如何在 osx 上编译 Crypto++ 跨平台

How to compile Crypto++ cross platform on osx

我的桌面应用程序依赖于 Crypto++ 库。首先,我尝试从 Brew 安装 Crypto++,并在我的应用程序中安装 link。当我尝试将 运行 应用程序应用于较旧的 mac(使用较旧的 cpu,我认为它没有 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]

之后我用旧的 mac 编译了 crytpo++。到目前为止一切都很好。但最近我遇到了与更老的 cpu.

相同的错误

基本上问题是:是否有编译 Crypto++ 的方法,以便部署的库可以跨平台?

... 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。我怀疑它的原因有三个。

首先,makefile 在构建时添加-march=native。这将为您提供您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;而您的旧版 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,不受保护。


这是我的 OS X 测试环境:

  • Mac本书,2010 年初
    • 英特尔酷睿2双核
    • OS X 10.9
    • SSE 4.1
  • MacBook Pro,2012 年底
    • 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。你需要掌握它,它将在即将到来的 Crypto++ 6.0.

如果需要去掉添加了-march=native的makefile代码,那也不难找。打开GNUmakefile,删除第200行附近的这个块:

# 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,您应该可以 运行 两台机器上的二进制文件。

GNUmakefile 有点像怪物。有很多。我们在 Crypto++ wiki 上的 GNUmakefile 中记录了它。


您还可以限制正在编译的机器使用-mtune。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
...

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

我不使用Brew,所以不知道在使用时如何设置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? and Using Homebrew with alternate GCC 会有所帮助。


也有可能您在 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 -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 Crypto++ wiki 上的 iOS (Command Line) 感兴趣。它在 iOS 的上下文中详细介绍了胖二进制文件。同样的概念适用于 OS X.


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


为了使用 Linux 进行比较,下面是 Core2 Duo 和第 3 代 Core i5 之间 CPU 功能的差异。请注意,Core i5 具有 SSE4.2 和 AVX,而 Core2 Duo 则没有。 AVX 有很大的不同,编译器积极使用指令集。

在 OS X 上,您想 运行 sysctl machdep.cpu.features。我展示了我 2010 年初的 Mac旧书。

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(Mac书籍):

$ 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