Scons环境搭建和编译原理概述及嵌入式开发常用模板

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Scons环境搭建和编译原理概述及嵌入式开发常用模板

Scons是用python实现的一个类似makefile的软件构建工具。其官网是

SCons: A software construction tool – SCons

,其具有详细的文档来对其使用进行说明

SCons Documentation

Scons是一个软件构建工具,除了能对c/c++/asm进行构建外,也能实现对java等语言进行构建。因为其是用python来实现的,所以其具备跨平台的特性。

本例程所有相关代码在GitHub上,请自行下载。

https://github.com/bobwenstudy/scons_demo

为什么用Scons

第一次接触Scons是在RTThread中,进一步了解它的特性,渐渐的就喜欢上了,平常自己写一些代码,用Scons可以方便不少。对于我个人来说,主要的好处有:

实际项目中编译工程时,除了要对代码进行编译生成固件外,还需要整合一些其他资源(如编译耳机项目时,需要讲提示音等wav资源打包进代码中;多固件合并打包之类。)之前完成这些动作是用python写的,当然能用makefile调用,但是相比Scons本身就是python,同一套环境调试起来会方便不少。

易读性,相比于makefile这么久远的构建语言,Scons是python写的,其语法和调试起来更方便,函数调用和可读性都比makefile好。

文件依赖,使用makefile时,由于经常编译的时候只将c文件作为依赖,而没有将h文件作为依赖,或其他资源,导致部分h文件更新时,经常要考虑先make clean,再make all。而


Scons可以自动将关联的文件作为依赖,并构建依赖树


,不用考虑太多就可以自动将相关依赖关系给维护好,当文件更新再次编译时,只编译特定文件。同时可以通过Depends指定依赖关系。

缺点也有:

集成度太强:Scons内部做了太多事情,对于我这种掌控欲比较强的程序猿来说,有点脱离掌控了,虽然方便,但是当构建大型项目时,内部一些行为可能导致debug很长时间,需要我们对其原理进行深入分析。

资料较少:毕竟是新语言,现在很多新语言很快的死在沙滩上了,对于新语言,大家或多或少保持观望态度,所以目前资料还是比较少的。遇到bug得自己看官方手册,还是有点麻烦的。

环境搭建

从上面描述可知,Scons类似于makefile,但并不是替代了GCC,只是实现了对GCC的使用。按照makefile的逻辑,需要准备如下环境:

GCC环境:笔者是Windows环境,所以需要msys64+mingw工具链。

Scons环境:python环境安装后,再安装scons就行。

GCC环境


PC下的GCC环境安装


参考这个文章安装即可。

Win7下msys64安装mingw工具链 – Milton – 博客园

安装完以后,键入gcc -v,得到如下提示说明环境安装好了,目前笔者用的是mingw32的gcc。

image-20220912103125415


ARM下的GCC环境安装

从各个芯片产商都可以获取到对应的交叉工具链,笔者的交叉工具链解压缩后,就有gcc环境,一般交叉工具链会有前缀。

安装完以后,键入

arm-none-eabi-gcc -v

,出现如下信息就代表安装成功了。

image-20220912111316820

Scons环境

Python安装

Scons是运行在python环境下的,目前新版本的都运行在Python3+的版本上,就不建议安装Python2的环境了(当然也可以用Python2就是了,不过最新的pip已经不支持Python2了,希望大家早点切换)。

网上有很多教程了,

Python安装教程-史上最全_壬杰的博客-CSDN博客_python安装教程

可以参考这个,当然也可以直接到

Welcome to Python.org

下载。

最终安装结束后,键入python -V,能看到python版本,代表环境安装好了。

image-20220912103922628

Scons安装

使用



python -m pip install scons



即可。当然可以到官网看看

SCons Downloads


SCons Downloads


SCons Downloads

最终安装结束后,键入

scons -v

,能看到如下信息,代表环境安装好了。

image-20220912104526394

初识Scons

基本概述

要讲清楚Scons,需要理解gcc是如何使用的,已经相比于make,scons的行为差异。首先对gcc、make和scons基本概念进行说明。


gcc


实际编译c文件的动作都是由gcc来完成的,scons/make等构建语言只是完成了对多个编译文件和编译目标的调度管理,本身不完成编译文件的动作。

c编译原理的概念很多大佬已经讲得比较多了,可以参考:

C编译原理_daixiao3636的博客-CSDN博客_c编译原理

。当然现在要编译文件也很简单了,一般我们只用2步,一个是通过gcc -c -o生成object文件,然后再将object文件gcc -o生成目标文件。


make


使用的换需要安装make环境,一般安装好mingw的时候,就自动装好了make+gcc环境,需要注意的是,新版装好后没有make.exe,而是:mingw32-make.exe,可以复制一份,并修改文件名为make.exe,以方便后面使用。

image-20220912110738208

make使用可以直接在终端上使用,键入

make -v

,看到如下信息,说明

make

环境安装成功了。

image-20220912110902820

执行make,会去寻找文件:GNUmakefile、makefile 和 Makefile。详细可以见:

认识Makefile文件_天糊土的博客-CSDN博客_makefile文件在哪

image-20220913100427048


Scons

之前已经安装好了scons环境,要使用scons,和make类似,也需要一个脚本文件,配置要执行的操作。文件名为:

SConstruct

image-20220913100518586

单文件构建



gcc编译

单个文件编译,gcc直接命令行操作就行,两行命令就可以搞定(当然1条命令也可以,这里为了统一,都要求先生成object文件,再生成目标文件)。

image-20220913101553879

main.c的源码如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("hello, world\n");
    return 0;
}

make编译

如图所示,第一次编译的时候,编译目标all依赖main.o,由于没有main.o,先对main.c进行编译,生成main.o,最后生成最终目标。第二次编译时,由于main.c没改变,自然main.o不需要改变,所以只需要执行all所对应的指令,生成目标main。

clean清除完环境后,再次make all,所有的操作都重新来过。

image-20220913102014649

Makefile的源码如下:

all: main.o
	gcc main.o -o main
main.o: main.c
	gcc main.c -c -o main.o
clean:
	rm main.o main.exe

Scons编译

如下图所示是一个简易的scons编译行为,可以看到,脚本写的时候只需配置好源文件和目标文件source=main.c target=main,直接执行scons就可以,第二次编译的时候,由于什么都没变化scons不执行任何操作。

相比于make,清空环境只需要执行scons -c就可以自动清除编译生成的文件,无需像make要指定所有目标。而后再次编译又会重新开始了。

image-20220913103139409

scons源码如下:

obj = Object('main.c')
Program('main', obj)

总结

gcc直接操作,每次编译都需要输入所有command,不能自动识别文件哪些有改动,只编译所需的文件,对于大型工程来说,编译时间还是很长的,只编译有修改的文件还是很方便的。

make解决了gcc的缺点,每次编译只需要执行make all,删除执行make clean就可以,但是写makefile的人需要知晓所有的中间文件,并了解文件的依赖关系。

scons保留了make的优点,每次编译只需要执行scons,删除执行scons -c就可以。同时写Sconstruct也更为轻松,不需要了解中间文件是什么,也不用专门写一个clean操作。所有的事情交给scons就行。

带.h文件的构建



gcc编译

多个文件编译的时候,先将2个文件生成object文件,再将2个object文件编译成目标main.exe。

image-20220913105136107

main.c的源码如下:

#include <stdio.h>
#include "test.h"
int main()
{
    printf("hello, world\n");
	test_work();
    return 0;
}

test.c的源码如下:

#include <stdio.h>
#include "test.h"
void test_work(void)
{
    printf(TEST_PRINT_STRING);
}

test.h的源码如下:

#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_

#define TEST_PRINT_STRING "Test_Origin_0"
void test_work(void);

#endif //_TEST_H_

make编译

按照流程写好,这里需要注意的是,修改完

test.h

后,再次编译的时候

make

只再次生成了

main.exe

,并没有重新编译

test.o



main.o

,并没有达到我们的目标。

这是因为我们的

makefile

没写好,没把

test.h

依赖关系给写好。

image-20220913105753757

将makefile修改一下,这时候再次修改test.h文件,make就知道需要重新编译文件了(大型项目通常通过-MMD -MP来生成.h的依赖树)。

注意,这个问题是我们写makefile经常遇到的问题,这个还存在更换之类的场景下,依赖关系没写好,导致再次编译的时候没将所有改动给编译进去,通常要先make clean再make all,完全丧失了make只编译改动的特点,导致编译效率大大降低。

image-20220913111616496

Makefile的源码如下:

all: main.o test.o
	gcc main.o test.o -o main
main.o: main.c test.h
	gcc main.c -c -o main.o
test.o: test.c test.h
	gcc test.c -c -o test.o
clean:
	rm main.o test.o main.exe

Scons编译

scons的脚本依然很简单,配置好objects所需的源文件,在配置好目标,执行scons就可以了。需要注意的是,我们并没有显示的声明test.h的依赖关系,当修改test.h后再次编译,scons就能知道文件间的依赖关系,将整个工程正确的重新编译了,这对于写Sconstruct的人要求大大降低。

image-20220913112536319

SConstruct源码如下:

objs = Object('main.c')
objs += Object('test.c')
Program('main', objs)

总结

在包含.h文件等多种隐示依赖的情况下,scons无需开发人员了解编译的底层原理,只需要将所需编译的主文件配置好,并配置好目标,剩下scons都可以自动搞定,大大节约了工程人员的开发和维护成本。

Scons原理分析

从上一章的分析可以看出,scons保留了make的所有优点,并简化了脚本编译,同时很好的维护了各个文件的隐示依赖关系,避免大家每次都要make clean,再make all了。

这一章我们简单分析下Scons是如何工作的。

脚本如何运行

没时间细看代码,自己也写过一些测试环境之类,大体猜测Scons的运行机制就是将Sconstruct文件用exec函数来执行,这样才能只写部分代码就可以完成编译工作。

简单搜索了下源码Sconstruct,可以看到_SConstruct_exists函数会去用这个文件。

image-20220913125729673

之后有用python的

exec

函数来执行这个文件。

image-20220913130153687

如何指导编译

如果学习过make的语法,其核心语法就是目标和依赖,利用好其基本语法,再借助其强大的工具函数,就可以完成项目的编译管理工作。

scons和make一样,本质并不会去做gcc的工作,更多是


管理工程文件如何依次调用gcc进行编译


要用scons实现大型项目的管理,也必须理解其底层运行机制,这样才能实现各种复杂的行为。直接学习其源码是可以的,但是太累了,直接看其文档也能看到一些,但是也不是特别清楚,所以这里笔者以自己浅显的理解来分析其行为。

从上面的说明例子中,简单的c项目编译,只需要指定Object所需的source文件,然后再指定Program所需的objs和target对象,剩下都是scons来完成的。那么我们依次拆分其操作行为。


打印环境信息env.Dump()

scons所有的配置参数和信息存储在

Environment

对象中,可以通过

Dump

方法可以打印当前scons的所有配置参数,而后用python的

print

方法就可以打印出来了。

官方手册上也有说明:

image-20220914115119261

env = Environment()
print(env.Dump())

打印出来的信息如下所示,参数有很多,看不懂咋办。

目前只需要完成

嵌入式

C开发需要,只要认下面几个关键字:

  • C编译:

    CC



    CCCOM

  • ASM编译:

    AS



    ASCOM

  • 链接:

    LINK



    LINKCOM

scons: Reading SConscript files ...
{ 'AR': 'ar',
  'ARCOM': '$AR $ARFLAGS $TARGET $SOURCES',
  'ARFLAGS': ['rc'],
  'AS': 'as',
  'ASCOM': '$AS $ASFLAGS -o $TARGET $SOURCES',
  'ASFLAGS': [],
  'ASPPCOM': '$CC $ASPPFLAGS $CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_CPPINCFLAGS -c -o '
             '$TARGET $SOURCES',
  'ASPPFLAGS': '$ASFLAGS',
  'BUILDERS': { 'CopyAs': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9B0C7F0>,
                'CopyTo': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9B0C7C0>,
                'JarFile': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9B0C910>,
                'JavaClassDir': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9B0CC10>,
                'JavaClassFile': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9B0CB50>,
                'JavaFile': <SCons.Builder.CompositeBuilder object at 0x000001F3D9B0CA60>,
                'Library': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9ACAA10>,
                'LoadableModule': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9ACA680>,
                'M4': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9B0C4C0>,
                'Object': <SCons.Builder.CompositeBuilder object at 0x000001F3D9AC9360>,
                'Program': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9AC9900>,
                'ProgramAllAtOnce': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9B0C6D0>,
                'RES': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9A2ECB0>,
                'RMIC': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9A89930>,
                'SharedLibrary': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9ACA290>,
                'SharedObject': <SCons.Builder.CompositeBuilder object at 0x000001F3D9AC95A0>,
                'StaticLibrary': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9ACAA10>,
                'StaticObject': <SCons.Builder.CompositeBuilder object at 0x000001F3D9AC9360>,
                'Substfile': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9AC8FD0>,
                'Tar': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9A8AB60>,
                'Textfile': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9AC8F70>,
                'Zip': <SCons.Builder.BuilderBase object at 0x000001F3D9A8AEC0>},
  'CC': 'gcc',
  'CCCOM': '$CC -o $TARGET -c $CFLAGS $CCFLAGS $_CCCOMCOM $SOURCES',
  'CCDEPFLAGS': '-MMD -MF ${TARGET}.d',
  'CCFLAGS': [],
  'CCVERSION': '12.1.0',
  'CFILESUFFIX': '.c',
  'CFLAGS': [],
  'CONFIGUREDIR': '#/.sconf_temp',
  'CONFIGURELOG': '#/config.log',
  'COPYSTR': 'Copy file(s): "$SOURCES" to "$TARGETS"',
  'CPPDEFPREFIX': '-D',
  'CPPDEFSUFFIX': '',
  'CPPSUFFIXES': [ '.c',
                   '.C',
                   '.cxx',
                   '.cpp',
                   '.c++',
                   '.cc',
                   '.h',
                   '.H',
                   '.hxx',
                   '.hpp',
                   '.hh',
                   '.F',
                   '.fpp',
                   '.FPP',
                   '.m',
                   '.mm',
                   '.S',
                   '.spp',
                   '.SPP',
                   '.sx'],
  'CXX': 'g++',
  'CXXCOM': '$CXX -o $TARGET -c $CXXFLAGS $CCFLAGS $_CCCOMCOM $SOURCES',
  'CXXFILESUFFIX': '.cc',
  'CXXFLAGS': [],
  'CXXVERSION': '12.1.0',
  'DC': 'dmd',
  'DCOM': '$DC $_DINCFLAGS $_DVERFLAGS $_DDEBUGFLAGS $_DFLAGS -c -of$TARGET '
          '$SOURCES',
  'DDEBUG': [],
  'DDEBUGPREFIX': '-debug=',
  'DDEBUGSUFFIX': '',
  'DFILESUFFIX': '.d',
  'DFLAGPREFIX': '-',
  'DFLAGS': [],
  'DFLAGSUFFIX': '',
  'DINCPREFIX': '-I',
  'DINCSUFFIX': '',
  'DLIB': 'lib',
  'DLIBCOM': '$DLIB $_DLIBFLAGS -c $TARGET $SOURCES $_DLIBFLAGS',
  'DLIBDIRPREFIX': '-L-L',
  'DLIBDIRSUFFIX': '',
  'DLIBFLAGPREFIX': '-',
  'DLIBFLAGSUFFIX': '',
  'DLIBLINKPREFIX': '',
  'DLIBLINKSUFFIX': '.lib',
  'DLINK': '$DC',
  'DLINKCOM': '$DLINK -of$TARGET $DLINKFLAGS $__DRPATH $SOURCES $_DLIBDIRFLAGS '
              '$_DLIBFLAGS',
  'DLINKFLAGS': [],
  'DPATH': ['#/'],
  'DRPATHPREFIX': '-L-rpath=',
  'DRPATHSUFFIX': '',
  'DSUFFIXES': ['.d'],
  'DVERPREFIX': '-version=',
  'DVERSIONS': [],
  'DVERSUFFIX': '',
  'Dir': <SCons.Defaults.Variable_Method_Caller object at 0x000001F3D93C82E0>,
  'Dirs': <SCons.Defaults.Variable_Method_Caller object at 0x000001F3D93C8370>,
  'ENV': { 'COMSPEC': 'C:\\Windows\\system32\\cmd.exe',
           'PATH': 'C:\\Windows\\System32;C:\\msys64\\mingw32\\bin',
           'PATHEXT': '.COM;.EXE;.BAT;.CMD',
           'SystemDrive': 'C:',
           'SystemRoot': 'C:\\Windows',
           'TEMP': 'C:\\Users\\wenbo\\AppData\\Local\\Temp',
           'TMP': 'C:\\Users\\wenbo\\AppData\\Local\\Temp',
           'USERPROFILE': 'C:\\Users\\wenbo'},
  'ESCAPE': <function escape at 0x000001F3D9519B40>,
  'F03': 'gfortran',
  'F03COM': '$F03 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F03FLAGS $_F03INCFLAGS '
            '$_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'F03FLAGS': [],
  'F03PPCOM': '$F03 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F03FLAGS $CPPFLAGS '
              '$_CPPDEFFLAGS $_F03INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'F08': 'gfortran',
  'F08COM': '$F08 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F08FLAGS $_F08INCFLAGS '
            '$_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'F08FLAGS': [],
  'F08PPCOM': '$F08 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F08FLAGS $CPPFLAGS '
              '$_CPPDEFFLAGS $_F08INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'F77': 'gfortran',
  'F77COM': '$F77 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F77FLAGS $_F77INCFLAGS '
            '$SOURCES',
  'F77FLAGS': [],
  'F77PPCOM': '$F77 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F77FLAGS $CPPFLAGS '
              '$_CPPDEFFLAGS $_F77INCFLAGS $SOURCES',
  'F90': 'gfortran',
  'F90COM': '$F90 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F90FLAGS $_F90INCFLAGS '
            '$_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'F90FLAGS': [],
  'F90PPCOM': '$F90 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F90FLAGS $CPPFLAGS '
              '$_CPPDEFFLAGS $_F90INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'F95': 'gfortran',
  'F95COM': '$F95 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F95FLAGS $_F95INCFLAGS '
            '$_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'F95FLAGS': [],
  'F95PPCOM': '$F95 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $F95FLAGS $CPPFLAGS '
              '$_CPPDEFFLAGS $_F95INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'FORTRAN': 'gfortran',
  'FORTRANCOM': '$FORTRAN -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $FORTRANFLAGS '
                '$_FORTRANINCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'FORTRANFLAGS': [],
  'FORTRANMODDIR': '',
  'FORTRANMODDIRPREFIX': '-J',
  'FORTRANMODDIRSUFFIX': '',
  'FORTRANMODPREFIX': '',
  'FORTRANMODSUFFIX': '.mod',
  'FORTRANPPCOM': '$FORTRAN -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $FORTRANFLAGS '
                  '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_FORTRANINCFLAGS $_FORTRANMODFLAG '
                  '$SOURCES',
  'FORTRANSUFFIXES': [ '.f',
                       '.for',
                       '.ftn',
                       '.F',
                       '.FOR',
                       '.FTN',
                       '.fpp',
                       '.FPP',
                       '.f77',
                       '.F77',
                       '.f90',
                       '.F90',
                       '.f95',
                       '.F95',
                       '.f03',
                       '.F03',
                       '.f08',
                       '.F08'],
  'FRAMEWORKPATH': [],
  'FRAMEWORKS': [],
  'File': <SCons.Defaults.Variable_Method_Caller object at 0x000001F3D93C83A0>,
  'HOST_ARCH': 'x86_64',
  'HOST_OS': 'win32',
  'IDLSUFFIXES': ['.idl', '.IDL'],
  'IMPLIBNOVERSIONSYMLINKS': True,
  'INCF03PREFIX': '-I',
  'INCF03SUFFIX': '',
  'INCF08PREFIX': '-I',
  'INCF08SUFFIX': '',
  'INCF77PREFIX': '-I',
  'INCF77SUFFIX': '',
  'INCF90PREFIX': '-I',
  'INCF90SUFFIX': '',
  'INCF95PREFIX': '-I',
  'INCF95SUFFIX': '',
  'INCFORTRANPREFIX': '-I',
  'INCFORTRANSUFFIX': '',
  'INCPREFIX': '-I',
  'INCSUFFIX': '',
  'JAR': 'jar',
  'JARCOM': "${TEMPFILE('$_JARCOM','$JARCOMSTR')}",
  'JARFLAGS': ['cf'],
  'JARSUFFIX': '.jar',
  'JAVABOOTCLASSPATH': [],
  'JAVAC': 'javac',
  'JAVACCOM': "${TEMPFILE('$_JAVACCOM','$JAVACCOMSTR')}",
  'JAVACFLAGS': [],
  'JAVACLASSPATH': [],
  'JAVACLASSSUFFIX': '.class',
  'JAVAINCLUDES': [],
  'JAVASOURCEPATH': [],
  'JAVASUFFIX': '.java',
  'LDMODULE': '$SHLINK',
  'LDMODULECOM': <SCons.Action.CommandGeneratorAction object at 0x000001F3D9A2E800>,
  'LDMODULEEMITTER': [ <function lib_emitter at 0x000001F3D93B4AF0>,
                       <function ldmod_symlink_emitter at 0x000001F3D9AE8940>,
                       <function shlib_emitter at 0x000001F3D9A5A290>],
  'LDMODULEFLAGS': '$SHLINKFLAGS',
  'LDMODULENAME': '${LDMODULEPREFIX}$_get_ldmodule_stem${_LDMODULESUFFIX}',
  'LDMODULENOVERSIONSYMLINKS': True,
  'LDMODULEPREFIX': '$SHLIBPREFIX',
  'LDMODULESUFFIX': '$SHLIBSUFFIX',
  'LDMODULEVERSION': '$SHLIBVERSION',
  'LDMODULE_NOVERSION_SYMLINK': '$_get_shlib_dir${LDMODULEPREFIX}$_get_ldmodule_stem${LDMODULESUFFIX}',
  'LDMODULE_SONAME_SYMLINK': '$_get_shlib_dir$_LDMODULESONAME',
  'LIBDIRPREFIX': '-L',
  'LIBDIRSUFFIX': '',
  'LIBLINKPREFIX': '-l',
  'LIBLINKSUFFIX': '',
  'LIBPREFIX': 'lib',
  'LIBPREFIXES': ['$LIBPREFIX'],
  'LIBSUFFIX': '.a',
  'LIBSUFFIXES': ['$LIBSUFFIX'],
  'LINESEPARATOR': '\n',
  'LINK': '$SMARTLINK',
  'LINKCOM': '$LINK -o $TARGET $LINKFLAGS $__RPATH $SOURCES $_LIBDIRFLAGS '
             '$_LIBFLAGS',
  'LINKFLAGS': [],
  'M4': 'm4',
  'M4COM': 'cd ${SOURCE.rsrcdir} && $M4 $M4FLAGS < ${SOURCE.file} > '
           '${TARGET.abspath}',
  'M4FLAGS': ['-E'],
  'MAXLINELENGTH': 2048,
  'NINJA_DEPFILE_PARSE_FORMAT': 'gcc',
  'OBJPREFIX': '',
  'OBJSUFFIX': '.o',
  'PLATFORM': 'win32',
  'PROGPREFIX': '',
  'PROGSUFFIX': '.exe',
  'PSPAWN': <function piped_spawn at 0x000001F3D9519990>,
  'RANLIB': 'ranlib',
  'RANLIBCOM': '$RANLIB $RANLIBFLAGS $TARGET',
  'RANLIBFLAGS': [],
  'RC': 'windres',
  'RCCOM': '$RC $_CPPDEFFLAGS $RCINCFLAGS ${RCINCPREFIX} ${SOURCE.dir} '
           '$RCFLAGS -i $SOURCE -o $TARGET',
  'RCFLAGS': [],
  'RCINCFLAGS': '${_concat(RCINCPREFIX, CPPPATH, RCINCSUFFIX, __env__, RDirs, '
                'TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  'RCINCPREFIX': '--include-dir ',
  'RCINCSUFFIX': '',
  'RDirs': <SCons.Defaults.Variable_Method_Caller object at 0x000001F3D93C8430>,
  'RMIC': 'rmic',
  'RMICCOM': '$RMIC $RMICFLAGS -d ${TARGET.attributes.java_lookupdir} '
             '-classpath ${SOURCE.attributes.java_classdir} '
             '${SOURCES.attributes.java_classname}',
  'RMICFLAGS': [],
  'RPATHPREFIX': '-Wl,-rpath=',
  'RPATHSUFFIX': '',
  'SCANNERS': [<SCons.Scanner.ScannerBase object at 0x000001F3D9393C10>],
  'SHCC': '$CC',
  'SHCCCOM': '$SHCC -o $TARGET -c $SHCFLAGS $SHCCFLAGS $_CCCOMCOM $SOURCES',
  'SHCCFLAGS': ['$CCFLAGS'],
  'SHCFLAGS': ['$CFLAGS'],
  'SHCXX': '$CXX',
  'SHCXXCOM': '$SHCXX -o $TARGET -c $SHCXXFLAGS $SHCCFLAGS $_CCCOMCOM $SOURCES',
  'SHCXXFLAGS': ['$CXXFLAGS'],
  'SHDC': '$DC',
  'SHDCOM': '$DC $_DINCFLAGS $_DVERFLAGS $_DDEBUGFLAGS $_DFLAGS -c -fPIC '
            '-of$TARGET $SOURCES',
  'SHDLINK': '$DC',
  'SHDLINKCOM': '$DLINK -of$TARGET $SHDLINKFLAGS $__SHDLIBVERSIONFLAGS '
                '$__DRPATH $SOURCES $_DLIBDIRFLAGS $_DLIBFLAGS',
  'SHDLINKFLAGS': ['$DLINKFLAGS', '-shared', '-defaultlib=libphobos2.so'],
  'SHELL': 'C:\\Windows\\System32\\cmd.exe',
  'SHF03': '$F03',
  'SHF03COM': '$SHF03 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF03FLAGS '
              '$_F03INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'SHF03FLAGS': ['$F03FLAGS'],
  'SHF03PPCOM': '$SHF03 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF03FLAGS '
                '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_F03INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG '
                '$SOURCES',
  'SHF08': '$F08',
  'SHF08COM': '$SHF08 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF08FLAGS '
              '$_F08INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'SHF08FLAGS': ['$F08FLAGS'],
  'SHF08PPCOM': '$SHF08 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF08FLAGS '
                '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_F08INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG '
                '$SOURCES',
  'SHF77': '$F77',
  'SHF77COM': '$SHF77 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF77FLAGS '
              '$_F77INCFLAGS $SOURCES',
  'SHF77FLAGS': ['$F77FLAGS'],
  'SHF77PPCOM': '$SHF77 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF77FLAGS '
                '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_F77INCFLAGS $SOURCES',
  'SHF90': '$F90',
  'SHF90COM': '$SHF90 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF90FLAGS '
              '$_F90INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'SHF90FLAGS': ['$F90FLAGS'],
  'SHF90PPCOM': '$SHF90 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF90FLAGS '
                '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_F90INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG '
                '$SOURCES',
  'SHF95': '$F95',
  'SHF95COM': '$SHF95 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF95FLAGS '
              '$_F95INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'SHF95FLAGS': ['$F95FLAGS'],
  'SHF95PPCOM': '$SHF95 -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS $SHF95FLAGS '
                '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_F95INCFLAGS $_FORTRANMODFLAG '
                '$SOURCES',
  'SHFORTRAN': '$FORTRAN',
  'SHFORTRANCOM': '$SHFORTRAN -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS '
                  '$SHFORTRANFLAGS $_FORTRANINCFLAGS $_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'SHFORTRANFLAGS': ['$FORTRANFLAGS'],
  'SHFORTRANPPCOM': '$SHFORTRAN -o $TARGET -c $FORTRANCOMMONFLAGS '
                    '$SHFORTRANFLAGS $CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_FORTRANINCFLAGS '
                    '$_FORTRANMODFLAG $SOURCES',
  'SHLIBEMITTER': [ <function lib_emitter at 0x000001F3D93B4AF0>,
                    <function shlib_symlink_emitter at 0x000001F3D9AE8B80>,
                    <function shlib_emitter at 0x000001F3D9A5A290>],
  'SHLIBNAME': '${_get_shlib_dir}${SHLIBPREFIX}$_get_shlib_stem${_SHLIBSUFFIX}',
  'SHLIBNOVERSIONSYMLINKS': True,
  'SHLIBPREFIX': '',
  'SHLIBSONAMEFLAGS': '-Wl,-soname=$_SHLIBSONAME',
  'SHLIBSUFFIX': '.dll',
  'SHLIB_NOVERSION_SYMLINK': '${_get_shlib_dir}${SHLIBPREFIX}$_get_shlib_stem${SHLIBSUFFIX}',
  'SHLIB_SONAME_SYMLINK': '${_get_shlib_dir}$_SHLIBSONAME',
  'SHLINK': '$LINK',
  'SHLINKCOM': <SCons.Action.CommandGeneratorAction object at 0x000001F3D9A2E7A0>,
  'SHLINKCOMSTR': <function shlib_generator at 0x000001F3D9A59630>,
  'SHLINKFLAGS': ['$LINKFLAGS', '-shared'],
  'SHOBJPREFIX': '$OBJPREFIX',
  'SHOBJSUFFIX': '.o',
  'SMARTLINK': <function smart_link at 0x000001F3D93B4A60>,
  'SPAWN': <function spawn at 0x000001F3D9519AB0>,
  'STATIC_AND_SHARED_OBJECTS_ARE_THE_SAME': 1,
  'SUBSTFILEPREFIX': '',
  'SUBSTFILESUFFIX': '',
  'TAR': 'tar',
  'TARCOM': '$TAR $TARFLAGS -f $TARGET $SOURCES',
  'TARFLAGS': ['-c'],
  'TARGET_ARCH': None,
  'TARGET_OS': None,
  'TARSUFFIX': '.tar',
  'TEMPFILE': <class 'SCons.Platform.TempFileMunge'>,
  'TEMPFILEARGESCFUNC': <function quote_spaces at 0x000001F3D9252DD0>,
  'TEMPFILEARGJOIN': ' ',
  'TEMPFILEPREFIX': '@',
  'TEXTFILEPREFIX': '',
  'TEXTFILESUFFIX': '.txt',
  'TOOLS': [ 'default',
             'mingw',
             'gcc',
             'g++',
             'gnulink',
             'ar',
             'gas',
             'gfortran',
             'm4',
             'dmd',
             'filesystem',
             'jar',
             'javac',
             'rmic',
             'tar',
             'zip',
             'textfile'],
  'WINDOWSDEFPREFIX': '',
  'WINDOWSDEFSUFFIX': '.def',
  'WIXCANDLE': 'candle.exe',
  'WIXLIGHT': 'light.exe',
  'ZIP': 'zip',
  'ZIPCOM': <SCons.Action.FunctionAction object at 0x000001F3D9A8ACB0>,
  'ZIPCOMPRESSION': 8,
  'ZIPFLAGS': [],
  'ZIPROOT': [],
  'ZIPSUFFIX': '.zip',
  '_CCCOMCOM': '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_CPPINCFLAGS',
  '_CPPDEFFLAGS': '${_defines(CPPDEFPREFIX, CPPDEFINES, CPPDEFSUFFIX, __env__, '
                  'TARGET, SOURCE)}',
  '_CPPINCFLAGS': '${_concat(INCPREFIX, CPPPATH, INCSUFFIX, __env__, RDirs, '
                  'TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  '_DDEBUGFLAGS': '${_concat(DDEBUGPREFIX, DDEBUG, DDEBUGSUFFIX, __env__)}',
  '_DFLAGS': '${_concat(DFLAGPREFIX, DFLAGS, DFLAGSUFFIX, __env__)}',
  '_DINCFLAGS': '${_concat(DINCPREFIX, DPATH, DINCSUFFIX, __env__, RDirs, '
                'TARGET, SOURCE)}',
  '_DLIBDIRFLAGS': '${_concat(DLIBDIRPREFIX, LIBPATH, DLIBDIRSUFFIX, __env__, '
                   'RDirs, TARGET, SOURCE)}',
  '_DLIBFLAGS': '${_stripixes(DLIBLINKPREFIX, LIBS, DLIBLINKSUFFIX, '
                'LIBPREFIXES, LIBSUFFIXES,  __env__)}',
  '_DRPATH': '${_concat(DRPATHPREFIX, RPATH, DRPATHSUFFIX, __env__)}',
  '_DVERFLAGS': '${_concat(DVERPREFIX, DVERSIONS, DVERSUFFIX, __env__)}',
  '_F03INCFLAGS': '${_concat(INCF03PREFIX, F03PATH, INCF03SUFFIX, __env__, '
                  'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  '_F08INCFLAGS': '${_concat(INCF08PREFIX, F08PATH, INCF08SUFFIX, __env__, '
                  'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  '_F77INCFLAGS': '${_concat(INCF77PREFIX, F77PATH, INCF77SUFFIX, __env__, '
                  'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  '_F90INCFLAGS': '${_concat(INCF90PREFIX, F90PATH, INCF90SUFFIX, __env__, '
                  'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  '_F95INCFLAGS': '${_concat(INCF95PREFIX, F95PATH, INCF95SUFFIX, __env__, '
                  'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  '_FORTRANINCFLAGS': '${_concat(INCFORTRANPREFIX, FORTRANPATH, '
                      'INCFORTRANSUFFIX, __env__, RDirs, TARGET, SOURCE, '
                      'affect_signature=False)}',
  '_FORTRANMODFLAG': '$( ${_concat(FORTRANMODDIRPREFIX, FORTRANMODDIR, '
                     'FORTRANMODDIRSUFFIX, __env__, RDirs, TARGET, SOURCE)} $)',
  '_JARCOM': '$JAR $_JARFLAGS $TARGET $_JARMANIFEST $_JARSOURCES',
  '_JARFLAGS': <function jarFlags at 0x000001F3D9AB6EF0>,
  '_JARMANIFEST': <function jarManifest at 0x000001F3D9AB6E60>,
  '_JARSOURCES': <function jarSources at 0x000001F3D9AB5990>,
  '_JAVABOOTCLASSPATH': '${_javapathopt("-bootclasspath", '
                        '"JAVABOOTCLASSPATH")} ',
  '_JAVACCOM': '$JAVAC $JAVACFLAGS $_JAVABOOTCLASSPATH $_JAVACLASSPATH -d '
               '${TARGET.attributes.java_classdir} $_JAVASOURCEPATH $SOURCES',
  '_JAVACLASSPATH': '${_javapathopt("-classpath", "JAVACLASSPATH")} ',
  '_JAVASOURCEPATH': '${_javapathopt("-sourcepath", "JAVASOURCEPATH", '
                     '"_JAVASOURCEPATHDEFAULT")} ',
  '_JAVASOURCEPATHDEFAULT': '${TARGET.attributes.java_sourcedir}',
  '_LDMODULESONAME': <function _ldmodule_soname at 0x000001F3D9AE9000>,
  '_LDMODULESOVERSION': <function _ldmodule_soversion at 0x000001F3D9AE8F70>,
  '_LDMODULESUFFIX': '${LDMODULESUFFIX}${_LDMODULEVERSION}',
  '_LDMODULEVERSION': <function _LDMODULEVERSION at 0x000001F3D9AE9090>,
  '_LDMODULEVERSIONFLAGS': '$LDMODULEVERSIONFLAGS -Wl,-soname=$_LDMODULESONAME',
  '_LIBDIRFLAGS': '${_concat(LIBDIRPREFIX, LIBPATH, LIBDIRSUFFIX, __env__, '
                  'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  '_LIBFLAGS': '${_stripixes(LIBLINKPREFIX, LIBS, LIBLINKSUFFIX, LIBPREFIXES, '
               'LIBSUFFIXES, __env__)}',
  '_RPATH': '${_concat(RPATHPREFIX, RPATH, RPATHSUFFIX, __env__)}',
  '_SHDLIBVERSIONFLAGS': '$SHDLIBVERSIONFLAGS -L-soname=$_SHLIBSONAME',
  '_SHLIBSONAME': <function _soname at 0x000001F3D9AE8CA0>,
  '_SHLIBSOVERSION': <function _soversion at 0x000001F3D9AE8C10>,
  '_SHLIBSUFFIX': '$SHLIBSUFFIX',
  '_SHLIBVERSION': "${SHLIBVERSION and '.'+SHLIBVERSION or ''}",
  '_SHLIBVERSIONFLAGS': '$SHLIBVERSIONFLAGS -Wl,-soname=$_SHLIBSONAME',
  '__DSHLIBVERSIONFLAGS': '${__libversionflags(__env__,"DSHLIBVERSION","_DSHLIBVERSIONFLAGS")}',
  '__LDMODULEVERSIONFLAGS': '${__libversionflags(__env__,"LDMODULEVERSION","_LDMODULEVERSIONFLAGS")}',
  '__SHLIBVERSIONFLAGS': '${__libversionflags(__env__,"SHLIBVERSION","_SHLIBVERSIONFLAGS")}',
  '__lib_either_version_flag': <function __lib_either_version_flag at 0x000001F3D93B7250>,
  '__libversionflags': <function __libversionflags at 0x000001F3D93B6F80>,
  '_concat': <function _concat at 0x000001F3D93B6CB0>,
  '_defines': <function _defines at 0x000001F3D93B6EF0>,
  '_get_ldmodule_stem': <function _get_ldmodule_stem at 0x000001F3D9AE8EE0>,
  '_get_shlib_dir': <function _get_shlib_dir at 0x000001F3D9AE8DC0>,
  '_get_shlib_stem': <function _get_shlib_stem at 0x000001F3D9AE8D30>,
  '_javapathopt': <class 'SCons.Tool.javac.pathopt'>,
  '_stripixes': <function _stripixes at 0x000001F3D93B6DD0>}
scons: done reading SConscript files.
scons: Building targets ...
scons: `.' is up to date.
scons: done building targets.

C文件编译行为分析

首先我们调整下编译行为,注释Program,只执行Object,可以看到其最终执行了gcc -o main.o -c main.c,那为什么其知道要使用这个命令呢?如果我需要加一些编译参数,应该如何配置呢?如果要进行嵌入式开发,需要替换gcc为aram-xx-gcc如何处理?

image-20220913212755986

从上文可知,scons是通过

CCCOM

来指导c文件编译的。从官网上也可以看出是通过这个来完成对c的源文件编译,生成object文件。

image-20220914132041877

通过dump可知,默认配置下,各个参数如下:



  • TARGET:就是目标文件



  • SOURCES:就是源文件列表



  • CFLAGS:通用C配置参数



  • CCFLAGS:通用C和C++公用的配置参数,因为scons支持多个语言,配置了这个参数,其同时会在C++编译时使用。详细可以参考:CXXCOM



  • _CCCOMCOM: 更多参数配置,如-D或者-I等配置。



    • CPPFLAGS:用于预处理相关的配置,既可以用于C编译,同时也被用于ASM编译。



    • _CPPDEFFLAGS:用于-D的预编译配置。



    • _CPPINCFLAGS:用于-I的include路径配置。


{
  'CC': 'gcc',
  'CCCOM': '$CC -o $TARGET -c $CFLAGS $CCFLAGS $_CCCOMCOM $SOURCES',
  'CCFLAGS': [],
  'CFLAGS': [],
  '_CCCOMCOM': '$CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_CPPINCFLAGS',
  'CPPDEFPREFIX': '-D',
  'CPPDEFSUFFIX': '',
  '_CPPDEFFLAGS': '${_defines(CPPDEFPREFIX, CPPDEFINES, CPPDEFSUFFIX, __env__, '
                  'TARGET, SOURCE)}',
  'INCPREFIX': '-I',
  'INCSUFFIX': '',
  '_CPPINCFLAGS': '${_concat(INCPREFIX, CPPPATH, INCSUFFIX, __env__, RDirs, '
                  'TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
}

其实熟悉GCC的基本已经看明白了,其实把gcc编译object的参数全部配置好了,需要的话直接改env对应的参数即可。

在示例中,obj = Object(‘main.c’)中SOURCES = [main.c],TARGET = main.o,其他参数由于都没开启,所以没显示。最终就是我们看到的gcc操作。

gcc -o main.o -c main.c
obj = Object('main.c')

假设调整

CCFLAGS

,加入

-g

参数,编译结果如下图所示,可以看出确实是跟着变的,之后我们只要对应改相关的参数,就可以做到修改gcc的目的。

image-20220914134548062

ASM文件编译行为分析

在PC环境下,基本很少写ASM相关的程序,而在嵌入式环境下,不管是startup文件还是一些特殊用途的行为,都需要使用ASM语句进行操作。

类似于C文件的编译过程,由于PC环境所需的汇编指令各不相同,在嵌入式系统下针对对应的芯片,也有不同汇编指令,本节只对相关配置进行说明。

从上文可知,scons是通过ASCOM来指导asm文件编译的。从官网上也可以看出是通过这个来完成对c的源文件编译,生成object文件。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gKSS5iUs-1663252258508)(C:/Users/wenbo/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20220915091107811.png)]

通过dump可知,默认配置下,各个参数如下:




  • TARGET

    :就是目标文件




  • SOURCES

    :就是源文件列表




  • ASFLAGS

    :通用ASM配置参数

{
  'AS': 'as',
  'ASCOM': '$AS $ASFLAGS -o $TARGET $SOURCES',
  'ASFLAGS': [],
}

和gcc类似,实际是使用as来对ASM程序进行编译,生成object文件。

Link编译行为分析

在完成Object的文件编译后,生成了一个或多个的Object文件。编译的最后一步是将这些Object文件Link为Program程序。

我们保留生成的Object,只执行Program,

首先我们调整下编译行为,注释Program,只执行Object,可以看到其最终执行了gcc -o main.exe main.o,那为什么其知道要使用这个命令呢?如果我需要加一些编译参数,应该如何配置呢?如果要进行嵌入式开发,需要替换gcc为aram-xx-ld如何处理?

image-20220915092157352

从上文可知,scons是通过

LINKCOM

来指导LINK的。从官网上也可以看出是通过这个来完成对Object文件Link流程的。

image-20220915092318063

通过dump可知,默认配置下,各个参数如下,由于LINK实际环境使用的程序各不一样,所以实际是一个python对象:



  • TARGET:就是目标文件



  • SOURCES:就是源文件列表



  • LINKFLAGS:通用ld配置参数



  • _LIBDIRFLAGS:用于-L的lib路径配置,LIBPATH为具体路径



  • _LIBFLAGS: 用于-l的lib文件配置,LIBS为具体lib名称。


{
  'LINK': '$SMARTLINK',
  'LINKCOM': '$LINK -o $TARGET $LINKFLAGS $__RPATH $SOURCES $_LIBDIRFLAGS '
             '$_LIBFLAGS',
  'LINKFLAGS': [],
  'LIBDIRPREFIX': '-L',
  'LIBDIRSUFFIX': '',
  '_LIBDIRFLAGS': '${_concat(LIBDIRPREFIX, LIBPATH, LIBDIRSUFFIX, __env__, '
                  'RDirs, TARGET, SOURCE, affect_signature=False)}',
  'LIBLINKPREFIX': '-l',
  'LIBLINKSUFFIX': '',
  '_LIBFLAGS': '${_stripixes(LIBLINKPREFIX, LIBS, LIBLINKSUFFIX, LIBPREFIXES, '
               'LIBSUFFIXES, __env__)}',
}

和GCC一样,Program最终调用的就是这个配置。

假设调整

LINKFLAGS

,加入

-g

参数,编译结果如下图所示,可以看出确实是跟着变的,之后我们只要对应改相关的参数,就可以做到修改link的目的。

image-20220915093322494

嵌入式开发和Scons模板

默认情况下,c编译是根据具体编译环境来的,scons会自己选定gcc程序、asm程序和Link程序,但是在嵌入式开发时,需要指定交叉编译器,按照之前的所描述的,其实大家已经清楚了,只需要调整相应的配置参数即可。

此外嵌入式开发也有一些特殊的配置,这都需要我们理解并调整配置参数才行。

如下所示,每行都有注释,下面对一些关键参数/函数进行说明:



  • get_path_files:工具函数,获取路径下所有特定后缀的文件,当然可以用其他方式实现(实现这个函数主要为了写path的时候方便)



  • GCC_ARM_PATH:交叉工具链路径,scons直接改工作路径不怎么会,直接指定路径



  • PLF:编译平台,默认使用PC编译,当然嵌入式开发可以选’arm’,之后会自动去配置相关参数



  • PREFIX:嵌入式开发需要,交叉工具链前缀



  • SPEC_LD_FLAGS:arm交叉工具链开发的时候,LD使用有一些特殊的要求,scons原生的参数不怎么好用,需要在_LIBFLAGS参数尾巴拼接上Map信息,其他工具链有特殊要求也可以根据需要调整



import os


def 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_files


GCC_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'] = CC
    env['AS'] = AS
    env['AR'] = AR
    env['CXX'] = CXX
    env['LINK'] = LINK

    env['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

下面举一个例子,还是以PC举例,嵌入式开发自己根据需要配置即可。

有如下的一个多文件结构的C代码,目前要用scons来编译,在根目录下写

SConstruct

配置文件。

image-20220915220449757

最终的SConstruct配置如下:

import os


def 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_files


GCC_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'] = CC
    env['AS'] = AS
    env['AR'] = AR
    env['CXX'] = CXX
    env['LINK'] = LINK

    env['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())




执行scons操作,可以看到相关参数的编译过程,最后也会生成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.exe
   text    data     bss     dec     hex filename
  39620    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.

转自:

Scons环境搭建和编译原理概述及嵌入式开发常用模板_CoderBob的博客-CSDN博客_scons源码解析