pi_lab3

Podstawy Informatyki (semestr I)

laboratorium 3

Kompilacja i scalanie programów C w linii polece

(LINUX)

Uwaga!
W poni

szym tek

cie ka

de wyra

enie typu <x> oznacza miejsce wstawienia odpowiedniej nazwy

opisywanej przez x. Symbol [x] oznacza wyst

powanie x zero lub jeden raz.

Kompilowanie plików

ródłowych C do postaci plików obiektów wymaga u

ycia opcji „-c”.

gcc -c <nazwa_pliku>.c

W wyniku otrzymuje si

plik obiektu

<nazwa_pliku>.o

li plik nagłówka (.h) nie znajduje si

w bie

Ŝą

cym katalogu ani w

adnym z katalogów zawieraj

cych

nagłówki standardowych bibliotek to przy kompilacji stosowana jest opcja –I <katalog_naglowka> .
(du

e 'i')

gcc –c –I <katalog_naglowka> <nazwa_pliku>.c

Aby wytworzy

kod produkcyjny korzystamy z ustawienia 3 poziomów optymalizacji poprzez opcj

„-

Ox” (x=0,1,2.3). Poziom „-O2” jest odpowiedni dla wi

kszo

ci programów.

Scalanie plików obiektów w program wykonywalny wymaga u

ycia opcji „-o”

gcc –o <nazwa_celu> <nazwa_pliku1>.o <nazwa_pliku2>.o …

<nazwa_celu> oznacza nazw

pliku wykowywalnego, która mo

e, ale nie musi mie

adnego

konkretnego rozszerzenia (takiego jak np. „exe” w systemie Windows).
W wielu systemach uniksowych mo

na poł

czy

kompilacj

i scalanie plików w jednym poleceniu:

gcc –o <nazwa_celu> <nazwa_pliku1>.c <nazwa_pliku2>.c …

Archiwum (bilbioteka statyczna) to zestaw wielu plików obiektów przechowywanych w pojedynczym
pliku o rozszerzeniu „.a”. Tworzy si

je poleceniem „ar” z opcjami „cr”:

ar -crs lib<nazwa_bilbioteki>.a <nazwa_pliku1>.o <nazwa_pliku2>.o …

Archiwum doł

cza si

na etapie scalania plików obiektów w program wykonywalny z wykorzystaniem

opcji „-L” i „-l”. (małe 'el')
„-L<nazwa_katalogu>”: wskazuje poło

enie niestandardowe pliku biblioteki – poza typowo

przeszukiwanymi katalogami „/lib”, „/usr/lib” i katalogami opisanymi w

cie

kach zmiennej

rodowiskowej „LD_LIBRARY_PATH”.

„-l<nazwa_biblioteki>”: opcja scalania wybranej biblioteki z naszym programem wykonywalnym
(celem).
gcc –o <nazwa_celu> <nazwa_pliku1>.c <nazwa_pliku2>.c … -L<nazwa_katalogu_biblioteki>
-l<nazwa_biblioteki>

Podstawy Informatyki (semestr I)

laboratorium 3

Kompilacja i scalanie programów C poprzez polecenie „make” (LINUX)

Polecenie „make” szuka w bie

Ŝą

cym katalogu pliku tekstowego o nazwie „makefile” lub „Makefile” w

podanej kolejno

ci. Plik ten zawiera reguły opisuj

ce dla „make” co budowa

(wykonywa

) i w jaki

sposób. Reguły pliku make maj

nast

puj

form

ogóln

<nazwa_celu>: <zale

ść

> [<zale

ść

>] […]

<tabulator> <polecenie>
[<tabulator> <polecenie>]
[…]

Cel jest plikiem binarnym(wykonywalnym) lub obiektowym (.o), który chcemy utworzy

Polecenia s

krokami takimi jak wywołania kompilatora lub polece

powłoki koniecznymi dla

utworzenia celu.
Je

li cel nie istnieje „make” go buduje zgodnie z poleceniem. W przeciwnym razie porównuje daty

tworzenia celu z datami jego zale

ci. Je

li s

one pó

niejsze ni

cel (przynajmniej jedna) cel

podlega przebudowaniu, bo zmienił si

jaki

kod.

Przykład:

prog.e: m1.o m2.o
           gcc –o prog.e m1.o m2.o

m1.o:  m1.c m1.h
           gcc –c m1.c

m2.o:  m2.c m1.h
           gcc –c m1.c

clean:
           rm *.o *.e

Wybrane zmiene automatyczne stosowane w plikach “make”:
$@ -symboliczna nazwa pliku celu w regule
$* -rdze

nazwy pliku (bez rozszerzenia po kropce)

$< -nazwa pliku pierwszej zale

ci od reguły

$^ -lista wszystkich zale

ci w regule

$? - lista zale

ci nowszych ni

cel

Zmienne lokalne w plikach „make” sa przypisywane ró

nym poleceniom na pocz

tku skryptu.

Przypisanie takie (nierekursywne) ma posta

<zmienna>:=<polecenie lub warto

ść

np. :
CC := gcc
CFLAGS := -g

Odwołanie do takich zmiennych wyst

puje w formie $(<zmienna>)

np. :
$(CC)
$(CFLAGS)

Ogólna reguła kompilacji plików

ródłowych C w poleceniu „make” z u

yciem zmiennych

automatycznych mo

e mie

posta

.c.o:
$(CC) $(CFLAGS) –c $*.c

Podstawy Informatyki (semestr I)

laboratorium 3

dzie ona niejawnie cytowana przy tworzeniu celu:

<plik_wykonywalny>: <plik>.o <plik>.o …
           $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@

<plik>.o: <plik>.c <plik>.c …
<plik>.o: <plik>.c <plik>.h …

Przykład prostego pliku ”Makefile” z u

yciem reguł niejawnych, zmiennych lokalnych i zmiennych

automatycznych:

CC := gcc
CFLAGS := -g

.c.o:
           $(CC) $(CFLAGS) –c $*.c

prog.e: m1.o m2.o
           $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@

m1.o: m1.c m1.h
m2.o: m2.c m2.h

clean:
           rm –f *.o *.e

W jednym pliku „Makefile” mo

na definiowa

wiele ró

nych celów – kompilowa

i scala

wiele

programów. Wywołanie „make” odbywa si

z odpowiednim parametrem stanowi

cym nazw

celu i

e zawiera

opcje:

make [-<opcje>] <nazwa_celu lub plik_wykonywalny>
np.:
make prog.e
make clean.

Wybrane opcje polecenia “make”(nie musz

wyst

powa

-n : polecenia s

składane i wy

wietlane, ale nie wykonywane (dobre do testów)

-I <katalog> : katalog do poszukiwania plików make poza katalogiem bie

Ŝą

cym (du

e 'i')

-s : (silent) make nie wypisuje polece

na ekranie

-f <plik> : nazwa pliku make inna ni

„makefile” lub „Makefile”

-k : nie przerywa działania je

li nie uda si

zbudowa

jednego z celów

-d : (debug) wy

wietlane s

informacje debugowania

-W<plik> : wykonuje si

tak jakby wymieniony plik był zmodyfikowany (do testowania)

Uwaga!
W systemie UNIX BSD nale

y zastosowa

polecenie gmake (GNU make) aby móc budowa

pliki

„make” w formie charakterystycznej dla Linuxa.

Podstawy Informatyki (semestr I)

laboratorium 3

Zadania do wykonania

Celem

wiczenia jest opanowanie umiej

tno

ci kompilacji i uruchamiania programów konsolowych C

w systemie UNIX/Linux.

1. Zalogowa

na własne konto na serwerze Katedry Informatyki Stosowanej poprzez

WinSCP i rozpocz

ąć

prac

w konsoli.

2. Utworzy

w podkatalogu „programy” pliki

ródłowe j

zyka C -„main.c”, „modul.c” oraz plik

nagłówkowy „modul.h”. Wpisa

przy pomocy dowolnego edytora tre

ci plików podane

studentom przez prowadz

cego laboratorium. Tre

ci zawieraj

napisy powitalne j

zyka C

wietlane w konsoli.

3. Skompilowa

pliki

ródłowe C przy pomocy polecenia „gcc” z opcj

„-c” w celu uzyskania

plików obiektów (.o). Utworzy

plik programu wykonywalnego „witaj.e” poprzez scalanie

wytworzonych plików obiektów poleceniem „gcc” z opcj

„–o”. Uruchomi

program.

4. Skompilowa

i scali

powy

sze pliki

ródłowe w program wykonywalny jednym poleceniem

„gcc”, bez etapu po

redniego wytwarzania plików obiektów. Uruchomi

program.

5. Przemie

nagłówek „modul.h” do katalogu nadrz

dnego dla katalogu „programy” i

wykorzysta

opcj

„-I” (du

e 'i') polecenia „gcc” do ustalenia jego poło

enia. Sprawdzi

działanie opcji „-O”, „-W”, „-ansi” w procesie kompilacji i scalania.

6. Utworzy

archiwum statyczne „libmodul.a” z pliku „modul.o” przy pomocy polecenia „ar” z

odpowiednimi opcjami. Skompilowa

i scali

„witaj.e” poleceniem „gcc” z opcjami „-L” oraz „-l”

(małe 'el') słu

Ŝą

cymi do podł

czania biblioteki. Uruchomi

program z podł

czon

bibliotek

statyczn

7. Utworzy

w katalogu bie

Ŝą

cym plik „makefile” zawieraj

cy dwa cele:

„witaj.e” – kompilacja i scalanie programu wynikowego o nazwie zgodnej z nazw

celu, w

oparciu o

ródła C z punktu 2

„clean” – usuni

cie z bie

Ŝą

cego katalogu wytworzonych plików obiektów (.o) i pliku

wykonywalnego
Opisa

cel:

a) bez

adnych zmiennych automatycznych,

b) z u

yciem wybranych zmiennych („$@, $<,$^,$?”)

Zastosowa

predefiniowan

nazw

kompilatora, zdefiniowa

własne nazwy wewn

trzne opcji i

kompilatora.

Wykona

przygotowane zadania „make” poleceniem:

make <opcje> <nazwa celu> (dla LINUX)
gmake <opcje> <nazwa celu> (dla UNIX BSD)
bez u

ycia

adnych opcji; nast

pnie sprawdzi

działanie opcji „-k”, „ I” (du

e 'i'), „-d”.