在Ubuntu-12.04环境下使用新的Rust开发工具

在老旧的系统环境下使用Rust开发工具

笔者的一台硬件资源紧张的旧电脑安装了Ubuntu-12.04，希望在其上运行比较新的Rust开发工具，但却发现其因glibc较老，不能正常运行cargo工具，结果如下：

yejq@UNIX:~$ uname -a
Linux UNIX 3.13.0-32-generic #57~precise1-Ubuntu SMP Tue Jul 15 03:51:20 UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
yejq@UNIX:~$ lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID:	Ubuntu
Description:	Ubuntu 12.04.5 LTS
Release:	12.04
Codename:	precise
yejq@UNIX:~$ cargo new --bin hello
cargo: /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6: version `GLIBC_2.17' not found (required by cargo)

如上，cargo可执行文件对glibc最低版本要求是GLIBC_2.17，而Ubuntu-12.04系统的glibc版本较低，因此不能正常运行。一种可行的解决方法是使用docker容量在Ubuntu-12.04系统下使用新的Rust开发工具；但限于笔者对docker了解程度比较浅，并没有尝试该方法。笔者想到的方法也比较简单直接（此前的博客对该方法有相关的说明）：在Ubuntu-12.04系统上安装Ubuntu-22.04系统的glibc动态库（不替换原先的glibc库）,之后修改Rust开发工具的可执行文件，强制其依赖新的glibc库。

在Ubuntu-22.04下载并解压新的glibc动态库

首先，笔者需要另一台安装了较新版本Ubuntu的系统环境（Ubuntu-22.04），使用apt-get download命令下载四个相关的deb软件包：

yejq@ubuntu:~/x64_libs$ apt-get download libc6
Get:1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu jammy-updates/main amd64 libc6 amd64 2.35-0ubuntu3.6 [3,236 kB]
Fetched 3,236 kB in 1s (2,870 kB/s)
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ apt-get download libgcc-s1
Get:1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu jammy-updates/main amd64 libgcc-s1 amd64 12.3.0-1ubuntu1~22.04 [53.9 kB]
Fetched 53.9 kB in 0s (123 kB/s)     
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ apt-get download libstdc++6
Get:1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu jammy-updates/main amd64 libstdc++6 amd64 12.3.0-1ubuntu1~22.04 [699 kB]
Fetched 699 kB in 1s (1,158 kB/s)  
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ apt-get download zlib1g
Get:1 https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu jammy-updates/main amd64 zlib1g amd64 1:1.2.11.dfsg-2ubuntu9.2 [58.4 kB]
Fetched 58.4 kB in 0s (145 kB/s)  
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ ls -lh *.deb
-rw-r--r-- 1 yejq yejq 3.1M Jan 10 20:40 libc6_2.35-0ubuntu3.6_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 yejq yejq  53K Jun 29  2023 libgcc-s1_12.3.0-1ubuntu1~22.04_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 yejq yejq 683K Jun 29  2023 libstdc++6_12.3.0-1ubuntu1~22.04_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 yejq yejq  58K Oct 18  2022 zlib1g_1%3a1.2.11.dfsg-2ubuntu9.2_amd64.deb

之后再手动解压这四个软件包，其中包含了我们要在Ubuntu-12.04系统中安装的动态库。以libgcc-s1软件包为例，下面是解压的操作：

yejq@ubuntu:~/x64_libs$ ls -lh libgcc-s1_12.3.0-1ubuntu1~22.04_amd64.deb
-rw-r--r-- 1 yejq yejq 53K Jun 29  2023 libgcc-s1_12.3.0-1ubuntu1~22.04_amd64.deb
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ ar x libgcc-s1_12.3.0-1ubuntu1~22.04_amd64.deb
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ ls -lh control.tar.zst data.tar.zst debian-binary
-rw-r--r-- 1 yejq yejq 1.7K Feb 17 20:15 control.tar.zst
-rw-r--r-- 1 yejq yejq  51K Feb 17 20:15 data.tar.zst
-rw-r--r-- 1 yejq yejq    4 Feb 17 20:15 debian-binary
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ tar -axf data.tar.zst
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ find ./lib
./lib
./lib/x86_64-linux-gnu
./lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ mkdir -p lib64
yejq@ubuntu:~/x64_libs$ mv ./lib/x86_64-linux-gnu/* ./lib64/

如上，使用ar x命令解压deb包可以获得三个文件：control.tar.zst/data.tar.zst/debian-binary；之后再次解压data.tar.zst，可得到./lib文件夹，其中包含了我们想要的动态库。对另外三个deb需要重复这个解压的操作。最后将所有的动态库全部都集中到./lib64文件夹下，复制到Ubuntu-12.04系统中（注意软链接的复制）。笔者得到的lib64文件夹中的内容有（多了一些ncurses的库）：

yejq@ubuntu:~/x64_libs$ ls ./lib64
audit                   libmenu.so.6.3      libpthread.so.0
gconv                   libm.so.6           libresolv.so.2
ld-linux-x86-64.so.2    libmvec.so.1        librt.so.1
libanl.so.1             libncurses.so.6     libstdc++.so.6
libBrokenLocale.so.1    libncurses.so.6.3   libstdc++.so.6.0.30
libc_malloc_debug.so.0  libnsl.so.1         libthread_db.so.1
libc.so.6               libnss_compat.so.2  libtic.so.6
libdl.so.2              libnss_dns.so.2     libtic.so.6.3
libform.so.6            libnss_files.so.2   libtinfo.so.6
libform.so.6.3          libnss_hesiod.so.2  libtinfo.so.6.3
libgcc_s.so.1           libpanel.so.6       libutil.so.1
libmemusage.so          libpanel.so.6.3     libz.so.1
libmenu.so.6            libpcprofile.so     libz.so.1.2.11

在Ubuntu-12.04系统上修改新的glibc

笔者在Ubuntu-12.04系统下创建了/home/user/x64_libs文件夹，并将lib64文件夹复制到该目录。之后笔者通过modify.sh脚本，直接修改了lib64中的动态库：

root@UNIX:/home/user/x64_libs# ls
lib64  modify.sh
root@UNIX:/home/user/x64_libs# ./modify.sh
xxd -g 26 -l 26 -s 11712 lib64/gconv/gconv-modules.cache
INFO: processing [lib64/gconv/gconv-modules.cache], (/usr/lib/x86_64-linux-gnu/) replaced 1 time(s).
xxd -g 26 -l 26 -s 180311 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
xxd -g 26 -l 26 -s 182135 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
INFO: processing [lib64/ld-linux-x86-64.so.2], (/usr/lib/x86_64-linux-gnu/) replaced 2 time(s).
xxd -g 26 -l 26 -s 1951808 lib64/libc.so.6
xxd -g 26 -l 26 -s 1953808 lib64/libc.so.6
INFO: processing [lib64/libc.so.6], (/usr/lib/x86_64-linux-gnu/) replaced 2 time(s).
xxd -g 16 -l 16 -s 188955 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
xxd -g 16 -l 16 -s 204139 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
INFO: processing [lib64/ld-linux-x86-64.so.2], (/etc/ld.so.cache) replaced 2 time(s).
xxd -g 22 -l 22 -s 180288 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
xxd -g 22 -l 22 -s 182112 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
INFO: processing [lib64/ld-linux-x86-64.so.2], (/lib/x86_64-linux-gnu/) replaced 2 time(s).
xxd -g 9 -l 9 -s 180344 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
xxd -g 9 -l 9 -s 182168 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
INFO: processing [lib64/ld-linux-x86-64.so.2], (/usr/lib/) replaced 2 time(s).
xxd -g 5 -l 5 -s 26613 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
xxd -g 5 -l 5 -s 44617 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
xxd -g 5 -l 5 -s 180338 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
xxd -g 5 -l 5 -s 182162 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
INFO: processing [lib64/ld-linux-x86-64.so.2], (/lib/) replaced 4 time(s).
xxd -g 27 -l 27 -s 189539 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
xxd -g 27 -l 27 -s 205047 lib64/ld-linux-x86-64.so.2
INFO: processing [lib64/ld-linux-x86-64.so.2], (/lib64/ld-linux-x86-64.so.2) replaced 2 time(s).
xxd -g 27 -l 27 -s 1982000 lib64/libc.so.6
INFO: processing [lib64/libc.so.6], (/lib64/ld-linux-x86-64.so.2) replaced 1 time(s).
`/lib64/ld-linux-x86-64.so.y' -> `/home/user/x64_libs/lib64/ld-linux-x86-64.so.2'

脚本modify.sh调用了笔者编写的一个简单的hed工具，用于批量替换二进制文件中的字符串或二进制数据（有需要可以联系笔者），该脚本的内容如下：

root@UNIX:/home/user/x64_libs# cat modify.sh 
#!/bin/bash

REPSTR='/home/user/x64_libs/lib64/'
OLDSTR='/usr/lib/x86_64-linux-gnu/'

if [ $UID -ne 0 ] ; then
	echo "Error, run again as root." 1>&2
	exit 1
fi

hed 'lib64/gconv/gconv-modules.cache' \
	'lib64/ld-linux-x86-64.so.2' \
	'lib64/libc.so.6' -s \
	"${OLDSTR}" "${REPSTR}"
sync ; sleep 1

# /lib/
# /usr/lib/
# /lib/x86_64-linux-gnu/
hed 'lib64/ld-linux-x86-64.so.2' -s \
	'/etc/ld.so.cache' \
	'/etc/ld.so.cachy' \
	'/lib/x86_64-linux-gnu/' \
	'/NON/x86_64-linux-gnu/' \
	'/usr/lib/' \
	'/usr/NON/' \
	'/lib/' \
	'/NON/'

sync ; sleep 1
hed 'lib64/ld-linux-x86-64.so.2' \
	'lib64/libc.so.6' -s \
	'/lib64/ld-linux-x86-64.so.2' \
	'/lib64/ld-linux-x86-64.so.y'

ln -sv "$(readlink -f ./lib64/ld-linux-x86-64.so.2)" \
	'/lib64/ld-linux-x86-64.so.y'

sync

该操作完成后，接下来就需要修改Rust开发工具了。

修改安装于Ubuntu-12.04系统上的Rust工具链

笔者将Rust开发工具链安装到了/opt/rust-lang路径下（可参考笔者之前的相关博客）；实际上，这个工具链是在Ubuntu-22.04下安装的，之后笔者将其打包复制到了Ubuntu-12.04系统中。执行以下命令，可以批量替换/opt/rust-lang路径下的可执行文件使用的动态链接器（从而强制其使用在Ubuntu-22.04系统下载的新的glibc动态库）：

root@UNIX:/opt/rust-lang# find ./ -type f -print0 | xargs -0 -i hed {} -s /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 /lib64/ld-linux-x86-64.so.y

以上命令执行完成后，就可以在Ubuntu-12.04系统中正常使用新版本的Rust开发工具了：

yejq@UNIX:~$ cargo --version
cargo 1.72.1 (103a7ff2e 2023-08-15)
yejq@UNIX:~$ cargo new --bin hello
     Created binary (application) `hello` package
yejq@UNIX:~$ cd hello/
yejq@UNIX:~/hello$ ls
Cargo.toml  src
yejq@UNIX:~/hello$ cargo build --release -j1
   Compiling hello v0.1.0 (/home/yejq/hello)
    Finished release [optimized] target(s) in 1.00s
yejq@UNIX:~/hello$ ./target/release/hello 
Hello, world!

这种方法虽然可行，但仍存在一个问题：Ubuntu-12.04系统安装的gcc版本太老了，它作为Rust在编译构建时的链接器，可能会存在链接失败的问题。不过针对这个潜在的问题，我们仍有解决方案：从此处下载新版本的gcc编译器，通过TARGET_CC这一与Rust编译链接相关的环境变量强制其使用新版本的gcc作为链接器；这里笔者就不展开了。

总结

这种修改、替换应用使用的动态链接器（从而间接指定使用的glibc动态库）的方法，可以方便地为老系统安装一些新的应用。在一些工作环境受限的条件下（如不能安装新的系统作为开发环境），能够让我们不受过多的限制，不影响我们对开发工具的选择。