前言、写这篇文章的由来

      最近在学习韦东山嵌入式培训视频(3期项目实战之USB摄像头监控)时,在对dhcp源代码configure时,报错:cannot check for file existence when cross compiling。虽然按照视频教程给出的办法在“./configure  --host=arm-linux”之后加上“ac_cv_file__dev_random=yes”,解决了问题。但在看到configure文件中那天书一样的文字时,总不免很多疑惑:难道为了写一个dhcp这样的程序,还要写个这么晦涩的configure代码?dhcp的作者,难道如此牛逼么?

      经过研究,终于发现,原来这个configure文件并不是直接由人工编写出来的,而是由autoconf这个工具根据autoconf.ac或者autoconf.in自动生成的。而后者才是人工编写出来的。而使用autoconf的目的,是为了使我们写出来的程序(比如这个dhcp)能够方便的移植到多种unix(或类unix)系统上。

      结论虽然很简单,但厘清其中的来龙去脉,还是花了不少时间。不过我觉得还是值得的,因为了解了来龙去脉之后,就掌握了套路。以后遇到类似的问题,就可以举一反三,心中有数,而不用再像无头苍蝇那样抓狂了。

一、实验环境

1.1 虚拟机环境

a) Vmware版本:Vmware Workstation 12.5.7

b) Ubuntu版本:9.10

c) 内核版本:2.6.31.14

1.2 开发板环境

1.2.1 硬件

开发板:百问网JZ2440开发板

wifi网卡:RT3070

1.2.2 软件

a) 内核版本: 3.4.2

b) toolchain版本:

    arm-linux-gcc 4.3.2

c) dhcp版本:4.2.5-P1

二、交叉编译dhcp,在configure时,报错信息及解决过程简记

1、./configure  --host=arm-linux

  报错:configure:error: cannot check for file existence when cross compiling

   经查,是configure文件line7695:

   if test "${ac_cv_file__dev_random+set}" = set; then

       echo $ECHO_N "(cached) $ECHO_C" >&6

   else

        test "$cross_compiling" = yes &&

        { { echo "$as_me:$LINENO: error: cannot check for file existence when cross compiling" >&5

        echo "$as_me: error: cannot check for file existence when cross compiling" >&2;}

        { (exit 1); exit 1; }; }

    解决办法:在./configure  --host=arm-linux 后面加上: ac_cv_file__dev_random=yes

2、make,报错:

    configure: error: cannot check for file existence when cross compiling

    在configure.log里,找到这行:

    configure:22156: error: cannot check for file existence when cross compiling

    根据这个提示,在configure:22156,找到了:

    if eval \${$as_ac_File+:} false; then :

         $as_echo_n "(cached) " >&6

    else

         test "$cross_compiling" = yes &&

         as_fn_error $? "cannot check for file existence when cross compiling" "$LINENO" 5

    而$as_ac_File定义在:bind/bind-9.8.4-P2/configure:22149 :

    as_ac_File=`$as_echo "ac_cv_file_$devrandom" | $as_tr_sh`

    解决办法:修改bind/bind-9.8.4-P2/Makefile:

    Line55: ./configure  --host=arm-linux  ac_cv_file__dev_random=yes

三、原理初探

     其实,./configure文件line7695那段天书,是autoconf根据./configure.ac自动生成的:

 Line536:
      AC_CHECK_FILE(/dev/random,
          AC_DEFINE([HAVE_DEV_RANDOM], [1],
              [Define to 1 if you have the /dev/random file.]))

      类似的,bind/bind-9.8.4-P2/configure的那段天书,也是autoconf根据bind/bind-9.8.4-P2/configure.in自动生成的:

line1087 :
      AC_CHECK_FILE($devrandom,
			AC_DEFINE_UNQUOTED(PATH_RANDOMDEV,
			     "$devrandom"),)

      关于AC_CHECK_FILE(file, [action-if-found], [action-if-not-found])的作用,简单说,就是检查$devrandom代表的文件是否存在,若是则执行action-if-found,否则执行action-if-not-found。

      该宏的实现代码在/usr/share/autoconf/autoconf/general.m4 ,line 2764

      这段代码中间的一大段,是关于cache变量的,目的是为了加速查找结果(详见https://www.gnu.org/software/autoconf/manual/autoconf-2.64/html_node/Cache-Variable-Names.html#Cache-Variable-Names

注:若要启用cache变量,需要在执行configure命令时传递 -C或者--config-cache选项,此时可在configure同级目录下发现config.cache文件,用于存放所有的cache变量,cache变量在内存中为shell变量,当configure启动时,AC_INIT会调用AC_CACHE_LOAD从config.cache读入到shell变量里。当configure退出时,会调用AC_CHECK_FILE存放到config.cache文件里)。cache变量名必须包含”_cv_”,意即cache value,若缺了它的话,就无法被cache了。

      这段宏的大致解释如下(假设调用场景就是bind/bind-9.8.4-P2/configure.in里的line1087:AC_CHECK_FILE(/dev/random, AC_DEFINE_UNQUOTED(PATH_RANDOMDEV,"$devrandom"),):

AC_DEFUN([AC_CHECK_FILE],

[AC_DIAGNOSE([cross],

     [cannot check for file existence when cross compiling])dnl #打印一些信息

AS_VAR_PUSHDEF([ac_File], [ac_cv_file_$1])dnl #定义一个临时宏ac_File,其展开结果是ac_cv_file__dev_random

AC_CACHE_CHECK([for $1], [ac_File],  #查找 是否有ac_cv_file__dev_random这个cache变量

[test "$cross_compiling" = yes &&    #若无则检查$cross_compiling是否为yes

  AC_MSG_ERROR([cannot check for file existence when cross compiling]) #是则显示cannot check for...,然后直接退出;

if test -r "$1"; then #否则执行test -r"$1" 测试/dev/random是否可读

  AS_VAR_SET([ac_File], [yes]) #是则设置cache变量ac_cv_file__dev_random=yes

Else

  AS_VAR_SET([ac_File], [no]) #否则设置cache变量ac_cv_file__dev_random=no

fi])

AS_VAR_IF([ac_File], [yes], [$2], [$3]) #如果cache变量ac_cv_file__dev_random=yes,则执行AC_DEFINE_UNQUOTED(PATH_RANDOMDEV,"$devrandom")

AS_VAR_POPDEF([ac_File])dnl #取消临时宏ac_File

])# AC_CHECK_FILE
      由此可知, AC_CHECK_FILE当找不到 ac_cv_file__dev_random这个cache变量时,会先判断当前是否为交叉编译,是则显示cannot check for file existence when cross compiling,然后直接退出。

      那么问题来了:为什么当AC_CHECK_FILE遇到交叉编译的情况,会有这样的行为特征呢?官网的解释是:

Be aware that, like most Autoconf macros, they test a feature of the host machine, and therefore, they die when cross-compiling.

      意思是说:AC_CHECK_FILE仅是用于检查宿主机(而不是目标机)上的文件是否存在。所以当遇到交叉编译的情况,它就没辙了!

      想来这个解释也有道理,既然configure是运行在宿主机上的,那当然无法去检查目标机上的文件了。但这样一来,又回到了问题的原点:为什么dhcp的configure要检查/dev/random这个文件?我推测应该是由于最终编译出来的程序需要使用到/dev/random?(不然岂不是瞎折腾么?)

      如果确实如此的话,那只要目标机上存在/dev/random(通过”ls /dev |grep random”查下来也确实存在),那即使跳过这个检查,应该也没影响。

      由此,进一步的问题就是:怎样让configure跳过这个检查?

      解决办法是:只要强制把ac_cv_file__dev_random这个cache变量设置为yes即可,具体来说,有两个办法:

      办法1)按照视频的做法,修改bind/Makefile:

                Line55: ./configure  --host=arm-linux  ac_cv_file__dev_random=yes

      办法2)可能通用性稍好一些

      既然ac_cv_file__dev_random是cache 变量,而且./configure.ac和bind/bind-9.8.4-P2/configure.in都访问了这个变量,那这两个文件之间是不是能用某种机制来共享这个变量呢?答案是肯定的。在autoconf的官方网站上(https://www.gnu.org/software/autoconf/manual/autoconf-2.64/html_node/Cache-Files.html#Cache-Files)可以查到在 7.4.2 Cache Files里,关于cache files,有这么一段话:

When configure calls configure scripts in subdirectories, it uses the --cache-file argument so that they share the same cache。

也就是说,当父目录中的configure调用子目录中的configure时,前者可以通过传递给后者--cache-file=xxx来使后者共享cache

      由此,对于本文开头所述的configure报错的问题,第2种解决办法是:

Step1)在执行根目录下的configure时,加入-C 选项:

./configure  --host=arm-linux  ac_cv_file__dev_random=yes -C

Step2)修改bind/Makefile:

Line55: ./configure  --host=arm-linux --disable-kqueue --cache-file=../../config.cache

四、后记

      关于autoconf,如果要深究的话,又是一个大坑。不过对于本项目来说,只要求能把dhcp移植到开发板上,并且能跑起来即可,并不需要从头开始写一个dhcp。所以,暂时只需要对autoconf了解个大概就行了。本文可当作一个路标,以使在今后前行的路上遇到类似坑时,不至于懵圈。

五、参考资料

1)韦东山 《嵌入式linux视频教程_三期项目实战之USB摄像头监控》

2)GNU autoconf 官网手册(https://www.gnu.org/software/autoconf/manual

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