2022.05.29

静态链接，以qemu为例

太长不看

实现了qemu静态链接，无任何动态链接库的依赖。采用了两个版本的qemu，当前版本Nix的qemu（nix 21.11, qemu 6.1.1）和qemu3.1.0这两个版本。
nix脚本：pkgs_qemu_static.nix

pkgsStatic及其源代码

Nixpkgs含有pkgsStatic软件包，但是大多软件无法直接使用。需要进行手动修复。

pkgsStatic加载过程的源码

pkgs/top-level/stage.nix 将crossSystem设置为static且abi为musl。之所以用Musl是因为，

Currently uses Musl on Linux (couldn’t get static glibc to work).

其代码大致的如下，
```
pkgsStatic = nixpkgsFun {
  crossSystem = {
    isStatic = true;
    parsed = stdenv.hostPlatform.parsed // {
      abi = musl;
};};};
```
- nixpkgsFun = newArgs: import pkgs/top-level/default.nix (...)
  - pkgs/top-level/default.nix: stdenvStages {..., crossSystem, ...}
    - pkgs/stdenv/default.nix: stagesCross
      - pkgs/stdenv/cross/default.nix: stdenvAdapters.makeStatic
        
        pkgs/stdenv/adapters.nix: makeStatic
        
        makeStaticLibraries
        
        添加configureFlags "--enable-static" "--disable-shared"
        
        添加cmakeFlags "-DBUILD_SHARED_LIBS:BOOL=OFF"
        
        添加mesonFlags "-Ddefault_library=static"
        
        makeStaticBinaries
        
        添加NIX_CFLAGS_LINK "-static"
        
        添加configureFlags "--disable-shared"

TODO: 读懂makeStaticLibraries和makeStaticBinaries。

基本思路

对于当前版本的qemu，使用pkgsStatic.qemu ，挨个修复编译报错即可。

对于历史版本的qemu，以3.1.0为例，编译方式已和现在有区别，比如之前完全是configure, make，而现在引入了meson。初步设想两种方案，

嫁接老版本nixpkgs到当前版本将qemu-3.1.0对应的nixpkgs嫁接到当前的nixpkgs
改造新版本nixpkgs以适应老版本通过overlay,override方法修改当前nixpkgs的qemu的nix表达式

我采用的第一种办法，将老版本nixpkgs嫁接到当前版本nixpkgs。使用lazamar.co.uk/nix-versions 查询支持qemu-3.1.0的nixpkgs版本。引入qemu-3.1.0的示例代码如下，详细见pkgs_qemu_static.nix

# get old nixpkgs which contains qemu-3.1.0
oldNixpkgsSrc = builtins.fetchTarball {...}
qemu31 = pkgs.callPackage (
  oldNixpkgsSrc + "/pkgs/applications/virtualization/qemu/default.nix"
) {...}

然后挨个修复编译报错即可。

调试手段

还原构建环境

# 保留构建失败的现场
nix-build pkgs_qemu_static.nix -K

进入现场包含env-vars文件和失败时的源码文件夹。恢复环境，

. ./env-vars
. $stdenv/setup

查看依赖树

nix-store --query --tree <xxx.drv>

结果

目前仅需要命令行的qemu，因此为了省事，我去掉了声音和图像支持。

注：在NixOS 21.11上和在ubuntu 22配合nix上编译出来的qemu二进制文件一模一样。

xieby1@yoga14s:~
$ pkgs_qemu_static.nix 
/nix/store/gs6plgyc0jr9i5qams0ifksijnq9hkq2-qemu-static-x86_64-unknown-linux-musl-6.1.1
/nix/store/lm9kl1nm7bs4hy6l4qng03k4srx1x28n-qemu-3.1.0-x86_64-unknown-linux-musl
xieby1@yoga14s:~
$ ldd result/bin/qemu-system-x86_64 
	not a dynamic executable
xieby1@yoga14s:~
$ result/bin/qemu-system-x86_64 --version
QEMU emulator version 6.1.1
Copyright (c) 2003-2021 Fabrice Bellard and the QEMU Project developers
xieby1@yoga14s:~
$ ldd result-2/bin/qemu-system-x86_64 
	not a dynamic executable
xieby1@yoga14s:~
$ result-2/bin/qemu-system-x86_64  --version
QEMU emulator version 3.1.0
Copyright (c) 2003-2018 Fabrice Bellard and the QEMU Project developers

Xieby1's Nix/NixOS Config