AWS C++ SDK在Ubuntu 20.04 ARM64架构下的编译问题解析

在Ubuntu 20.04（Focal）操作系统上使用ARM64架构编译AWS C++ SDK时，开发者可能会遇到一个特定的链接错误。这个问题主要出现在将应用程序链接到SDK时，表现为与libcrypto.a相关的重定位错误。

问题现象

当开发者在Ubuntu 20.04 ARM64环境下编译AWS C++ SDK并尝试链接应用程序时，会遇到以下典型错误信息：

/usr/bin/ld: /usr/lib/aarch64-linux-gnu/libcrypto.a(sha1-armv8.o): relocation R_AARCH64_PREL64 against symbol `OPENSSL_armcap_P' which may bind externally can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC

这些错误表明在创建共享对象时，链接器无法处理某些特定的重定位类型，特别是与ARM64架构相关的重定位操作。

问题根源

经过深入分析，这个问题源于OpenSSL库中的一个已知问题。具体来说，Ubuntu 20.04默认安装的OpenSSL 1.1.1f版本存在一个ARM64架构下的重定位问题。这个问题在OpenSSL 1.1.1i及更高版本中已经得到修复。

解决方案

开发者可以采用以下几种方法来解决这个问题：

1. 使用BUILD_OPENSSL选项：这是最直接的解决方案。通过在编译AWS C++ SDK时启用BUILD_OPENSSL选项，SDK会内部构建一个修复了该问题的OpenSSL 1.1.1g版本，并静态链接到这个版本。

cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DBUILD_ONLY="transfer" -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF -DMINIMIZE_SIZE=ON -DENABLE_TESTING=OFF -DENABLE_ZLIB_REQUEST_COMPRESSION=OFF -DUSE_OPENSSL=ON -DBUILD_OPENSSL=ON ..

2. 使用AWS-LC替代OpenSSL：AWS提供了自己的加密库实现AWS-LC。通过设置USE_OPENSSL=OFF，可以让SDK使用AWS-LC而不是系统OpenSSL。

3. 升级系统OpenSSL：如果环境允许，可以考虑将系统OpenSSL升级到1.1.1i或更高版本。

技术背景

这个问题特别出现在ARM64架构下，是因为该架构对共享库的重定位操作有特殊要求。当创建共享库时，所有代码必须使用位置无关代码（PIC）编译。OpenSSL 1.1.1f中某些ARM64特定的汇编代码没有正确处理这一点，导致链接器无法完成重定位操作。

最佳实践建议

对于需要在Ubuntu 20.04 ARM64环境下使用AWS C++ SDK的开发者，建议：

1. 优先考虑使用BUILD_OPENSSL选项，这是最可靠的解决方案
2. 如果项目对加密库有特殊要求，可以考虑使用AWS-LC
3. 对于长期项目，建议考虑升级到Ubuntu 22.04，该版本使用了修复后的OpenSSL版本

这个问题展示了在跨平台开发中，特定架构和特定库版本组合可能带来的挑战。理解底层技术原理有助于开发者快速定位和解决类似问题。