Scons环境搭建和编译原理概述及嵌入式开发常用模板
Scons環(huán)境搭建和編譯原理概述及嵌入式開(kāi)發(fā)常用模板
????????Scons是用python實(shí)現(xiàn)的一個(gè)類(lèi)似makefile的軟件構(gòu)建工具。其官網(wǎng)是SCons: A software construction tool - SCons，其具有詳細(xì)的文檔來(lái)對(duì)其使用進(jìn)行說(shuō)明SCons Documentation。
????????Scons是一個(gè)軟件構(gòu)建工具，除了能對(duì)c/c++/asm進(jìn)行構(gòu)建外，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)java等語(yǔ)言進(jìn)行構(gòu)建。因?yàn)槠涫怯胮ython來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以其具備跨平臺(tái)的特性。
????????本例程所有相關(guān)代碼在GitHub上，請(qǐng)自行下載。https://github.com/bobwenstudy/scons_demo
為什么用Scons
????????第一次接觸Scons是在RTThread中，進(jìn)一步了解它的特性，漸漸的就喜歡上了，平常自己寫(xiě)一些代碼，用Scons可以方便不少。對(duì)于我個(gè)人來(lái)說(shuō)，主要的好處有：
????????實(shí)際項(xiàng)目中編譯工程時(shí)，除了要對(duì)代碼進(jìn)行編譯生成固件外，還需要整合一些其他資源（如編譯耳機(jī)項(xiàng)目時(shí)，需要講提示音等wav資源打包進(jìn)代碼中；多固件合并打包之類(lèi)。）之前完成這些動(dòng)作是用python寫(xiě)的，當(dāng)然能用makefile調(diào)用，但是相比Scons本身就是python，同一套環(huán)境調(diào)試起來(lái)會(huì)方便不少。
????????易讀性，相比于makefile這么久遠(yuǎn)的構(gòu)建語(yǔ)言，Scons是python寫(xiě)的，其語(yǔ)法和調(diào)試起來(lái)更方便，函數(shù)調(diào)用和可讀性都比makefile好。
????????文件依賴，使用makefile時(shí)，由于經(jīng)常編譯的時(shí)候只將c文件作為依賴，而沒(méi)有將h文件作為依賴，或其他資源，導(dǎo)致部分h文件更新時(shí)，經(jīng)常要考慮先make clean，再make all。而Scons可以自動(dòng)將關(guān)聯(lián)的文件作為依賴，并構(gòu)建依賴樹(shù)，不用考慮太多就可以自動(dòng)將相關(guān)依賴關(guān)系給維護(hù)好，當(dāng)文件更新再次編譯時(shí)，只編譯特定文件。同時(shí)可以通過(guò)Depends指定依賴關(guān)系。
????????缺點(diǎn)也有：
????????集成度太強(qiáng)：Scons內(nèi)部做了太多事情，對(duì)于我這種掌控欲比較強(qiáng)的程序猿來(lái)說(shuō)，有點(diǎn)脫離掌控了，雖然方便，但是當(dāng)構(gòu)建大型項(xiàng)目時(shí)，內(nèi)部一些行為可能導(dǎo)致debug很長(zhǎng)時(shí)間，需要我們對(duì)其原理進(jìn)行深入分析。
????????資料較少：畢竟是新語(yǔ)言，現(xiàn)在很多新語(yǔ)言很快的死在沙灘上了，對(duì)于新語(yǔ)言，大家或多或少保持觀望態(tài)度，所以目前資料還是比較少的。遇到bug得自己看官方手冊(cè)，還是有點(diǎn)麻煩的。
環(huán)境搭建
????????從上面描述可知，Scons類(lèi)似于makefile，但并不是替代了GCC，只是實(shí)現(xiàn)了對(duì)GCC的使用。按照makefile的邏輯，需要準(zhǔn)備如下環(huán)境：
GCC環(huán)境：筆者是Windows環(huán)境，所以需要msys64+mingw工具鏈。
Scons環(huán)境：python環(huán)境安裝后，再安裝scons就行。
GCC環(huán)境
PC下的GCC環(huán)境安裝
????????參考這個(gè)文章安裝即可。Win7下msys64安裝mingw工具鏈 - Milton - 博客園
安裝完以后，鍵入gcc -v，得到如下提示說(shuō)明環(huán)境安裝好了，目前筆者用的是mingw32的gcc。
ARM下的GCC環(huán)境安裝
????????從各個(gè)芯片產(chǎn)商都可以獲取到對(duì)應(yīng)的交叉工具鏈，筆者的交叉工具鏈解壓縮后，就有g(shù)cc環(huán)境，一般交叉工具鏈會(huì)有前綴。
????????安裝完以后，鍵入arm-none-eabi-gcc -v，出現(xiàn)如下信息就代表安裝成功了。
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Scons環(huán)境
Python安裝
????????Scons是運(yùn)行在python環(huán)境下的，目前新版本的都運(yùn)行在Python3+的版本上，就不建議安裝Python2的環(huán)境了（當(dāng)然也可以用Python2就是了，不過(guò)最新的pip已經(jīng)不支持Python2了，希望大家早點(diǎn)切換）。
????????網(wǎng)上有很多教程了，Python安裝教程-史上最全_壬杰的博客-CSDN博客_python安裝教程可以參考這個(gè)，當(dāng)然也可以直接到Welcome to Python.org下載。
????????最終安裝結(jié)束后，鍵入python -V，能看到python版本，代表環(huán)境安裝好了。
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Scons安裝
????????使用python -m pip install scons即可。當(dāng)然可以到官網(wǎng)看看SCons DownloadsSCons DownloadsSCons Downloads。
????????最終安裝結(jié)束后，鍵入scons -v，能看到如下信息，代表環(huán)境安裝好了。
初識(shí)Scons
基本概述
????????要講清楚Scons，需要理解gcc是如何使用的，已經(jīng)相比于make，scons的行為差異。首先對(duì)gcc、make和scons基本概念進(jìn)行說(shuō)明。
gcc
????????實(shí)際編譯c文件的動(dòng)作都是由gcc來(lái)完成的，scons/make等構(gòu)建語(yǔ)言只是完成了對(duì)多個(gè)編譯文件和編譯目標(biāo)的調(diào)度管理，本身不完成編譯文件的動(dòng)作。
????????c編譯原理的概念很多大佬已經(jīng)講得比較多了，可以參考：C編譯原理_daixiao3636的博客-CSDN博客_c編譯原理。當(dāng)然現(xiàn)在要編譯文件也很簡(jiǎn)單了，一般我們只用2步，一個(gè)是通過(guò)gcc -c -o生成object文件，然后再將object文件gcc -o生成目標(biāo)文件。
make
????????使用的換需要安裝make環(huán)境，一般安裝好mingw的時(shí)候，就自動(dòng)裝好了make+gcc環(huán)境，需要注意的是，新版裝好后沒(méi)有make.exe，而是：mingw32-make.exe，可以復(fù)制一份，并修改文件名為make.exe，以方便后面使用。
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make使用可以直接在終端上使用，鍵入make -v，看到如下信息，說(shuō)明make環(huán)境安裝成功了。?
執(zhí)行make，會(huì)去尋找文件：GNUmakefile、makefile 和 Makefile。詳細(xì)可以見(jiàn)：認(rèn)識(shí)Makefile文件_天糊土的博客-CSDN博客_makefile文件在哪
Scons
????????之前已經(jīng)安裝好了scons環(huán)境，要使用scons，和make類(lèi)似，也需要一個(gè)腳本文件，配置要執(zhí)行的操作。文件名為：SConstruct。
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單文件構(gòu)建
gcc編譯
????????單個(gè)文件編譯，gcc直接命令行操作就行，兩行命令就可以搞定（當(dāng)然1條命令也可以，這里為了統(tǒng)一，都要求先生成object文件，再生成目標(biāo)文件）。
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main.c的源碼如下：?
#include <stdio.h> int main() {printf("hello, world\n");return 0; }make編譯
????????如圖所示，第一次編譯的時(shí)候，編譯目標(biāo)all依賴main.o，由于沒(méi)有main.o，先對(duì)main.c進(jìn)行編譯，生成main.o，最后生成最終目標(biāo)。第二次編譯時(shí)，由于main.c沒(méi)改變，自然main.o不需要改變，所以只需要執(zhí)行all所對(duì)應(yīng)的指令，生成目標(biāo)main。
????????clean清除完環(huán)境后，再次make all，所有的操作都重新來(lái)過(guò)。
Makefile的源碼如下：?
all: main.ogcc main.o -o main main.o: main.cgcc main.c -c -o main.o clean:rm main.o main.exeScons編譯
????????如下圖所示是一個(gè)簡(jiǎn)易的scons編譯行為，可以看到，腳本寫(xiě)的時(shí)候只需配置好源文件和目標(biāo)文件source=main.c target=main，直接執(zhí)行scons就可以，第二次編譯的時(shí)候，由于什么都沒(méi)變化scons不執(zhí)行任何操作。
????????相比于make，清空環(huán)境只需要執(zhí)行scons -c就可以自動(dòng)清除編譯生成的文件，無(wú)需像make要指定所有目標(biāo)。而后再次編譯又會(huì)重新開(kāi)始了。
?scons源碼如下：
obj = Object('main.c') Program('main', obj)總結(jié)
????????gcc直接操作，每次編譯都需要輸入所有command，不能自動(dòng)識(shí)別文件哪些有改動(dòng)，只編譯所需的文件，對(duì)于大型工程來(lái)說(shuō)，編譯時(shí)間還是很長(zhǎng)的，只編譯有修改的文件還是很方便的。
????????make解決了gcc的缺點(diǎn)，每次編譯只需要執(zhí)行make all，刪除執(zhí)行make clean就可以，但是寫(xiě)makefile的人需要知曉所有的中間文件，并了解文件的依賴關(guān)系。
????????scons保留了make的優(yōu)點(diǎn)，每次編譯只需要執(zhí)行scons，刪除執(zhí)行scons -c就可以。同時(shí)寫(xiě)Sconstruct也更為輕松，不需要了解中間文件是什么，也不用專(zhuān)門(mén)寫(xiě)一個(gè)clean操作。所有的事情交給scons就行。
帶.h文件的構(gòu)建
gcc編譯
????????多個(gè)文件編譯的時(shí)候，先將2個(gè)文件生成object文件，再將2個(gè)object文件編譯成目標(biāo)main.exe。
main.c的源碼如下：?
#include <stdio.h> #include "test.h" int main() {printf("hello, world\n");test_work();return 0; }test.c的源碼如下：
#include <stdio.h> #include "test.h" void test_work(void) {printf(TEST_PRINT_STRING); }test.h的源碼如下：
#ifndef _TEST_H_ #define _TEST_H_#define TEST_PRINT_STRING "Test_Origin_0" void test_work(void);#endif //_TEST_H_make編譯
????????按照流程寫(xiě)好，這里需要注意的是，修改完test.h后，再次編譯的時(shí)候make只再次生成了main.exe，并沒(méi)有重新編譯test.o和main.o，并沒(méi)有達(dá)到我們的目標(biāo)。
????????這是因?yàn)槲覀兊膍akefile沒(méi)寫(xiě)好，沒(méi)把test.h依賴關(guān)系給寫(xiě)好。
????????將makefile修改一下，這時(shí)候再次修改test.h文件，make就知道需要重新編譯文件了（大型項(xiàng)目通常通過(guò)-MMD -MP來(lái)生成.h的依賴樹(shù)）。
????????注意，這個(gè)問(wèn)題是我們寫(xiě)makefile經(jīng)常遇到的問(wèn)題，這個(gè)還存在更換之類(lèi)的場(chǎng)景下，依賴關(guān)系沒(méi)寫(xiě)好，導(dǎo)致再次編譯的時(shí)候沒(méi)將所有改動(dòng)給編譯進(jìn)去，通常要先make clean再make all，完全喪失了make只編譯改動(dòng)的特點(diǎn)，導(dǎo)致編譯效率大大降低。
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Makefile的源碼如下：?
all: main.o test.ogcc main.o test.o -o main main.o: main.c test.hgcc main.c -c -o main.o test.o: test.c test.hgcc test.c -c -o test.o clean:rm main.o test.o main.exeScons編譯
????????scons的腳本依然很簡(jiǎn)單，配置好objects所需的源文件，在配置好目標(biāo)，執(zhí)行scons就可以了。需要注意的是，我們并沒(méi)有顯示的聲明test.h的依賴關(guān)系，當(dāng)修改test.h后再次編譯，scons就能知道文件間的依賴關(guān)系，將整個(gè)工程正確的重新編譯了，這對(duì)于寫(xiě)Sconstruct的人要求大大降低。
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SConstruct源碼如下：
objs = Object('main.c') objs += Object('test.c') Program('main', objs)總結(jié)
????????在包含.h文件等多種隱示依賴的情況下，scons無(wú)需開(kāi)發(fā)人員了解編譯的底層原理，只需要將所需編譯的主文件配置好，并配置好目標(biāo)，剩下scons都可以自動(dòng)搞定，大大節(jié)約了工程人員的開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本。
Scons原理分析
????????從上一章的分析可以看出，scons保留了make的所有優(yōu)點(diǎn)，并簡(jiǎn)化了腳本編譯，同時(shí)很好的維護(hù)了各個(gè)文件的隱示依賴關(guān)系，避免大家每次都要make clean，再make all了。
????????這一章我們簡(jiǎn)單分析下Scons是如何工作的。
腳本如何運(yùn)行
????????沒(méi)時(shí)間細(xì)看代碼，自己也寫(xiě)過(guò)一些測(cè)試環(huán)境之類(lèi)，大體猜測(cè)Scons的運(yùn)行機(jī)制就是將Sconstruct文件用exec函數(shù)來(lái)執(zhí)行，這樣才能只寫(xiě)部分代碼就可以完成編譯工作。
????????簡(jiǎn)單搜索了下源碼Sconstruct，可以看到_SConstruct_exists函數(shù)會(huì)去用這個(gè)文件。
?之后有用python的exec函數(shù)來(lái)執(zhí)行這個(gè)文件。
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如何指導(dǎo)編譯
????????如果學(xué)習(xí)過(guò)make的語(yǔ)法，其核心語(yǔ)法就是目標(biāo)和依賴，利用好其基本語(yǔ)法，再借助其強(qiáng)大的工具函數(shù)，就可以完成項(xiàng)目的編譯管理工作。
????????scons和make一樣，本質(zhì)并不會(huì)去做gcc的工作，更多是管理工程文件如何依次調(diào)用gcc進(jìn)行編譯。
????????要用scons實(shí)現(xiàn)大型項(xiàng)目的管理，也必須理解其底層運(yùn)行機(jī)制，這樣才能實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的行為。直接學(xué)習(xí)其源碼是可以的，但是太累了，直接看其文檔也能看到一些，但是也不是特別清楚，所以這里筆者以自己淺顯的理解來(lái)分析其行為。
????????從上面的說(shuō)明例子中，簡(jiǎn)單的c項(xiàng)目編譯，只需要指定Object所需的source文件，然后再指定Program所需的objs和target對(duì)象，剩下都是scons來(lái)完成的。那么我們依次拆分其操作行為。
打印環(huán)境信息env.Dump()
????????scons所有的配置參數(shù)和信息存儲(chǔ)在Environment對(duì)象中，可以通過(guò)Dump方法可以打印當(dāng)前scons的所有配置參數(shù)，而后用python的print方法就可以打印出來(lái)了。
????????官方手冊(cè)上也有說(shuō)明：
env = Environment() print(env.Dump())?
????????打印出來(lái)的信息如下所示，參數(shù)有很多，看不懂咋辦。
????????目前只需要完成嵌入式C開(kāi)發(fā)需要，只要認(rèn)下面幾個(gè)關(guān)鍵字：
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C編譯：CC和CCCOM
-
ASM編譯：AS和ASCOM
-
鏈接：LINK和LINKCOM
C文件編譯行為分析
????????首先我們調(diào)整下編譯行為，注釋Program，只執(zhí)行Object，可以看到其最終執(zhí)行了gcc -o main.o -c main.c，那為什么其知道要使用這個(gè)命令呢？如果我需要加一些編譯參數(shù)，應(yīng)該如何配置呢？如果要進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)，需要替換gcc為aram-xx-gcc如何處理？
?????????從上文可知，scons是通過(guò)CCCOM來(lái)指導(dǎo)c文件編譯的。從官網(wǎng)上也可以看出是通過(guò)這個(gè)來(lái)完成對(duì)c的源文件編譯，生成object文件。
?????????通過(guò)dump可知，默認(rèn)配置下，各個(gè)參數(shù)如下：
- TARGET：就是目標(biāo)文件
- SOURCES：就是源文件列表
- CFLAGS：通用C配置參數(shù)
- CCFLAGS：通用C和C++公用的配置參數(shù)，因?yàn)閟cons支持多個(gè)語(yǔ)言，配置了這個(gè)參數(shù)，其同時(shí)會(huì)在C++編譯時(shí)使用。詳細(xì)可以參考：CXXCOM
- _CCCOMCOM： 更多參數(shù)配置，如-D或者-I等配置。
- CPPFLAGS：用于預(yù)處理相關(guān)的配置，既可以用于C編譯，同時(shí)也被用于ASM編譯。
- _CPPDEFFLAGS：用于-D的預(yù)編譯配置。
- _CPPINCFLAGS：用于-I的include路徑配置。
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????????其實(shí)熟悉GCC的基本已經(jīng)看明白了，其實(shí)把gcc編譯object的參數(shù)全部配置好了，需要的話直接改env對(duì)應(yīng)的參數(shù)即可。
????????在示例中，obj = Object('main.c')中SOURCES = [main.c]，TARGET = main.o，其他參數(shù)由于都沒(méi)開(kāi)啟，所以沒(méi)顯示。最終就是我們看到的gcc操作。
gcc -o main.o -c main.c obj = Object('main.c')????????假設(shè)調(diào)整CCFLAGS，加入-g參數(shù)，編譯結(jié)果如下圖所示，可以看出確實(shí)是跟著變的，之后我們只要對(duì)應(yīng)改相關(guān)的參數(shù)，就可以做到修改gcc的目的。
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ASM文件編譯行為分析
????????在PC環(huán)境下，基本很少寫(xiě)ASM相關(guān)的程序，而在嵌入式環(huán)境下，不管是startup文件還是一些特殊用途的行為，都需要使用ASM語(yǔ)句進(jìn)行操作。
????????類(lèi)似于C文件的編譯過(guò)程，由于PC環(huán)境所需的匯編指令各不相同，在嵌入式系統(tǒng)下針對(duì)對(duì)應(yīng)的芯片，也有不同匯編指令，本節(jié)只對(duì)相關(guān)配置進(jìn)行說(shuō)明。
????????從上文可知，scons是通過(guò)ASCOM來(lái)指導(dǎo)asm文件編譯的。從官網(wǎng)上也可以看出是通過(guò)這個(gè)來(lái)完成對(duì)c的源文件編譯，生成object文件。
[外鏈圖片轉(zhuǎn)存失敗,源站可能有防盜鏈機(jī)制,建議將圖片保存下來(lái)直接上傳(img-gKSS5iUs-1663252258508)(C:/Users/wenbo/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20220915091107811.png)]
通過(guò)dump可知，默認(rèn)配置下，各個(gè)參數(shù)如下：
- TARGET：就是目標(biāo)文件
- SOURCES：就是源文件列表
- ASFLAGS：通用ASM配置參數(shù)
????????和gcc類(lèi)似，實(shí)際是使用as來(lái)對(duì)ASM程序進(jìn)行編譯，生成object文件。
Link編譯行為分析
????????在完成Object的文件編譯后，生成了一個(gè)或多個(gè)的Object文件。編譯的最后一步是將這些Object文件Link為Program程序。
????????我們保留生成的Object，只執(zhí)行Program，
????????首先我們調(diào)整下編譯行為，注釋Program，只執(zhí)行Object，可以看到其最終執(zhí)行了gcc -o main.exe main.o，那為什么其知道要使用這個(gè)命令呢？如果我需要加一些編譯參數(shù)，應(yīng)該如何配置呢？如果要進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)，需要替換gcc為aram-xx-ld如何處理？
?????????從上文可知，scons是通過(guò)LINKCOM來(lái)指導(dǎo)LINK的。從官網(wǎng)上也可以看出是通過(guò)這個(gè)來(lái)完成對(duì)Object文件Link流程的。
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通過(guò)dump可知，默認(rèn)配置下，各個(gè)參數(shù)如下，由于LINK實(shí)際環(huán)境使用的程序各不一樣，所以實(shí)際是一個(gè)python對(duì)象：
- TARGET：就是目標(biāo)文件
- SOURCES：就是源文件列表
- LINKFLAGS：通用ld配置參數(shù)
- _LIBDIRFLAGS：用于-L的lib路徑配置，LIBPATH為具體路徑
- _LIBFLAGS： 用于-l的lib文件配置，LIBS為具體lib名稱(chēng)。
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????????和GCC一樣，Program最終調(diào)用的就是這個(gè)配置。
????????假設(shè)調(diào)整LINKFLAGS，加入-g參數(shù)，編譯結(jié)果如下圖所示，可以看出確實(shí)是跟著變的，之后我們只要對(duì)應(yīng)改相關(guān)的參數(shù)，就可以做到修改link的目的。
嵌入式開(kāi)發(fā)和Scons模板
????????默認(rèn)情況下，c編譯是根據(jù)具體編譯環(huán)境來(lái)的，scons會(huì)自己選定gcc程序、asm程序和Link程序，但是在嵌入式開(kāi)發(fā)時(shí)，需要指定交叉編譯器，按照之前的所描述的，其實(shí)大家已經(jīng)清楚了，只需要調(diào)整相應(yīng)的配置參數(shù)即可。
????????此外嵌入式開(kāi)發(fā)也有一些特殊的配置，這都需要我們理解并調(diào)整配置參數(shù)才行。
????????如下所示，每行都有注釋，下面對(duì)一些關(guān)鍵參數(shù)/函數(shù)進(jìn)行說(shuō)明：
- get_path_files：工具函數(shù)，獲取路徑下所有特定后綴的文件，當(dāng)然可以用其他方式實(shí)現(xiàn)（實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)主要為了寫(xiě)path的時(shí)候方便）
- GCC_ARM_PATH：交叉工具鏈路徑，scons直接改工作路徑不怎么會(huì)，直接指定路徑
- PLF：編譯平臺(tái)，默認(rèn)使用PC編譯，當(dāng)然嵌入式開(kāi)發(fā)可以選'arm'，之后會(huì)自動(dòng)去配置相關(guān)參數(shù)
- PREFIX：嵌入式開(kāi)發(fā)需要，交叉工具鏈前綴
- SPEC_LD_FLAGS：arm交叉工具鏈開(kāi)發(fā)的時(shí)候，LD使用有一些特殊的要求，scons原生的參數(shù)不怎么好用，需要在_LIBFLAGS參數(shù)尾巴拼接上Map信息，其他工具鏈有特殊要求也可以根據(jù)需要調(diào)整。
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import osdef get_path_files(dirs, file_ext):path_files = []# print('dir: ' + str(dirs))for dir in dirs:# print('dir: ' + dir)path_files.append(Glob(dir + '/' + file_ext))return path_filesGCC_ARM_PATH = 'D:/env/gcc-arm-none-eabi-4_8-2014q3-20140805-win32'#PLF = 'arm' PLF = ''# toolchains if PLF == 'arm':PREFIX = GCC_ARM_PATH + '/bin/arm-none-eabi-' else:PREFIX = ''CC = PREFIX + 'gcc' AS = PREFIX + 'as' AR = PREFIX + 'ar' CXX = PREFIX + 'g++' LINK = PREFIX + 'ld'SIZE = PREFIX + 'size' OBJDUMP = PREFIX + 'objdump' OBJCPY = PREFIX + 'objcopy'TARGET_PATH = 'build/' TARGET_NAME = 'main' TARGET_WITHOUT_SUFFIX = TARGET_PATH + TARGET_NAME################################################################################### # C source dirs config C_DIRS = [] #C_DIRS.append('src')# C source files config C_FILES = [] #C_FILES.append('main.c')# Create c sources list C_SRC_LIST = get_path_files(C_DIRS, '*.c') + C_FILES################################################################################### # ASM source dirs config AS_DIRS = [] #AS_DIRS.append('src')# ASM source files config AS_FILES = [] #AS_FILES.append('startup.s')AS_SRC_LIST = get_path_files(AS_DIRS, '*.s') + AS_FILES################################################################################### # -I, Include path config CPP_PATH = [] #CPP_PATH.append('inc')# -D, Preprocess Define CPP_DEFINES = [] #CPP_DEFINES.append('CFG_TEST')# C generate define C_FLAGS = [] C_FLAGS.append('-O1') C_FLAGS.append('-g') C_FLAGS.append('-std=c99')# C and C++ generate define CC_FLAGS = [] CC_FLAGS.append('-Wall')# ASM generate define AS_FLAGS = [] AS_FLAGS.append('-g')# Link Config LINK_FLAGS = [] #LINK_FLAGS.append('-Wl,–gc-sections')# lib path. LIB_PATH = [] #LIB_PATH.append('lib')# .lib, .a file LIBS_FILES = [] #LIBS_FILES.append('test')# spec ld flag. Arm spec. SPEC_LD_FLAGS = [] if PLF == 'arm':SPEC_LD_FLAGS.append('-Map')SPEC_LD_FLAGS.append(TARGET_WITHOUT_SUFFIX + '.map')SPEC_LD_FLAGS.append('-T' + 'src/map_ram.txt')env = Environment()################################################################################### # Step0: toolchains setting. if PLF == 'arm':env['CC'] = CCenv['AS'] = ASenv['AR'] = ARenv['CXX'] = CXXenv['LINK'] = LINKenv['OBJSUFFIX'] = '.o'env['LIBPREFIX'] = 'lib'env['LIBSUFFIX'] = '.a'env['PROGSUFFIX'] = '.elf'################################################################################### # Step1: C compile setting. use <print(env.Dump())> for details. # 'CCCOM': '$CC -o $TARGET -c $CFLAGS $CCFLAGS $_CCCOMCOM $SOURCES'# Step1.0: General options, like: optim/debug setting. $CFLAGS. env.Append(CFLAGS=C_FLAGS)# Step1.1: General options, other setting. $CCFLAGS. env.Append(CCFLAGS=CC_FLAGS)# Step1.2: -D, -I, setting. $_CCCOMCOM # '_CCCOMCOM': '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_CPPINCFLAGS' # StepX.2.0: CPPFLAGS setting. --- do nothing. # StepX.2.1: -D setting. # 'CPPDEFPREFIX': '-D' # '_CPPDEFFLAGS': '${_defines(CPPDEFPREFIX, CPPDEFINES, CPPDEFSUFFIX, __env__, ' # 'TARGET, SOURCE)}', env.Append(CPPDEFINES=CPP_DEFINES) # Step1.2.2: -I setting. # 'INCPREFIX': '-I' # '_CPPINCFLAGS': '${_concat(INCPREFIX, CPPPATH, INCSUFFIX, __env__, RDirs, ' # 'TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}', env.Append(CPPPATH=CPP_PATH)################################################################################### # Step2: ASM compile setting. use <print(env.Dump())> for details. # 'ASCOM': '$AS $ASFLAGS -o $TARGET $SOURCES'# Step2.0: General options. $ASFLAGS. env.Append(ASFLAGS=AS_FLAGS)################################################################################### # Step3: LINK setting. use <print(env.Dump())> for details. # 'LINKCOM': '$LINK -o $TARGET $LINKFLAGS $__RPATH $SOURCES $_LIBDIRFLAGS ' # '$_LIBFLAGS',# Step3.0: General options. $LINKFLAGS. env.Append(LINKFLAGS=LINK_FLAGS)# Step3.1: Link path setting. $_LIBDIRFLAGS. # '_LIBDIRFLAGS': '${_concat(LIBDIRPREFIX, LIBPATH, LIBDIRSUFFIX, __env__, ' # 'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}', env.Append(LIBPATH=LIB_PATH)# Step3.2: libs setting, like *.a, *.lib. $_LIBFLAGS. # '_LIBFLAGS': '${_stripixes(LIBLINKPREFIX, LIBS, LIBLINKSUFFIX, LIBPREFIXES, ' # 'LIBSUFFIXES, __env__)}', env.Append(LIBS=LIBS_FILES)# Step3.3: Add some spec params. must append at end. env.Append(_LIBFLAGS=SPEC_LD_FLAGS)################################################################################### # Step4: Compile Object files, use: # 1. <$CCCOM>: For c code compile # 2. <$ASCOM>: For asm code compile c_objs = env.Object(C_SRC_LIST) as_objs = env.Object(AS_SRC_LIST)################################################################################### # Step5: Compile target <.elf>, use <$LINKCOM>. target = env.Program(target = TARGET_WITHOUT_SUFFIX, source=[c_objs, as_objs])# Other compile target. env.Command(TARGET_WITHOUT_SUFFIX + '.bin', target, OBJCPY + ' -v -O binary $SOURCE $TARGET') env.Command(TARGET_WITHOUT_SUFFIX + '.lst', target, OBJDUMP + ' --source --all-headers --demangle --line-numbers --wide $SOURCE > $TARGET') env.Command(TARGET_WITHOUT_SUFFIX + '.size', target, SIZE + ' --format=berkeley $SOURCE')# Dump() env params, if need. #print(env.Dump())模板使用示例
????????下面舉一個(gè)例子，還是以PC舉例，嵌入式開(kāi)發(fā)自己根據(jù)需要配置即可。
????????有如下的一個(gè)多文件結(jié)構(gòu)的C代碼，目前要用scons來(lái)編譯，在根目錄下寫(xiě)SConstruct配置文件。
?????????最終的SConstruct配置如下：
import osdef get_path_files(dirs, file_ext):path_files = []# print('dir: ' + str(dirs))for dir in dirs:# print('dir: ' + dir)path_files.append(Glob(dir + '/' + file_ext))return path_filesGCC_ARM_PATH = 'D:/env/gcc-arm-none-eabi-4_8-2014q3-20140805-win32'#PLF = 'arm' PLF = ''# toolchains if PLF == 'arm':PREFIX = GCC_ARM_PATH + '/bin/arm-none-eabi-' else:PREFIX = ''CC = PREFIX + 'gcc' AS = PREFIX + 'as' AR = PREFIX + 'ar' CXX = PREFIX + 'g++' LINK = PREFIX + 'ld'SIZE = PREFIX + 'size' OBJDUMP = PREFIX + 'objdump' OBJCPY = PREFIX + 'objcopy'TARGET_PATH = 'build/' TARGET_NAME = 'main' TARGET_WITHOUT_SUFFIX = TARGET_PATH + TARGET_NAME################################################################################### # C source dirs config C_DIRS = [] C_DIRS.append('app\driver\src') C_DIRS.append('module1\src') C_DIRS.append('module2\src')# C source files config C_FILES = [] C_FILES.append('app\main.c')# Create c sources list C_SRC_LIST = get_path_files(C_DIRS, '*.c') + C_FILES################################################################################### # ASM source dirs config AS_DIRS = [] #AS_DIRS.append('src')# ASM source files config AS_FILES = [] #AS_FILES.append('startup.s')AS_SRC_LIST = get_path_files(AS_DIRS, '*.s') + AS_FILES################################################################################### # -I, Include path config CPP_PATH = [] CPP_PATH.append('app\driver\inc') CPP_PATH.append('module1\inc') CPP_PATH.append('module2\inc')# -D, Preprocess Define CPP_DEFINES = [] #CPP_DEFINES.append('CFG_TEST')# C generate define C_FLAGS = [] C_FLAGS.append('-O1') C_FLAGS.append('-g') C_FLAGS.append('-std=c99')# C and C++ generate define CC_FLAGS = [] CC_FLAGS.append('-Wall')# ASM generate define AS_FLAGS = [] AS_FLAGS.append('-g')# Link Config LINK_FLAGS = [] #LINK_FLAGS.append('-Wl,–gc-sections')# lib path. LIB_PATH = [] #LIB_PATH.append('lib')# .lib, .a file LIBS_FILES = [] #LIBS_FILES.append('test')# spec ld flag. Arm spec. SPEC_LD_FLAGS = [] if PLF == 'arm':SPEC_LD_FLAGS.append('-Map')SPEC_LD_FLAGS.append(TARGET_WITHOUT_SUFFIX + '.map')SPEC_LD_FLAGS.append('-T' + 'src/map_ram.txt')env = Environment()################################################################################### # Step0: toolchains setting. if PLF == 'arm':env['CC'] = CCenv['AS'] = ASenv['AR'] = ARenv['CXX'] = CXXenv['LINK'] = LINKenv['OBJSUFFIX'] = '.o'env['LIBPREFIX'] = 'lib'env['LIBSUFFIX'] = '.a'env['PROGSUFFIX'] = '.elf'################################################################################### # Step1: C compile setting. use <print(env.Dump())> for details. # 'CCCOM': '$CC -o $TARGET -c $CFLAGS $CCFLAGS $_CCCOMCOM $SOURCES'# Step1.0: General options, like: optim/debug setting. $CFLAGS. env.Append(CFLAGS=C_FLAGS)# Step1.1: General options, other setting. $CCFLAGS. env.Append(CCFLAGS=CC_FLAGS)# Step1.2: -D, -I, setting. $_CCCOMCOM # '_CCCOMCOM': '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_CPPINCFLAGS' # StepX.2.0: CPPFLAGS setting. --- do nothing. # StepX.2.1: -D setting. # 'CPPDEFPREFIX': '-D' # '_CPPDEFFLAGS': '${_defines(CPPDEFPREFIX, CPPDEFINES, CPPDEFSUFFIX, __env__, ' # 'TARGET, SOURCE)}', env.Append(CPPDEFINES=CPP_DEFINES) # Step1.2.2: -I setting. # 'INCPREFIX': '-I' # '_CPPINCFLAGS': '${_concat(INCPREFIX, CPPPATH, INCSUFFIX, __env__, RDirs, ' # 'TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}', env.Append(CPPPATH=CPP_PATH)################################################################################### # Step2: ASM compile setting. use <print(env.Dump())> for details. # 'ASCOM': '$AS $ASFLAGS -o $TARGET $SOURCES'# Step2.0: General options. $ASFLAGS. env.Append(ASFLAGS=AS_FLAGS)################################################################################### # Step3: LINK setting. use <print(env.Dump())> for details. # 'LINKCOM': '$LINK -o $TARGET $LINKFLAGS $__RPATH $SOURCES $_LIBDIRFLAGS ' # '$_LIBFLAGS',# Step3.0: General options. $LINKFLAGS. env.Append(LINKFLAGS=LINK_FLAGS)# Step3.1: Link path setting. $_LIBDIRFLAGS. # '_LIBDIRFLAGS': '${_concat(LIBDIRPREFIX, LIBPATH, LIBDIRSUFFIX, __env__, ' # 'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}', env.Append(LIBPATH=LIB_PATH)# Step3.2: libs setting, like *.a, *.lib. $_LIBFLAGS. # '_LIBFLAGS': '${_stripixes(LIBLINKPREFIX, LIBS, LIBLINKSUFFIX, LIBPREFIXES, ' # 'LIBSUFFIXES, __env__)}', env.Append(LIBS=LIBS_FILES)# Step3.3: Add some spec params. must append at end. env.Append(_LIBFLAGS=SPEC_LD_FLAGS)################################################################################### # Step4: Compile Object files, use: # 1. <$CCCOM>: For c code compile # 2. <$ASCOM>: For asm code compile c_objs = env.Object(C_SRC_LIST) as_objs = env.Object(AS_SRC_LIST)################################################################################### # Step5: Compile target <.elf>, use <$LINKCOM>. target = env.Program(target = TARGET_WITHOUT_SUFFIX, source=[c_objs, as_objs])# Other compile target. env.Command(TARGET_WITHOUT_SUFFIX + '.bin', target, OBJCPY + ' -v -O binary $SOURCE $TARGET') env.Command(TARGET_WITHOUT_SUFFIX + '.lst', target, OBJDUMP + ' --source --all-headers --demangle --line-numbers --wide $SOURCE > $TARGET') env.Command(TARGET_WITHOUT_SUFFIX + '.size', target, SIZE + ' --format=berkeley $SOURCE')# Dump() env params, if need. #print(env.Dump())執(zhí)行scons操作，可以看到相關(guān)參數(shù)的編譯過(guò)程，最后也會(huì)生成bin、lst以及code size信息。
D:\test\sample_4>scons scons: Reading SConscript files ... scons: done reading SConscript files. scons: Building targets ... gcc -o app\driver\src\driver1.1.o -c -O1 -g -std=c99 -Wall -Iapp\driver\inc -Imodule1\inc -Imodule2\inc app\driver\src\driver1.1.c gcc -o app\driver\src\driver2.2.o -c -O1 -g -std=c99 -Wall -Iapp\driver\inc -Imodule1\inc -Imodule2\inc app\driver\src\driver2.2.c gcc -o app\main.o -c -O1 -g -std=c99 -Wall -Iapp\driver\inc -Imodule1\inc -Imodule2\inc app\main.c gcc -o module1\src\module1.1.o -c -O1 -g -std=c99 -Wall -Iapp\driver\inc -Imodule1\inc -Imodule2\inc module1\src\module1.1.c gcc -o module1\src\module1.2.o -c -O1 -g -std=c99 -Wall -Iapp\driver\inc -Imodule1\inc -Imodule2\inc module1\src\module1.2.c gcc -o module2\src\module2.1.o -c -O1 -g -std=c99 -Wall -Iapp\driver\inc -Imodule1\inc -Imodule2\inc module2\src\module2.1.c gcc -o module2\src\module2.2.o -c -O1 -g -std=c99 -Wall -Iapp\driver\inc -Imodule1\inc -Imodule2\inc module2\src\module2.2.c gcc -o build\main.exe app\driver\src\driver1.1.o app\driver\src\driver2.2.o module1\src\module1.1.o module1\src\module1.2.o module2\src\module2.1.o module2\src\module2.2.o app\main.o objcopy -v -O binary build\main.exe build\main.bin copy from `build\main.exe' [pei-i386] to `build\main.bin' [binary] objdump --source --all-headers --demangle --line-numbers --wide build\main.exe > build\main.lst size --format=berkeley build\main.exetext data bss dec hex filename39620 2944 2676 45240 b0b8 build\main.exe scons: done building targets.D:\test\sample_4>scons -c scons: Reading SConscript files ... scons: done reading SConscript files. scons: Cleaning targets ... Removed app\driver\src\driver1.1.o Removed app\driver\src\driver2.2.o Removed app\main.o Removed module1\src\module1.1.o Removed module1\src\module1.2.o Removed module2\src\module2.1.o Removed module2\src\module2.2.o Removed build\main.exe Removed build\main.bin Removed build\main.lst scons: done cleaning targets.轉(zhuǎn)自：Scons環(huán)境搭建和編譯原理概述及嵌入式開(kāi)發(fā)常用模板_CoderBob的博客-CSDN博客_scons源碼解析
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Scons环境搭建和编译原理概述及嵌入式开发常用模板的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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