RISC-V SIG 在欧拉嵌入式操作系统上成功实现musl libc 的适配

近期，RISC-V SIG 在欧拉嵌入式操作系统上成功实现了 musl libc 的适配，完成了使用 musl libc 库替换 glibc 库构建镜像的工作。目前，以 musl libc 为基础库编译的镜像已在 Raspberry Pi4 开发板上可用，这一成果推动了 openEuler Embedded 的多态发展。

编译镜像步骤说明：

https://openeuler.gitee.io/yocto-meta-openeuler/master/features/muslc.html

Musl libc 库对比 glibc 库的部分优点

它是一个专门为嵌入式系统开发的轻量级 libc 库，以简单、轻量和高效为特色；

musl libc 要小得多，因为 musl libc 专注于尽可能减少代码大小和函数调用开销，以提高性能;

musl libc 库的源码相对简单，封装性不强，不像 glibc 的代码一样臃肿，复杂；

musl libc 是 C 语言的一种标准函数库，代码干净且高效，针对静态连接(static linking)设计，适合被用来制作可携的程序，且也很容易进行交叉编译(cross compile)，编译出运行在不同系统环境的程序。

Musl libc 库对比 glibc 库的部分缺点

POSIX 标准：musl libc 更加严格地遵循 POSIX 标准，而 glibc 则添加了一些扩展，以提供更多的功能和兼容性。

错误处理：musl libc 实现的错误处理更严格和更规范，而 glibc 则有更多的错误处理选项，并且支持不同的语言环境。

综上所述，如果你需要一个小巧且速度较快的 C 标准库在 Linux 系统上使用，则可以考虑使用 musl libc；如果你要开发的某个功能的可执行程序需要在不同系统环境下运行，则 musl libc 可满足你的需求；如果你想一次编译出可以在相同 CPU 架构的 Linux 发行版上都运行的程序，musl libc 库将是最优的选择，因为基于 glibc 库已编译好的函数库和运行档在不同的 Linux 上可能会出现无法共用的情况,。

Raspberry Pi 4：musl libc 与 glibc 性能等方面对比

Libc-bench 是 musl 官方提供的测试集，用于时间和内存效率的测试，该测试集中比较了各种 C/POSIX 标准库函数的实现。

UnixBench 是一款开源的测试 unix 系统基本性能的工具，测试系统各个方面的性能,然后将各测试结果和一个基准值进行比较,得到一个索引值,所有测试项目的索引值结合在一起形成一个测试分数值。这个测试分数越高代表此系统性能越好。

为了对比以 musl libc 与 glibc 为标准库的镜像在性能等方面差异，本次测试我们使用 libc-bench、Unixbench 工具对基于 musl libc 和 glibc 编译的树莓派镜像进行了测试，测试结果如下：

Libc-bench 进行内存占用率测试结果如下：

从上述测试输出结果可以得出以下结论：以 musl libc 为标准库编译的镜像在虚拟内存占用、物理内存占用、系统可回收内存方面都是远优于 glibc；

基于 musl libc 库的树莓派系统性能测试数据如下：

基 glibc 库的树莓派系统性能测试数据如下：

综上，基于 glibc 的树莓派系统跑分结果为 146.5 ，基于 musl libc 的树莓派系统跑分结果为 161.6 ；所以基于 musl libc 编译的树莓派镜像在性能上有大于 10%的提升；

进一步挖掘 musl libc 与 openEler Embedded 系统结合在性能和功能方面的潜力

当然，目前基于 musl libc 库编译的镜像在性能和功能方面还是有很大的提升空间。在性能方面，musl 库中 malloc 系列函数和 memcpy 系列函数实现较慢。尤其是 malloc 的性能,在多线程环境下会显著造成瓶颈，原因在于 musl libc 的 malloc 实现在每次 malloc 时都需要对全局变量加锁解锁, 导致严重的竞争现象，后续也需要在类似这方面上进行优化以便提高性能等；

在功能方面，musl libc 在字符集/编码方面的支持没有 glibc 全面；在错误处理方面，glibc 有更多的错误处理选项，并且支持不同的语言环境；POSIX 标准方面，glibc 添加了一些扩展，以提供更多的功能和兼容性等等，musl libc 库在不影响性能等前提下，在这上述能方面进行功能上的填充还是有很大的发掘空间的。

审核编辑：彭静