c++ - 如何在osx上跨平台编译Crypto++

Question

我的桌面应用程序依赖于 Crypto++ 库。首先，我尝试从 Brew 安装 Crypto++ 并链接到我的应用程序。当我尝试将应用程序运行到较旧的 mac(使用较旧的 cpu，我想它没有 AESNI 指令)时出现了第一个错误。它崩溃了:

Crashed Thread:        56

Exception Type:        EXC_BAD_INSTRUCTION (SIGILL)
Exception Codes:       0x0000000000000001, 0x0000000000000000
Exception Note:        EXC_CORPSE_NOTIFY

Termination Signal:    Illegal instruction: 4
Termination Reason:    Namespace SIGNAL, Code 0x4
Terminating Process:   exc handler [0]

之后我用一台旧的 mac 编译了 crytpo++。到目前为止一切都很好。但最近我在使用更旧的 cpu 时遇到了同样的错误。

基本上问题是:有没有一种方法可以编译 Crypto++，以便部署的库可以跨平台？

Answer 1

... the question is: is there a way to compile crypto++ so the deployed lib would be cross platform ?

是的，但仅限于处理器系列。

问题可能是使用了更新的指令，而不是 AES。我怀疑它的原因有以下三个。

首先，makefile在构建时添加了-march=native。这将为您提供正在构建的机器的所有 CPU 功能。

其次，较新的指令可能来自 SSE4、AVX 或 BMI，因为您是在较新的 Mac 上编译的；而您的旧款 Mac 只能在 Core2 Duo 的情况下处理 SSE4。

第三，AES 在运行时受到保护，因此如果 CPU 缺少 AESNI，则不会执行那些特定的机器指令。但是，编译器可能发出的其他指令(如 AVX 或 BMI)不 protected 。

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这是我的 OS X 测试环境:

• MacBook，2010 年初
  • Intel Core2 双核
  • OS X 10.9
  • SSE 4.1
• MacBook Pro，2012 年末
  • 英特尔酷睿 i7
  • OS X 10.8
  • SSE 4.1、SSE 4.2、AESNI、RDRAND、AVX

根据上面的列表，如果我在 MacBook Pro(SSE 4.1、SSE 4.2、AESNI、RDRAND、AVX)上为 MacBook (SSE 4.1) 编译，那么我需要将目标机器限制为 SSE 4.1。否则，Clang 肯定会发出旧版 MacBook 无法处理的指令。

在Crypto++中限制目标机器:

git clone https://github.com/weidai11/cryptopp.git
cd cryptopp

export CXXFLAGS="-DNDEBUG -g2 -O2 -DDISABLE_NATIVE_ARCH=1 -msse2 -msse3 -mssse3 -msse4.1"
make -j 4

-DDISABLE_NATIVE_ARCH 是一个相对较新的添加。我不相信它在 Crypto++ 5.6.5 中。你需要 Master，它将出现在即将到来的 Crypto++ 6.0 中。

如果需要去掉添加了-march=native的makefile代码，那么不难找到。打开GNUmakefile , 并删除第 200 行附近的这个 block :

# BEGIN_NATIVE_ARCH
# Guard use of -march=native (or -m{32|64} on some platforms)
# Don't add anything if -march=XXX or -mtune=XXX is specified
ifeq ($(DISABLE_NATIVE_ARCH),0)
ifeq ($(findstring -march,$(CXXFLAGS)),)
ifeq ($(findstring -mtune,$(CXXFLAGS)),)
   ifeq ($(GCC42_OR_LATER)$(IS_NETBSD),10)
      CXXFLAGS += -march=native
   else ifneq ($(CLANG_COMPILER)$(INTEL_COMPILER),00)
      CXXFLAGS += -march=native
   else
     # GCC 3.3 and "unknown option -march="
     # Ubuntu GCC 4.1 compiler crash with -march=native
     # NetBSD GCC 4.8 compiler and "bad value (native) for -march= switch"
     # Sun compiler is handled below
     ifeq ($(SUN_COMPILER)$(IS_X64),01)
       CXXFLAGS += -m64
     else ifeq ($(SUN_COMPILER)$(IS_X86),01)
       CXXFLAGS += -m32
     endif # X86/X32/X64
   endif
endif  # -mtune
endif  # -march
endif  # DISABLE_NATIVE_ARCH
# END_NATIVE_ARCH

在那之后，您应该能够在两台机器上运行您的二进制文件。

GNUmakefile 有点怪异。有很多。我们在 GNUmakefile 记录了它在 Crypto++ wiki 上。

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您还可以使用-mtune 限制正在编译的机器。例如:

$ export CXXFLAGS="-DNDEBUG -g2 -O2 -mtune=core2"
$ make -j 3
g++ -DNDEBUG -g2 -O2 -mtune=core2 -fPIC -pipe -c cryptlib.cpp
g++ -DNDEBUG -g2 -O2 -mtune=core2 -fPIC -pipe -c cpu.cpp
g++ -DNDEBUG -g2 -O2 -mtune=core2 -fPIC -pipe -c integer.cpp
...

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First I tried to install Crypto++ from Brew and link with my application...

我不使用Brew，所以我不知道如何在使用时设置CXXFLAGS。希望其中一位 Homebrew 人员能提供一些相关信息。

也许 Build and install Brew apps that are x86_64 instead of i386?和 Using Homebrew with alternate GCC会有帮助。

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您也可能在 x86_64 机器上编译，然后尝试在 i386 机器上运行它。如果是这种情况，那么它可能不会起作用。

您可以使用以下内容构建一个胖库，并且它可以在两台机器上运行。注意添加了 -arch x86_64 -arch i386。

export CXXFLAGS="-DNDEBUG -g2 -O2 -DDISABLE_NATIVE_ARCH=1 -arch x86_64 -arch i386 -msse2 -msse3 -mssse3 -msse4.1"
make -j 4

您可能还对 iOS (Command Line) 感兴趣在 Crypto++ 维基上。它详细介绍了 iOS 上下文中的胖二进制文件。相同的概念适用于 OS X。

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如果遇到 -msse4.1 或 -msse4.2 的编译错误，那么您可能需要 -msse4_1 或 -msse4_2。不同的编译器接受(或期望)略有不同的语法。

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为了使用 Linux 进行比较，下面是 Core2 Duo 和第三代 Core i5 之间 CPU 性能的差异。请注意，Core i5 具有 SSE4.2 和 AVX，而 Core2 Duo 则没有。 AVX 带来了很大的不同，编译器积极使用指令集。

在 OS X 上，您想运行 sysctl machdep.cpu.features。我展示了 2010 年初用于我的旧 MacBook 的那个。

酷睿 i5:

$ cat /proc/cpuinfo
processor       : 0
vendor_id       : GenuineIntel
cpu family      : 6
model           : 58
model name      : Intel(R) Core(TM) i5-3230M CPU @ 2.60GHz
...
flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca 
cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx rdtscp lm constant_tsc
rep_good nopl xtopology nonstop_tsc cpuid pni pclmulqdq ssse3 cx16 sse4_1 
sse4_2 x2apic popcnt aes xsave avx rdrand hypervisor lahf_lm

Core2 双核:

$ cat /proc/cpuinfo
processor       : 0
vendor_id       : GenuineIntel
cpu family      : 6
model           : 23
model name      : Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU     T6500  @ 2.10GHz
...
flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca
cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx lm
constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good nopl aperfmperf pni dtes64
monitor ds_cpl est tm2 ssse3 cx16 xtpr pdcm sse4_1 xsave lahf_lm dtherm

Core Duo (MacBook):

$ sudo sysctl machdep.cpu.features
machdep.cpu.features: FPU VME DE PSE TSC MSR PAE MCE CX8 APIC SEP MTRR PGE
MCA CMOV PAT PSE36 CLFSH DS ACPI MMX FXSR SSE SSE2 SS HTT TM PBE SSE3 DTES64
MON DSCPL VMX SMX EST TM2 SSSE3 CX16 TPR PDCM SSE4.1