RT-Thread构建配置及脚本详解

一、构建工具

构建系统也称为组件自动化，自动化构建等。通常需要通过脚本声明构建行为。

构建：源代码-->目标代码（库、可执行文件等）

常见的构建工具：

1. Make(GNU Make、Microsoft NMake、BSD Make）： 是最早的构建系统，在类Unix系统上比较常用，但复杂且难以阅读，维护困难。语法类似shell。

2. GNU Autotool（GNU构建系统）： GNU构建系统主要是指通过autoconf，automake，libtool构建软件的体系，通常与GNU Make，GCC一起配套使用，这个架构也是所有GNU项目的打包方式

使用./config && make && make install完成配置编译和安装
问题：基于Make，并没有解决Make本身的问题，复杂阅读困难

3. CMake： 属于元构建系统，用于生成如makefile其他构建系统的构建系统，因此可以跨平台，但本身并不执行构建工作缺点是自己的一套语言

4. Ninja： 谷歌程序员推出的注重速度的构建工具特点：简单，文件自动生成，增量构建特别快

二、 Rtthread构建配置系统

2.1 组成

kconfig--kernel config配置文件（提供系统的配置剪裁功能）
SCons--构建工具
env工具--主要提供构建系统所需的各种环境变量以及软件包的管理

2.2 目录结构

lua 复制代码

  -- rtconfig.py    ---- 控制SCons构建的配置文件，存放了如工具链，构建参数等配置。
  -- SConscript
  -- SConstruct    ---- SCons的入口脚本，初始化了SCons构建rt-thread所需的必要环境
  -- Kconfig        ---- 顶层Kconfig文件，menuconfig的入口Kconfig文件
  -- rt-thread/
  --- src/
  ---- SConscript   ---- 各级源码的scons子脚本，控制当前级别下的源码构建行为
  ---- Kconfig      ---- 各级源码的Kconfig子脚本，存放当前级别下的配置项
  ---- **.c

三、kconfig：内核配置裁剪

工作机制：

menuconfig-----（遍历解析各级kconfig文件，并保存配置）-----.config-----rtconfig.h

.config文件路径以及内容示意：

rtconfig.h文件路径以及内容示意：

Kconfig文件在源码中呈现树形结构，需要在工程的根目录下存在一份顶层Kconfig文件，顶层Kconfig文件在文件中通过source语句显示地调用各子目录下的Kconfig文件。Env在根目录下执行menuconfig命令后会递归解析各级Kconfig文件，然后提供如下配置界面，完成相应的配置后并保存，根目录下会存在一份.config文件保存当前选择的配置项，并将.config文件转为RT-Thread的系统配置文件rtconfig.h。

脚本语法：

sql 复制代码

menuconfig GRAVITYXR_MEMORY_BLOCK
    select RT_USING_SLAB
    bool "Memory Block"
    default n
    help
        Add Memory block support for current system if selected

if GRAVITYXR_MEMORY_BLOCK
config GRAVITYXR_MEMORY_BLOCK_TEST
    bool "test"
    default n
endif

config语句

config 表示一个配置选项的开始，紧跟着的 BSP_USING_GPIO 是配置选项的名称，config 下面几行定义了该配置选项的属性。属性可以是该配置选项的
- 类型
- 输入提示
- 依赖关系
- 默认值
- 帮助信息
bool 表示配置选项的类型，每个 config 菜单项都要有类型定义，变量有5种类型
- bool 布尔类型
- tristate 三态类型
- string 字符串
- hex 十六进制
- int 整型
select 是反向依赖关系的意思，即当前配置选项被选中，则 RT_USING_PIN 就会被选中。
default 表示配置选项的默认值，bool 类型的默认值可以是 y/n。
help 帮助信息。

menuconfig 语句：

表示带菜单的配置项

menuconfig 这个语句和 config 语句很相似，但它在 config 的基础上要求所有的子选项作为独立的行显示。
depends on 表示依赖某个配置选项，depends on BSP_USING_UART1 && RT_SERIAL_USING_DMA 表示只有当 BSP_USING_UART1 和 RT_SERIAL_USING_DMA 配置选项同时被选中时，当前配置选项的提示信息才会出现，才能设置当前配置选项

menu 语句用于生成菜单。

Kconfig (rt-thread.org)

/gxr/board/Kconfig

csharp 复制代码

config VEXPRESS_A9
    select ARM_A9
    default y
    bool

menu "Board Support Package"
    rsource "drivers/Kconfig"
endmenu #Legacy BSP

隐藏config，避免修改：bool后面空着，这个时候在 menuconfig 中就不会出现该宏定义，但是宏定义还是会有。

menu /endmenu 语句用于生成菜单（类似于生成一个文件夹）

rsourece：读取另一个文件中的 Kconfig 文件

我们找到drivers/kconfig

csharp 复制代码

menu "Hardware Drivers Config"

config SOC_VEXPRESS_A9
    bool
    select ARCH_ARM_CORTEX_A9
    select RT_USING_CACHE
    select ARCH_ARM_MMU
    select RT_USING_COMPONENTS_INIT
    select RT_USING_USER_MAIN
    select RT_USING_GIC_V2
    default y

menu "Onboard Peripheral Drivers"
config RT_USING_UART0
    bool "Enable UART0"
    default y

config RT_USING_UART1
    bool "Enable UART1"
    default y

endmenu

endmenu

Scons

software construction tool

SCons 是一套由 Python 语言编写的开源构建系统，类似于 GNU Make。它采用不同于通常 Makefile 文件的方式，而是使用 SConstruct 和 SConscript 文件来替代。这些文件也是 Python 脚本，能够使用标准的 Python 语法来编写。所以在 SConstruct、SConscript 文件中可以调用 Python 标准库进行各类复杂的处理，而不局限于 Makefile 设定的规则。

SConstruct是scons构建的主脚本
SConscript存放在源代码的子目录下，通常放在项目的子目录，以达到分层构建的目的。一般情况下，每个存放有源代码的子目录下都会放置一个 SConscript。
tools/building.py：自定义构建接口

特点：

自动扫描文件的依赖关系（隐式依赖）
使用MD5签名代替传统的文件时间戳
使用python脚本，方便使用
拓展性强

编译命令：

scons

打开 Env 工具，如果是 ARM 平台的芯片，输入 scons 命令直接编译 BSP，这时候默认使用的是 ARM GCC 编译器，因为 Env 工具带有 ARM GCC 编译器。如下图所示使用 scons 命令编译 BSP。

非ARM，要自己安装编译器，并且制定路径，例如DSP，可以输入：

ini 复制代码

set RTT_CC=keil
set RTT_EXEC_PATH=C:/Keilv5

ini 复制代码

scons -c  #清除编译目标。这个命令会清除执行 scons 时生成的临时文件和目标文件。
scons -s  #此命令不会打印具体的内部命令。
scons --target=xxx
scons --target=project/evm/qemu-vexpress-a9 -j4 #使用目标路径的qemu编译，-jN表示4个线程同时运行
scons --target=project/evm/qemu-vexpress-a9 --run #运行

SCons官方文档： Current Documentation - SCons

SCons函数

ini 复制代码

import os
from building import *  #只有导入了building模块，才可以使用的RT-Thread自定义Scons函数

cwd = GetCurrentDir() # 获取当前脚本的路径
CPPPATH = [cwd]

src = Glob('*.c') #返回参与构建的对象，对象满足 pattern 模式匹配的列表。(获取当前 Sconscript 所在路径下的所有 .c 文件：)
if GetDepend('GRAVITYXR_MEMORY_BLOCK_TEST'): # 判断是否定义了宏依赖
    src += Glob('test/*.c')#把utest也加进去

mb = DefineGroup('mb', src, depend = ['GRAVITYXR_MEMORY_BLOCK'], LOCAL_CPPPATH = CPPPATH)

Return('mb')

DefineGroup(name, src, depend, ** parameters)

定义一个参与构建的 Group ，并作为参与 Scons 构建的对象返回。Group 可以是一个目录（下的文件或子目录），也是后续一些 IDE 工程文件中的一个 Group 或文件夹。

参数	描述
name	Group 的名字
src	Group 中包含的文件，一般指的是 C/C++ 源文件。方便起见，也能够通过 Glob 函数采用通配符的方式列出 SConscript 文件所在目录中匹配的文件
depend	Group 编译时所依赖的选项（例如 FinSH 组件依赖于 RT_USING_FINSH 宏定义）。编译选项一般指 rtconfig.h 中定义的 RT_USING_xxx 宏。当在 rtconfig.h 配置文件中定义了相应宏时，那么这个 Group 才会被加入到编译环境中进行编译。如果依赖的宏并没在 rtconfig.h 中被定义，那么这个 Group 将不会被加入编译。相类似的，在使用 scons 生成为 IDE 工程文件时，如果依赖的宏未被定义，相应的 Group 也不会在工程文件中出现
parameters	配置其他参数，可取值见下表，实际使用时不需要配置所有参数

parameters 可加入的参数：

构建参数	意义
CCFLAGS	C/CPP 源文件公共编译参数
CFLAGS	C 源文件独有编译参数
CXXFLAGS	CPP 源文件独有编译参数
CPPPATH	头文件路径
CPPDEFINES	编译时添加宏定义，即全局宏定义
LIBRARY	是否将Group构建为静态库

env：软件包管理和构建环境

windows：

ConEmu终端
Cmeder，DOS系统仿真器，兼容dos原有指令
pkgs，RT-Thread软件包的命令行工具
python环境
MinGW和GCC for ARM工具链等

运行成功：