LV01-01-AliOSThings-09-源码与编译-03-源码编译工具GCC

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本文主要是源码与编译——源码编译工具GCC的相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。

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参考资料 AliOS Things 3.0 应用开发指南 这个只是一篇参考文章，里面是一些环境搭建相关的，可以参考
IP知识百科 - 华为 (huawei.com) IP的一些相关知识点
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蓝牙规范相关文档 Core Specification 5.2 核心规格 5.2，该规范定义了创建可互操作的Bluetooth 设备所需的技术。
《Core_v5.2.pdf》
Mesh Model(v1.1) 本Bluetooth 规范定义了模型（以及它们所需的状态和消息），这些模型用于在mesh 网络中的节点上执行基本功能，超出了Bluetooth Mesh 配置文件 规范中定义的基础模型。
本规范包括定义跨设备类型标准功能的通用模型，以及支持关键mesh 场景的模型，如照明控制、传感器、时间和场景。
《MshMDL_v1.1.pdf》
Mesh Profile(v1.0.1) 该Bluetooth 规范定义了基本要求，以实现可互操作的mesh 网络解决方案，用于Bluetooth 低能量无线技术。
《MshPRFv1.0.1.pdf》
Mesh Device Properties 本规范包含Bluetooth Mesh 配置文件 和Bluetooth Mesh 模型规范所要求的设备属性的定义。
但是跟之前的有些区别，我主要看的之前的版本：《MMeshDeviceProperties_v1.2.pdf》
GATT Specification Supplement GATT Specification Supplement | Bluetooth® Technology Website。
好像可以在线看：《GATT Specification Supplement》
Assigned Numbers GATT的一些类型定义可以在这里找。
AliOS Things alios-things/AliOS-Things Gitee上的AliOSThings SDK源码仓库
alibaba/AliOS-Things GitHub上的AliOSThings SDK源码仓库
天猫精灵蓝牙Mesh协议栈 alibaba-archive/genie-bt-mesh-stack GitHub上的天猫精灵蓝牙Mesh协议栈源码仓库。
之前是在alibaba/genie-bt-mesh-stack这个仓库。
写笔记的时候最新提交为faf523618a6a2560090fc423222b9db80984bb7a
蓝牙Mesh设备开发指南 阿里云生活服务平台开发手册——蓝牙设备开发一节中的内容

一、GCC简介

1. 什么是GCC?

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2. 为什么要用GCC？

之前我们学习STM32，或者说51单片机，我们都是在windows下进行开发，使用keil润健或者IAR软件这些集成的IDE来做开发。第一，成本问题，我们在安装那些IDE的时候就会发现，那些软件都是收费的，我们通过某些途径来使用了免费的软件，作为商业用途的话，我们是很危险的。而GCC是完全免费的，我们可以任意使用。第二，GCC的编译效率是高于那些IDE的。第三，我们想要对一些芯片进行开发，就例如STM32，我们在使用keil的时候，是要安装一个芯片支持包的，这个芯片支持包就是支持编译出可以运行在固定芯片上的代码的，而IDE中想要加入这些支持包，是要收费的，也就是说，芯片厂商要给keil的厂商一定的费用，让他们吧这些集成的keil软件中，所以我们才能使用keil这种IDE来进行开发，但是有些新的芯片或者说厂商不愿意出这笔费用怎么办？当然也是有办法的，那就是GCC啦。因为GCC是免费的，并且是开源的，芯片厂商完全可以直接修改源码，开发适配自己芯片的GCC编译器，这样成本就会低很多了。

3. 学习资料

去哪里找学习资料？当然是官网啦：GCC, the GNU Compiler Collection - GNU Project。官网上只有英文原版的说明文档，但是这个文档是有中文版的，我找了一个，可以在线看：GCC 中文手册 (uml.com.cn)

image-20200716132605575

二、GCC编译原理

1. 编译过程

image-20200701120344812

2. keil下的编译过程

image-20200714172843638

keil生成的文件：

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keil 生成可执行文件：

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3. gcc常用的编译选项

常用选项 描述
-E 预处理，开发过程中想快速确定某个宏可以使用“-E -dM”
-c 把预处理、编译、汇编都做了，但是不链接
-S 把.c文件汇编为.s文件
-D 定义宏
-o 指定输出文件
-I 指定头文件目录
-L 指定链接时库文件目录
-l 指定链接哪一个库文件
-MD 告诉预处理器输出一个适合 make 的规则的文件，也就是依赖文件，这个依赖文件用于描述各目标文件的依赖关系，把依赖信息输出在文件中。文件名通过把输出文件名末尾的.o替换为 .d 。同时继续指定的编译工作，-MD不像-M那样阻止正常的编译任务Mach的实用工具md能够合并d文件，产生适用于make命令的单一的依赖文件。为什么要这样？后边下一节笔记会有一个例子说明，主要是因为不加这个的话，Make不会去检查修改的头文件，但是当我们加了这个选项后，在只有头文件更新的时候，make也能正常去更新可执行文件。 
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gcc -E main.c                # 查看预处理结果，比如头文件是哪个
gcc -E -dM main.c  > 1.txt   # 把所有的宏展开，存在1.txt里
gcc -MD -c  main.c -o main.o # 生成依赖文件 后面Makefile会用

三、GCC的使用

1. 测试文件源码

1.1 main.c

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#include <stdio.h>

extern void sub_fun(void);

int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("Main fun!\n");
    sub_fun();
    return 0;
}

1.2 sub.c

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#include <stdio.h>
#include "sub.h"

void sub_fun(void)
{
    printf("Sub fun, A= %d!\n", A);   
}

1.3 sub.h

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#define A  2
void sub_fun(void);

1.4 Makefile

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objs := main.o sub.o

test : $(objs)
	gcc -o test $^


dep_files := $(wildcard *.d)

# 把依赖文件包含进来
ifneq ($(dep_files),)
  include $(dep_files)
endif

%.o : %.c
	gcc -MD -c $< -o $@
clean:
	rm  *.d *.o test -f

2. 怎么编译多个文件

  • 方式一：一起编译，链接
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gcc  main.c  sub.c -o test
  • 方式二：分开编译，统一链接
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gcc -c   main.c -o main.o
gcc -c  sub.c -o sub.o
gcc main.o sub.o  -o test

3. 制作使用动态库

  • （1）制作、编译
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gcc -c main.c -o main.o
gcc -fPIC -c sub.c -o sub.o # 生成位置无关代码
gcc -shared sub.o (可以使用多个.o生成动态库) -o libsub.so
gcc main.o -lsub  -L . -o test
  • （2）运行

先把libusb.so放到/lib目录，然后就可以运行test程序。如果不想把libusb.so放到 /lib ，也可以放在某个目录比如 /a ，然后如下执行：

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export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/a  
./test

4. 制作使用静态库

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gcc -c main.c -o main.o
gcc -c sub.c -o sub.o
ar crs libsub.a sub.o  
gcc main.o libsub.a -o test