compiler và makefile

1. Compiler

Compiler hay còn gọi là trình biên dịch có thể được hiểu là công việc dịch chuỗi câu lệnh được viết từ một ngôn ngữ lập trình thành chương trình tương đương dưới dạng ngôn ngữ máy tính, thường là ngôn ngữ ở cấp thấp hơn, ngôn ngữ máy. Đơn giản dễ hiểu thì có thể tạm nói là nhờ Complier này mà file .c chúng ta viết mới được dịch thành file .hex .bin để nạp được xuống một MCU bất kỳ.

Cross Compiler hay còn gọi là Toolchain có thể được hiểu là một source code được viết trên máy tính chạy trên chip Intel, sau khi thông qua một cross compiler sẽ cho ra file nhị phân có khả năng chạy được trên một nền tảng chip khác là ARM. Một ví dụ cơ bản nhất là mình đã dùng một máy tính hệ điều hành Ubuntu để build ra một file image có thể chạy trên Raspberry Pi

Binutils: Là một tập các công cụ để tạo và quản lý file nhị phân (bin) của target CPU

• as : là assembler, nó sinh ra mã nhị phân (binary code) từ assembler source code
• ld : trình liên kết (linker)
• ar, ranlib : sinh ra file nén .a, sử dụng như là thư viện
• objdump, readelf, size, nm, strings: phân tích file nhị phân
• strip : để loại bỏ những phần thừa trong file nhị phân để giảm kích thước của chúng

Thông thường để cross-compiler một chương trình ta phải cài đặt biến môi trường mới có thể compile đúng được

Ví dụ

export PATH=/path/to/compiler/bin:$PATH  #đường dẫn đến thư mục chứa as, ld, ...

export CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- 

export CC=${CROSS_COMPILE}gcc 

export CXX=${CROSS_COMPILE}g++ 

export CPP=${CROSS_COMPILE}cpp 

export AR=${CROSS_COMPILE}ar 

export AS=${CROSS_COMPILE}as 

export LD=${CROSS_COMPILE}ld 

export RANLIB=${CROSS_COMPILE}ranlib 

export STRIP=${CROSS_COMPILE}strip 

1.1 GCC

VD chạy GCC cho file c có tên main.c

export CFLAGS="-I./include -DDEBUG -Wall -g" 

export LDFLAGS+=" -L./lib -lm"  

gcc -c main.c ${CFLAGS}         #tạo file object từ source 

gcc -o prog main.o  ${LDFLAGS}  #tạo file chương trình nhị phân từ file object 

./prog   #chạy chương trình

CFLAGS

C compiler flags đưa các options vào trong compiler để thực hiện quá trình compile source code thành object sẽ bao gồm các thông tin:

• Đường dẫn các header bắt đầu với “-I”, ví dụ -I./include
• Các define được bắt đầu với “-D”, ví dụ -DDEBUG để define DEBUG
• Các option đặc biệt khác của compiler như -g để bật chức năng debug gdb của gcc compiler, -wall để trace các cảnh báo (warning) trong quá trình c

export CFLAGS="-I./include -DDEBUG -Wall -g"

LDFLAGS

Linker flags dùng trong quá trình linking các thư viện, nó bao gồm các thông tin:

• Đường dẫn tới thư viện, được bắt đầu bằng “-L”, ví dụ -L./lib
• Các thư viện bắt đầu với “-l” là viết tắt của lib, ví dụ: -lm tương ứng với libm, thư viện math có sẵn trong hệ thống

export LDFLAGS+=" -L./lib -lm"

gcc : Complier cho C source và g++ là complier cho C++ source