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移植概述

移植过程本身非常简单：

• 清理代码和头文件，并删除与体系结构相关的部分和非标准做法。
• 编译代码，并修正在编译过程中发现的问题。
• 如果需要，则修正段故障及未对齐的访问。
• 重新编译代码，如果需要，则重复上面的过程。

移植指导

移植 Solaris 应用程序至少需要两个平台：一个源平台和一个（或多个）Linux 目标平台。在将应用程序移植到 Linux 目标平台上运行时，您应该考虑很多因素：

• 要移植到哪个 Linux 目标平台？举例来说，有很多种硬件平台都支持 Linux，而字节顺序是以目标系统（如大尾数和小尾数）为基础来决定的。要使用哪个 Linux 分发版和内核版本？（Red Hat、TurboLinux、Caldera、SuSE，还是其它的？）
• Linux 目标平台必须支持所有硬件需求吗？举例来说，是否要依赖第三方网卡？您是否需要支持网络和存储需求？
• Linux 目标平台上是否具备所有所需的第三方包（如类库）、中间件软件、应用程序服务器工具以及应用程序开发工具？目标平台是否支持这些产品的相同（或兼容）版本？
• 在移植到目标平台的过程中是否要作出某些改变？举例来说，应用程序是否要改为使用其它数据库系统？
• 32 位的 Solaris 应用程序是否需要移植到 64 位的 Linux 平台上？
• Solaris 应用程序是否利用亲和处理器集？Solaris 有内核 hook（一种库）和用于将进程分配到特定处理器集的命令行工具。而 Linux 中没有与此相当的东西。
• 是否需要单独的公共源代码库？举例来说，您是否需要支持多个平台？
• 理解应用程序体系结构将使移植过程容易一些。举例来说，它是客户机／服务器模型还是 n 层应用程序组件？您需要决定先移植哪个软件组件。

如果只有硬件和操作系统被改变了，那么您进行的就是真正的移植。您可以使用不同的方法来实现目标。下面的选项描述了移植方法的两个步骤：

• 选项 A：因为 Sparc 平台也支持 Linux，所以被修改的代码可以在移植到 Linux 目标平台上之前在 Sparc 平台上测试和执行。您可以从 Sun 免费获得一套全面的用于 Solaris 操作环境的软件，它们在 Linux 和 Solaris 环境中都能够提供互操作性和通用性。

  Sun 的开发工具使创建兼容的源代码更容易，并有助于迁移极为重要的实用程序代码以避免重写，还可以减少安装时间。这个选项可以帮助 Linux 经验有限的开发者将 Solaris 源代码移植到 Linux 目标平台上。下面的 Web 站点提供了 Solaris GNU 工具：

  http://www.sun.com/solaris/freeware.html

  http://www.sunfreeware.com

  在构建和测试了被移植的代码之后，您就可以遵循下一个选项来将代码移植到 Linux 目标平台了。

• 选项 B：将代码移植到 Linux 目标平台。将测试结果与 Solaris 平台作比较，以验证操作是否正确。修改过的代码必须是与尾数无关的，或者必须使用条件编译以支持小尾数平台。

要开始移植，请仔细检查 Solaris 源代码，并测试这些代码以保证其运行无误。检查过程应该包括完整的编译、重构建以及测试周期。大多数情况下，代码在 Linux 目标系统上会出错，因为最初的源代码树中安装了有错误的软件更新。因此，除非您亲自测试过代码，否则不能轻信在移植时通常会听到的断言（“它在源系统上没有问题！”）。

下面的参考资料也有助于您进行 Linux 移植：

• 由 Malcom Zung 和 Brian Thomas 撰写的 Solaris 移植指导文章，它位于：
  ibm.com/developerworks/library/l-solar/
• Red Hat 的 Solaris-to-Linux Porting Guide是一份对移植信息的很好的总结，它位于：
  http://www.redhat.com/devnet/whitepapers/solaris_port/book1.html
• 关于 zSeries 平台的文章 Porting Unix applications to Linux，它位于：
  ibm.com/servers/eserver/zseries/library/techpapers/gm130115.html

移植过程

下面的建议不是将 Solaris 应用程序移植到 Linux 环境的唯一方法。您可以运用自己的移植经验来建立自己的移植方法。

选择移植开发平台

Sparc 平台：这种方法能够让 Solaris 开发者轻松地实现迁移，将 Linux 应用程序移植到其它目标平台上。因为 Sun 提供了公共库和构建环境，从而将开发在 Linux 和 Solaris 操作环境上兼容的源代码的过程流水线化，所以第一步是修改 Solaris 平台上的移植代码。这些工具包括下面的使用指南：

• 如何识别出 C/C++ 源代码中可能出现的库调用区别。
• 如何转换 shell 脚本。
• 如何在 Solaris 下重新创建 Linux 系统配置数据。要了解更多信息，请参阅：
  http://www.sun.com/software/linux/compatibility/ultralinux/

在 Solaris 平台上测试和构建了 Linux 应用程序之后，您就可以移植到 Linux 目标平台上了。这种方法有下面几个优势：

• 它使改变之处减到最少，从而让这些改变更容易理解，更容易管理，也更容易推广。
• 它使移植过程中产生的新问题的数目减到最少。
• 每一处改变都修正了某个已知的问题。

Linux 目标平台：经验丰富的 Linux 开发者可以在 Linux 目标平台上修改要移植的代码。您需要确保安装了正确版本的库和编译器，如 gcc、tcl/tk、glib、GNOME 和 KDE。

使用 grep 命令

在确定移植开发平台之后，您需要搜索下面内容，它们可能会导致源代码中出现移植问题：

• 正则表达式
• printf、sprintf、scanf 和 sscanf 例程的宏
• 可能改变数据排列的结构和联合
• #else .... #endif 语句
• 系统头文件（如 limits.h、types.h 等等）

搜索了可能产生的问题之后，您需要决定是否希望保留单独的源代码库，以支持多平台（Solaris、Linux 及其它平台）。

找出潜在的问题

在使用 grep 命令之后，您还需要检查是否存在低效率或不可移植的代码。下面的列表可以帮助您找出移植问题：

• 找出源代码和库中不兼容的地方。
• 实行比编译器所用的更严格的类型检查规则。
• 找出潜在的与变量有关的问题。
• 找出潜在的与函数有关的问题。
• 找出与流程控制有关的问题。
• 找出可能产生错误或降低效率的合法构造。
• 找出未使用的变量和函数声明。
• 找出有可能不可移植的代码。

使用移植工具

下面的工具已经可供使用，或者已在开发之中：

• 移植管理器（Porting Manager）是一个 Perl 脚本，它接受源代码树作为输入。它扫描 C/C++ 代码以找出仅用于 Solaris 的 API，并将它们标记出来。它还提供了文档，描述如何将 Solaris API 移植为 Linux 上与其相当的 API。扫描过程是基于表的（工具提供了要检查的 API 的表以及标记）。它将生成工具要检查的 API 的列表。它还会检查头文件和某些编译指示（pragma）。移植管理器有一个 GUI 前端，而且因为它是用 Perl 编写的，所以能够同时在 Solaris 和 Linux 上运行，估计在 Perl 运行的任何平台上都能够运行。
• developerWorks Solaris-to-Linux 移植工具是一种 Web 应用程序，它检查 Solaris 应用程序使用的 API 在 Linux 上的兼容性如何。下面的 Web 站点提供对该 Web 应用程序工具的访问：

  ibm.com/developerworks/linux/tools/l-solar.html

• MigraTEC 移植套装由 MigraTEC 开发，这家公司专门开发在平台之间迁移应用程序的工具。该移植套装包括 Migration WorkBench，它提供了一个完整的从 Solaris 到 Linux 的 API 映射：

  http://www.migratec.com/MigraTEC/migration_suite.htm

修正编译时找出的问题

通常，要重复好几次才能够编译出没有问题的代码。请确保使用了 -Wall 选项，以捕获所有警告消息。

测试和调试程序

您可以使用 gdb 工具来调试修改过的代码。要了解更多关于 gdb 的信息，请参阅 GNU gdb 调试程序。

比较 Linux 与 Solaris

这一部分将讨论目录、文件系统、信号、尾数问题、系统派生的数据类型以及绝对地址。

目录

Linux 目录的结构是标准化的。每个目录都有定义精确的任务。典型的 Solaris 和 Linux 安装将创建如下表所示的目录：

文件系统

Linux 可以使用几种类型的文件系统。每种文件系统都有自己的格式和一组特征（如文件名长度、文件大小的最大值等等）。Linux 还支持几种第三方文件系统类型，如 MS-DOS 文件系统。下面的表列出了 Linux 可以使用的各种文件系统类型：

最常用的文件系统类型是 Second Extended Filesystem，或者说 ext2fs。ext2fs 是最有效、最灵活的一种文件系统；它允许文件名长达 256 个字符，文件系统大小最多可以达到四千兆字节。您还可以将 ext2fs 升级为 ext3fs。您可以在 /proc/filesystem 目录的文件中找到您的内核目前支持哪些文件系统。

字节顺序问题

SPARC 体系结构是big endian（BE）的，它具有向前的字节顺序。第 0 位是最不重要的位，而第 0 字节是最重要的字节。请注意，在从 Solaris 向 pSeries 或 IBM eServer zSeries 移植时，字节顺序问题并不会产生影响，因为它们都是 BE 平台。Intel x86 体系结构是little endian（LE），所以第 0 字节是最不重要的字节（LSB）。图 1 说明了 BE 和 LE 表达方式的字节顺序：

图 1. 大尾数和小尾数地址

数据类型不匹配

当把 4 字节的整数当作整数数据类型的数据元素对待时，LE 和 BE 则按相反方向查看整数中的各个位和字节。

int a=0x11121314;
char b, *ptr;
ptr= (char *) &a;	     // pointer 
        ptr points to 
        a
b= ptr[1];		     // 
        b is 0x13 in LE and 0x12 in BE

      

使用与尾数无关的解决方案可以解决 LE 和 BE 之间的字节顺序问题。

#define INTB16TO23(a) ((a>>16) & 0xff)
b= INTB16TO23(a);		// 
        b is 0x12 in BE and LE

      

网络通信

如果要在 BE 和 LE 系统之间转移多字节值的数据，那么我们要做的就只是提供交换字节的代码。对于网络通信来说，象 htons() 和 ntohs() 这样的函数也用来将端口号转换为网络字节顺序。

常用的尾数解决方案指南

• 使用与尾数无关的解决方案来解决数据类型不匹配问题。
• 使用宏和指令。

  要使代码能够移植，您可以使用如下的宏和条件编译指令：

  #define BIG_ENDIAN 0 #define LITTLE_ENDIAN 1 #define BYTE_ORDER BIG_ENDIAN

• 使用编译时选项。

  另一种可以实现这一点的选项是在编译命令行定义 BYTE_ORDER 的值。您可以只改变 makefile 来构建应用程序，也可以使用 GCC 编译选项来选择合适的特定于尾数的代码片段。

信号

Linux 接受四种缺省操作作为信号：忽略、停止进程、终止进程或在终止进程之后生成核心转储。Linux 支持由 System V、BSD 和 POSIX 提供的几乎每种信号，除了下面的特殊情况：

• 不支持 SIGEMT、SIGINFO 和 SIGSYS。
• SIGABRT 与 SIGIOT 相同。
• SIGIO、SIGPOLL 和 SIGURG 相同。
• SIGBUS 被定义为 SIGUNUSED。从技术角度上讲，Linux 环境中没有“总线错误”。

下面的 web 站点提供了关于 Linux 信号的更多详细信息：

http://www.linux-mag.com/2000-01/compile_01.html

http://www.linuxhq.com/guides/LPG/node138.html - SECTION001120000000000000000

注意：POSIX.1 只定义 SA_NOCLDSTOP。当移植使用信号操作的应用程序时，您可能必须修改 sa_flag 的值来获取合适的行为。

Solaris 中有 sig2str() 和 str2sig() API，它们用于在信号和字符串之间对信号名进行来回转换。因为 Linux 不支持这些 API，所以下面的代码对移植不起作用：

#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
	char signame[SIG2STR_MAX];
	
        sig2str(atoll(argv[1]), signame);
	printf("Received signal = %s /n", signame);
	return 0;
}
      

下面是修正后的用于向 Linux 进行移植的代码：

#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
	const char *str
	
        int signo_ = atoll(argv[1]);
	str = sys_siglist[signo_];
	printf ("Received signal = %s /n", str);
	return 0;
}
      

下面的表列出了 Solaris 和 Linux 操作系统中常用的信号。

系统派生的数据类型

系统派生的数据类型可以有不同的字节大小。派生的数据类型就是用 typedef 定义的派生类型，或者用已知基本类型的结构定义的类型。下面几部分将比较 Solaris 和 Linux 中最常见的系统派生的数据类型。

• 数据类型 gid_t、mode_t、pid_t 和 uid_t

  数据类型 gid_t 用来代表用户的组 ID，而 uid_t 用来代表用户 ID。数据类型 mode_t 用来表示文件的模式，而 pid_t 用来以唯一的数字标识不同的进程。

  OS	gid_t	mode_t	pid_t	uid_t
  Solaris	long	unsigned long	long	long
  Linux	unsigned int	unsigned int	int	unsigned int

• Size_t、ssize_t 和 wint_t

  数据类型 size_t 和 ssize_t 应该结合内存中对象的大小来使用，并返回字节计数或错误指示。当程序使用多字节和宽字符子例程时，就需要数据类型 wint_t 来表示宽字符代码值以及文件尾标记。

  OS	size_t	ssize_t	wint_t
  Solaris	unsigned int	int	long
  Linux	unsigned long	int	unsigned int

绝对地址

每个平台都可能使用不同的内存位置来存储程序堆栈、系统库、堆等等。因此，使用硬编码地址已经很难保证到其它系统的可移植性了。某些寻址方式还忽略高阶位，所以硬编码地址 0x80000000（高阶位是 1）将被转换为 0x00000000，这很可能是非法的，而且绝对不是您想要的。在生成地址的时候，对地址的算术运算也能使高阶位变为 1。

如果应用程序使用了导致分段冲突或其它错误的绝对地址，那么就必须改变它。/proc/<pid>/map 将展示一个活动进程如何使用它内部地址空间的存储范围。如果代码必须使用绝对地址，那么这个 map 就可以用来查找还没有被保留的地址范围。

一些应用程序开发工具

C/C++ 应用程序基础架构

C/C++ 应用程序工具的使用

Java 应用程序工具的使用

Solaris make 对 GNU make

Solaris make 对 GNU make

Solaris make 和 GNU make 都定义了相同的基本后缀集和隐式规则。下面的目标、宏和变量都是相同的：

• 目标：.DEFAULT、.IGNORE、.PRECIOUS、.SILENT 和 .SUFFIX
• 内部宏：$*、$%、$?、$<、$@、$$@、$(F) 和 $(D)
• 预定义的宏：ar、as、cc、ld、lex、lint、m2c、pc、rm -f 和 yacc
• 环境变量：MAKEFLAGS
• 变量：CC、CFLAGS、CPPFLAGS、FC、FFLAGS、LEX、LFLAGS、YACC、YFLAGS、LD 和 LDFLAGS

注意：GNU make 不完全支持 %。只有第一个 % 才会被替换。

下面是示例：

#Begin Makefile
FOO=abc def
BAR=$(FOO:%=dir1/%.o  dir1/%_cltn.o)
BAR2=$(FOO:%=dir1/%.o) $(FOO:%=dir1/%_cltn.o)

all:
@echo FOO is $(FOO)
@echo BAR is $(BAR)
@echo BAR2 is $(BAR2)

#end Makefile

在 Sun 上，make 命令将打印：

FOO is abc def
BAR is dir1/abc.o dir1/abc_cltn.o dir1/def.o dir1/def_cltn.o
BAR2 is dir1/abc.o dir1/def.o dir1/abc_cltn.o dir1/def_cltn.o

在使用 GNU 的 Linux 上，make 命令将打印：

FOO is abc def

        BAR is dir1/abc.o dir1/%_cltn.o dir1/def.o dir1/%_cltn.o
BAR2 is dir1/abc.o dir1/def.o dir1/abc_cltn.o dir1/def_cltn.o

      

为了解决这个差别带来的问题，您需要按下面所示修改代码：

					
        BAR = $(FOO:%=dir1/%.o)
BAR += $(FOO:%=dir/%_cltn.o)
BAR2 = $(FOO:%=dir/%.o)
BAR2 += ${FOO:%=dir1/%_cltn.o)
			
      

make 的后缀

make 自带的内置后缀规则让开发者可以极大地简化 makefile。下面的单后缀和双后缀的表包含 Solaris 和 GNU make 命令的缺省推理规则。

单后缀推理规则

双后缀推理规则

C 编译器的选项

Sun Workshop（Forte）编译器和 GCC 都支持扩展 C 语言。Sun Workshop 编译器的扩展几乎等同于 GCC。扩展的编译指示的形式是独一无二的。GCC 通常不使用编译指示，但在使用了 -Wall 选项的时候会警告忽略了编译指示。

GCC 上的 -m486 选项用来编译 x486 机器的二进制文件，它只会改变某些特定的优化。有一种版本的 GCC 可以对 586 进行很好的优化，但它很不可靠，尤其是在高优化设置时。关于 Pentium GCC，请参阅：

ftp://tsx-11.mit.edu/pub/linux/ALPHA/pentium-gcc/。

对于 pSeries 和 RS/6000 来说，使用“-mcpu”选项将禁用“-mpower”或“-mpowerpc”选项。我们推荐的做法是使用缺省的“-mcpu=common”。

对于 SPARC 来说，使用“-mcpu”选项也会为机器类型选择体系结构。

GNU C 库也有线程意识。当您链接到线程处理库 libpthread（用 gcc 的命令行参数 pthread ）时，libc.so 中的某些函数将被线程处理库中的函数覆盖。

下面的表包含 Solaris 和 GNU GCC 上的 C 编译器的常用选项。

链接程序调用

Sun 和 GNU 链接程序都接受为数众多的选项。下面的表解释了 SPARCworks 链接程序最常用的选项与 GNU 链接程序的功能对比。

每个 Linux 共享库都被分配了一个叫作 soname的特殊名称，它包括库的名称和版本号。除非您有特别的理由，否则请不要链接到特定版本之外的库上。通常请使用 C 编译器或链接程序的标准的 -l libname选项。链接程序将查找文件 lib libname.so，该文件是到正确版本的库的符号链接。

特定于 pSeries 和 RS/6000 的 GCC 选项

Solaris 线程库（Solaris Thread Library，STL）

为 Solaris 编写的应用程序经常会使用非标准的专有函数，这会令向 Linux 进行移植的工作很困难。Linux（ Intel 平台）上支持一种临时的 STL，这将减少迁移这些应用程序的麻烦。它提供了基于 POSIX 线程库的 Solaris 线程 API 的实现。STL 是 Solaris 兼容性库（Solaris Compatibility Libraries，SCL）的一个组件，您可以按开放源代码的形式免费获取 SCL 的这个部分。您可以从 Compaq发起的 Sourceforge 项目获取它，这个项目位于：

http://sourceforge.net/projects/sctl

局限性

SCL STL 不支持下面的功能：

• 对系统级同步对象的支持
• 出现 fork() 时对每个线程的复制

要让开发者使用 STL 库，您需要留意线程的局限性和问题。举例来说，POSIX 线程的暂挂和线程继续没有得到支持。一篇题为“Building an Open-Source Solaris-Compatible Threads Library”（ Proceedings of the FREENIX，2001 年 6 月）的文章中包含更多详细信息和实现注释。您可以从下面的 Web 站点获取该文章的副本：

http://www.opensource.compaq.com/the_source/linux_papers/scl_solaris.htm

我们希望今后 Linux 版本的 STL 能够支持其它 Linux 目标平台（RS/6000、Power PC 等等）。

系统接口

下面这部分将讨论 Solaris 中使用了线程的应用程序、Solaris 中使用了 POSIX 线程的应用程序、Solaris 线程库和 POSIX 线程库的对比，以及对接口和定义的