Arm64架构下静态编译Nginx

2021 年 12 月 27 日
笔记
ARM, Nginx, 编译, 运维技巧

这段时间，我一直忙于将 Rainbond 源码构建模块移植到 Arm64/aarch64 架构中。这一源码构建模块可以将指定代码仓库中包含的源码，拉取构建成为容器镜像，在各种容器平台中运行。目前支持的源码类型包括：Java（Maven、Gradle、jar、war）、Nodejs（前端Vue、后端项目）、Golang、Python、PHP、.NetCore、静态Html。

Rainbond源码构建简介

Rainbond 源码构建模块由 builder 和 runner 两个子模块组成。

builder 负责将源码进行编译，并打包成为 Heroku 风格的 slug.tgz 包。slug.tgz 包中会包含编译完成的产物(比如jar包、二进制等)，以及编译产物运行所需要的基础环境(比如 jdk、tomcat、nginx、apache)。

runner 负责提供 slug.tgz 包运行的基础环境。这是一个通用的基础环境，不必再区分语言，无论何种语言生成的 slug.tgz 包都适用。

为何要编译Nginx

Nginx 是静态Html 、 Nodejs前端项目运行所使用的默认 Web-Server。builder 会在这两种语言编译完成后，前往 Rainbond 专用的云端对象存储中拉取 Nginx 安装包。这种预编译的安装包，Nginx 官方只会提供 x86_64 版本。

在源码构建模块移植到 Arm64/aarch64 架构的过程中，我不可避免的要自己重新编译 Arm 架构可用的 Nginx 预编译安装包。

为何要进行静态编译

最开始，我是希望走一些捷径，Nginx 的核心是要有一个可执行二进制文件，那么我是否可以从别处得到这种可执行文件。

Nginx 官方虽不提供我直接需要的 Arm64 预编译安装包，但是却为各大操作系统发行版提供 Arm64 环境下的安装源。对于 builder 所使用的 Ubuntu:14.04 操作系统而言，可以通过 apt install nginx 的方式安装。然后我就可以得到我想要的可执行文件了。但是下面两个问题的出现，阻断了这条思路。

Ubuntu:14.04 源提供的 Nginx 版本过低。
使用更高版本的 Ubuntu:18.04 安装的 Nginx 版本可以满足我的要求，但是提取到的可执行文件在 Ubuntu:14.04 无法运行，缺少必要的库文件。

此时我意识到，由源安装而来的 Nginx 是动态编译版本，apt 等包管理工具会自动处理所需的依赖，然而我并不想要一点点尝试我所缺少的库都由哪些包安装，这很耗神。

我希望这个可执行文件可以像 golang 语言编译出的二进制文件一样，将所有需要的库都编译到二进制中去，从而免除对操作系统的要求。理论上，这种方式得到的二进制在运行效率上也会更高。

简单的查询后，我了解到，我所需要的，是进行静态编译。

准备工作

阅读 Nginx 官方提供的源码编译文档了解到，我至少需要以下依赖需要处理：

PCRE(Perl Compatible Regular Expressions)：基于 Perl 的正则表达式函数库，Nginx 的 Core 、Rewrite 模块需要它。pcre-8.44.tar.gz
zlib：小而美的压缩库，Nginx 的 Gzip 模块需要它。zlib-1.2.11.tar.gz
OpenSSL：用于安全通信的工具包，非常著名，Nginx 所有和安全通信相关的模块都需要它，比如Https。openssl-1.1.1l.tar.gz

我已经把它们的安装包上传到 Rainbond 官方对象存储上，读者若有需求，可以点击下载。

进行编译的硬件环境，是位于拥有 M1 芯片的 MacBookPro 笔记本，利用 Docker Desktop 启动的 ubuntu:1404 容器。容器中预装了 gcc、 make 软件包。

编译过程

解压所有的依赖软件包，以及 Nginx 的源码包，所有源码包都位于同级目录下：

# 解压已经下载好的依赖软件包
$ tar xzf pcre-8.44.tar.gz
$ tar xzf zlib-1.2.11.tar.gz
$ tar xzf openssl-1.1.1l.tar.gz

# 下载并解压 nginx stable 源码包
$ wget //nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
$ tar zxf nginx-1.18.0.tar.gz
$ cd nginx-1.18.0

执行 configure ，并指定静态编译参数：

$ ./configure \
--with-cc-opt='-static -static-libgcc' \
--with-ld-opt=-static \
--prefix=/app/nginx \
--with-http_ssl_module \
--with-openssl=../openssl-1.1.1l \
--with-pcre=../pcre-8.44 \
--with-zlib=../zlib-1.2.11

开始执行编译：

$ make && make install

打包编译出来的 Nginx 目录即可：

$ tar czf nginx-1.18.0-arm64.tar.gz /app/nginx

验证

查看编译后产生的可执行文件，会发现该二进制文件的编译类型为静态类型，这样的文件，可以在 arm64 架构下的任意 Linux 环境下运行。

$ file /usr/local/nginx/sbin/nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx: ELF 64-bit LSB  executable, ARM aarch64, version 1 (SYSV), statically linked, for GNU/Linux 3.7.0, BuildID[sha1]=66e5740a16bdfe6bc2f04c5371fd706ae7ca5395, not stripped

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