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作為一名 Linux 開發(fā)者，構(gòu)建工具是無可避免的話題。構(gòu)建工具可以將源代碼轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行文件，而不需要手動編譯和鏈接。在 Linux 中，有許多流行的構(gòu)建工具，它們各有優(yōu)缺點。在本文中，我們將簡要介紹一些最常見的 Linux 構(gòu)建工具。
1. make
make 是 Linux 中最早使用的構(gòu)建工具之一，它幾乎是所有開源項目中都會用到的。通過 make，你可以輕松管理項目中的依賴、構(gòu)建和安裝代碼。make 通過一個名為 Makefile 的文件定義了構(gòu)建過程。Makefile 文件包含規(guī)則，指定如何在一組源文件之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并確定生成的可執(zhí)行文件的目標(biāo)。
雖然 make 在 Linux 社區(qū)中非常流行，但在很多方面它已經(jīng)過時了。make 在構(gòu)建工具中的優(yōu)勢在于它十分簡單易用，但它無法在構(gòu)建過程中進(jìn)行依賴關(guān)系的動態(tài)更新。
2. cmake
cmake 是在 make 之后開發(fā)出來的另一種構(gòu)建工具。它在多方面比 make 更加先進(jìn)，例如可以進(jìn)行更好的依賴管理。cmake 使用 CMakeLists.txt 文件定義了項目的構(gòu)建過程。該文件包含規(guī)則，用于指定如何在一組源文件之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并確定生成的可執(zhí)行文件的目標(biāo)。
cmake 的主要優(yōu)點在于它比 make 更加智能化。cmake 可以自動檢測目標(biāo)系統(tǒng)屬性，并調(diào)整構(gòu)建選項來適應(yīng)不同的操作系統(tǒng)。它還可以對包含多個源文件的項目進(jìn)行更好的管理。
3. Scons
Scons 是一個基于 Python 的構(gòu)建工具。與 make 和 cmake 不同，Scons 沒有 Makefile 或 cmake 文件，它使用 Python 腳本來定義項目的構(gòu)建過程。Scons 具有許多與 make 和 cmake 相似的優(yōu)點，例如依賴管理、并行構(gòu)建和多平臺支持。
Scons 的主要優(yōu)勢在于其 Python 風(fēng)格的配置和腳本語法。Scons 腳本更直觀和容易調(diào)試，而且所有依賴項都是自動檢測的。
4. Ninja
Ninja 是Google為其內(nèi)部項目開發(fā)的構(gòu)建工具，它是在 make和 cmake 的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了優(yōu)化。Ninja 支持更快的構(gòu)建速度和更高的并行性。與 make 相比，Ninja 不需要解析復(fù)雜的 Makefile 文件，而是使用 Ninjafile 文件。Ninjafile 可以使用簡單的語法定義項目的構(gòu)建過程，而且它比 Makefile 更容易編寫和調(diào)試。
Ninja 的主要優(yōu)點在于其速度和可伸縮性。由于 Ninja 不需要解析復(fù)雜的 Makefile 文件，因此可以快速構(gòu)建項目。Ninja 還使用平行化的構(gòu)建方式，支持并發(fā)構(gòu)建多個文件。
5. Autotools
Autotools 是一套基于 shell 腳本和 Makefile 的構(gòu)建工具集。它是為了幫助程序員在 Linux 上構(gòu)建和安裝軟件包而開發(fā)的。Autotools 包括 Autoconf、Automake 和 Libtool 三個工具。這些工具幫助開發(fā)者在多個平臺上進(jìn)行構(gòu)建和安裝，自動檢測依賴項和環(huán)境配置信息，并自動生成 Makefile。
雖然 Autotools 是Linux領(lǐng)域里的常用構(gòu)建工具，但是它的學(xué)習(xí)曲線非常陡峭。另外，由于Autotools本身使用了許多Makefile技巧，因此 Autotools 生成的 Makefile 可能比純粹的 Makefile 更具有復(fù)雜性。
結(jié)論
以上是 Linux 中的幾種最常見的構(gòu)建工具。雖然這些工具都有各自的優(yōu)缺點，但使用任何一種工具都可以輕松地管理 Linux 項目。每個工具都有適合它的場景和使用方式。在 Linux 開發(fā)中，選擇最適合你個人和你的項目的工具，一定程度上決定了你能否快速、高效地完成代碼構(gòu)建和管理。
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怎么樣選擇嵌入式Linux開發(fā)工具
但是，交叉編譯、設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)/調(diào)試，以及更小尺寸等要求對嵌入式Linux開發(fā)者來說都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為應(yīng)耐畝爛對這些挑戰(zhàn)，針對嵌入式Linux開發(fā)的專用工具應(yīng)運(yùn)而生，而且發(fā)展十分迅猛。 但是，許多這類開發(fā)工具都不兼容非X86平臺，而且也沒有很好地實現(xiàn)歸檔備案或集成。在其它開發(fā)環(huán)境下，組件間的高度集成并沒有完全兌現(xiàn)。因此，要想完全從這些免費(fèi)的軟件組件開始創(chuàng)建一個完整的跨平臺開發(fā)環(huán)境，開發(fā)者應(yīng)意識到這將需要大量的調(diào)研、實施、培訓(xùn)和維護(hù)方面的工作。 Linux是少數(shù)既可以在嵌入式設(shè)備上運(yùn)行也可作為開發(fā)環(huán)境的操作系統(tǒng)之一。這一特性可讓開發(fā)者在轉(zhuǎn)向此開發(fā)系統(tǒng)之前于常用硬件(比如X86桌面系統(tǒng))之上開發(fā)、調(diào)試和測試應(yīng)用程序和庫，因此可減少對標(biāo)準(zhǔn)參考平臺和指令集仿真器的依賴。這一技術(shù)僅適用于應(yīng)用程序和庫，但不適用于設(shè)備驅(qū)動程序，因為后者的開發(fā)依賴于Linux架構(gòu)。 開放源代碼團(tuán)體及一些軟件供應(yīng)商可提供設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)工具。由于設(shè)備驅(qū)動程序比標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序距離硬件更近，因此它們的開發(fā)比較困難。所幸的是，Linux桌面系統(tǒng)可以利用一些Windows及其它操作系統(tǒng)所沒有的工具。有足夠經(jīng)驗開發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)人員可能已經(jīng)習(xí)慣將Linux作為他們的桌面開發(fā)系統(tǒng)了。 Linux的快速發(fā)展及其桌面方案的不斷涌現(xiàn)提出了一個重要問題：所選擇的工具方案怎樣在不同的Linux分布式系統(tǒng)上運(yùn)行？它們依賴于主機(jī)平臺的軟件配置嗎？ 有些Linux工具提供獨(dú)立于主機(jī)平臺的開發(fā)環(huán)境，包括一系列可支持開發(fā)工具的應(yīng)用軟件、庫和實用程序。這一方法幾乎將開發(fā)環(huán)境與主機(jī)配置完全隔離開來，因此主機(jī)可以是任何Linux分布式系統(tǒng)，而且任何更新和修改都不會影響開發(fā)環(huán)境的功能。 這種方法的主要缺點是對存儲空間的要求有所增加――約200MB，因為它自己實際上相當(dāng)于一個微型Linux分布式系統(tǒng)。 可用的工具一個嵌入式Linux產(chǎn)品的開發(fā)需要幾個階段，包括為目標(biāo)板配置和構(gòu)建基本Linux OS；調(diào)試應(yīng)用程序、庫、內(nèi)核及設(shè)備驅(qū)動程序/內(nèi)核模塊；出貨前最終方案的優(yōu)化、測試和驗證。 有數(shù)百種開放源代碼開發(fā)工具可供選擇。只要開發(fā)者原意花時間和精力去調(diào)研、實施和維護(hù)一系列各不相同的工具，總能找出一個完整的解決方案，完成幾乎任何開發(fā)任務(wù)。在Linux應(yīng)用程序和庫的調(diào)試方面，GNU Debugger(GDB)作為一種標(biāo)準(zhǔn)已有幾年的歷史。它是一種命令行程序，由多個不同的圖形用戶界面前端予以支持，每個前端都能以多種方式提供調(diào)試控制功能。盡管GDB不是一個完美的方案，但它足夠應(yīng)對各種調(diào)試任務(wù)，而且已經(jīng)得到開放源代碼團(tuán)體的廣泛支持。 Linux內(nèi)核或設(shè)備驅(qū)動程序的調(diào)試要比應(yīng)用程序的調(diào)試繁瑣得多。 在做調(diào)研時，以下方面應(yīng)特別注意： 什么調(diào)試方法支持要開發(fā)產(chǎn)品的硬件？還需要其它什么工具才能提供完整的方案？ 經(jīng)過進(jìn)一步的調(diào)查，開發(fā)者往往昌漏發(fā)現(xiàn)工具A和工具B并沒有提供完全一致的功能，因為它們是在彼此獨(dú)立的情況下開發(fā)的。結(jié)果，開發(fā)者必須精確地考慮到這些工具的松散能提供什么樣的功能，還需要付出多大的努力才能形成完整的解決方案。 如果不同處理器類型間的集成、可用性、互操作性和移植性很關(guān)鍵的話，開發(fā)者應(yīng)考慮購買商用開發(fā)工具。這主要是因為將開發(fā)一個“免費(fèi)”方案所付出的努力考慮進(jìn)去，商用開發(fā)工具并不算貴。 Linux BSPLinux系統(tǒng)有兩大主要部分：帶設(shè)備驅(qū)動程序的Linux內(nèi)核；耐辯以及根文件系統(tǒng)，包括系統(tǒng)所需的全部支持應(yīng)用程序、服務(wù)和庫。 除了駐留在目標(biāo)板上的OS組件外，還需要創(chuàng)建一個由GNU Compiler Collection構(gòu)成的交叉編譯環(huán)境，為庫和二進(jìn)制程序(binutils)提供支持。 雖然幾乎每一個組件都可在網(wǎng)上找到，但在硬件或設(shè)備驅(qū)動程序支持、集成測試信息、交叉編譯指南或軟件兼容性方面卻很難收集到太多信息。盡管開發(fā)者可從網(wǎng)上免費(fèi)下載各種組件以配置嵌入式Linux操作系統(tǒng)，但每個組件在版本、支持、穩(wěn)定性和測試等方面的狀態(tài)則需要開發(fā)者自己決定。然后，開發(fā)者還要完成最后的OS集成和測試，以及為所開發(fā)產(chǎn)品提供終身Linux OS維護(hù)。 另一方面，嵌入式Linux供應(yīng)商所提供的商用Linux板支持工具包一般都是經(jīng)過預(yù)先安裝和測試的，而且提供支持和維護(hù)。其它須考慮的因素包括Linux桌面主機(jī)將會添加不同的庫和內(nèi)核功能，以及由于組織內(nèi)的開發(fā)者變動而引起的長期維護(hù)問題。 品質(zhì)保證部門一般會執(zhí)行一系列嚴(yán)格的驗證和性能測試，其中包括存儲器泄漏檢測/糾正、代碼優(yōu)化和任務(wù)跟蹤等。那些想利用開放源代碼工具開發(fā)面向非X86平臺的嵌入式Linux產(chǎn)品開發(fā)者將會發(fā)現(xiàn)這一任務(wù)甚至要比選擇開放源代碼調(diào)試方案難得多。Linux Trace Toolkit、Valgrind工具及其它存儲器分析程序可完成部分測試和驗證任務(wù)。但總的來說，它們?nèi)狈﹃P(guān)鍵特性、集成功能及廣泛的硬件支持。這些開放源代碼分析工具的評估過程與評估調(diào)試方案的過程基本相同。 最后的分析就是，一個設(shè)計得恰到好處的開發(fā)環(huán)境應(yīng)能夠提供商用和開放源代碼兩個世界所具有的更好特性：* 交鑰匙開發(fā)能力；* 易于使用和集成；* 大型工程組織的協(xié)調(diào)控制；* 品質(zhì)和支持保證；* 持續(xù)性；* 按照自己的判斷力使用開放源代碼的能力。
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