Golang中CGO与ARMv5缺失函数的问题探讨

Golang中CGO与ARMv5缺失函数的问题探讨 这无疑是一个棘手的问题，但我需要为 Linux/ARMv5 交叉编译一个二进制文件，同时链接到 libpcap 以支持 gopacket/pcap。

LDFLAGS='-l/usr/arm-linux-none-eabi/lib/libpcap.a' \
    GOOS=linux GOARCH=arm GOARM=5 CGO_ENABLED=1 CC=arm-linux-gnueabi-gcc-10 \
    PKG_CONFIG_PATH=/usr/arm-linux-none-eabi/lib/pkgconfig \
    go build -ldflags '-X "main.Version=0.0.8" -X "main.Delta=81" -X "main.Buildinfos=2022-01-07T04:36:09+0000" -X "main.Tag=v0.0.8" -X "main.CommitID=25242e0d2bfa9697c5c346f73178e4aaa0ba034a" -s -w -linkmode external -extldflags -static' -o  cmd/*.go
# command-line-arguments
cmd/main.go:78:3: undefined: listInterfaces
cmd/main.go:126:3: undefined: initializeInterface

这些未定义的函数是在我的 main 包中定义的，并且我可以在包括 ARMv6/v7/64 在内的多种其他平台上成功编译此代码。我怀疑这与 libpcap 有关，因为这两个函数直接或间接地调用了 gopacket/pcap / libpcap。

我通过以下方式编译 libpcap：

CC=/build/bin/gcc BUILD_CC=gcc AR=/build/bin/ar  RANLIB=/build/bin/ranlib \
        ./configure --build i686-pc-linux-gnu --host arm-linux-none-eabi --prefix=/usr/arm-linux-none-eabi && make install

值得一提的是，我确实尝试链接了那个我成功用于 ARMv6/v7/64 的相同 libpcap 静态库，但并未成功：

CC=/build/bin/gcc BUILD_CC=gcc AR=/build/bin/ar  RANLIB=/build/bin/ranlib \
        ./configure --build i686-pc-linux-gnu --host arm-linux-gnueabi --prefix=/usr/arm-linux-gnueabi && make install

在这两种情况下，从 libpcap.a 中提取目标文件并检查它们，结果都显示：

pcap-linux.o: ELF 32-bit LSB relocatable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), with debug_info, not stripped

编译是在 Ubuntu 20.04 上完成的。


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3 回复

所以我在 go build 命令中添加了 -x 标志，它在以下步骤失败了：

cd /build/udp-proxy-2020
/usr/lib/go-1.16/pkg/tool/linux_amd64/compile -o $WORK/b001/_pkg_.a -trimpath "$WORK/b001=>" -p main -lang=go1.16 -complete -buildid bhPWJnAyoBzK6Jt4_UTT/bhPWJnAyoBzK6Jt4_UTT -goversion go1.16.2 -D _/build/udp-proxy-2020/cmd -importcfg $WORK/b001/importcfg -pack -c=4 ./cmd/listen.go ./cmd/main.go ./cmd/send.go ./cmd/utils.go $WORK/b001/_gomod_.go
# command-line-arguments
cmd/main.go:78:3: undefined: listInterfaces
cmd/main.go:126:3: undefined: initializeInterface

最令人费解的是，这两个函数明明在 cmd/interfaces.go 文件中定义了，但 Go 源文件却没有被包含进来？完全不明白为什么它会被 go build 移除……在输出中我既看不到任何错误，也完全找不到任何对 cmd/interfaces.go 的引用。

源代码在此：https://github.com/synfinatic/udp-proxy-2020/blob/main/cmd/interfaces.go

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经过一番不懈的尝试和摸索，我终于找到了解决问题的“神奇咒语”：

# 设置 gcc
mkdir -p /build/bin && cd /build/bin && \
    ln -s /usr/bin/arm-linux-gnueabi-gccgo-10 gccgo && \
    ln -s /usr/bin/arm-linux-gnueabi-gcc-ar-10 ar && \
    ln -s /usr/bin/arm-linux-gnueabi-gcc-ranlib-10 ranlib && \
    ln -s /usr/bin/arm-linux-gnueabi-gcc-10 gcc

# 构建 libpcap
CC=/build/bin/gcc BUILD_CC=gcc AR=/build/bin/ar  RANLIB=/build/bin/ranlib \
    ./configure --build i686-pc-linux-gnu \
    --host arm-linux-gnueabi --prefix=/usr/arm-linux-gnueabi && \
    make install

# 构建二进制文件
LDFLAGS='-l/usr/arm-linux-gnueabi/lib/libpcap.a' \
     GOOS=linux GOARCH=arm GOARM=5 CGO_ENABLED=1 CC=arm-linux-gnueabi-gcc-10 \
     PKG_CONFIG_PATH=/usr/arm-linux-gnueabi/lib/pkgconfig \
     go build -ldflags '$(LDFLAGS) -linkmode external -extldflags -static' \
         -o ./dist/udp-proxy-2020-0.0.8-linux-armv5 cmd/*.go

对于 ARMv6/v7 架构，则使用 arm-linux-gnuabihf。

这是一个典型的CGO交叉编译链接问题。问题不在于ARMv5本身，而在于静态链接时符号解析的顺序和CGO的链接模式。

主要问题是-linkmode external与静态链接的冲突。当使用外部链接模式时，Go的链接器会将控制权交给外部链接器，但静态链接需要特殊的处理方式。

以下是修正后的构建命令：

# 首先确保设置正确的环境变量
export GOOS=linux
export GOARCH=arm
export GOARM=5
export CGO_ENABLED=1
export CC=arm-linux-gnueabi-gcc-10
export PKG_CONFIG_PATH=/usr/arm-linux-none-eabi/lib/pkgconfig

# 使用内部链接模式进行静态链接
go build -ldflags='-X "main.Version=0.0.8" -X "main.Delta=81" -X "main.Buildinfos=2022-01-07T04:36:09+0000" -X "main.Tag=v0.0.8" -X "main.CommitID=25242e0d2bfa9697c5c346f73178e4aaa0ba034a" -s -w -linkmode=internal -extldflags "-static"' -o output_binary cmd/*.go

或者，如果你必须使用外部链接，需要显式指定libpcap：

go build -ldflags='-X "main.Version=0.0.8" -X "main.Delta=81" -X "main.Buildinfos=2022-01-07T04:36:09+0000" -X "main.Tag=v0.0.8" -X "main.CommitID=25242e0d2bfa9697c5c346f73178e4aaa0ba034a" -s -w -linkmode=external -extldflags "-static -L/usr/arm-linux-none-eabi/lib -lpcap"' -o output_binary cmd/*.go

问题分析：

  1. -linkmode external 将链接工作交给外部链接器，但Go的内部符号可能无法正确解析
  2. 静态链接时，库的链接顺序很重要，libpcap可能需要在特定位置
  3. ARMv5的EABI与更高版本可能有细微差异

验证libpcap是否正确链接的测试程序：

// test_pcap.go
package main

/*
#cgo LDFLAGS: -lpcap
#include <pcap.h>
*/
import "C"
import "fmt"

func main() {
    version := C.GoString(C.pcap_lib_version())
    fmt.Printf("libpcap version: %s\n", version)
}

编译测试：

GOOS=linux GOARCH=arm GOARM=5 CGO_ENABLED=1 \
CC=arm-linux-gnueabi-gcc-10 \
go build -ldflags="-extldflags -static" test_pcap.go

如果libpcap配置有问题，可以尝试重新配置并指定完整的工具链路径：

export PATH=/path/to/arm/toolchain/bin:$PATH
CC=arm-linux-gnueabi-gcc \
AR=arm-linux-gnueabi-ar \
RANLIB=arm-linux-gnueabi-ranlib \
./configure --host=arm-linux-gnueabi \
            --prefix=/usr/arm-linux-gnueabi \
            --disable-shared \
            --enable-static
make clean
make
make install

最后，检查生成的二进制文件是否包含正确的ARM架构信息：

file output_binary
# 应该显示：ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), statically linked, stripped
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