dotnet core 在 MIPS64 下的移值進度

本文仍處於修訂中

寫在開始前

咱們的主要業務基於 dotnet core 2.x 與 3.1 完成，目前 dotnet core 3.1 支持的 CPU 架構列表中還不包含龍芯，且在 gitlab issue 中表示官方當前沒有對 MIPS 的支持計劃。

官方支持的具體操做系統與 CPU 架構列表見 [Download .NET Core 3.1](https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet-core/3.1

6月下旬，龍芯團隊宣佈在 dotnet/coreclr 基礎上完成了MIPS64 的移植工做 Open-sourcing CoreCLR MIPS64 Port #38069，計劃實現 3.x 版本並貢獻到上游 dotnet/runtime。

按照相關 issue 裏的指引，這裏對移值倉庫進行了編譯和一些測試。

具體的進度

做爲下游開發者，想知道距離生產環境使用還有多遠，必須先說起 dotnet core 應用程序的發佈/部署方式

1. dotnet core 支持兩種方式的發佈/部署

• 獨立應用(self-contained)
• 依賴於運行時(runtime-dependent)

前者包含可執行文件(exe)，沒法跨平臺；後者生成了跨平臺的二進制文件(dll)，須要運行環境預先安裝好運行時。關於部署策略的詳細信息，能夠參考.NET Core application publishing overview。

發佈獨立應用須要針對特定操做系統及 CPU 架構編譯幷包含相應運行時，實際開發中咱們以依賴於運行時的方式交付，配合預先準備的包含運行時(runtime)的 docker 鏡像完成部署。

微軟官方 aspnet core 示例中的 Dockerfile

# ... 
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/runtime:3.1
WORKDIR /app
COPY --from=build /app .
ENTRYPOINT ["dotnet"，"dotnetapp.dll"]

2. dotnet core 的組成部分

做爲編譯型語言，和 Java 源代碼被 javac 編譯爲字節碼再交由 JVM 運行同樣，csharp/vb.net 等源代碼被編譯爲內容主要是 IL(中間語言，平臺無關)的 Windows PE 文件(可用於全部操做系統)，而後交由 CLR 運行。

dotnet core 由如下若干部分組成：

• 運行時與框架庫，包含 .NET Core Runtime 與 ASP.NET Core Runtime，平臺特定
• SDK 和編譯器：開發相關
• dotnet 命令：啓動 dotnet 應用及做爲交互式工具鏈

mono，unity3d 都是運行時實現，在此略說起

由前文的 Dockerfile 能夠看到，依賴於運行時的 dotnet core 應用經過 dotnet xxxx.dll 運行，這裏有若干層意義：

1. dotnet 提供了 Host(宿主/主機)能力，由於依賴於運行時(runtime-dependent)的 dotnet core 應用並非可執行文件，須要相似 JVM 的機制運行起來
2. dotnet 以交互式命令將 runtime 與 sdk 集合在一塊兒，成爲完整的工具鏈

而 dotnet/coreclr 編譯結果並不包含可執行的 dotnet 命令，運行/測試已發佈的 dotnet core 應用有如下選擇

• 編寫本機/原生代碼，參考 Write a custom .NET Core host to control the .NET runtime from your native code。
• 使用編譯獲得的 corerun，參考 Using CoreRun To Run .NET Core Application。

當前的交付/部署體驗都是經過 dotnet 命令進行的，獲取該命令須要更多的工做，接下來是龍芯團隊的移值工做的說明。

龍芯團隊的工做

龍芯團隊的工做在 19 年 7 月份開始，當時的 dotnet core源碼結構、功能與如今的變動以下表。

原倉庫	移值倉庫	功能	釋出	變動
dotnet/coreclr	gsvm/coreclr	運行時源碼		合併入 dotnet/runtime
dotnet/corefx	gsvm/corefx	標準庫源碼	2020/7/7	合併入 dotnet/runtime
dotnet/core-setup	gsvm/core-setup	編譯倉庫	2020/7/7	合併入 dotnet/runtime
dotnet/cli		命令行工具鏈源碼		合併入 dotnet/sdk

dotnet/core-setup 比較特殊，它是用來用來編譯 runtime，類庫和宿主程序的倉庫，注意直到這一步 dotnet 命令才終於可用。

本地編譯 gsvm/coreclr

龍芯團隊首份釋出的源碼是 dotnet/coreclr。按照社區的溝通記錄，因爲依賴複雜，建議基於 docker 進行編譯

git clone https://github.com/gsvm/coreclr.git
cd coreclr
docker run --rm -v $(pwd):/coreclr -w /coreclr aoqi/dotnet-buildtools:loongson3a-loongnix-1.0-llvm8ld ./build.sh -skiptests -ignorewarnings release

注意使用docker manifest inspect可知，鏡像 aoqi/dotnet-buildtools:loongson3a-loongnix-1.0-llvm8ld 僅適用於龍芯操做系統，更多內容請參考 龍芯3A4000 開發機編譯CoreCLR 環境 #6

做者使用的服務器使用 uname -p 輸出的是 mips64el 而不是 mips64，前者包含了字節序信息，會致使 gsvm/coreclr 中相關腳本對 CPU 架構的斷言失敗，被相關人士認爲違反了分發版本的命名規則，因此後續使用了交叉編譯。

交叉編譯 gsvm/coreclr

若是手邊已經有 x64 服務器，基於 docker 進行交叉編譯也是不錯的選擇，咱們能夠將編譯結果 scp/rsync 到龍芯服務器。

docker run --rm -v $(pwd):/coreclr -w /coreclr -e ROOTFS_DIR=/crossrootfs/mips64el aoqi/dotnet-buildtools:x86_64-ubuntu-16.04-c103199-20180628134544-upstream-cross-mips64el ./build.sh release ignorewarnings mips64 cross skipcrossgen

編譯耗時很少，但連接步驟須要使用大量的內存，做者最初使用了一臺騰迅雲低配主機都在進度 87% 時失敗，更換使用一臺更高配置服務器後編譯成功，相關討論可見於 cross compile failed ...

交叉編譯 gsvm/corefx

7月7日龍芯團隊釋出了 dotnet/corefx 和 dotnet/core-setup 倉庫，編譯方法以下，參考 cross-building.md。

git clone https://github.com/gsvm/corefx.git
cd corefx
docker run --rm -v $(pwd):/corefx -w /corefx -e ROOTFS_DIR=/crossrootfs/mips64el aoqi/dotnet-buildtools:x86_64-ubuntu-16.04-c103199-20180628134544-upstream-cross-mips64el-corefx ./src/Native/build-native.sh mips64 debug cross ignorewarnings cmakeargs -DOBJCOPY=/usr/lib/llvm-6.0/bin/llvm-objcopy

本地編譯

docker run --rm -v $(pwd):/corefx -w /corefx -e ROOTFS_DIR=/crossrootfs/mips64el_loongnix aoqi/dotnet-buildtools:x86_64-ubuntu-16.04-c103199-20180628134544-upstream-cross-mips64el-corefx ./src/Native/build-native.sh mips64 debug cross ignorewarnings cmakeargs -DOBJCOPY=/usr/lib/llvm-6.0/bin/llvm-objcopy

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