8. 编程基础

8.1. gcc 编译

常用编译选项

编译选项 功能 说明举例等
-o 指定输出文件名字 gcc -o hello hello.c
-g 调试选项 gcc -o hello -g hello.c 生成可执行文件我们就可以用gdb调试了命令如下:gdb hello
-On 优化编译 -O0:不优化(缺省时默认该选项);
-O1、-O:
-O2:
-O3:
-l(小写L) 链接库名字 gcc -o hello hello.c -lm
使用数学库
-L 指定库搜索路径 -L/usr/lib/gcc lib/i386 redhat linux/3.2.2
-I(大写i) 指定头文件搜索路径
-nostdlib 不链接系统标准启动文件和标准库文件,只把指定的文件传递给链接器。这个选项常用于编译内核、bootloader 等程序,它们不需要启动文件、标准库文件。
-static 指定静态链接,编译出来的程序比较大 gcc o test main.o sub.o -static
-share 共享库
-Wall 显示所有的警告
-W 不显示警告

8.2. 通用makefile

  • 文件1:顶层 Makefile

    # 添加交叉编译器的头,如果不添加,默认使用gcc编译器
    CROSS_COMPILE = 
    AS		= $(CROSS_COMPILE)as
    LD		= $(CROSS_COMPILE)ld
    CC		= $(CROSS_COMPILE)gcc
    CPP		= $(CC) -E
    AR		= $(CROSS_COMPILE)ar
    NM		= $(CROSS_COMPILE)nm
    
    STRIP		= $(CROSS_COMPILE)strip
    OBJCOPY		= $(CROSS_COMPILE)objcopy
    OBJDUMP		= $(CROSS_COMPILE)objdump
    
    export AS LD CC CPP AR NM
    export STRIP OBJCOPY OBJDUMP
    
    #指定编译选项
    CFLAGS := -Wall -O2 -g
    #指定头文件的搜索路径,eg:例如当前文件夹下的include目录
    CFLAGS += -I $(shell pwd)/include
    #指定使用的库名字 和库的搜索路径 eg:指定当前路径下的libs目录加入库搜索路径,使用mymath.so库
    LDFLAGS := -L$(shell pwd)/Libs -lmymath
    
    export CFLAGS LDFLAGS
    
    TOPDIR := $(shell pwd)
    export TOPDIR
    #修改自己应用的名称
    TARGET := test
    
    
    obj-y += main.o  #指定顶层哪些源代码加入编译,eg:顶层下的main.o sub.o加入编译
    obj-y += sub.o
    obj-y += a/      # 指定顶层目录下a/下的代码加入编译,切记a后面不要少了斜杠 /
    
    
    all : start_recursive_build $(TARGET)
    	@echo $(TARGET) has been built!
    
    start_recursive_build:
    	make -C ./ -f $(TOPDIR)/Makefile.build
    
    $(TARGET) : built-in.o
    	$(CC) -o $(TARGET) built-in.o $(LDFLAGS)
    
    clean:
    	rm -f $(shell find -name "*.o")
    	rm -f $(TARGET)
    
    distclean:
    	rm -f $(shell find -name "*.o")
    	rm -f $(shell find -name "*.d")
    	rm -f $(TARGET)
    
  • 顶层Makefile.build

    PHONY := __build
    __build:
    
    
    obj-y :=
    subdir-y :=
    EXTRA_CFLAGS :=
    
    include Makefile
    
    # obj-y := a.o b.o c/ d/
    # $(filter %/, $(obj-y))   : c/ d/
    # __subdir-y  : c d
    # subdir-y    : c d
    __subdir-y	:= $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(obj-y)))
    subdir-y	+= $(__subdir-y)
    
    # c/built-in.o d/built-in.o
    subdir_objs := $(foreach f,$(subdir-y),$(f)/built-in.o)
    
    # a.o b.o
    cur_objs := $(filter-out %/, $(obj-y))
    dep_files := $(foreach f,$(cur_objs),.$(f).d)
    dep_files := $(wildcard $(dep_files))
    
    ifneq ($(dep_files),)
      include $(dep_files)
    endif
    
    
    PHONY += $(subdir-y)
    
    
    __build : $(subdir-y) built-in.o
    
    $(subdir-y):
    	make -C $@ -f $(TOPDIR)/Makefile.build
    
    built-in.o : $(cur_objs) $(subdir_objs)
    	$(LD) -r -o $@ $^
    
    dep_file = .$@.d
    
    %.o : %.c
    	$(CC) $(CFLAGS) $(EXTRA_CFLAGS) $(CFLAGS_$@) -Wp,-MD,$(dep_file) -c -o $@ $<
    
    .PHONY : $(PHONY)
    
  • 子目录Makefile

    自己新建文件,并添加想要编译的文件到里面

    EXTRA_CFLAGS  :=    #为当前目录下的加入编译的文件加上额外的编译选项,可以不设置
    CFLAGS_file.o :=    #为当前目录下file.c文件单独加上编译选项
    
    obj-y += file.o     # 把当前目录下的file.c加入编译
    obj-y += subdir/    # 当前目录下subdir目录下,有需要编译的代码,具体看subdir目录下的Makefile
    

使用说明

本程序的Makefile分为3类:
1. 顶层目录的Makefile
2. 顶层目录的Makefile.build
3. 各级子目录的Makefile

一、各级子目录的Makefile:
   它最简单,形式如下:

EXTRA_CFLAGS  :=    #为当前目录下的加入编译的文件加上额外的编译选项,可以不设置
CFLAGS_file.o :=    #为当前目录下file.c文件单独加上编译选项

obj-y += file.o
obj-y += subdir/
   
   "obj-y += file.o"  表示把当前目录下的file.c编进程序里,
   "obj-y += subdir/" 表示要进入subdir这个子目录下去寻找文件来编进程序里,是哪些文件由subdir目录下的Makefile决定。
   "EXTRA_CFLAGS",    它给当前目录下的所有文件(不含其下的子目录)设置额外的编译选项, 可以不设置
   "CFLAGS_xxx.o",    它给当前目录下的xxx.c设置它自己的编译选项, 可以不设置

注意: 
1. "subdir/"中的斜杠"/"不可省略
2. 顶层Makefile中的CFLAGS在编译任意一个.c文件时都会使用
3. CFLAGS  EXTRA_CFLAGS  CFLAGS_xxx.o 三者组成xxx.c的编译选项

二、顶层目录的Makefile:
   它除了定义obj-y来指定根目录下要编进程序去的文件、子目录外,
   主要是定义工具链前缀CROSS_COMPILE,
   定义编译参数CFLAGS,
   定义链接参数LDFLAGS,
   这些参数就是文件中用export导出的各变量。

三、顶层目录的Makefile.build:
   这是最复杂的部分,它的功能就是把某个目录及它的所有子目录中、需要编进程序去的文件都编译出来,打包为built-in.o
   详细的讲解请看视频。

四、怎么使用这套Makefile:
1.把顶层Makefile, Makefile.build放入程序的顶层目录
   在各自子目录创建一个空白的Makefile

2.确定编译哪些源文件
   修改顶层目录和各自子目录Makefile的obj-y : 
    obj-y += xxx.o
	obj-y += yyy/
	这表示要编译当前目录下的xxx.c, 要编译当前目录下的yyy子目录	

3. 确定编译选项、链接选项
   修改顶层目录Makefile的CFLAGS,这是编译所有.c文件时都要用的编译选项;
   修改顶层目录Makefile的LDFLAGS,这是链接最后的应用程序时的链接选项;
   
   修改各自子目录下的Makefile:
   "EXTRA_CFLAGS",    它给当前目录下的所有文件(不含其下的子目录)设置额外的编译选项, 可以不设置
   "CFLAGS_xxx.o",    它给当前目录下的xxx.c设置它自己的编译选项, 可以不设置
   
4. 使用哪个编译器?
   修改顶层目录Makefile的CROSS_COMPILE, 用来指定工具链的前缀(比如arm-linux-)
   
5. 确定应用程序的名字:
   修改顶层目录Makefile的TARGET, 这是用来指定编译出来的程序的名字

6. 执行"make"来编译,执行"make clean"来清除,执行"make distclean"来彻底清除

8.3. 应用开发环境搭建的其他介绍

  1. cmake 开发嵌入式linux

  2. Ubuntu下使用Eclipse集成IDE开发嵌入式linux

  3. scons构建嵌入式开发环境

  4. win下使用source insight 配合samb服务器开发嵌入式linux

    sourceInisght使用

  5. win下使用vscode搭建嵌入式开发环境

  6. Makefile具体使用说明