源码编译安装TensorFlow

安装前准备

由于TensorFlow依赖h5py，而h5py依赖HDF5，需要先编译安装HDF5，否则使用pip安装h5py会报错，以下步骤以root用户操作。

编译安装HDF5。
1. 访问下载链接下载HDF5源码包，并上传到安装环境的任意目录。
2. 进入源码包所在目录，执行如下命令解压源码包。
```
tar -zxvf hdf5-1.10.5.tar.gz
```
3. 进入解压后的文件夹，执行配置、编译和安装命令：
```
cd hdf5-1.10.5/
./configure --prefix=/usr/include/hdf5
make
make install
```
4. 配置环境变量并建立动态链接库软连接。
  1. 配置环境变量。
```
export CPATH="/usr/include/hdf5/include/:/usr/include/hdf5/lib/"
```
  2. root用户建立动态链接库软连接命令如下，非root用户需要在以下命令前添加sudo。
```
ln -s /usr/include/hdf5/lib/libhdf5.so  /usr/lib/libhdf5.so
ln -s /usr/include/hdf5/lib/libhdf5_hl.so  /usr/lib/libhdf5_hl.so
```
安装h5py。
1. 执行如下命令安装h5py依赖包。
```
pip3 install Cython
```
2. 执行如下命令安装h5py。
```
pip3 install h5py==2.8.0
```

安装TensorFlow

TensorFlow1.15配套的Python版本是：Python3.7.x（3.7.5~3.7.11）。
TensorFlow2.6.5配套的Python版本是：Python3.7.x（3.7.5~3.7.11）、Python3.8.x（3.8.0~3.8.11）、Python3.9.x（3.9.0~3.9.2）。
TensorFlow2.6.5存在漏洞，请参考相关漏洞及其修复方案处理。

由于pip源未提供对应的版本，所以需要用户使用官网要求的linux_gcc7.3.0编译器编译tensorflow1.15.0或tensorflow2.6.5，编译步骤参考官网TensorFlow官网。特别注意点如下。

在下载完tensorflow tag v1.15.0或tensorflow tag v2.6.5源码后需要执行如下步骤。

下载“nsync-1.22.0.tar.gz”源码包。

进入源码目录，TensorFlow1.15场景下打开“tensorflow/workspace.bzl”文件，TensorFlow2.6.5场景下打开“tensorflow/workspace2.bzl”文件，找到其中name为nsync的“tf_http_archive”定义。

    tf_http_archive(
        name = "nsync",
        sha256 = "caf32e6b3d478b78cff6c2ba009c3400f8251f646804bcb65465666a9cea93c4",
        strip_prefix = "nsync-1.22.0",
        system_build_file = clean_dep("//third_party/systemlibs:nsync.BUILD"),
        urls = [           "https://storage.googleapis.com/mirror.tensorflow.org/github.com/google/nsync/archive/1.22.0.tar.gz",
            "https://github.com/google/nsync/archive/1.22.0.tar.gz",
        ],
    )

从urls中的任一路径下载nsync-1.22.0.tar.gz的源码包，保存到任意路径。

修改“nsync-1.22.0.tar.gz”源码包。

切换到nsync-1.22.0.tar.gz所在路径，解压缩该源码包。解压缩后存在“nsync-1.22.0”文件夹。

编辑“nsync-1.22.0/platform/c++11/atomic.h”。

在NSYNC_CPP_START_内容后添加如下加粗字体内容。

#include "nsync_cpp.h"
#include "nsync_atomic.h"

NSYNC_CPP_START_

#define ATM_CB_() __sync_synchronize()

static INLINE int atm_cas_nomb_u32_ (nsync_atomic_uint32_ *p, uint32_t o, uint32_t n) {
    int result = (std::atomic_compare_exchange_strong_explicit (NSYNC_ATOMIC_UINT32_PTR_ (p), &o, n, std::memory_order_relaxed, std::memory_order_relaxed));
    ATM_CB_();
    return result;
}
static INLINE int atm_cas_acq_u32_ (nsync_atomic_uint32_ *p, uint32_t o, uint32_t n) {
    int result = (std::atomic_compare_exchange_strong_explicit (NSYNC_ATOMIC_UINT32_PTR_ (p), &o, n, std::memory_order_acquire, std::memory_order_relaxed));
    ATM_CB_();
    return result;
}
static INLINE int atm_cas_rel_u32_ (nsync_atomic_uint32_ *p, uint32_t o, uint32_t n) {
    int result = (std::atomic_compare_exchange_strong_explicit (NSYNC_ATOMIC_UINT32_PTR_ (p), &o, n, std::memory_order_release, std::memory_order_relaxed));
    ATM_CB_();
    return result;
}
static INLINE int atm_cas_relacq_u32_ (nsync_atomic_uint32_ *p, uint32_t o, uint32_t n) {
    int result = (std::atomic_compare_exchange_strong_explicit (NSYNC_ATOMIC_UINT32_PTR_ (p), &o, n, std::memory_order_acq_rel, std::memory_order_relaxed));
    ATM_CB_();
    return result;
}

重新压缩“nsync-1.22.0.tar.gz”源码包。
将上个步骤中解压出的内容压缩为一个新的“nsync-1.22.0.tar.gz”源码包，保存（比如，保存在“/tmp/nsync-1.22.0.tar.gz”）。
重新生成“nsync-1.22.0.tar.gz”源码包的sha256sum校验码。
执行如下命令后得到sha256sum校验码（一串数字和字母的组合）。
```
sha256sum /tmp/nsync-1.22.0.tar.gz
```

修改sha256sum校验码和urls。

进入tensorflow tag源码目录，TensorFlow1.15场景下打开“tensorflow/workspace.bzl”文件，TensorFlow2.6.5场景下打开“tensorflow/workspace2.bzl”文件，找到其中name为nsync的“tf_http_archive”定义，其中“sha256=”后面的数字填写4得到的校验码，“urls=”后面的列表第二行，填写存放“nsync-1.22.0.tar.gz”的file://索引。

    tf_http_archive(
        name = "nsync",
        sha256 = "caf32e6b3d478b78cff6c2ba009c3400f8251f646804bcb65465666a9cea93c4",
        strip_prefix = "nsync-1.22.0",
        system_build_file = clean_dep("//third_party/systemlibs:nsync.BUILD"),
        urls = [            
            "https://storage.googleapis.com/mirror.tensorflow.org/github.com/google/nsync/archive/1.22.0.tar.gz",
            "file:///tmp/nsync-1.22.0.tar.gz ",
            "https://github.com/google/nsync/archive/1.22.0.tar.gz",
        ],
    )

继续参考官网的“配置build”（TensorFlow官网）章节执行编译。
执行完./configure之后，需要修改 .tf_configure.bazelrc 配置文件。

添加如下一行build编译选项：
```
build:opt --cxxopt=-D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0
```
删除以下两行：
```
build:opt --copt=-march=native 
build:opt --host_copt=-march=native
```
继续执行官方的编译指导步骤（TensorFlow官网）即可。
安装编译好的TensorFlow。
以上步骤执行完后会打包TensorFlow到指定目录，进入指定目录后执行如下命令安装：
- TensorFlow1.15：
```
pip3 install tensorflow-1.15.0-*.whl
```
- TensorFlow2.6.5：
```
pip3 install tensorflow-2.6.5-*.whl
```

执行如下命令验证安装效果。

python3 -c "import tensorflow as tf; print(tf.reduce_sum(tf.random.normal([1000, 1000])))"

如果返回了张量则表示安装成功。

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