  5、安装zip 解压压缩包使用:sudo apt-get install zip -y

五、交叉编译python及其第三方的思路

  1、在build主机上交叉编译zlib库,这个是python源码安装必须的依赖库

  2、在build主机上交叉编译openssl库,这个虽然不是源码安装必须的依赖库,但是大部分其他库都有可能使用到这个库

  3、在build主机上安装build主机上的python版本,我们称为python-build

  4、在build主机上交叉编译target主机上的python版本,我们称之为python-target

  5、在build主机上通过crossenv搭建python-target的运行虚拟环境

  6、在crossenv虚拟环境中通过pip打包交叉编译第三方库为.whl形式的

六、准备交叉编译工具

  1、解压交叉编译链:说明不同的平台的使用的交叉编译链不同,但是思路和步骤是一样的。

    tar jxvf rv1126-arm-buildroot-linux-gnueabihf-toolchain.tar.bz2

    解压之后得到一个名为 host 的文件夹。

  2、进入 host 目录: cd host

  3、执行 relocate-sdk.sh 指令:  ./relocate-sdk.sh (不是所有交叉编译链都需要这一步的)

  4、将交叉编译链添加到环境变量:vim /etc/profile

  5、在最后添加:export PATH=$PATH:/home/host/bin  这里的路径根据自己实际的路径进行修改即可。

  6、重新加载环境变量:source /etc/profile

  7、测试:arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -v  

   

七、准备openssl-build

  这里我已经准备好了openssl-1.0.2g.tar.gz的压缩包,这里我尝试了openssl-1.1.1的版本,但是和python3.5.2不太合适,总是有问题,所以这里我使用的是openssl-1.0.2的版本

  1、 解压源码包,这些源码包我都是放在/home路径下的:tar -xzvf openssl-1.0.2g.tar.gz

  2、对压缩包进行重命名,区分是在build主机上用的还是在target主机上用的,在build主机上用的我都统一在后面加上_build,在target主机上使用的统一在后面加上_target

    mv openssl-1.0.2g openssl-1.0.2g-build

  3、cd openssl-1.0.2g-build

  4、设置编译环境:./config --prefix=/home/openssl-1.0.2g-build/openssl-build

    其中: --prefix是指定编译后的安装的路径

  5、执行编译安装:make && make install   此时在/home/openssl-1.0.2g-build里面就会有openssl-build文件夹  

  6、因为安装的ubuntu18中默认的openssl是1.1.1,我们需要换成我们的openssl-1.0.2g

      把以前的备份:sudo mv /usr/bin/openssl /usr/bin/openssl.old 

  7、建立新的软连接:sudo ln -s /home/openssl-1.0.2g-build/openssl-build/bin/openssl /usr/bin/openssl

  8、编辑链接文件:vim /etc/ld.so.conf.d/libc.conf

  9、在libc.conf文件中添加:/usr/openssl-1.0.2g-build/openssl-build/lib  

  10、重新加载配置:ldconfig

  11、测试:openssl version ,已经变成1.0.2g版本了

    
八、准备openssl-target

  1、同样是再次解压openssl源码包,这次解压的源码包用来交叉编译给target-python使用的:tar -xzvf openssl-1.0.2g.tar.gz

  2、更改名字:mv openssl-1.0.2g openssl-1.0.2g-target

  3、cd openssl-1.0.2g-target

  4、设置编译环境:./config no-asm --shared --cross-compile-prefix=arm-buildroot-linux-gnueabihf- --prefix=/home/openssl-1.0.2g-target/openssl-target

    解释: no-asm :加上 no-asm 表示不使用汇编代码加速编译,不然会报错

       --cross-compile: 指定交叉编译链的前缀,这样在交叉编译openssl就会使用我们的交叉编译链进行交叉编译了

        --prefix: 已经是交叉编译后的路径

  5、在编译后生成的Makefile中有两处是 -m64 的标记要删除,因为交叉编译后是在32位的板子上运行,所以这一步也要改:sed -i 's/-m64//' Makefile

  6、执行编译安装:make && make install

  目前我们就把openssl-build和openssl-target都准备好了

九、准备zlib-build

  1、解压源码包:unzip zlib1211.zip

  2、改名:mv zlib-1.2.11 zlib-1.2.11-build

  3、cd zlib-1.2.11-build

  4、设置编译环境:./configure --prefix=/home/zlib-1.2.11-build/zlib-build

  5、执行编译安装:make && make install

十、准备zlib-target

  1、解压源码包:unzip zlib1211.zip

  2、改名:mv zlib-1.2.11 zlib-1.2.11-target

  3、cd zlib-1.2.11-target

  4、设置交叉编译器:export CC=arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc 通过export 设置的环境变量都是临时一次性的,当shell窗口关闭了就失效了

  5、设置编译环境:./configure --prefix=/home/zlib-1.2.11-target/zlib-target --enable-shared

  6、执行编译安装:make && make install

  目前我们也已经包zlib-build和zlib-target准备好了

十一、准备ctypes-build

   这一步已经在准备工作中做了:sudo apt-get install libffi-dev  

十二、准备ctypes-target

  1、解压源码包:tar -xzvf libffi-3.2.1.tar.gz

  2、改名:mv libffi-3.2.1 libffi-3.2.1-target

  3、cd libffi-3.2.1-target

  4、设置交叉编译器:export CC=arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc 如果这一步在准备zlib-target没有关闭shell窗口的时候,可以不用设置,因为已经设置过了,但是如果关了窗口就要重新设置了

  5、设置编译环境:./configure CC=arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc --host=arm-buildroot-linux-gnueabihf --build=x86_64-linux-gnu target=arm-buildroot-linux-gnueabihf --enable-shared --prefix=/home/libffi-3.2.1-target/libffi-target

  6、执行编译安装:make && make install

  目前ctypes-build和ctypes-target也准备好了

十三、编译python-build

  1、解压源码:tar xvf Python-3.5.2.tgz 

  2、改名:mv Python-3.5.2 python-3.5.2-build

  3、cd /home/python-3.5.2-build

  4、修改 Modules/Setup.dist文件:vim Modules/Setup.dist

  5、将之前设置的交叉编译器改为默认的编译器:export CC=   这里=后面什么都不赋值就表示设置为空,这样就会去找默认的gcc了

  6、设置编译环境,./configure --prefix=/home/python-build --without-ensurepip

  7、执行安装编译:make && make install

  8、cd /home/python-build/bin

  9、下载pip文件:curl https://bootstrap.pypa.io/pip/3.5/get-pip.py -o get-pip.py -k

  10、安装pip: ./python3 get-pip.py

  11、将该python-build添加到环境变量,设置为build主机上默认的python:  export PATH=/home/python-build/bin:$PATH

  12、安装Cython: pip3 install Cython

  13、测试:python3

标签:Python,性能分析,Linux系统,代码,system,函数, 来源:

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