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FreeBSD连载(56):手工编译安装程序

http://www.sina.com.cn 1999年12月28日 11:11 王波

手工编译安装程序

  虽然使用Ports Collection编译和安装软件非常简便,然而仍有两个理由来 使用手工编译安装方式。一方面是Ports Collection中并不能涵盖所有的软件,有很 多软件没有收入Ports Collection中。有很多原因使得一些很优秀的软件没有被收集 入Ports Collection,例如,版权因素,或者没有志愿者对它移植到FreeBSD进行维 护。另一方面,即使是通过Port来定制软件,仍需要了解了手工编译安装的过程和各 种编译工具的使用,才能正常进行定制工作。

  通常在FreeBSD下编译并安装应用程序并不困难,因为FreeBSD是一种非常标 准的Unix,为Unix开发的标准C程序很容易就能在它上面编译运行。

  • 编译和软件工具

  为了编译和安装一个应用程序,必须要了解编译和运行软件的一般方法。对 于大型程序和要求高效率的软件,通常用高级语言C来开发,使用C语言编译器将C源 程序编译成执行程序。由于使用高级语言不依赖于硬件结构,这使得软件非常容易移 植。Unix不仅提供了编译器,而且还提供了众多的工具来帮助进行编译和维护,最有 用的工具为make。

  • GNU C与编译连接过程

  C作为一种编译型的高级语言,这就是说运行C程序之前要将其先编译成可执 行的由机器指令构成的执行程序,因此就需要使用一个编译器来对C源代码进行处理 ,FreeBSD使用的是GNU的C编译器。

$ cc hello.c
$ ./a.out
Hello, world!

  UNIX下缺省使用a.out作为生成的文件名,可以使用-o参数指出生成的执行文 件名。

  事实上前面的编译生成执行文件的过程由两步组成,一是生成目标文件,通 常使用.o为后缀,然后进行连接生成执行文件。因此,可以使用ar将多个目标文件组 合成一个函数库文件,而可以使用nm来查看库文件的内容。

$ cc -c f1.c
$ cc -c f2.c
$ ar c mlib.a f1.o f2.o
$ nm mlib.a

  FreeBSD使用的C语言编译器gcc是一种非常流行的,多平台、高效率的C语言 编译器,它提供了多种选项用于生成应用软件。以下为常用的一些选项:

-L

定义连接库文件的目录

-I

定义C源码的头文件的目录

-o

后面跟的参数为要生成的执行文件的名

-O

进行编译优化,可以指定使用不同的优化级别,从O2到O6,每个不同的级别使用的优化设置不同。

相关的选项还有定义生成的指令码类型的参数,如-m486生成486指令,缺省的gcc版本(2.7.2)不支持Pentium代码。

-g

加入调试代码,可以在完成后使用strip命令删除用于调试的信息

-c

仅仅进行编译而不进行连接,生成目标文件

-fPic

生成相对地址的代码,用于最后生成动态连接库

-static

强制生成静态连接的程序

-aout

生成a.out格式的执行文件、目标代码等,缺省使用ELF格式

-elf

3.0之后为缺省设置,生成ELF格式的目标和执行代码

  可以通过命令行参数查看当前使用的GNU C编译器的版本:

$ cc –version
Gcc version 2.7.2.1

  FreeBSD当前使用GNU的C编译器gcc的版本为gcc 2.7.2.1,这不是 gcc编译器的最新版本,但稳定性非常好。虽然当前新版本的gcc 2.8已经 很稳定了,但是由于编译器在系统中的重要性,编译器出现问题会造成系 统的稳定问题,因此FreeBSD还没有转向gcc 2.8。另一个没有完全使用 gcc 2.8的重要原因是生成的执行文件格式问题,gcc 2.8不再支持生成a.out 执行格式的二进制程序。但完全转向gcc 2.8版本是必然趋势,在当前正在 开发的FreeBSD 4.0-current中,已经使用了gcc 2.8作为标准配置。

  在3.1系统中,如果想使用gcc 2.8,就需要安装Packages Collection 中提供的gcc-2.8软件包(或者使用Ports Collection对源代码进行编译)。 事实上还有另外两个更强大的根据gcc进一步开发的编译器,pgcc支持Pentium 代码(标准的gcc只支持生成486代码),egcc除了支持Pentium代码之外,还 提供了更大的优化能力。这些版本是商业公司依据gcc进行的开发,但根据GPL 许可,任意使用者都可以根据需要选择使用,使用这些编译器版本能进一步发 挥系统的能力。

  • make

  通常应用程序都比较复杂,那么其源程序就不仅包括一个文件,而是 由多个文件构成,这样应用程序的编译和连接过程就相对复杂得多。最简单 的情况下可以使用shell程序来自动完成这个任务,然而由于并不是每次都更 改了所有的文件,每次都完全重新编译所有的代码,不但浪费了处理器资源, 也使得每次作一次小改变就得编译所有得文件,效率低下。最好是能够按照需 要,编译改动过的代码文件,而对没有更新过的文件就不必重新编译,这样就 节约了系统的处理能力。

  如果要使用shell脚本来处理这些依赖关系来,则要求根据文件的更新 时间进行维护,需要的shell脚本就比较复杂。Unix提供了一个程序──make, 来帮助按照代码之间的时间依赖关系来进行维护工作。

  make与其他解释语言不同,不是直接告诉make需要执行的命令,而是给 定一些依赖规则,即在什么条件下应该执行什么处理,那么make就自动分析文件 的更新时间,完成剩下的工作。规定make规则的文件一般命名为Makefile,这 是一个make指令的集合,这个文件中包括目标定义、执行命令、宏定义和make 伪指令。下面为一个简单的Makefile:

CC = /usr/local/bin/egcc
hello:	hello.c
		$(CC) -o hello hello.c
clean: 
		echo delete files!
		rm hello

  这个例子中首先定义了一个宏CC,然后定义一个执行目标hello,这个 目标依赖于hello.c文件,一旦hello.c更新,就需要执行下面的编译指令。注意 ,位于定义目标之后的执行命令应该使用一个 “Tab” 制表符引导,而不是其他空 白字符。执行命令中首先将宏替换为它的值,再执行egcc命令编译程序。

  一个Makefile文件中可以定义多个目标,如上面例子中的hello和clean, 如果不使用任何命令行参数来启动make,那么缺省使用第一个目标。为了应用其 他的make目标,则必须使用make的命令行参数。

$ make clean
delete files!

  make使用的缺省文件名为当前目录下的makefile或Makefile,如果使用 其他文件,必须使用命令行参数-f指定文件名。

$ make -f newmakefile

  GNU的make命令首先查看的文件名为GNUmakefile。

  使用了make,对大型的应用软件进行维护就会容易一些。然而不同的系 统有一些与系统相关的定义,这些定义需要在Makefile中依据不同的系统重新设 置,例如X Window的目录等,这样要完成可以适合多个不同系统的Makefile文件 ,仍然具有困难。有一些工具能帮助进行这些系统相关的设置,并生成Makefile 文件,例如X Window系统使用xmkmf命令和imake模板文件来产生本地的Makefile 文件,这样就能正确侦知本地系统中有关X Window的正确设置,但软件开发者首 先要完成Imakefile文件,以使用xmkmf。而GNU的软件使用autoconf工具,它使 用configure命令用来侦测很多系统相关的设置,如编译器、头文件、库函数等 等,然后使用预设置的Makefile.in模板文件来产生相应的Makefile。有了这些 工具,进行编译各种多平台的应用程序都不再是困难的了。

未完,待续。。。  



 
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