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星期三, 一月 16, 2008

Index of Documentation for People Interested in Writing and/or Understanding the Linux Kernel.

Index of Documentation for People Interested in Writing and/or
Understanding the Linux Kernel.


  • ON-LINE DOCS:

      • Title: "The Linux Kernel"
        Author: David A. Rusling.
        URL: http://www.linuxdoc.org/LDP/tlk/tlk.html
        Keywords: everything!, book.
        Description: On line, 200 pages book describing most aspects of the Linux Kernel. Probably, the first reference for beginners. Lots of illustrations explaining data structures use and relationships in the purest Richard W. Stevens' style. Contents: "1.-Hardware Basics, 2.-Software Basics, 3.-Memory Management, 4.-Processes, 5.-Interprocess Communication Mechanisms, 6.-PCI, 7.-Interrupts and Interrupt Handling, 8.-Device Drivers, 9.-The File system, 10.-Networks, 11.-Kernel Mechanisms, 12.-Modules, 13.-The Linux Kernel Sources, A.-Linux Data Structures, B.-The Alpha AXP Processor, C.-Useful Web and FTP Sites, D.-The GNU General Public License, Glossary". In short: a must have.


      • Title: "The Linux Kernel Hackers' Guide"
        Author: Michael K.Johnson and others.
        URL: http://www.linuxdoc.org/LDP/khg/HyperNews/get/khg.html
        Keywords: everything!
        Description: No more Postscript book-like version. Only HTML now. Many people have contributed. The interface is similar to web available mailing lists archives. You can find some articles and then some mails asking questions about them and/or complementing previous contributions. A little bit anarchic in this aspect, but with some valuable information in some cases.


      • Title: "Conceptual Architecture of the Linux Kernel"
        Author: Ivan T. Bowman.
        URL: http://plg.uwaterloo.ca/~itbowman/papers/CS746G-a1.html
        Keywords: conceptual software arquitecture, extracted design, reverse engineering, system structure.
        Description: Conceptual software arquitecture of the Linux kernel, automatically extracted from the source code. Very detailed. Good figures. Gives good overall kernel understanding.


      • Title: "Concrete Architecture of the Linux Kernel"
        Author: Ivan T. Bowman, Saheem Siddiqi, and Meyer C. Tanuan.
        URL: http://plg.uwaterloo.ca/~itbowman/papers/CS746G-a2.html
        Keywords: concrete arquitecture, extracted design, reverse engineering, system structure, dependencies.
        Description: Concrete arquitecture of the Linux kernel, automatically extracted from the source code. Very detailed. Good figures. Gives good overall kernel understanding. This papers focus on lower details than its predecessor (files, variables...).


      • Title: "Linux as a Case Study: Its Extracted Software Architecture"
        Author: Ivan T. Bowman, Richard C. Holt and Neil V. Brewster.
        URL: http://plg.uwaterloo.ca/~itbowman/papers/linuxcase.html
        Keywords: software architecture, architecture recovery, redocumentation.
        Description: Paper appeared at ICSE'99, Los Angeles, May 16-22, 1999. A mixture of the previous two documents from the same author.


      • Title: "Overview of the Virtual File System"
        Author: Richard Gooch.
        URL: http://www.atnf.csiro.au/~rgooch/linux/vfs.txt
        Keywords: VFS, File System, mounting filesystems, opening files, dentries, dcache.
        Description: Brief introduction to the Linux Virtual File System. What is it, how it works, operations taken when opening a file or mounting a file system and description of important data structures explaining the purpose of each of their entries.


      • Title: "The Linux RAID-1, 4, 5 Code"
        Author: Ingo Molnar, Gadi Oxman and Miguel de Icaza.
        URL: http://www2.linuxjournal.com/lj-issues/issue44/2391.html
        Keywords: RAID, MD driver.
        Description: Linux Journal Kernel Korner article. Here is it's abstract: "A description of the implementation of the RAID-1, RAID-4 and RAID-5 personalities of the MD device driver in the Linux kernel, providing users with high performance and reliable, secondary-storage capability using software".


      • Title: "Dynamic Kernels: Modularized Device Drivers"
        Author: Alessandro Rubini.
        URL: http://www2.linuxjournal.com/lj-issues/issue23/1219.html
        Keywords: device driver, module, loading/unloading modules, allocating resources.
        Description: Linux Journal Kernel Korner article. Here is it's abstract: "This is the first of a series of four articles co-authored by Alessandro Rubini and Georg Zezchwitz which present a practical approach to writing Linux device drivers as kernel loadable modules. This installment presents an introduction to the topic, preparing the reader to understand next month's installment".


      • Title: "Dynamic Kernels: Discovery"
        Author: Alessandro Rubini.
        URL: http://www2.linuxjournal.com/lj-issues/issue24/1220.html
        Keywords: character driver, init_module, clean_up module, autodetection, mayor number, minor number, file operations, open(), close().
        Description: Linux Journal Kernel Korner article. Here is it's abstract: "This article, the second of four, introduces part of the actual code to create custom module implementing a character device driver. It describes the code for module initialization and cleanup, as well as the open() and close() system calls".


      • Title: "The Devil's in the Details"
        Author: Georg v. Zezschwitz and Alessandro Rubini.
        URL: http://www2.linuxjournal.com/lj-issues/issue25/1221.html
        Keywords: read(), write(), select(), ioctl(), blocking/non blocking mode, interrupt handler.
        Description: Linux Journal Kernel Korner article. Here is it's abstract: "This article, the third of four on writing character device drivers, introduces concepts of reading, writing, and using ioctl-calls".


      • Title: "Dissecting Interrupts and Browsing DMA"
        Author: Alessandro Rubini and Georg v. Zezschwitz.
        URL: http://www2.linuxjournal.com/lj-issues/issue26/1222.html
        Keywords: interrupts, irqs, DMA, bottom halves, task queues.
        Description: Linux Journal Kernel Korner article. Here is it's abstract: "This is the fourth in a series of articles about writing character device drivers as loadable kernel modules. This month, we further investigate the field of interrupt handling. Though it is conceptually simple, practical limitations and constraints make this an ``interesting'' part of device driver writing, and several different facilities have been provided for different situations. We also investigate the complex topic of DMA".


      • Title: "Device Drivers Concluded"
        Author: Georg v. Zezschwitz.
        URL: http://www2.linuxjournal.com/lj-issues/issue28/1287.html
        Keywords: address spaces, pages, pagination, page management, demand loading, swapping, memory protection, memory mapping, mmap, virtual memory areas (VMAs), vremap, PCI.
        Description: Finally, the above turned out into a five articles series. This latest one's introduction reads: "This is the last of five articles about character device drivers. In this final section, Georg deals with memory mapping devices, beginning with an overall description of the Linux memory management concepts".


      • Title: "Network Buffers And Memory Management"
        Author: Alan Cox.
        URL: http://www2.linuxjournal.com/lj-issues/issue30/1312.html
        Keywords: sk_buffs, network devices, protocol/link layer variables, network devices flags, transmit, receive, configuration, multicast.
        Description: Linux Journal Kernel Korner. Here is the abstract: "Writing a network device driver for Linux is fundamentally simple---most of the complexity (other than talking to the hardware) involves managing network packets in memory".


      • Title: "Writing Linux Device Drivers"
        Author: Michael K. Johnson.
        URL: http://people.redhat.com/johnsonm/devices.html
        Keywords: files, VFS, file operations, kernel interface, character vs block devices, I/O access, hardware interrupts, DMA, access to user memory, memory allocation, timers.
        Description: Introductory 50-minutes (sic) tutorial on writing device drivers. 12 pages written by the same author of the "Kernel Hackers' Guide" which give a very good overview of the topic.


      • Title: "The Venus kernel interface"
        Author: Peter J. Braam.
        URL: http://www.coda.cs.cmu.edu/doc/html/kernel-venus-protocol.html
        Keywords: coda, filesystem, venus, cache manager.
        Description: "This document describes the communication between Venus and kernel level file system code needed for the operation of the Coda filesystem. This version document is meant to describe the current interface (version 1.0) as well as improvements we envisage".


      • Title: "Programming PCI-Devices under Linux"
        Author: Claus Schroeter.
        URL: ftp://ftp.llp.fu-berlin.de/pub/linux/LINUX-LAB/whitepapers/pcip.ps.gz
        Keywords: PCI, device, busmastering.
        Description: 6 pages tutorial on PCI programming under Linux. Gives the basic concepts on the architecture of the PCI subsystem, as long as basic functions and macros to read/write the devices and perform busmastering.


      • Title: "Writing Character Device Driver for Linux"
        Author: R. Baruch and C. Schroeter.
        URL: ftp://ftp.llp.fu-berlin.de/pub/linux/LINUX-LAB/whitepapers/drivers.ps.gz
        Keywords: character device drivers, I/O, signals, DMA, accessing ports in user space, kernel environment.
        Description: 68 pages paper on writing character drivers. A little bit old (1.993, 1.994) although still useful.


      • Title: "Design and Implementation of the Second Extended Filesystem"
        Author: Rémy Card, Theodore Ts'o, Stephen Tweedie.
        URL: http://web.mit.edu/tytso/www/linux/ext2intro.html
        Keywords: ext2, linux fs history, inode, directory, link, devices, VFS, physical structure, performance, benchmarks, ext2fs library, ext2fs tools, e2fsck.
        Description: Paper written by three of the top ext2 hackers. Covers Linux filesystems history, ext2 motivation, ext2 features, design, physical structure on disk, performance, benchmarks, e2fsck's passes description... A must read!
        Notes: This paper was first published in the Proceedings of the First Dutch International Symposium on Linux, ISBN 90-367-0385-9.



      • Title: "Journaling the Linux ext2fs Filesystem"
        Author: Stephen C. Tweedie.
        URL: ftp://ftp.uk.linux.org/pub/linux/sct/fs/jfs/journal-design.ps.gz
        Keywords: ext3, journaling.
        Description: Excellent 8-pages paper explaining the journaling capabilities added to ext2 by the author, showing different problems faced and the alternatives chosen.




      • Title: "Linux Kernel Module Programming Guide"
        Author: Ori Pomerantz.
        URL: http://www.linuxdoc.org/LDP/lkmpg/mpg.html
        Keywords: modules, GPL book, /proc, ioctls, system calls, interrupt handlers .
        Description: Very nice 92 pages GPL book on the topic of modules programming. Lots of examples.


      • Title: "Device File System (devfs) Overview"
        Author: Richard Gooch.
        URL: http://www.atnf.csiro.au/~rgooch/linux/docs/devfs.txt
        Keywords: filesystem, /dev, devfs, dynamic devices, major/minor allocation, device management.
        Description: Document describing Richard Gooch's controversial devfs, which allows for dynamic devices, only shows present devices in /dev, gets rid of major/minor numbers allocation problems, and allows for hundreds of identical devices (which some USB systems might demand soon).


      • Title: "I/O Event Handling Under Linux"
        Author: Richard Gooch.
        URL: http://www.atnf.csiro.au/~rgooch/linux/docs/io-events.html
        Keywords: IO, I/O, select(2), poll(2), FDs, aio_read(2), readiness event queues.
        Description: From the Introduction: "I/O Event handling is about how your Operating System allows you to manage a large number of open files (file descriptors in UNIX/POSIX, or FDs) in your application. You want the OS to notify you when FDs become active (have data ready to be read or are ready for writing). Ideally you want a mechanism that is scalable. This means a large number of inactive FDs cost very little in memory and CPU time to manage".


      • Title: "The Kernel Hacking HOWTO"
        Author: Various Talented People, and Rusty.
        URL: http://www.lisoleg.net/doc/Kernel-Hacking-HOWTO/kernel-hacking-HOWTO.html
        Keywords: HOWTO, kernel contexts, deadlock, locking, modules, symbols, return conventions.
        Description: From the Introduction: "Please understand that I never wanted to write this document, being grossly underqualified, but I always wanted to read it, and this was the only way. I simply explain some best practices, and give reading entry-points into the kernel sources. I avoid implementation details: that's what the code is for, and I ignore whole tracts of useful routines. This document assumes familiarity with C, and an understanding of what the kernel is, and how it is used. It was originally written for the 2.3 kernels, but nearly all of it applies to 2.2 too; 2.0 is slightly different".


      • Title: "Kernel Hacking HOWTO"
        Author: Andrew Ebling.
        URL: http://www.kernelhacking.org/docs/kernelhacking-HOWTO/
        Keywords: HOWTO, kernel hacking, getting started, source navigation, kernel debugging, profiling, benchmarking.
        Description: Another kernel hacking howto. More recent than Rusty's.
        Notes: Some TODO sections. Want to help?


      • Title: "ALSA 0.5.0 Developer documentation"
        Author: Stephan 'Jumpy' Bartels .
        URL: http://www.math.TU-Berlin.de/~sbartels/alsa/
        Keywords: ALSA, sound, soundcard, driver, lowlevel, hardware.
        Description: Advanced Linux Sound Architecture for developers, both at kernel and user-level sides. Work in progress. ALSA is supposed to be Linux's next generation sound architecture.


      • Title: "Programming Guide for Linux USB Device Drivers"
        Author: Detlef Fliegl.
        URL: http://usb.in.tum.de/usbdoc/
        Keywords: USB, universal serial bus.
        Description: A must-read. From the Preface: "This document should give detailed information about the current state of the USB subsystem and its API for USB device drivers. The first section will deal with the basics of USB devices. You will learn about different types of devices and their properties. Going into detail you will see how USB devices communicate on the bus. The second section gives an overview of the Linux USB subsystem [2] and the device driver framework. Then the API and its data structures will be explained step by step. The last section of this document contains a reference of all API calls and their return codes".
        Notes: Beware: the main page states: "This document may not be published, printed or used in excerpts without explicit permission of the author". Fortunately, it may still be read...


      • Title: "Tour Of the Linux Kernel Source"
        Author: Vijo Cherian.
        URL: http://www.geocities.com/vijoc/tolks/tolks.html
        Keywords: .
        Description: A classic of this page! Was lost for a while and is back again. Thanks Vijo! TOLKS: the name says it all. A tour of the sources, describing directories, files, variables, data structures... It covers general stuff, device drivers, filesystems, IPC and Networking Code.


      • Title: "Linux Kernel Mailing List Glossary"
        Author: John Levon.
        URL: http://www.movement.uklinux.net/glossary.html
        Keywords: glossary, terms, linux-kernel.
        Description: From the introduction: "This glossary is intended as a brief description of some of the acronyms and terms you may hear during discussion of the Linux kernel".


      • Title: "Linux Kernel Locking HOWTO"
        Author: Various Talented People, and Rusty.
        URL: http://netfilter.kernelnotes.org/unreliable-guides/kernel-locking-HOWTO.html
        Keywords: locks, locking, spinlock, semaphore, atomic, race condition, bottom halves, tasklets, softirqs.
        Description: The title says it all: document describing the locking system in the Linux Kernel either in uniprocessor or SMP systems.
        Notes: "It was originally written for the later (>2.3.47) 2.3 kernels, but most of it applies to 2.2 too; 2.0 is slightly different". Freely redistributable under the conditions of the GNU General Public License.


      • Title: "Global spinlock list and usage"
        Author: Rick Lindsley.
        URL: http://lse.sourceforge.net/lockhier/global-spin-lock
        Keywords: spinlock.
        Description: This is an attempt to document both the existence and usage of the spinlocks in the Linux 2.4.5 kernel. Comprehensive list of spinlocks showing when they are used, which functions access them, how each lock is acquired, under what conditions it is held, whether interrupts can occur or not while it is held...


      • Title: "Porting Linux 2.0 Drivers To Linux 2.2: Changes and New Features "
        Author: Alan Cox.
        URL: http://www.linux-mag.com/1999-05/gear_01.html
        Keywords: ports, porting.
        Description: Article from Linux Magazine on porting from 2.0 to 2.2 kernels.



      • Title: "How To Make Sure Your Driver Will Work On The Power Macintosh"
        Author: Paul Mackerras.
        URL: http://www.linux-mag.com/1999-07/gear_01.html
        Keywords: Mac, Power Macintosh, porting, drivers, compatibility.
        Description: The title says it all.







      • Title: "Video4linux Drivers, Part 1: Video-Capture Device"
        Author: Alan Cox.
        URL: http://www.linux-mag.com/2000-01/gear_01.html
        Keywords: video4linux, driver, video capture, capture devices, camera driver.
        Description: The title says it all.


      • Title: "Video4linux Drivers, Part 2: Video-capture Devices"
        Author: Alan Cox.
        URL: http://www.linux-mag.com/2000-02/gear_01.html
        Keywords: video4linux, driver, video capture, capture devices, camera driver, control, query capabilities, capability, facility.
        Description: The title says it all.



      • Title: "Linux 2.4 Kernel Internals"
        Author: Tigran Aivazian and Christoph Hellwig.
        URL: http://www.moses.uklinux.net/patches/lki.html
        Keywords: Linux, kernel, booting, SMB boot, VFS, page cache.
        Description: A little book used for a short training course. Covers building the kernel image, booting (including SMP bootup), process management, VFS and more.


      • Title: "Linux IP Networking. A Guide to the Implementation and Modification of the Linux Protocol Stack."
        Author: Glenn Herrin.
        URL: http://www.cs.unh.edu/cnrg/gherrin
        Keywords: network, networking, protocol, IP, UDP, TCP, connection, socket, receiving, transmitting, forwarding, routing, packets, modules, /proc, sk_buff, FIB, tags.
        Description: Excellent paper devoted to the Linux IP Networking, explaining anything from the kernel's to the user space configuration tools' code. Very good to get a general overview of the kernel networking implementation and understand all steps packets follow from the time they are received at the network device till they are delivered to applications. The studied kernel code is from 2.2.14 version. Provides code for a working packet dropper example.



      • Title: "Linux PCMCIA Programmer's Guide"
        Author: David Hinds.
        URL: http://pcmcia-cs.sourceforge.net/ftp/doc/PCMCIA-PROG.html
        Keywords: PCMCIA.
        Description: "This document describes how to write kernel device drivers for the Linux PCMCIA Card Services interface. It also describes how to write user-mode utilities for communicating with Card Services.



      • Title: "(nearly) Complete Linux Loadable Kernel Modules. The definitive guide for hackers, virus coders and system administrators."
        Author: pragmatic/THC.
        URL: http://packetstormsecurity.org/docs/hack/LKM_HACKING.html
        Keywords: syscalls, intercept, hide, abuse, symbol table.
        Description: Interesting paper on how to abuse the Linux kernel in order to intercept and modify syscalls, make files/directories/processes invisible, become root, hijack ttys, write kernel modules based virus... and solutions for admins to avoid all those abuses.
        Notes: For 2.0.x kernels. Gives guidances to port it to 2.2.x kernels. Also available in txt format at http://www.blacknemesis.org/hacking/txt/cllkm.txt


      • Title: "Linux Device Drivers, 2nd Edition"
        Author: Alessandro Rubini and Jonathan Corbet.
        URL: http://www.oreilly.com/catalog/linuxdrive2/chapter/book/index.html
        Keywords: device drivers, modules, debugging, memory, hardware, interrupt handling, char drivers, block drivers, kmod, mmap, DMA, buses.
        Description: O'Reilly's popular book, now also on-line under the GNU Free Documentation License.
        Notes: You can also buy it in paper-form from O'Reilly. See below under BOOKS (Not on-line).


      • Title: "Linux Kernel Threads in Device Drivers"
        Author: Martin Frey.
        URL: http://www.scs.ch/~frey/linux/kernelthreads.html
        Keywords: threads, creation, stopping, initialization.
        Description: How to start and stop kernel threads in a loadable module.



    • BOOKS: (Not on-line)

      • Title: "Linux Device Drivers"
        Author: Alessandro Rubini.
        Publisher: O'Reilly & Associates.
        Date: 1998.
        Pages: 439.
        ISBN: 1-56592-292-1



      • Title: "Linux Kernel Internals"
        Author: Michael Beck.
        Publisher: Addison-Wesley.
        Date: 1997.
        ISBN: 0-201-33143-8 (second edition)


      • Title: "The Design of the UNIX Operating System"
        Author: Maurice J. Bach.
        Publisher: Prentice Hall.
        Date: 1986.
        Pages: 471.
        ISBN: 0-13-201757-1


      • Title: "The Design and Implementation of the 4.3 BSD UNIX Operating System"
        Author: Samuel J. Leffler, Marshall Kirk McKusick, Michael J. Karels, John S. Quarterman.
        Publisher: Addison-Wesley.
        Date: 1989 (reprinted with corrections on October, 1990).
        ISBN: 0-201-06196-1


      • Title: "The Design and Implementation of the 4.4 BSD UNIX Operating System"
        Author: Marshall Kirk McKusick, Keith Bostic, Michael J. Karels, John S. Quarterman.
        Publisher: Addison-Wesley.
        Date: 1996.
        ISBN: 0-201-54979-4


      • Title: "Programmation Linux 2.0 API systeme et fonctionnement du noyau"
        Author: Remy Card, Eric Dumas, Franck Mevel.
        Publisher: Eyrolles.
        Date: 1997.
        Pages: 520.
        ISBN: 2-212-08932-5
        Notes: French.


      • Title: "The Linux Kernel Book"
        Author: Remy Card, Eric Dumas, Franck Mevel.
        Publisher: John Wiley & Sons.
        Date: 1998.
        ISBN: 0-471-98141-9
        Notes: English translation.


      • Title: "Linux 2.0"
        Author: Remy Card, Eric Dumas, Franck Mevel.
        Publisher: Gestión 2000.
        Date: 1997.
        Pages: 501.
        ISBN: 8-480-88208-5
        Notes: Spanish translation.


      • Title: "Unix internals -- the new frontiers"
        Author: Uresh Vahalia.
        Publisher: Prentice Hall.
        Date: 1996.
        Pages: 600.
        ISBN: 0-13-101908-2


      • Title: "Linux Core Kernel Commentary. Guide to Insider's Knowledge on the Core Kernel of the Linux Code"
        Author: Scott Maxwell.
        Publisher: Coriolis.
        Date: 1999.
        Pages: 592.
        ISBN: 1-57610-469-9
        Notes: CD-ROM included. Line by line commentary of the kernel code.


      • Title: "Linux IP Stacks Commentary"
        Author: Stephen Satchell and HBJ Clifford.
        Publisher: Coriolis.
        Date: 2000.
        Pages: ???.
        ISBN: 1-57610-470-2
        Notes: Line by line source code commentary book.


      • Title: "Programming for the real world - POSIX.4"
        Author: Bill O. Gallmeister.
        Publisher: O'Reilly & Associates, Inc..
        Date: 1995.
        Pages: ???.
        ISBN: I-56592-074-0
        Notes: Though not being directly about Linux, Linux aims to be POSIX. Good reference.


      • Title: "Understanding the Linux Kernel"
        Author: Daniel P. Bovet and Marco Cesati.
        Publisher: O'Reilly & Associates, Inc..
        Date: 2000.
        Pages: 702.
        ISBN: 0-596-00002-2
        Notes: Further information in http://www.oreilly.com/catalog/linuxkernel/


      • Title: "Kernel Projects for Linux"
        Author: Gary J. Nutt.
        Publisher: Addison-Wesley.
        Date: 2000.
        Pages: 239.
        ISBN: 0-201-61243-7
        Notes: Provides 12 exercises related to OS functions implementation. Comes with a CD-ROM.


      • Title: "UNIX Systems for Modern Architectures: Symmetric Multiprocesssing and Caching for Kernel Programmers"
        Author: Curt Schimmel.
        Publisher: Addison Wesley.
        Date: June, 1994.
        Pages: 432.
        ISBN: 0-201-63338-8
        Notes: .


    • MISCELLANEOUS:

      • Name: linux/Documentation
        Author: Many.
        URL: Just look inside your kernel sources.
        Keywords: anything, DocBook.
        Description: Documentation that comes with the kernel sources, inside the Documentation directory. Some pages from this document (including this document itself) have been moved there, and might be more up to date than the web version.


      • Name: "Linux Source Driver"
        URL: http://lsd.linux.cz/
        Keywords: Browsing source code.
        Description: "Linux Source Driver (LSD) is an application, which can make browsing source codes of Linux kernel easier than you can imagine. You can select between multiple versions of kernel (e.g. 0.01, 1.0.0, 2.0.33, 2.0.34pre13, 2.0.0, 2.1.101 etc.). With LSD you can search Linux kernel (fulltext, macros, types, functions and variables) and LSD can generate patches for you on the fly (files, directories or kernel)".


      • Name: "Linux Kernel Source Reference"
        Author: Thomas Graichen.
        URL: http://innominate.org/~graichen/projects/lksr/
        Keywords: CVS, web, cvsweb, browsing source code.
        Description: Web interface to a CVS server with the kernel sources. "Here you can have a look at any file of the Linux kernel sources of any version starting from 1.0 up to the (daily updated) current version available. Also you can check the differences between two versions of a file".


      • Name: "Cross-Referencing Linux"
        URL: http://lxr.linux.no/source/
        Keywords: Browsing source code.
        Description: Another web-based Linux kernel source code browser. Lots of cross references to variables and functions. You can see where they are defined and where they are used.


      • Name: "Linux Weekly News"
        URL: http://lwn.net/
        Keywords: latest kernel news.
        Description: The title says it all. There's a fixed kernel section summarizing developers' work, bug fixes, new features and versions produced during the week. Published every Thursday.


      • Name: "Kernel Traffic"
        URL: http://kt.zork.net/kernel-traffic/
        Keywords: linux-kernel mailing list, weekly kernel news.
        Description: Weekly newsletter covering the most relevant discussions of the linux-kernel mailing list.


      • Name: "CuTTiNG.eDGe.LiNuX"
        URL: http://edge.linuxhq.com/
        Keywords: changelist.
        Description: Site which provides the changelist for every kernel release. What's new, what's better, what's changed. Myrdraal reads the patches and describes them. Pointers to the patches are there, too.


      • Name: "New linux-kernel Mailing List FAQ"
        URL: http://www.tux.org/lkml/
        Keywords: linux-kernel mailing list FAQ.
        Description: linux-kernel is a mailing list for developers to communicate. This FAQ builds on the previous linux-kernel mailing list FAQ maintained by Frohwalt Egerer, who no longer maintains it. Read it to see how to join the mailing list. Dozens of interesting questions regarding the list, Linux, developers (who is ...?), terms (what is...?) are answered here too. Just read it.


      • Name: "Linux Virtual File System"
        Author: Peter J. Braam.
        URL: http://www.coda.cs.cmu.edu/doc/talks/linuxvfs/
        Keywords: slides, VFS, inode, superblock, dentry, dcache.
        Description: Set of slides, presumably from a presentation on the Linux VFS layer. Covers version 2.1.x, with dentries and the dcache.


      • Name: "Gary's Encyclopedia - The Linux Kernel"
        Author: Gary (I suppose...).
        URL: http://members.aa.net/~swear/pedia/kernel.html
        Keywords: links, not found here?.
        Description: Gary's Encyclopedia exists to allow the rapid finding of documentation and other information of interest to GNU/Linux users. It has about 4000 links to external pages in 150 major categories. This link is for kernel-specific links, documents, sites... Look there if you could not find here what you were looking for.


      • Name: "The home page of Linux-MM"
        Author: The Linux-MM team.
        URL: http://linux-mm.org/
        Keywords: memory management, Linux-MM, mm patches, TODO, docs, mailing list.
        Description: Site devoted to Linux Memory Management development. Memory related patches, HOWTOs, links, mm developers... Don't miss it if you are interested in memory management development!


      • Name: "Kernel Newbies IRC Channel"
        URL: http://www.kernelnewbies.org/
        Keywords: IRC, newbies, channel, asking doubts.
        Description: #kernelnewbies on irc.openprojects.net. From the web page: "#kernelnewbies is an IRC network dedicated to the 'newbie' kernel hacker. The audience mostly consists of people who are learning about the kernel, working on kernel projects or professional kernel hackers that want to help less seasoned kernel people. [...] #kernelnewbies is on the Open Projects IRC Network, try irc.openprojects.net or irc..openprojects.net as your server and then /join #kernelnewbies". It also hosts articles, documents, FAQs...



      • Name: "The Operating System Resource Center"
        Author: Chris Lattner.
        URL: http://www.nondot.org/~sabre/os/articles
        Keywords: boot process, partitions, file systems, memory management, protected mode, executable file formats, plug and play specs, device driver interfaces, processor architectures, interconnect buses, disk and disc drives, human interface devices, sound devices, communication devices, networking devices, specifications, specs, specs, specs.
        Description: Site with specifications covering everything OS-related.


  • 星期二, 一月 15, 2008

    高手高手高高手 (转)

    1 计算机科学与技术学习心得【转】

    计算机科学与技术这一门科学深深的吸引着我们这些同学们,上计算机系已经有近三年了,自己也做了一些思考,原先不管是国内还是国外都喜欢把这个系 分为计算机软件理论、计算机系统、计算机技术与应用。后来又合到一起,变成了现在的计算机科学与技术。我一直认为计算机科学与技术这门专业,在本科阶段是 不可能切分成计算机科学和计算机技术的,因为计算机科学需要相当多的实践,而实践需要技术;每一个人(包括非计算机专业),掌握简单的计算机技术都很容易 (包括原先Major们自以为得意的程序设计),但计算机专业的优势是:我们掌握许多其他专业并不"深究"的东西,例如,算法,体系结构,等等。非计算机 专业的人可以很容易地做一个芯片,写一段程序,但他们做不出计算机专业能够做出来的大型系统。今天我想专门谈一谈计算机科学,并将重点放在计算理论上。

    1、计算机理论的一个核心问题--从数学谈起:
      [1]高等数学Vs数学分析    
      记得当年大一入学,每周四课时高等数学,天天作业不断(那时是七天工作制)。颇有些同学惊呼走错了门:咱们这到底念的是什么系?不错,你没走 错门,这就是计算机科学与技术系。我国计算机科学系里的传统是培养做学术研究,尤其是理论研究的人(方向不见得有多大的问题,但是做得不是那么尽如人 意)。而计算机的理论研究,说到底了,如网络安全学,图形图像学,视频音频处理,哪个方向都与数学有着很大的关系,虽然也许是正统数学家眼里非主流的数 学。这里我还想阐明我的一个观点:我们都知道,数学是从实际生活当中抽象出来的理论,人们之所以要将实际抽象成理论,目的就在于想用抽象出来的理论去更好 的指导实践,有些数学研究工作者喜欢用一些现存的理论知识去推导若干条推论,殊不知其一:问题考虑不全很可能是个错误的推论,其二:他的推论在现实生活中 找不到原型,不能指导实践。严格的说,我并不是一个理想主义者,政治课上学的理论联系实际一直是指导我学习科学文化知识的航标(至少我认为搞计算机科学与 技术的应当本着这个方向)。
      其实我们计算机系学数学仅学习高等数学是不够的(典型的工科院校一般都开的是高等数学),我们应该像数学系一样学一下数学分析(清华计算机 系开的好像就是数学分析,我们学校计算机学院开的也是,不过老师讲起来好像还是按照高等数学讲),数学分析这门科学,咱们学计算机的人对它有很复杂的感 情。在于它是偏向于证明型的数学课程,这对我们培养良好的分析能力和推理能力极有帮助。我的软件工程学导师北工大数理学院的王仪华先生就曾经教导过我们, 数学系的学生到软件企业中大多作软件设计与分析工作,而计算机系的学生做程序员的居多,原因就在于数学系的学生分析推理能力,从所受训练的角度上要远远在 我们平均水平之上。当年出现的怪现象是:计算机系学生的高中数学基础在全校数一数二(希望没有冒犯其它系的同学),教学课时数也仅次于数学系,但学完之后 的效果却不尽如人意。难道都是学生不努力吗,我看未见得,方向错了也说不一定,其中原因何在,发人深思。
      我个人的浅见是:计算机系的学生,对数学的要求固然跟数学系不同,跟物理类差别则更大。通常非数学专业的所?quot;高等数学",无非是 把数学分析中较困难的理论部分删去,强调套用公式计算而已。而对计算机系来说,数学分析里用处最大的恰恰是被删去的理论部分。说得难听一点,对计算机系学 生而言,追求算来算去的所谓"工程数学"已经彻底地走进了误区。记上一堆曲面积分的公式,难道就能算懂了数学?那倒不如现用现查,何必费事记呢?再不然直 接用Mathematica或是Matlab好了。 退一万步讲,即使是学高等数学我想大家看看华罗庚先生的《高等数学导论》也是比一般的教材好得多。华 罗庚在数学上的造诣不用我去多说,但是他这光辉的一生做得我认为对我们来说,最重要的几件事情: 首先是它筹建了中国科学院计算技术研究所,这是我们国家 计算机科学的摇篮。在有就是他把很多的高等数学理论都交给了做工业生产的技术人员,推动了中国工业的进步。第三件就是他一生写过很多书,但是对高校师生价 值更大的就是他在病期间在病床上和他的爱徒王元写了《高等数学引论》(王元与其说是他的爱徒不如说是他的同事,是中科院数学所的老一辈研究员,对歌德巴赫 猜想的贡献全世界仅次于陈景润)这书在我们的图书馆里居然找得到,说实话,当时那个书上已经长了虫子,别人走到那里都会闪开,但我却格外感兴趣,上下两册 看了个遍,我的最大收获并不在于理论的阐述,而是在于他的理论完全的实例化,在生活中去找模型。这也是我为什么比较喜欢具体数学的原因,正如我在上文中提 到的,理论脱离了实践就失去了它存在的意义。正因为理论是从实践当中抽象出来的,所以理论的研究才能够更好的指导实践,不用于指导实践的理论可以说是毫无 价值的。



    作者: dapplehou 2006-5-25 11:28   回复此发言


    2 计算机科学与技术学习心得【转】

      我在系里最爱做的事情就是给学弟学妹们推荐参考书。没有别的想法,只是希望他们少走弯路。中文的数学分析书,一般都认为以北大张筑生老师的" 数学分析新讲"为最好。张筑生先生一生写的书并不太多,但是只要是写出来的每一本都是本领域内的杰作,这本当然更显突出些。这种老书看起来不仅是在传授你 知识,而是在让你体会科学的方法与对事物的认识方法。万一你的数学实在太好,那就去看菲赫金哥尔茨?quot;微积分学教程"好了--但我认为没什么必 要,毕竟你不想转到数学系去。吉米多维奇的"数学分析习题集"也基本上是计算型的书籍。书的名气很大,倒不见得适合我们,还是那句话,重要的是数学思想的 建立,生活在信息社会里我们求的是高效,计算这玩意还是留给计算机吧。不过现在多用的似乎是复旦大学的《数学分析》,高等教育出版社的,也是很好的教材。
      中国的所谓高等代数,就等于线性代数加上一点多项式理论。我以为这有好的一面,因为可以让学生较早感觉到代数是一种结构,而非一堆矩阵翻来 覆去。这里不得不提南京大学林成森,盛松柏两位老师编的"高等代数",感觉相当舒服。此书相当全面地包含了关于多项式和线性代数的基本初等结果,同时还提 供了一些有用的又比较深刻的内容,如Sturm序列,Shermon-Morrison公式,广义逆矩阵等等。可以说,作为本科生如能吃透此书,就可以算 是高手。国内较好的高等代数教材还有清华计算机系用的那本,清华出版社出版,书店里多多,一看就知道。从抽象代数的观点来看,高等代数里的结果不过是代数 系统性质的一些例子而已。莫宗坚先生的《代数学》里,对此进行了深刻的讨论。然而莫先生的书实在深得很,作为本科生恐怕难以接受,不妨等到自己以后成熟了 一些再读。
      正如上面所论述的,计算机系的学生学习高等数学:知其然更要知其所以然。你学习的目的应该是:将抽象的理论再应用于实践,不但要掌握题目的 解题方法,更要掌握解题思想,对于定理的学习:不是简单的应用,而是掌握证明过程即掌握定理的由来,训练自己的推理能力。只有这样才达到了学习这门科学的 目的,同时也缩小了我们与数学系的同学之间思维上的差距。
      [2]计算数学基础
      概率论与数理统计这门课很重要,可惜大多数院校讲授这门课都会少些东西。少了的东西现在看至少有随机过程。到毕业还没有听说过Markov过 程,此乃计算机系学生的耻辱。没有随机过程,你怎么分析网络和分布式系统?怎么设计随机化算法和协议?据说清华计算机系开有"随机数学",早就是必修课。 另外,离散概率论对计算机系学生来说有特殊的重要性。而我们国家工程数学讲的都是连续概率。现在,美国已经有些学校开设了单纯的"离散概率论"课程,干脆 把连续概率删去,把离散概率讲深些。我们不一定要这么做,但应该更加强调离散概率是没有疑问的。这个工作我看还是尽早的做为好。
      计算方法学(有些学校也称为数学分析学)是最后一门由数理学院给我们开的课。一般学生对这门课的重视程度有限,以为没什么用。不就是照套公 式嘛!其实,做图形图像可离不开它,密码学搞深了也离不开它。而且,在很多科学工程中的应用计算,都以数值的为主。这门课有两个极端的讲法:一个是古典的 "数值分析",完全讲数学原理和算法;另一个是现在日趋流行的"科学与工程计算",干脆教学生用软件包编程。我个人认为,计算机系的学生一定要认识清楚我 们计算机系的学生为什么要学这门课,我是很偏向于学好理论后用计算机实现的,最好使用C语言或C++编程实现。向这个方向努力的书籍还是挺多的,这里推荐 大家高等教育出版社(CHEP)和施普林格出版社(Springer)联合出版的《计算方法(Computational Methods)》,华中理工 大学数学系写的(现华中科技大学),这方面华科大做的工作在国内应算是比较多的,而个人认为以这本最好,至少程序设计方面涉及了:任意数学函数的求值,方 程求根,线性方程组求解,插值方法,数值积分,场微分方程数值求解。李庆扬先生的那本则理论性过强,与实际应用结合得不太紧,可能比较适合纯搞理论的。



    作者: dapplehou 2006-5-25 11:28   回复此发言


    3 计算机科学与技术学习心得【转】

      [3]也谈离散数学   
      每个学校本系里都会开一门离散数学,涉及集合论,图论,和抽象代数,数理逻辑。不过,这么多内容挤在离散数学一门课里,是否时间太紧了点?另 外,计算机系学生不懂组合和数论,也是巨大的缺陷。要做理论,不懂组合或者数论吃亏可就太大了。从理想的状态来看,最好分开六门课:集合,逻辑,图论,组 合,代数,数论。这个当然不现实,因为没那么多课时。也许将来可以开三门课:集合与逻辑,图论与组合,代数与数论。(这方面我们学校已经着手开始做了)不 管课怎么开,学生总一样要学。下面分别谈谈上面的三组内容。
      古典集合论,北师大出过一本《基础集合论》不错。
      数理逻辑,中科院软件所陆钟万教授的《面向计算机科学的数理逻辑》就不错。现在可以找到陆钟万教授的讲课录像,http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2001/11/06/3391.htm自己去看看吧。总的来说,学集合/逻辑起手不难,普通高中生都能看懂。但越往后越感觉深不可测。
      学完以上各书之后,如果你还有精力兴趣进一步深究,那么可以试一下GTM系列中的 《Introduction to Axiomatic Set Theory》和《A Course of Mathematical Logic》。 这两本都有世界图书出版社的引进版。你如果能搞定这两本,可以说在逻辑方面真正入了门,也就不用再浪费时间听我瞎侃了。
      据说全中国最多只有三十个人懂图论。此言不虚。图论这门科学,技巧性太强,几乎每个问题都有一个独特的方法,让人头痛。不过这也正是它魅力 所在:只要你有创造性,它就能给你成就感。我的导师说,图论里面随便找一块东西就可以写篇论文。大家可以体会里面内容之深广了吧!国内的图论书中,王树禾 老师的"图论及其算法"非常成功(顺便推荐大家王先生的"数学思想史",个人认为了解科学史会对我们的学习和研究起到很大的推动作用)。一方面,其内容在 国内教材里算非常全面的。另一方面,其对算法的强调非常适合计算机系(本来就是科大计算机系教材)。有了这本书为主,再参考几本翻译的,如 Bondy & Murty的《图论及其应用》,人民邮电出版社翻译的《图论和电路网络》等等,就马马虎虎,对本科生绝对足够了。再进一步,世界 图书引进有GTM系列的"Modern Graph Theory"。此书确实经典!国内好象还有一家出版了个翻译版。不过,学到这个层次,还是读原版好 (说实话,主要是亲身体验翻译版的弊端,这个大家自己体会)。搞定这本书,也标志着图论入了门。
      离散数学方面我们北京工业大学实验学院有个世界级的专家,叫邵学才,复旦大学概率论毕业的,教过高等数学,线性代数,概率论,最后转向离散 数学,出版著作无数,论文集新加坡有一本,堪称经典,大家想学离散数学的真谛不妨找来看看。这老师的课我专门去听过,极为经典。不过你要从他的不经意的话 中去挖掘精髓。在同他的交谈当中我又深刻地发现一个问题,虽说邵先生写书无数,但依他自己的说法每本都差不多,我实在觉得诧异,他说主要是有大纲的限制, 不便多写。这就难怪了,很少听说国外写书还要依据个什么大纲(就算有,内容也宽泛的多),不敢越雷池半步,这样不是看谁的都一样了。外版的书好就好在这 里,最新的科技成果里面都有论述,别的先不说,至少?quot;紧跟时代的理论知识"。
      原先离散数学和数据结构归在一起成为离散数学结构,后来由于数据结构的内容比较多,分出来了,不过最近国外好像有些大学又把它们合并到了一 起,道理当然不用说,可能还是考虑到交叉的部分比较多。比较经典的书我看过得应算是 《Discrete Mathematical Structures》了,清华大学出版社有个影印版的。
      [4]续谈其他的一些计算数学
      组合数学我看的第一本好像是北大捐给我们学院的,一本外版书。感觉没有太适合的国产书。还是读Graham和Knuth等人合著的经典"具体数学"吧,西安电子科技大学出版社有翻译版。



    作者: dapplehou 2006-5-25 11:28   回复此发言


    4 计算机科学与技术学习心得【转】

      《组合数学》,《空间解析几何》还有那本《拓扑学》,看这三本书的时候是极其费事的,原因有几点,首先是这三本书无一例外,都是用繁体字写 的,第二就是书真得实在是太脏了,我在图书馆的座位上看,同学们都离我做得很远。我十分不自然,不愿意影响同学,但是学校不让向外借这种书(呵呵,说起这 是也挺有意思,别人都不看这种书,只有我在看,老师就特别的关注我,后来我和他讲了这些书的价值,他居然把他们当作是震馆之宝,老师都不许借,不过后来他 们看我真得很喜欢看,就把书借给了我,当然用的是馆长的名义借出去的。)不过收获是非常大的,再后来学习计算机理论时里面的很多东西都是常会用到的。当然 如果你没看过这些书绝对理解不到那个层次。拿拓扑学来说,我们学校似乎是美开设这门课程,但是这门课程的重要性是显而易见的,没有想到的是在那本书的很多 页中都夹着一些读书笔记,而那个笔记的作者及有些造诣,有些想法可以用到现代网络设计当中。
      抽象代数,国内经典为莫宗坚先生的《代数学》。此书听说是北大数学系教材,深得好评。然而对本科生来说,此书未免太深。可以先学习一些其它 的教材,然后再回头来看"代数学"。国际上的经典可就多了,GTM系列里就有一大堆。推荐一本谈不上经典,但却最简单的,最容易学的:http://www.math.miami.edu/~ec/book/这本"Introduction to Linear and Abstract Algebra"非常通俗易懂,而且把抽象代数和线性代数结合起来,对初学者来说非常理想,我校比较牛的同学都有收藏。
      数论方面,国内有经典而且以困难著称摹冻醯仁邸?(潘氏兄弟著,北大版)。再追溯一点,还有更加经典(可以算世界级)并且更加困难的"数论 导引"(华罗庚先生的名著,科学版,九章书店重印,繁体的看起来可能比较困难)。把基础的几章搞定一个大概,对本科生来讲足够了。但这只是初等数论。本科 毕业后要学计算数论,你必须看英文的书,如Bach的"Introduction to Algorithmic Number Theory"。
      计算机科学理论的根本,在于算法。现在很多系里给本科生开设算法设计与分析,确实非常正确。环顾西方世界,大约没有一个三流以上计算机系不 把算法作为必修的。算法教材目前公认以Corman等著的《Introduction to Algorithms》为最优。对入门而言,这一本已经足 够,不需要再参考其它书。 深一点的就是大家作为常识都知道的TAOCP了。即是《The Art of Computer Programming》3 册内容全世界都能看下来的本身就不多,Gates曾经说过"若是你能把这书上面的东西都看懂,请把你的简历发给我一份"我的学长司徒彦南兄就曾千里迢迢从 美国托人买这书回来,别的先不说,可见这书的在我们计算机科学与技术系中的分量。
       再说说形式语言与自动机。我看过北邮的教材,应该说写的还清楚。有一本通俗易懂的好书,MIT的sipser的 《introduction to theory of computation》。但是,有一点要强调:形式语言和自动机的作用主要在作为计算模型,而 不是用来做编译。事实上,编译前端已经是死领域,没有任何open problems,北科大的班晓娟博士也曾经说过,编译的技术已相当成熟。如果为了这 个,我们完全没必要去学形式语言--用用yacc什么的就完了。北邮的那本在国内还算比较好,但是在深度上,在跟可计算性的联系上都有较大的局限,现代感 也不足。所以建议有兴趣的同学去读英文书,不过国内似乎没引进这方面的教材。可以去互动出版网上看一看。入门以后,把形式语言与自动机中定义的模型,和数 理逻辑中用递归函数定义的模型比较一番,可以说非常有趣。现在才知道,什么叫"宫室之美,百官之富"!
      计算机科学和数学的关系有点奇怪。二三十年以前,计算机科学基本上还是数学的一个分支。而现在,计算机科学拥有广泛的研究领域和众多的研究 人员,在很多方面反过来推动数学发展,从某种意义上可以说是孩子长得比妈妈还高了。但不管怎么样,这个孩子身上始终流着母亲的血液。这血液是 the mathematical underpinning of computer science(计算机科学的数学基础),也就是理论计算机科 学。原来在东方大学城图书馆中曾经看过一本七十年代的译本(书皮都没了,可我就爱关注这种书),大概就叫《计算机数学》。那本书若是放在当时来讲决是一本 好书,但现在看来,涵盖的范围还算广,深度则差了许多,不过推荐大一的学生倒可以看一看,至少可以使你的计算数学入入门,也就是说至少可以搞清数学到底在 计算机科学什么地方使用。
      最常和理论计算机科学放在一起的一个词是什么?答:离散数学。这两者的关系是如此密切,以至于它们在不少场合下成为同义词。(这一点在前面 的那本书中也有体现)传统上,数学是以分析为中心的。数学系的同学要学习三四个学期的数学分析,然后是复变函数,实变函数,泛函数等等。实变和泛函被很多 人认为是现代数学的入门。在物理,化学,工程上应用的,也以分析为主。
      随着计算机科学的出现,一些以前不太受到重视的数学分支突然重要起来。人们发现,这些分支处理的数学对象与传统的分析有明显的区别:分析研 究的问题解决方案是连续的,因而微分,积分成为基本的运算;而这些分支研究的对象是离散的,因而很少有机会进行此类的计算。人们从而称这些分支为"离散数 学"。"离散数学"的名字越来越响亮,最后导致以分析为中心的传统数学分支被相对称为"连续数学"。
      离散数学经过几十年发展,基本上稳定下来。一般认为,离散数学包含以下学科



    作者: dapplehou 2006-5-25 11:28   回复此发言


    6 回复:计算机科学与技术学习心得【转】

    1) 集合论,数理逻辑与元数学。这是整个数学的基础,也是计算机科学的基础。
    2) 图论,算法图论;组合数学,组合算法。计算机科学,尤其是理论计算机科学的核心是算法,而大量的算法建立在图和组合的基础上。
    3) 抽象代数。代数是无所不在的,本来在数学中就非常重要。在计算机科学中,人们惊讶地发现代数竟然有如此之多的应用。
     但是,理论计算机科学仅仅就是在数学的上面加上"离散"的帽子这么简单吗?一直到大约十几年前,终于有一位大师告诉我们:不是。 D.E.Knuth(他有多伟大,我想不用我再说了)在Stanford开设了一门全新的课程Concrete Mathematics。 Concrete这个词在这里有两层含义:
      首先:对abstract而言。Knuth认为,传统数学研究的对象过于抽象,导致对具体的问题关心不够。他抱怨说,在研究中他需要的数学 往往并不存在,所以他只能自己去创造一些数学。为了直接面向应用的需要,他要提倡"具体"的数学。在这里我做一点简单的解释。例如在集合论中,数学家关心 的都是最根本的问题--公理系统的各种性质之类。而一些具体集合的性质,各种常见集合,关系,映射都是什么样的,数学家觉得并不重要。然而,在计算机科学 中应用的,恰恰就是这些具体的东西。Knuth能够首先看到这一点,不愧为当世计算机第一人。其次,Concrete是Continuous(连续)加上 discrete(离散)。不管连续数学还是离散数学,只要是能与我们研究的内容挂上钩的都是有用的数学!
    2、理论与实际的结合--计算机科学技术研究的范畴与学习方法      前面主要是从数学角度来看的。从计算机角度来看,理论计算机科学目前 主要的研究领域包括:可计算性理论,算法设计与复杂性分析,密码学与信息安全,分布式计算理论,并行计算理论,网络理论,生物信息计算,计算几何学,程序 语言理论等等。这些领域互相交叉,而且新的课题在不断提出,所以很难理出一个头绪来。想搞搞这方面的工作,推荐看中国计算机学会的一系列书籍,至少代表了 我国的权威。下面随便举一些例子。



    作者: dapplehou 2006-5-25 11:48   回复此发言


    7 回复:计算机科学与技术学习心得【转】

    1) 集合论,数理逻辑与元数学。这是整个数学的基础,也是计算机科学的基础。
    2) 图论,算法图论;组合数学,组合算法。计算机科学,尤其是理论计算机科学的核心是算法,而大量的算法建立在图和组合的基础上。
    3) 抽象代数。代数是无所不在的,本来在数学中就非常重要。在计算机科学中,人们惊讶地发现代数竟然有如此之多的应用。
     但是,理论计算机科学仅仅就是在数学的上面加上"离散"的帽子这么简单吗?一直到大约十几年前,终于有一位大师告诉我们:不是。 D.E.Knuth(他有多伟大,我想不用我再说了)在Stanford开设了一门全新的课程Concrete Mathematics。 Concrete这个词在这里有两层含义:
      首先:对abstract而言。Knuth认为,传统数学研究的对象过于抽象,导致对具体的问题关心不够。他抱怨说,在研究中他需要的数学 往往并不存在,所以他只能自己去创造一些数学。为了直接面向应用的需要,他要提倡"具体"的数学。在这里我做一点简单的解释。例如在集合论中,数学家关心 的都是最根本的问题--公理系统的各种性质之类。而一些具体集合的性质,各种常见集合,关系,映射都是什么样的,数学家觉得并不重要。然而,在计算机科学 中应用的,恰恰就是这些具体的东西。Knuth能够首先看到这一点,不愧为当世计算机第一人。其次,Concrete是Continuous(连续)加上 discrete(离散)。不管连续数学还是离散数学,只要是能与我们研究的内容挂上钩的都是有用的数学!
    2、理论与实际的结合--计算机科学技术研究的范畴与学习方法      前面主要是从数学角度来看的。从计算机角度来看,理论计算机科学目前 主要的研究领域包括:可计算性理论,算法设计与复杂性分析,密码学与信息安全,分布式计算理论,并行计算理论,网络理论,生物信息计算,计算几何学,程序 语言理论等等。这些领域互相交叉,而且新的课题在不断提出,所以很难理出一个头绪来。想搞搞这方面的工作,推荐看中国计算机学会的一系列书籍,至少代表了 我国的权威。下面随便举一些例子。
      由于应用需求的推动,密码学现在成为研究的热点。密码学建立在数论(尤其是计算数论),代数,信息论,概率论和随机过程的基础上,有时也用到图论和组合学等。很多人以为密码学就是加密解密,而加密就是用一个函数把数据打乱。这样的理解太浅显了。
    现代密码学至少包含以下层次的内容:
    第一,密码学的基础。例如,分解一个大数真的很困难吗?能否有一般的工具证明协议正确?
    第二,密码学的基本课题。例如,比以前更好的单向函数,签名协议等。
    第三,密码学的高级问题。例如,零知识证明的长度,秘密分享的方法。
    第四,密码学的新应用。例如,数字现金,叛徒追踪等。
      密码学方面值得推荐的有一本《应用密码学》还有就是平时多看看年会的论文集,感觉这种材料实用性比较强,会提高很快。
    在分布式系统中,也有很多重要的理论问题。例如,进程之间的同步,互斥协议。一个经典的结果是:在通信信道不可靠时,没有确定型算法能实现进程间 协同。所以,改进TCP三次握手几乎没有意义。例如时序问题。常用的一种序是因果序,但因果序直到不久前才有一个理论上的结果....例如,死锁没有实用 的方法能完美地对付。例如,......操作系统研究过就自己去举吧!
      如果计算机只有理论,那么它不过是数学的一个分支,而不成为一门独立的科学。事实上,在理论之外,计算机科学还有更广阔的天空。
    我一直认为,4年根本不够学习计算机的基础知识,因为面太宽了,要是真学的话,我想至少8年的学习能使你具有一定的科学素养......
      这方面我想先说说我们系在各校普遍开设的《计算机基础》。在高等学校开设《计算机基础课程》是我国高教司明文规定的各专业必修课程要求。主要 内容是使学生初步掌握计算机的发展历史,学会简单的使用操作系统,文字处理,表格处理功能和初步的网络应用功能。但是在计算机科学系教授此门课程的目标决 不能与此一致。在计算机系课程中目标应是:让学生较为全面的了解计算机学科的发展,清晰的把握计算机学科研究的方向,发展的前沿即每一个课程在整个学科体 系中所处的地位。搞清各学科的学习目的,学习内容,应用领域。使学生在学科学习初期就对整个学科有一个整体的认识,以做到在今后的学习中清楚要学什么,怎 么学。计算机基本应用技能的位置应当放在第二位或更靠后,因为这一点对于本系的学生应当有这个摸索能力。这一点很重要。推荐给大家一本书:机械工业出版社 的《计算机文化》(New Perspective of Computer Science),看了这本书我才深刻的体会到自己还是个计算机科学初学 者,才比较透彻的了解了什么是计算机科学。科学出版社的《计算科学导论》 (赵致琢先生的著作)可以说是在高校计算机教育改革上作了很多的尝试,也是这方 面我受益很大的一本书。



    作者: dapplehou 2006-5-25 12:13   回复此发言


    8 回复:计算机科学与技术学习心得【转】

      一个一流计算机系的优秀学生决不该仅仅是一个编程高手,但他一定首先是一个编程高手。我上大学的时候,第一门专业课是C语言程序设计,念计算 机的人从某种角度讲相当一部分人是靠写程序吃饭的。在我们北京工业大学实验学院计算机系里一直有这样的争论(时至今日CSDN上也有),关于第一程序设计 语言该用哪一种。我个人认为,用哪种语言属于末节,关键在养成良好的编程习惯。当年老师对我们说,打好基础后学一门新语言只要一个星期。现在我觉得根本不 用一个星期,前提是先把基础打好。不要再犹豫了,学了再说,等你抉择好了,别人已经会了几门语言了。
      [1]专谈计算机系统的学习
     汇编语言和微机原理是两门特烦人的课。你的数学/理论基础再好,也占不到什么便宜。这两门课之间的次序也好比先有鸡还是先有蛋,无论你先学哪 门,都会牵扯另一门课里的东西。所以,只能静下来慢慢琢磨。这就是典型的工程课,不需要太多的聪明和顿悟,却需要水滴石穿的渐悟。有关这两门课的书,计算 机书店里不难找到。弄几本最新的,对照着看吧。组成原理推荐《计算机组成与结构》清华大学王爱英教授写的。汇编语言大家拿8086/8088入个门,之后 一定要学80x86汇编语言。实用价值大,不落后,结构又好,写写高效病毒,高级语言里嵌一点汇编,进行底层开发,总也离不开他,推荐清华大学沈美明的 《IBM-PC汇编语言程序设计》。有些人说不想了解计算机体系结构,也不想制造计算机,所以诸如计算机原理,汇编语言,接口之类的课觉得没必要学,这样 合理吗?显然不合理,这些东西迟早得掌握,肯定得接触,而且,这是计算机专业与其他专业学生相比的少有的几项优势。做项目的时候,了解这些是非常重要的, 不可能说,仅仅为了技术而技术,只懂技术的人最多做一个编码工人,而永远不可能全面地了解整个系统的设计,而编码工人是越老越不值钱。关于组成原理还有个 讲授的问题,在我学这门课程时老师讲授时把CPU工作原理誉微程序设计这一块略掉了,理由是我们国家搞CPU技术不如别的国家,搞了这么长时间好不容易出 了个龙芯比Intel的还差个十万八千里,所以建议我们不要学了。我看这在各校也未见得不是个问题吧!若真是如他所说,那中国的计算机科学哪个方向都可以 停了,软硬件,应用,有几项搞得过美国,搞不过别人就不搞了,那我们坐在这里干什么?教学的观念需要转变的。我们学校现在有一个学弟就专攻CPU设计,平 时交流不少,发现他能够将软件的设计思想应用到芯片设计上,我看真的是不错的,比起那些望而生畏的恐怕要强上百倍。
      模拟电路这个学科,如今不仅计算机系学生搞不定,电子系学生也多半害怕。如果你真想软硬件通吃,那么建议你先看看邱关源的"电路原理",也 许此后再看模拟电路底气会足些。教材:康华光的"电子技术基础"(高等教育出版社)还是不错的(我校电子系在用)。有兴趣也可以参考童诗白的书。
      数字电路比模拟电路要好懂得多。推荐大家看一看北京工业大学刘英娴教授写的《数字逻辑》。业绩人士都说这本书很有参考价值(机械工业出版社 的)。原因很明了,实用价值高,能听听她讲授的课程更是有一种"享受科学"的感觉。清华大学阎石的书也算一本好教材,遗憾的一点是集成电路讲少了些。真有 兴趣,看一看大规模数字系统设计吧(北航那本用的还比较多)。
      计算机系统结构该怎么教,国际上还在争论。国内能找到的较好教材为Stallings的 《Computer Organization and Architecture:Designing for Performance》(清华影印 本)。国际上最流行的则是《Computer architecture: aquantitative approach》, by Patterson & Hennessy。
      [2]一些其他的专业课程   
      操作系统可以随便选用《操作系统的内核设计与实现》和《现代操作系统》两书之一。这两部都可以算经典,唯一缺点就是理论上不够严格。不过这领 域属于Hardcore System,所以在理论上马虎一点也情有可原。想看理论方面的就推荐清华大学出版社《操作系统》吧,高教司司长张尧学写的,我 们教材用的是那本。 可以说理论涉及的比较全,在有就是他的实验指导书,操作系统这门学科同程序设计一样,不自己试着做些什么恐怕很难搞通。另外推荐一本 《Windows操作系统原理》机械工业出版社的,这本书是我国操作系统专家在微软零距离考察半年,写作历时一年多写成的,教操作系统的顶级教授除了清华 大学的张尧学(现高教司司长)很多专家都参加了。Bill Gates亲自写序。里面不但结合windows2000,xp详述操作系统的内核,而且后面 讲了一些windows编程基础,有外版书的味道,而且上面一些内容可以说在国内外只有那本书才有对windows内核细致入微的介绍。



    作者: dapplehou 2006-5-25 12:13   回复此发言


    9 回复:计算机科学与技术学习心得【转】

      如果先把形式语言学好了,则编译原理中的前端我看只要学四个算法:最容易实现的递归下降;最好的自顶向下算法LL(k);最好的自底向上算法 LR(k);LR(1)的简化SLR(也许还有另一简化LALR)。后端完全属于工程性质,自然又是another story。 推荐教材: Kenneth C.Louden写的《Compiler Construction Principles and Practice》即是《编译原理 及实践》(机械工业出版社的译本)
    学数据库要提醒大家的是,会用VFP,VB, Power builder不等于懂数据库。(这世界上自以为懂数据库的人太多了!)数据库设计 既是科学又是艺术,数据库实现则是典型的工程。所以从某种意义上讲,数据库是最典型的一门计算机课程--理工结合,互相渗透。另外推荐大家学完软件工程学 后再翻过来看看数据库技术,又会是一番新感觉。至少对一些基本概念与描述方法会有很深的体会,比如说数据字典,E-R图之类的。推荐教材: Abraham Silberschatz等著的 "Database System Concepts".作为知识的完整性,还推荐大家看一看机械工业 出版社的《数据仓库》译本。
      计算机网络的标准教材还是来自Tanenbaum的《Computer Networks》(清华大学有译本)。还有就是推荐谢希仁的《计 算机网络教程》(人民邮电出版社)问题讲得比较清楚,参考文献也比较权威。不过,网络也属于Hardcore System,所以光看书是不够的。建议多 读RFC,http://www.ietf.org/rfc.html里可以按编号下载RFC文档。从IP的读起。等到能掌握10种左右常用协议,就没有几个人敢小看你了。再做的工作我看放在网络设计上就比较好了。
      数据结构的重要性就不言而喻了,学完数据结构你会对你的编程思想进行一番革命性的洗礼,会对如何建立一个合理高效的算法有一个清楚的认识。对于算法的建立我想大家应当注意以下几点:
      当遇到一个算法问题时,首先要知道自己以前有没有处理过这种问题.如果见过,那么你一般会顺利地做出来;如果没见过,那么考虑以下问题:
    1. 问题是否是建立在某种已知的熟悉的数据结构(例如,二叉树)上?如果不是,则要自己设计数据结构。
    2. 问题所要求编写的算法属于以下哪种类型?(建立数据结构,修改数据结构,遍历,查找,排序...)
    3. 分析问题所要求编写的算法的数学性质.是否具备递归特征?(对于递归程序设计,只要设计出合理的参数表以及递归结束的条件,则基本上大功告成.)
    4. 继续分析问题的数学本质.根据你以前的编程经验,设想一种可能是可行的解决办法,并证明这种解决办法的正确性.如果题目对算法有时空方面的要求,证明你的设想满足其要求.一般的,时间效率和空间效率难以兼得.有时必须通过建立辅助存储的方法来节省时间.
    5. 通过一段时间的分析,你对解决这个问题已经有了自己的一些思路.或者说,你已经可以用自然语言把你的算法简单描述出来.继续验证其正确性,努力发现其中的错误并找出解决办法.在必要的时候(发现了无法解决的矛盾),推翻自己的思路,从头开始构思.
    6. 确认你的思路可行以后,开始编写程序.在编写代码的过程中,尽可能把各种问题考虑得详细,周密.程序应该具有良好的结构,并且在关键的地方配有注释.
    7. 举一个例子,然后在纸上用笔执行你的程序,进一步验证其正确性.当遇到与你的设想不符的情况时,分析问题产生的原因是编程方面的问题还是算法思想本身有问题.
    8. 如果程序通过了上述正确性验证,那么在将其进一步优化或简化。
    9. 撰写思路分析,注释.
    对于具体的算法思路,只能靠你自己通过自己的知识和经验来加以获得,没有什么特定的规律(否则程序员全部可以下岗了,用机器自动生成代码就可以 了).要有丰富的想象力,就是说当一条路走不通时,不要钻牛角尖,要敢于推翻自己的想法.我也只不过是初学者,说出上面的一些经验,仅供大家参考和讨论。
      关于人工智能,我觉得的也是非常值得大家仔细研究的,虽然不能算是刚刚兴起的学科了,但是绝对是非常有发展前途的一门学科。我国人工智能创 始人之一,北京科技大学涂序彦教授(这老先生是我的导师李小坚博士的导师)对人工智能这样定义:人工智能是模仿、延伸和扩展人与自然的智能的技术科学。在 美国人工智能官方教育网站上对人工智能作了如下定义:Artificial Intelligence, or AI for short, is a combination of computer science, physiology, and philosophy. AI is a broad topic, consisting of different fields, from machine vision to expert systems. The element that the fields of AI have in common is the creation of machines that can "think".



    作者: dapplehou 2006-5-25 12:13   回复此发言


    10 回复:计算机科学与技术学习心得【转】

    这门学科研究的问题大概说有:
    (1)符号主义: 符号计算与程序设计基础,知识表达方法 :知识与思维,产生式规则,语意网络,一阶谓词逻辑问题求解方法:搜索策略,启发式搜寻,搜寻算法,问题规约方法,谓词演算:归结原理,归结过程专家系统:建立专家系统的方法及工具
    (2)联接主义(神经网络学派):1988年美国权威机构指出:数据库,网络发展呈直线上升,神经网络可能是解决人工智能的唯一途径。关于神经网络学派,现在很多还是在发展阶段。
      我想对于人工智能的学习,大家一定不要像学数学似的及一些现成的结论,要学会分析问题,最好能利用程序设计实现,这里推荐给大家ACM最佳博 士论文奖获得者涂晓媛博士的著作《人工鱼-计算机动画的人工生命方法》(清华大学出版社)。搞人工生命的同学不会不知道国际知名的涂氏父女吧。关于人工智 能的书当然首选《Artificial Intelligence A New Synthesis》Nils J.Nilsson.鼻祖嘛!
      关于网络安全我也想在这里说两句,随着计算机技术的发展,整个社会的信息化水平突飞猛进,计算机网络技术日新月异,网络成了当即社会各个工 作领域不可缺少的组成部分,只要有网络存在,网络安全问题就是一个必须解决好的问题,学习网络安全不是简简单单的收集一些黑客工具黑一黑别人的网站,而是 要学习他的数学原理,实现原理,搞清底层工作机制,这样才能解决大部分的现有问题和新出现的安全问题。 总的来说信息安全学的研究还是非常深奥的,这方面 体会比较深的要算是在最近的微软杯程序设计大赛中利用.NET平台开发的那个项目My E-business Fairy.NET过程中了。
      [3]闲聊软件工程
      关于计算机科学的一些边缘科学我想谈一谈软件工程技术,对于一个企业,推出软件是不是就是几个程序员坐在一起,你写一段程序,我写一段程序 呢?显然不是。软件工程是典型的计算机科学和数学,管理科学,心理学,社会学等学科的综合。它使我们这些搞理论和技术的人进入了一个社会。你所要考虑的不 仅仅是程序的优劣,更应该考虑程序与软件的区别,软件与软件产品的区别,软件软件产品的市场前景,如何去更好的与人交流。这方面我还在学习阶段,以后这方 面再写文章吧,先推荐给大家几本书:畅销20年不衰的《人月神话》(清华大学中文版,中国电力出版社影印版),《软件工程-实践者研究的方法》(机械工业 出版社译本),《人件》(据说每一位微软公司的部门经理都读过这本书,推荐老总们和想当老总的同学都看看,了解一下什么是软件企业中的人)以及微软公司的 《软件开发的科学与艺术》和《软件企业的管理与文化》(研究软件企业的制胜之道当然要研究微软的成功经验了!) 看完上面的书,结合自己做的一些团队项 目,我的一些比较深的体会有这么几点:
    1.How important a plan is for a project development.
    2.How to communicate with your team members in a more effective way.
    3.How to solve unexpected situations.
    4.The importance of unification.
    5.The importance of doing what you should do.
    6.The importance of designing before programming.
    7.The importance of management.
    8.The importance of thinking what your teammates think.
    在软件开发过程中我们应当具有以下能力:
    1.Like it if you would like to do it.
    We believe that your attitude toward your work will definitely makes great effect on the project.
    2.The spirit of group working.
    Take myself as an example. I am just a part of the team, just a little part. You must make it clear that you are just a member of the team, but your effort will change your project a lot.
    3.Passion
    With passion, you can do your job in a more effective way.



    作者: dapplehou 2006-5-25 12:15   回复此发言


    11 回复:计算机科学与技术学习心得【转】

    4.The ability of solving unexpected problems.
    5.Learning New things in a very short time
    It is the basic requirement for we computer major to learn new technology.
    6.Creativity
    The tools are changing. As for us, what's more important is to use these new tools and technology to enable people and businesses throughout the world to realize their full potential.
    7.The ability to do your work independently.
    Every member has his own business. In a team, your work cannot be replaced by others' so you must do your business well in order to assure the project development process.
    团队开发当中的一些具体精神应当有:
    <1> Success and Failure is not one person's effect.
    Your team's success is not the contribution of a single person. Success contributes to the whole team. If your project failed, it also is not just because of one person's poor work. It is also your failure.
    <2> Learn from each other.
    Every person has his own specialty. Even Bill Gates cannot know all the things about software development. We often learn from each other and gains a lot. The old saying goes like this:
    There must be one out of three who can be your teacher. In our team we say: Every person is your teacher.
    <3> Help those who have problems. Use the group working spirit to overcome all the difficulties.
    There is no need to explain it. As the old saying: Two heads are better than one. We always find it difficult to solve all the problems just by oneself.
    <4> Praise them who have got some improvement.
    In our team, I always praise the members when they have finished something or just solved one problem, and they think that it is interesting and gains a lot. Because they can see their efforts.
    <5> Say something if needed.
    这个是一次软件大赛当中的体会,和大家也做个交流,不过不能再说了,软件工程学说起来写本2000页的书一点也不多,恕我才疏学浅,不再做过多论述了。
      [4]谈谈学习态度的问题
      关于计算机技术的学习我想是这样的:学校开设的任何一门科学都有其滞后性,不要总认为自己掌握的某门技术就已经是天下无敌手了,虽然现在 Java,VB,C,C++用的都很多,怎能保证没有被淘汰的一天,我想.NET平台的诞生和X#语言的初见端倪完全可以说明问题。换言之,在我们掌握一 门新技术的同时就又有更新的技术产生,身为当代的大学生应当有紧跟科学发展的素质。举个例子,就像有些同学总说,我做网页设计就喜欢直接写html,不愿 意用什么Frontpage,Dreamweaver。能用语言写网页固然很好,但有高效的手段你为什么不使呢?仅仅是为了显示自己的水平高, unique? 我看真正水平高的是能够以最快的速度接受新事物的人。高级程序设计语言的发展日新月异,今后的程序设计就像人们在说话一样,我想大家从 xml中应是有所体会了。难道我们真就写个什么都要用汇编,以显示自己的水平高,真是这样倒不如直接用机器语言写算了。反过来说,想要以最快的速度接受并 利用新技术关键还是在于你对计算机科学地把握程度。
      计算机技术牵扯的内容更为广泛些,一项一项说恐怕没个一年半载也说不清。我只想提醒大家的还是那句话,技术与科学是不能分家的,学好了科学 同时搞技术,这才是上上策。犹如英语,原先人们与老外交流必须要个翻译,现在满马路的人都会说英语。就连21世纪英语演讲比赛的冠军都轮不到英语系的学生 了。计算机也是一样的,我们必须面对的一个现实就是:计算机真就只是一个工具,如果不具备其它方面的素养,计算机系的学生虽然不能说找不到工作,不过总有 一天当其他专业性人才掌握了计算机技术后将比我们出色许多。原因就在于计算机解决的大都是实际问题,实际问题的知识却是我们少有的。单一的计算机技术没有 立足之地。



    作者: dapplehou 2006-5-25 12:15   回复此发言


    12 回复:计算机科学与技术学习心得【转】

      我想是时候指出:学习每一个课程之前,都要先搞清这一课程的学习目的。这一学科的应用领域。据我自身所了解到的同龄同学和低年级的同学的学习 状况:他们之中很少有人知道学一个学科的学习目的,期末考试结束了也不知道学这科做什么用。这就失去了读计算机科学的意义。当然这与现存的教育思想不能说 一点关系都没有。
      总的来说,从教育角度来讲,国内高校的课程安排不是很合理,强调理论,又不愿意在理论上深入教育,无力接受新技术,想避开新技术又无法避得 一干二净。我觉得关键问题就是国内的高校难于突破现状,条条框框限制着怎么求发展。我们虽然认识得到国外教育的优越性,但为什么迟迟不能采取行动?哪怕是 去粗取精的取那么一点点。我们需要改变。从我们自身角度来讲,多数人4年下来既没有学习计算机科学的学术水平,也没有学习计算机技术的那种韧劲。在我刚上 大一时,我的计算机科学入门导师,淮北煤炭师范学院王爱平教授曾经对我说过这样一番话:"当你选择了计算机这一门科学,就意味着你踏上了一条不归路,就意 味着你一生都要为之奋斗……你的身后是悬崖,只有向前走,不能往后退。"
      有些同学说按照这样学习学的东西太多,有的未见得有用,我想打个形象的比方:学校学出来的人都是一个球体,方方面面的知识都应具备。可是社 会上需要球体的地方很少,反而需要的是砖和瓦,即精通某一行的人才。但是对于同等体积的物体,用球体来改造是最方便最省事的。学校的学生很多,为了能够使 更多的学生来适应这个社会,学校也就不得以把所有的学生都打造成一个球体,然后让社会对这些学生进行再加工,成为真正能够有用的人才。即使你非常清楚自己 的将来要干什么,并且非常下定决心要走自己的路,这一步你也必须走,世界是在不断变化的,你不能预料未来。想清楚,努力去干吧!
      必须结束这篇"胡侃"了,再侃下去非我力所能及。其实计算机还有很多基础课都值得一侃。怎奈我造诣有限,不敢再让内行耻笑。计算机科学博大 精深,我只是个初学者。最后声明:这些只针对本科阶段的学习。即使把这些全弄通了,前面的路还长,计算机科学需要我们为之奋斗......学习计算机科学 需要韧性,更需要创新,需要激情。深刻学习理论知识,勇于接受新技术的挑战,这才是我们这一代人应具有的素质。最后送大家一句话 "Wake up every day with a feeling of passion for the difference technology will make in people's life! "。
    在我大一时无意中找到了南京大学网友sir的帖子"胡侃(理论)计算机学习",这个帖子对我的大学学习起了至关重要的作用,后来也同他进行了一 些交流,写这份材料时也引用了其中的不少观点,并得到了sir的支持。再有就是每次和本系司徒彦南兄的交谈,都能从中学到很多东西,在这份材料中也有很多 体现。这份材料是我原来在实验学院进行新生入学教育的讲稿之一,原有基础上改进了其中我认为不太合适的理论,修正了一些观点,在推荐教材方面结合我的学习 情况有了较大改变。值得一提的是增加了一些计算机理论的内容,计算机技术的内容结合我国的教学情况和我们学习的实际情况进行了重写。这里所作的工作也只是 将各位学长和同学们的学习体会以及我在学习计算机科学时的所思所想汇总在一起写了下来,很不成熟。目的就是希望能够给一些刚入学或者是学习计算机科学还没 有入门的同学以一些建议。不期能够起到多大的作用,但求能为同学们的学习计算机科学与技术带来微薄的帮助。还是那句话,计算机科学博大精深,我只是个初学 者,不当之处希望大家批评指正。

    程序员修炼之道

    计算机经典书籍- -

    【程式语言:C】
    1) C : How to Program 0132261197 PTH/1994-2ed
    ***教科书,初学C语言可考虑

    2) the c progamming language 0131103628 PTH/1988-2ed
    ***K&R所着,乃C之bible中的bible,为c programmer 必读之书藉。惟不适合初学者,进阶用书

    3) The C Answer Book 0131096532 PTH/1988-2ed
    ***K&R的解答本....好贵:<....所以不买了....:) 4) C: The Complete Reference 0078821010 McGraw/1995-3ed ***评价直逼K&R的一本好书....可能也不适合初学者(我没看过)

    C++:
    http://www.csdn.net/expert/jjhou/

    1.C++ Primer 3/e(Lippman/AW) 原文书即将出版。旧版有无中译?

    2.The C++ Programming Language 3/e(Stroustrup/AW) 有无中译?儒林?

    3.Inside The C++ Object Model(Lippman/AW) 棋峰将有中译本


    1) C++ primer 0201824701 A-W/1998-3ed
    ***一本十分适合初学者拿来学习的书....
    以下为候捷老师的评语:
    在 「C++ 百科」类书中,与 The C++ Programming Language 齐名,亲和性较佳。老字号,有口碑。副作者 Josee Lajoie 是 ANSI/ISO C++ Standard 委员会的核心语言工作小组主席,因此本书在与C++ Standard 的密合度上,当可令人放心。

    2) the C++ programming language 0201889544 A-W/1998-3ed
    ***以下为候捷候老师评语:
    属 「C++ 百科」级的书。此书可谓 C++ 原典,具权威性,由 C++ 之父所着。连 ANSI C++ 制定时都得叁考此书。不论是内容深度或文字风格,都不适合生手,但很适合做为进阶研究或叁考查阅壮胆之用。原文书之code 编排令我感到不舒服,行文之间学院派的味道颇重。本书为与C++ Standard 相映合,有份量极重之 errata,务请读者上网下载。

    3) Thinking in C++ 0139177094 PTH/1995-1ed
    ***以下为候捷候老师评语:
    也属「C++ 百科」类书。口碑甚佳,唯目录所列页次与实际页次 offset 4 1/e 年代过於陈旧,当此 C++ Standard 已定案之际,应属过时。
    ps.第二版将不会有以上现象,但还未完书
    //蒋按:大陆版有Thinking in Java

    4) C++ Standard 抱歉我查不到资料....
    ***以下为候捷候老师评语:
    醉心学术以及喜欢看 definition 的人,一定会喜欢。有此资料在手,与人争辩 C++ 时可使用最大的胆子和最大的分贝。电子版(PDF 格式)
    可於 http://webstore.ansi.org/ 购得,US$ 18.0。列印出来装订得
    美美的,摆在架上足以唬人。

    5) Effective C++, 2nd Edition: 0201924889 A-W/1998-2ed
    50 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs
    ***以下为候捷候老师评语:
    以条列方式列出 50 条宝贵的程式经验。每一条均有深入的原理说明。适合有 C++ programming 经验者。
    //蒋按:有大陆版

    6) More Effective C++: 020163371x A-W/1996-1ed
    35 More Ways to Improve Your Programs and Designs
    ***以下为候捷候老师评语:
    以条列方式列出 35 条宝贵的程式经验。每一条均有深入的原理说明。
    适合有 C++ programming 经验者。

    7) Inside the C++ Object Model 0201834545 A-W/1996-1ed
    ***以下为候捷候老师评语:
    适合给已有 C++ 经验的人阅读。可为你扎下 C++ 内部机制的深厚基础。原文书笔误极多(100 个以上,大大小小),影响阅读甚巨,建议读中译本。对大部份人而言,chap3,4 可带来最大边际效益。

    8) The Design and Evolution of C++ 0201543303 A-W/1994-1ed

    9) The Annotated C++ Reference Manual 0201514591 A-W/1990-1ed

    10)Advanced C++ Programming Styles and Idioms 0201548550 A-W/1991-1ed

    11)C++ Programming Style

    Assemble:
    1. Microsoft Macro Assembler Bible 2/e(Barkakati/SAMS) 峰中译

    2. PC Assembly Language and Programming 0137566107 PTH/1997-4ed

    Windows:
    http://www.csdn.net/expert/jjhou/
    1.Windows 2000系统编程 原书名: Windows 2000 Systems Programming Black Book
    原出版社 Coriolis 作者: Al Williams 译者: 钮文良 姜余祥 申功迈 尤克

    2.windows NT/2000本机API参考手册 Gray Nebbett,机工

    1。Windows 2000 内部揭密 原书名: Inside Microsoft Windows 2000,Third Edition
    原出版社 Microsoft Press 作者: (美)David A.Solomon Mark E.Russinovich
    译者: 詹剑锋 等译

    2。inside win2000

    1 rogramming Windows 95(Petzold/MP) 松格中译
    //注:大陆版-清华大学出版社

    2. Windows 95 : A Developer's Guide(Richter/M&T Books) 棋峰中译
    //注:大陆版-清华大学出版社

    3 System Programming for Windows 95(Oney/MP)松岗将有中译

    4 Writing Windows VxDs and Device Deviers 2/e(Hazzah/R&D Books)无中译本

    5 Windows 95 System Programming Secrets(Matt/IDG Books)旗标中译
    //注:大陆版-清华大学出版社

    6 Advanced Windows 3/e(Richter/Microsoft Press)松岗中译

    7 The Windows NT Device Driver Book(Baker/Prentice Hall)

    COM
    1. Essential COM(Don Box/Addison Wesley) 棋峰将有中译

    Cmpiler:
    Compilers Principles, Techniques, and tools 0201100886 A-W/1986-1ed

    【Computer Architecture】
    1) Computer Organization and Design : 1558604286 Morgan/1997-2ed
    The Hardware/Software Interface
    ***大学教科书(计算机组织),这个topic的入门书

    2) Computer Architecture : 1558603298 Morgan/1996-2ed
    A Quantitative Approach
    ***大学教科书(计算机组织),这个topic的入门书

    3) Computer Architecture : Concepts and Evolution 0201105578 A-W/1997-1ed


    【Unix】
    1。Linux内核情景分析,上,下册。浙江大学出版社

    2。Linux内核源代码分析(美)[S.麦克斯韦尔]

    3。Linux编程白皮书

    4。Linux IP协议栈源代码分析

    5。莱昂氏unix源代码分析

    6.Running Linux (3rd Edition) by Matt Welsh, Matthias Kalle Dalheimer, Lar Kaufman, Matthew Welsh

    7.Hacking Linux Exposed by Brian Hatch, James B. Lee, George Kurtz

    8.Linux System Administration (Linux Library)
    by Vicki Stanfield, Roderick Smith, Roderick W. Smith

    9.Linux Complete by Sybex (Editor)


    5) Unix system administration handbook 0131510517 PTH/1995-2ed
    ***网路上昵称其为"红皮书",系统,网路都说的十分详细,无可挑惕!!
    进阶用书,不适合初学者

    1) Unix internals -the new frontiers 0131019082 PTH/1996-1ed
    ***深入UNIX.....进阶用书(SVR4 BSD都有讨论)

    2) 4.4 BSD Operating System 0201549794 A-W/1996-2ed
    ***同上,但以4.4BSD为主题

    3) The Magic Garden Explained : The 0130981389 PTH/1994-1ed
    Internals of Unix System V Release 4 : An Open Systems Design
    ***同上,但以SVR4为主题。台湾没有书,我是向国外订的
    (听说台大图书馆有喔~~~)

    4) The Design of the UNIX operating system 0132017997 PTH/1986-1ed
    ***同上,BACH着,很多教科书都指名它为reference....

    5) Lions' Commentary on Unix : With Source Code 1573980137 P-t-P/1996-6th

    6) Unix Internals : A Practical Approach 020187721X A-W/1996-1ed

    7) Unix Systems for Modern Architecture 0201633388 A-W/1994-1ed
    : Symmetric Multiprocesssing and Caching for Kernel Programmers

    8) The Linux Kernel Book 0471981419 Wiley/1998-1ed
    ***我觉得翻译得怪怪的(因为它是由别国语言翻成英文)....
    最好先对kernel有多些概念再读会较好....

    9) Linux Kernel Internals 0201331438 A-W/1997-2ed
    ***讨论linux kernel的书,恐龙书上在linux部分的reference,个人推荐

    10)Linux Device Drivers 1565922921 O'reilly/1998-1ed
    ***网友推荐,作者是来自义大利的骇客....

    1) Advanced programming in the UNIX environment 0201563177 A-W/1992-1ed
    ***Richard Steven所着,十分适合对系统,C有基础的人,亦是一本好的manual

    2) UNIX systems programming(for SVR4) 1565921631 O'relly/1997-1ed
    ***网路上评语为其讨论内容过杂,但我觉得满适合拿来当reference

    1) managing projects with make 0937175900 O'reilly/1993-2ed
    ***对make有详细的说明

    2) programming with GUN SOFTWARE 1565921127 O'reilly/1997-1ed
    ***个人强力推荐!!教你用emacs,gcc,gdb,gmake....

    1) A Practical Guide to Linux 0201895498 A-W/1997-1ed
    ***(A Practical Guide to UNIX的再版)
    Linus写序提到, 他当初就是用这本书学Unix, 没想到七年後很荣幸的为
    作者写序.

    2) Running Linux ?????????? O'Reilly/1999-3ed

    3) Linux Network Administrator's Guide ?????????? O'Reilly/1999-2ed


    【系统安全】
    1) maximum Security:A hacker's guide to 0672313413 Sams/1998-2ed
    protecting your internet site and network

    2) Cracking Des : Secrets of Encryption 1565925203 O'reilly/1998-1ed
    Research, Wiretap Politics & Chip Design

    3) Practical Unix and Internet Security 1565921488 O'reilly/1996-2ed

    4) Building Internet Firewalls 1565921240 O'reilly/1995-1ed

    Netword:
    3) internetworking with TCP/IP vol 1: 0132169878 PTH/1995-3ed
    Principles, Protocols, and Architecture

    4) internetworking with TCP/IP vol 2: 0130102210 PTH/1999-3ed
    design,implementation and internals

    5) internetworking with TCP/IP vol 3: 0132621487 PTH/1996-2ed
    client-server programming and application
    ***以上三本乃comer所着,属bible级读物。为大学教科书.....
    vol1讲TCPIP的原理,vol2讲TCPIP的implementation,vol3讲APP的写作
    另外vol3分成三个版本,分别为BSDsockets,winsock,TLI

    6) TCP/IP illustrated vol 1 0201633469 A-W/1994-1ed

    7) TCP/IP illustrated vol 2 020163354x A-W/1995-1ed

    8) TCP/IP illustrated vol 3 0201634953 A-W/1996-1ed
    ***以上三本乃Richard Steven所着,影响小弟甚深,bible级读物。
    vol1讲TCPIP的原理,vol2讲TCPIP的implementation,vol3讲APP的写作

    10)UNIX network programming 0136493289 PTH/1998-2ed
    vol 1:networking API:Sockets and XTI
    ***以上两本亦为Richard Steven所着,第一本为第一版,小弟无缘
    第二本为第二版,强力推荐!!

    11)UNIX network Programming 0130810819 PTH/1998-2ed
    vol 2: Interprocess Communications
    ***以IPC为主题,觉得"杂"了点....但不失为一代宗师之作

    【Data structure and algorithm】
    1。数据结构算法与应用-C++语言描述(英文版) 原书名: Data Structures,Algorithms, and Applications in C++ 原出版社 McGraw-hill 作者: Sartaj Sahni

    2。数据结构与程序设计——C++语言描述(影印版)原出版社 Prentice Hall/Pearson
    作者: Robert L.Kruse,Alexander J.Ryba

    3。数据结构C++语言描述 原书名: Data Structures C++
    原出版社 作者: William Ford,William Topp 译者: 刘卫东 沈官林

    4。数据结构 C++语言描述(英文影印版)原书名: Data Structures with C++
    原出版社 Prentice Hall/Pearson 作者: William Ford ,William Topp

    5。数据结构与算法分析 原书名: A Practical Introduction to DATA STRUCTURES AND ALGORITHM ANALYSIS 原出版社 作者: CLIFFORD A.SHAFFER 译者: 张铭 刘晓丹

    6。数据结构算法与应用-C++语言描述 原书名: Data Structures, Algorithms, and Applications in C++ 原出版社 Mcgraw-Hill 作者: Sartej Sahni 译者: 汪诗林等

    1) Fundamemtals of DATA STRUCTURES IN C 0716782502 CS/1993-1ed(?)
    ***大学教科书(data structure),另有PASCAL,C++版本
    //蒋按:有大陆版

    2) Introduction to algorithms 0262031418 MIT/1990-1ed
    ***大学教科书(algorithm)

    3) Computer Algorithms/C++ 0716783150 CS/1996-1ed
    ***大学教科书(algorithm),另有PASCAL版本。
    不必我说,IA和CA两本都是超棒的!!都拿来读读,多读几次......
    阅读顺序由个人选择。我选CA->IA
    //蒋按:有大陆版

    4) The Art of Computer Programming (Vol 1): 0201896834 A-W/1997-3ed
    Fundamental Algorithms

    5) The Art of Computer Programming (Vol 2): 0201896842 A-W/1997-3ed
    Seminumerical Algorithms

    6) The Art of Computer Programming (Vol 3): 0201896850 A-W/1998-2ed
    Sorting and Searching
    ***以上三本....我不必介绍了吧??(好想找时间完整的研究一次....)

    7) Distributed Algorithms 1558603484 M-K/1997-1ed
    ***还没玩完,但只想说: 真的好棒!!

    【作业系统通论】
    1) Operating System concepts 0201591138 A-W/1997-5ed
    ***大学教科书(operating system),俗称"恐龙书"。很棒的作业系统入门书

    2) Modern operating system 9813076623 PTH/1996-2ed
    ***大学教科书,配合恐龙书服用,效果加倍

    3) Operating systems design and implememtation 0136301959 PTH/1997-2ed
    ***大学教科书(advanced operating system)
    教你写一个完整的OS(Minix),不含网路系统

    4) Distributed Operating systems 0131439340 PTH/1995-2ed

    系统分析,设计,软件工程:
    1。《软件工程》实践者的研究方法
    Software Engineering A Practitioner's Approach Fourth Edition
    (美)Roger S.Pressman著
    黄柏素 梅宏 译
    机械工业出版社

    3。软件工程实践者之路(第5版)(英文影印版)
        ROGER S.PRESSMAN/ 7-302-04139-3/清华大学出版社/ 2001-1-1出版

    4。软件需求
        Karl E.Wiegers/ 7-111-08127-7/机械工业出版社/

    2。软件工程——理论与实践(第二版 影印版)
        (美)Shari Lawrence Pfleeger/ 7-04-010099-1/高等教育出版社/

    3。能力成熟度模型(CMM):软件过程改进指南
        (美)卡耐基梅隆大学软件工程研究所/ 7-5053-6729-3/电子工业出版社/

    6。面向对象系统分析与设计
        Ronald J.Norman/ 7-302-02342-5/清华大学出版社/

    7。面向对象系统分析与设计(英文影印版)
        Ronald J.Norman/ 7-302-02944-X/清华大学出版社/ 1999-10-1出版

    8.系统分析与设计方法(第五版 影印版)原出版社 Prentice Hall/Pearson
    作者: Jeffrey L.Whitten,Lonnie D.Bentley,Kev


    Java"
    1。thinking in java
    2。Java2核心技术系列
    3。J2EE服务器端高级编程 Professional Java Server Programming J2EE Edition
    原出版社 Wrox Press 作者: (美)Subrahmanyam Allamaraju 等著
    4。J2EE平台上的EJB组件开发 Applying Enterprise JavaBeans Component-Based Development for the J2EE Platform
    原出版社 Addison Wesley/Pearson 作者: (美)Vlada Matena Beth Stearns
    5。 《Mastering EJB II》Ed Roman http://www.theserverside.com
    6。Enterprise JavaBean
    7.《Java in a Nutshell 》 David Flanagan
    8.JAVA与XML 原出版社 O'Reilly 作者: (美)Brett McLaughlin 译者: 孙照林 汪东 王鹏
    9.Effective Java(TM) Programming Language Guide by Joshua Bloch
    10.Core J2EE Patterns: Best Practices and Design Strategies
    by Deepak Alur, John Crupi, Dan Malks
    11.J2EE Applications and BEA WebLogic Server by Michael Girdley, Rob Woollen, Sandra L. Emerson
    12.Professional EJB

    XML:
    1.Java & XML, 2nd Edition: Solutions to Real-World Problems by Brett McLaughlin
    2.XML in a Nutshell : A Desktop Quick Reference (Nutshell Handbook)
    by Elliotte Rusty Harold, W. Scott Means
    3.XML高级编程 原书名: Professional XML 原出版社 Wrox Press 作者: Didier Martin
    译者: 李喆 严春莹 马琳
    4.Java XML编程指南 原书名: Professional Java XML Programming
    作者: (美)Tom Myers Alexander Nakhimovsky 译者: 王辉 张晓辉 等

    跟我一起 MakeFile

    [精华] 跟我一起写 Makefile


    http://www.chinaunix.net 作者:gunguymadman 发表于:2007-12-13 08:59:32
    发表评论】 【查看原文】 【C/C++讨论区】【关闭

    陈皓

    概述
    ——

    什么是makefile?或许很多Winodws的程序员都不知道这个东西,因为那些Windows的IDE都为你做了这个工作,但我觉得要作一 个好的和professional的程序员,makefile还是要懂。这就好像现在有这么多的HTML的编辑器,但如果你想成为一个专业人士,你还是要 了解HTML的标识的含义。特别在Unix下的软件编译,你就不能不自己写makefile了,会不会写makefile,从一个侧面说明了一个人是否具 备完成大型工程的能力。

    因为,makefile关系到了整个工程的编译规则。一个工程中的源文件不计数,其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中,makefile定 义了一系列的规则来指定,哪些文件需要先编译,哪些文件需要后编译,哪些文件需要重新编译,甚至于进行更复杂的功能操作,因为makefile就像一个 Shell脚本一样,其中也可以执行操作系统的命令。

    makefile带来的好处就是——“自动化编译”,一旦写好,只需要一个make命令,整个工程完全自动编译,极大的提高了软件开发的效率。 make是一个命令工具,是一个解释makefile中指令的命令工具,一般来说,大多数的IDE都有这个命令,比如:Delphi的make, Visual C++的nmake,Linux下GNU的make。可见,makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。

    现在讲述如何写makefile的文章比较少,这是我想写这篇文章的原因。当然,不同产商的make各不相同,也有不同的语法,但其本质都是在 “文件依赖性”上做文章,这里,我仅对GNU的make进行讲述,我的环境是RedHat Linux 8.0,make的版本是3.80。必竟,这个 make是应用最为广泛的,也是用得最多的。而且其还是最遵循于IEEE 1003.2-1992 标准的(POSIX.2)。

    在这篇文档中,将以C/C++的源码作为我们基础,所以必然涉及一些关于C/C++的编译的知识,相关于这方面的内容,还请各位查看相关的编译器的文档。这里所默认的编译器是UNIX下的GCC和CC。



    关于程序的编译和链接
    ——————————

    在此,我想多说关于程序编译的一些规范和方法,一般来说,无论是C、C++、还是pas,首先要把源文件编译成中间代码文件,在Windows下 也就是 .obj 文件,UNIX下是 .o 文件,即 Object File,这个动作叫做编译(compile)。然后再把大量的 Object File合成执行文件,这个动作叫作链接(link)。

    编译时,编译器需要的是语法的正确,函数与变量的声明的正确。对于后者,通常是你需要告诉编译器头文件的所在位置(头文件中应该只是声明,而定义 应该放在C/C++文件中),只要所有的语法正确,编译器就可以编译出中间目标文件。一般来说,每个源文件都应该对应于一个中间目标文件(O文件或是 OBJ文件)。

    链接时,主要是链接函数和全局变量,所以,我们可以使用这些中间目标文件(O文件或是OBJ文件)来链接我们的应用程序。链接器并不管函数所在的 源文件,只管函数的中间目标文件(Object File),在大多数时候,由于源文件太多,编译生成的中间目标文件太多,而在链接时需要明显地指出中间 目标文件名,这对于编译很不方便,所以,我们要给中间目标文件打个包,在Windows下这种包叫“库文件”(Library File),也就是 .lib 文件,在UNIX下,是Archive File,也就是 .a 文件。

    总结一下,源文件首先会生成中间目标文件,再由中间目标文件生成执行文件。在编译时,编译器只检测程序语法,和函数、变量是否被声明。如果函数未 被声明,编译器会给出一个警告,但可以生成Object File。而在链接程序时,链接器会在所有的Object File中找寻函数的实现,如果找不 到,那到就会报链接错误码(Linker Error),在VC下,这种错误一般是:Link 2001错误,意思说是说,链接器未能找到函数的实现。你 需要指定函数的Object File.

    好,言归正传,GNU的make有许多的内容,闲言少叙,还是让我们开始吧。



    Makefile 介绍
    ———————

    make命令执行时,需要一个 Makefile 文件,以告诉make命令需要怎么样的去编译和链接程序。

    首先,我们用一个示例来说明Makefile的书写规则。以便给大家一个感兴认识。这个示例来源于GNU的make使用手册,在这个示例中,我们的工程有8个C文件,和3个头文件,我们要写一个Makefile来告诉make命令如何编译和链接这几个文件。我们的规则是:
    1)如果这个工程没有编译过,那么我们的所有C文件都要编译并被链接。
    2)如果这个工程的某几个C文件被修改,那么我们只编译被修改的C文件,并链接目标程序。
    3)如果这个工程的头文件被改变了,那么我们需要编译引用了这几个头文件的C文件,并链接目标程序。

    只要我们的Makefile写得够好,所有的这一切,我们只用一个make命令就可以完成,make命令会自动智能地根据当前的文件修改的情况来确定哪些文件需要重编译,从而自己编译所需要的文件和链接目标程序。


    一、Makefile的规则

    在讲述这个Makefile之前,还是让我们先来粗略地看一看Makefile的规则。

    target ... : prerequisites ...
    command
    ...
    ...

    target也就是一个目标文件,可以是Object File,也可以是执行文件。还可以是一个标签(Label),对于标签这种特性,在后续的“伪目标”章节中会有叙述。

    prerequisites就是,要生成那个target所需要的文件或是目标。

    command也就是make需要执行的命令。(任意的Shell命令)

    这是一个文件的依赖关系,也就是说,target这一个或多个的目标文件依赖于prerequisites中的文件,其生成规则定义在 command中。说白一点就是说,prerequisites中如果有一个以上的文件比target文件要新的话,command所定义的命令就会被执 行。这就是Makefile的规则。也就是Makefile中最核心的内容。

    说到底,Makefile的东西就是这样一点,好像我的这篇文档也该结束了。呵呵。还不尽然,这是Makefile的主线和核心,但要写好一个Makefile还不够,我会以后面一点一点地结合我的工作经验给你慢慢到来。内容还多着呢。:)


    二、一个示例

    正如前面所说的,如果一个工程有3个头文件,和8个C文件,我们为了完成前面所述的那三个规则,我们的Makefile应该是下面的这个样子的。

    edit : main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o
    cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o

    main.o : main.c defs.h
    cc -c main.c
    kbd.o : kbd.c defs.h command.h
    cc -c kbd.c
    command.o : command.c defs.h command.h
    cc -c command.c
    display.o : display.c defs.h buffer.h
    cc -c display.c
    insert.o : insert.c defs.h buffer.h
    cc -c insert.c
    search.o : search.c defs.h buffer.h
    cc -c search.c
    files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
    cc -c files.c
    utils.o : utils.c defs.h
    cc -c utils.c
    clean :
    rm edit main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o

    反斜杠(\)是换行符的意思。这样比较便于Makefile的易读。我们可以把这个内容保存在文件为“Makefile”或“makefile” 的文件中,然后在该目录下直接输入命令“make”就可以生成执行文件edit。如果要删除执行文件和所有的中间目标文件,那么,只要简单地执行一下 “make clean”就可以了。

    在这个makefile中,目标文件(target)包含:执行文件edit和中间目标文件(*.o),依赖文件(prerequisites) 就是冒号后面的那些 .c 文件和 .h文件。每一个 .o 文件都有一组依赖文件,而这些 .o 文件又是执行文件 edit 的依赖文件。依赖关系的 实质上就是说明了目标文件是由哪些文件生成的,换言之,目标文件是哪些文件更新的。

    在定义好依赖关系后,后续的那一行定义了如何生成目标文件的操作系统命令,一定要以一个Tab键作为开头。记住,make并不管命令是怎么工作 的,他只管执行所定义的命令。make会比较targets文件和prerequisites文件的修改日期,如果prerequisites文件的日期 要比targets文件的日期要新,或者target不存在的话,那么,make就会执行后续定义的命令。

    这里要说明一点的是,clean不是一个文件,它只不过是一个动作名字,有点像C语言中的lable一样,其冒号后什么也没有,那么,make就 不会自动去找文件的依赖性,也就不会自动执行其后所定义的命令。要执行其后的命令,就要在make命令后明显得指出这个lable的名字。这样的方法非常 有用,我们可以在一个makefile中定义不用的编译或是和编译无关的命令,比如程序的打包,程序的备份,等等。



    xlongjiu 回复于:2004-09-16 11:08:46

    狂顶!


    torrent 回复于:2004-09-16 11:13:36

    写的还算不错


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:18:05

    三、make是如何工作的

    在默认的方式下,也就是我们只输入make命令。那么,

    1、make会在当前目录下找名字叫“Makefile”或“makefile”的文件。
    2、如果找到,它会找文件中的第一个目标文件(target),在上面的例子中,他会找到“edit”这个文件,并把这个文件作为最终的目标文件。
    3、如果edit文件不存在,或是edit所依赖的后面的 .o 文件的文件修改时间要比edit这个文件新,那么,他就会执行后面所定义的命令来生成edit这个文件。
    4、如果edit所依赖的.o文件也存在,那么make会在当前文件中找目标为.o文件的依赖性,如果找到则再根据那一个规则生成.o文件。(这有点像一个堆栈的过程)
    5、当然,你的C文件和H文件是存在的啦,于是make会生成 .o 文件,然后再用 .o 文件生命make的终极任务,也就是执行文件edit了。

    这就是整个make的依赖性,make会一层又一层地去找文件的依赖关系,直到最终编译出第一个目标文件。在找寻的过程中,如果出现错误,比如最 后被依赖的文件找不到,那么make就会直接退出,并报错,而对于所定义的命令的错误,或是编译不成功,make根本不理。make只管文件的依赖性, 即,如果在我找了依赖关系之后,冒号后面的文件还是不在,那么对不起,我就不工作啦。

    通过上述分析,我们知道,像clean这种,没有被第一个目标文件直接或间接关联,那么它后面所定义的命令将不会被自动执行,不过,我们可以显示要make执行。即命令——“make clean”,以此来清除所有的目标文件,以便重编译。

    于是在我们编程中,如果这个工程已被编译过了,当我们修改了其中一个源文件,比如file.c,那么根据我们的依赖性,我们的目标file.o会 被重编译(也就是在这个依性关系后面所定义的命令),于是file.o的文件也是最新的啦,于是file.o的文件修改时间要比edit要新,所以 edit也会被重新链接了(详见edit目标文件后定义的命令)。

    而如果我们改变了“command.h”,那么,kdb.o、command.o和files.o都会被重编译,并且,edit会被重链接。


    四、makefile中使用变量

    在上面的例子中,先让我们看看edit的规则:

    edit : main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o
    cc -o edit main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o

    我们可以看到[.o]文件的字符串被重复了两次,如果我们的工程需要加入一个新的[.o]文件,那么我们需要在两个地方加(应该是三个地方,还有 一个地方在clean中)。当然,我们的makefile并不复杂,所以在两个地方加也不累,但如果makefile变得复杂,那么我们就有可能会忘掉一 个需要加入的地方,而导致编译失败。所以,为了makefile的易维护,在makefile中我们可以使用变量。makefile的变量也就是一个字符 串,理解成C语言中的宏可能会更好。

    比如,我们声明一个变量,叫objects, OBJECTS, objs, OBJS, obj, 或是 OBJ,反正不管什么啦,只要能够表示obj文件就行了。我们在makefile一开始就这样定义:

    objects = main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o

    于是,我们就可以很方便地在我们的makefile中以“$(objects)”的方式来使用这个变量了,于是我们的改良版makefile就变成下面这个样子:

    objects = main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o

    edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)
    main.o : main.c defs.h
    cc -c main.c
    kbd.o : kbd.c defs.h command.h
    cc -c kbd.c
    command.o : command.c defs.h command.h
    cc -c command.c
    display.o : display.c defs.h buffer.h
    cc -c display.c
    insert.o : insert.c defs.h buffer.h
    cc -c insert.c
    search.o : search.c defs.h buffer.h
    cc -c search.c
    files.o : files.c defs.h buffer.h command.h
    cc -c files.c
    utils.o : utils.c defs.h
    cc -c utils.c
    clean :
    rm edit $(objects)


    于是如果有新的 .o 文件加入,我们只需简单地修改一下 objects 变量就可以了。

    关于变量更多的话题,我会在后续给你一一道来。


    五、让make自动推导

    GNU的make很强大,它可以自动推导文件以及文件依赖关系后面的命令,于是我们就没必要去在每一个[.o]文件后都写上类似的命令,因为,我们的make会自动识别,并自己推导命令。

    只要make看到一个[.o]文件,它就会自动的把[.c]文件加在依赖关系中,如果make找到一个whatever.o,那么 whatever.c,就会是whatever.o的依赖文件。并且 cc -c whatever.c 也会被推导出来,于是,我们的makefile 再也不用写得这么复杂。我们的是新的makefile又出炉了。


    objects = main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o

    edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)

    main.o : defs.h
    kbd.o : defs.h command.h
    command.o : defs.h command.h
    display.o : defs.h buffer.h
    insert.o : defs.h buffer.h
    search.o : defs.h buffer.h
    files.o : defs.h buffer.h command.h
    utils.o : defs.h

    .PHONY : clean
    clean :
    rm edit $(objects)

    这种方法,也就是make的“隐晦规则”。上面文件内容中,“.PHONY”表示,clean是个伪目标文件。

    关于更为详细的“隐晦规则”和“伪目标文件”,我会在后续给你一一道来。


    六、另类风格的makefile

    即然我们的make可以自动推导命令,那么我看到那堆[.o]和[.h]的依赖就有点不爽,那么多的重复的[.h],能不能把其收拢起来,好吧,没有问题,这个对于make来说很容易,谁叫它提供了自动推导命令和文件的功能呢?来看看最新风格的makefile吧。

    objects = main.o kbd.o command.o display.o \
    insert.o search.o files.o utils.o

    edit : $(objects)
    cc -o edit $(objects)

    $(objects) : defs.h
    kbd.o command.o files.o : command.h
    display.o insert.o search.o files.o : buffer.h

    .PHONY : clean
    clean :
    rm edit $(objects)

    这种风格,让我们的makefile变得很简单,但我们的文件依赖关系就显得有点凌乱了。鱼和熊掌不可兼得。还看你的喜好了。我是不喜欢这种风格的,一是文件的依赖关系看不清楚,二是如果文件一多,要加入几个新的.o文件,那就理不清楚了。


    七、清空目标文件的规则

    每个Makefile中都应该写一个清空目标文件(.o和执行文件)的规则,这不仅便于重编译,也很利于保持文件的清洁。这是一个“修养”(呵呵,还记得我的《编程修养》吗)。一般的风格都是:

    clean:
    rm edit $(objects)

    更为稳健的做法是:

    .PHONY : clean
    clean :
    -rm edit $(objects)

    前面说过,.PHONY意思表示clean是一个“伪目标”,。而在rm命令前面加了一个小减号的意思就是,也许某些文件出现问题,但不要管,继 续做后面的事。当然,clean的规则不要放在文件的开头,不然,这就会变成make的默认目标,相信谁也不愿意这样。不成文的规矩是——“clean从 来都是放在文件的最后”。


    上面就是一个makefile的概貌,也是makefile的基础,下面还有很多makefile的相关细节,准备好了吗?准备好了就来。

    <-上


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:18:58

    一、Makefile里有什么?

    Makefile里主要包含了五个东西:显式规则、隐晦规则、变量定义、文件指示和注释。

    1、显式规则。显式规则说明了,如何生成一个或多的的目标文件。这是由Makefile的书写者明显指出,要生成的文件,文件的依赖文件,生成的命令。

    2、隐晦规则。由于我们的make有自动推导的功能,所以隐晦的规则可以让我们比较粗糙地简略地书写Makefile,这是由make所支持的。

    3、变量的定义。在Makefile中我们要定义一系列的变量,变量一般都是字符串,这个有点你C语言中的宏,当Makefile被执行时,其中的变量都会被扩展到相应的引用位置上。

    4、文件指示。其包括了三个部分,一个是在一个Makefile中引用另一个Makefile,就像C语言中的include一样;另一个是指根 据某些情况指定Makefile中的有效部分,就像C语言中的预编译#if一样;还有就是定义一个多行的命令。有关这一部分的内容,我会在后续的部分中讲 述。

    5、注释。Makefile中只有行注释,和UNIX的Shell脚本一样,其注释是用“#”字符,这个就像C/C++中的“//”一样。如果你要在你的Makefile中使用“#”字符,可以用反斜框进行转义,如:“\#”。

    最后,还值得一提的是,在Makefile中的命令,必须要以[Tab]键开始。


    二、Makefile的文件名

    默认的情况下,make命令会在当前目录下按顺序找寻文件名为“GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile”的文件, 找到了解释这个文件。在这三个文件名中,最好使用“Makefile”这个文件名,因为,这个文件名第一个字符为大写,这样有一种显目的感觉。最好不要用 “GNUmakefile”,这个文件是GNU的make识别的。有另外一些make只对全小写的“makefile”文件名敏感,但是基本上来说,大多 数的make都支持“makefile”和“Makefile”这两种默认文件名。

    当然,你可以使用别的文件名来书写Makefile,比如:“Make.Linux”,“Make.Solaris”,“Make.AIX”等, 如果要指定特定的Makefile,你可以使用make的“-f”和“--file”参数,如:make -f Make.Linux或make -- file Make.AIX。


    三、引用其它的Makefile

    在Makefile使用include关键字可以把别的Makefile包含进来,这很像C语言的#include,被包含的文件会原模原样的放在当前文件的包含位置。include的语法是:

    include ;

    filename可以是当前操作系统Shell的文件模式(可以保含路径和通配符)

    在include前面可以有一些空字符,但是绝不能是[Tab]键开始。include和;可以用一个或多个空 格隔开。举个例子,你有这样几个Makefile:a.mk、b.mk、c.mk,还有一个文件叫foo.make,以及一个变量$(bar),其包含了 e.mk和f.mk,那么,下面的语句:

    include foo.make *.mk $(bar)

    等价于:

    include foo.make a.mk b.mk c.mk e.mk f.mk

    make命令开始时,会把找寻include所指出的其它Makefile,并把其内容安置在当前的位置。就好像C/C++的#include指 令一样。如果文件都没有指定绝对路径或是相对路径的话,make会在当前目录下首先寻找,如果当前目录下没有找到,那么,make还会在下面的几个目录下 找:

    1、如果make执行时,有“-I”或“--include-dir”参数,那么make就会在这个参数所指定的目录下去寻找。
    2、如果目录;/include(一般是:/usr/local/bin或/usr/include)存在的话,make也会去找。

    如果有文件没有找到的话,make会生成一条警告信息,但不会马上出现致命错误。它会继续载入其它的文件,一旦完成makefile的读取, make会再重试这些没有找到,或是不能读取的文件,如果还是不行,make才会出现一条致命信息。如果你想让make不理那些无法读取的文件,而继续执 行,你可以在include前加一个减号“-”。如:

    -include ;
    其表示,无论include过程中出现什么错误,都不要报错继续执行。和其它版本make兼容的相关命令是sinclude,其作用和这一个是一样的。


    四、环境变量 MAKEFILES

    如果你的当前环境中定义了环境变量MAKEFILES,那么,make会把这个变量中的值做一个类似于include的动作。这个变量中的值是其 它的Makefile,用空格分隔。只是,它和include不同的是,从这个环境变中引入的Makefile的“目标”不会起作用,如果环境变量中定义 的文件发现错误,make也会不理。

    但是在这里我还是建议不要使用这个环境变量,因为只要这个变量一被定义,那么当你使用make时,所有的Makefile都会受到它的影响,这绝 不是你想看到的。在这里提这个事,只是为了告诉大家,也许有时候你的Makefile出现了怪事,那么你可以看看当前环境中有没有定义这个变量。


    五、make的工作方式

    GNU的make工作时的执行步骤入下:(想来其它的make也是类似)

    1、读入所有的Makefile。
    2、读入被include的其它Makefile。
    3、初始化文件中的变量。
    4、推导隐晦规则,并分析所有规则。
    5、为所有的目标文件创建依赖关系链。
    6、根据依赖关系,决定哪些目标要重新生成。
    7、执行生成命令。

    1-5步为第一个阶段,6-7为第二个阶段。第一个阶段中,如果定义的变量被使用了,那么,make会把其展开在使用的位置。但make并不会完 全马上展开,make使用的是拖延战术,如果变量出现在依赖关系的规则中,那么仅当这条依赖被决定要使用了,变量才会在其内部展开。

    当然,这个工作方式你不一定要清楚,但是知道这个方式你也会对make更为熟悉。有了这个基础,后续部分也就容易看懂了。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:19:56

    书写规则
    ————

    规则包含两个部分,一个是依赖关系,一个是生成目标的方法。

    在Makefile中,规则的顺序是很重要的,因为,Makefile中只应该有一个最终目标,其它的目标都是被这个目标所连带出来的,所以一定 要让make知道你的最终目标是什么。一般来说,定义在Makefile中的目标可能会有很多,但是第一条规则中的目标将被确立为最终的目标。如果第一条 规则中的目标有很多个,那么,第一个目标会成为最终的目标。make所完成的也就是这个目标。

    好了,还是让我们来看一看如何书写规则。


    一、规则举例

    foo.o : foo.c defs.h # foo模块
    cc -c -g foo.c

    看到这个例子,各位应该不是很陌生了,前面也已说过,foo.o是我们的目标,foo.c和defs.h是目标所依赖的源文件,而只有一个命令“cc -c -g foo.c”(以Tab键开头)。这个规则告诉我们两件事:

    1、文件的依赖关系,foo.o依赖于foo.c和defs.h的文件,如果foo.c和defs.h的文件日期要比foo.o文件日期要新,或是foo.o不存在,那么依赖关系发生。
    2、如果生成(或更新)foo.o文件。也就是那个cc命令,其说明了,如何生成foo.o这个文件。(当然foo.c文件include了defs.h文件)


    二、规则的语法

    targets : prerequisites
    command
    ...

    或是这样:

    targets : prerequisites ; command
    command
    ...

    targets是文件名,以空格分开,可以使用通配符。一般来说,我们的目标基本上是一个文件,但也有可能是多个文件。

    command是命令行,如果其不与“target:prerequisites”在一行,那么,必须以[Tab键]开头,如果和prerequisites在一行,那么可以用分号做为分隔。(见上)

    prerequisites也就是目标所依赖的文件(或依赖目标)。如果其中的某个文件要比目标文件要新,那么,目标就被认为是“过时的”,被认为是需要重生成的。这个在前面已经讲过了。

    如果命令太长,你可以使用反斜框(‘\’)作为换行符。make对一行上有多少个字符没有限制。规则告诉make两件事,文件的依赖关系和如何成成目标文件。

    一般来说,make会以UNIX的标准Shell,也就是/bin/sh来执行命令。


    三、在规则中使用通配符

    如果我们想定义一系列比较类似的文件,我们很自然地就想起使用通配符。make支持三各通配符:“*”,“?”和“[...]”。这是和Unix的B-Shell是相同的。

    波浪号(“~”)字符在文件名中也有比较特殊的用途。如果是“~/test”,这就表示当前用户的$HOME目录下的test目录。而 “~hchen/test”则表示用户hchen的宿主目录下的test目录。(这些都是Unix下的小知识了,make也支持)而在Windows或是 MS-DOS下,用户没有宿主目录,那么波浪号所指的目录则根据环境变量“HOME”而定。

    通配符代替了你一系列的文件,如“*.c”表示所以后缀为c的文件。一个需要我们注意的是,如果我们的文件名中有通配符,如:“*”,那么可以用转义字符“\”,如“\*”来表示真实的“*”字符,而不是任意长度的字符串。

    好吧,还是先来看几个例子吧:

    clean:
    rm -f *.o

    上面这个例子我不不多说了,这是操作系统Shell所支持的通配符。这是在命令中的通配符。

    print: *.c
    lpr -p $?
    touch print

    上面这个例子说明了通配符也可以在我们的规则中,目标print依赖于所有的[.c]文件。其中的“$?”是一个自动化变量,我会在后面给你讲述。

    objects = *.o

    上面这个例子,表示了,通符同样可以用在变量中。并不是说[*.o]会展开,不!objects的值就是“*.o”。Makefile中 的变量其实就是C/C++中的宏。如果你要让通配符在变量中展开,也就是让objects的值是所有[.o]的文件名的集合,那么,你可以这样:

    objects := $(wildcard *.o)

    这种用法由关键字“wildcard”指出,关于Makefile的关键字,我们将在后面讨论。


    四、文件搜寻

    在一些大的工程中,有大量的源文件,我们通常的做法是把这许多的源文件分类,并存放在不同的目录中。所以,当make需要去找寻文件的依赖关系时,你可以在文件前加上路径,但最好的方法是把一个路径告诉make,让make在自动去找。

    Makefile文件中的特殊变量“VPATH”就是完成这个功能的,如果没有指明这个变量,make只会在当前的目录中去找寻依赖文件和目标文件。如果定义了这个变量,那么,make就会在当当前目录找不到的情况下,到所指定的目录中去找寻文件了。

    VPATH = src:../headers

    上面的的定义指定两个目录,“src”和“../headers”,make会按照这个顺序进行搜索。目录由“冒号”分隔。(当然,当前目录永远是最高优先搜索的地方)

    另一个设置文件搜索路径的方法是使用make的“vpath”关键字(注意,它是全小写的),这不是变量,这是一个make的关键字,这和上面提 到的那个VPATH变量很类似,但是它更为灵活。它可以指定不同的文件在不同的搜索目录中。这是一个很灵活的功能。它的使用方法有三种:

    1、vpath ; ;

    为符合模式;的文件指定搜索目录;。

    2、vpath ;

    清除符合模式;的文件的搜索目录。

    3、vpath

    清除所有已被设置好了的文件搜索目录。

    vapth使用方法中的;需要包含“%”字符。“%”的意思是匹配零或若干字符,例如,“%.h”表示所有以 “.h”结尾的文件。;指定了要搜索的文件集,而;则指定了<>;的文件集的搜索的目录。例如:

    vpath %.h ../headers

    该语句表示,要求make在“../headers”目录下搜索所有以“.h”结尾的文件。(如果某文件在当前目录没有找到的话)

    我们可以连续地使用vpath语句,以指定不同搜索策略。如果连续的vpath语句中出现了相同的;,或是被重复了的;,那么,make会按照vpath语句的先后顺序来执行搜索。如:

    vpath %.c foo
    vpath % blish
    vpath %.c bar

    其表示“.c”结尾的文件,先在“foo”目录,然后是“blish”,最后是“bar”目录。

    vpath %.c foo:bar
    vpath % blish

    而上面的语句则表示“.c”结尾的文件,先在“foo”目录,然后是“bar”目录,最后才是“blish”目录。


    五、伪目标

    最早先的一个例子中,我们提到过一个“clean”的目标,这是一个“伪目标”,

    clean:
    rm *.o temp

    正像我们前面例子中的“clean”一样,即然我们生成了许多文件编译文件,我们也应该提供一个清除它们的“目标”以备完整地重编译而用。 (以“make clean”来使用该目标)

    因为,我们并不生成“clean”这个文件。“伪目标”并不是一个文件,只是一个标签,由于“伪目标”不是文件,所以make无法生成它的依赖关 系和决定它是否要执行。我们只有通过显示地指明这个“目标”才能让其生效。当然,“伪目标”的取名不能和文件名重名,不然其就失去了“伪目标”的意义了。

    当然,为了避免和文件重名的这种情况,我们可以使用一个特殊的标记“.PHONY”来显示地指明一个目标是“伪目标”,向make说明,不管是否有这个文件,这个目标就是“伪目标”。

    .PHONY : clean

    只要有这个声明,不管是否有“clean”文件,要运行“clean”这个目标,只有“make clean”这样。于是整个过程可以这样写:

    .PHONY: clean
    clean:
    rm *.o temp

    伪目标一般没有依赖的文件。但是,我们也可以为伪目标指定所依赖的文件。伪目标同样可以作为“默认目标”,只要将其放在第一个。一个示例就是,如 果你的Makefile需要一口气生成若干个可执行文件,但你只想简单地敲一个make完事,并且,所有的目标文件都写在一个Makefile中,那么你 可以使用“伪目标”这个特性:

    all : prog1 prog2 prog3
    .PHONY : all

    prog1 : prog1.o utils.o
    cc -o prog1 prog1.o utils.o

    prog2 : prog2.o
    cc -o prog2 prog2.o

    prog3 : prog3.o sort.o utils.o
    cc -o prog3 prog3.o sort.o utils.o

    我们知道,Makefile中的第一个目标会被作为其默认目标。我们声明了一个“all”的伪目标,其依赖于其它三个目标。由于伪目标的特性是, 总是被执行的,所以其依赖的那三个目标就总是不如“all”这个目标新。所以,其它三个目标的规则总是会被决议。也就达到了我们一口气生成多个目标的目 的。“.PHONY : all”声明了“all”这个目标为“伪目标”。

    随便提一句,从上面的例子我们可以看出,目标也可以成为依赖。所以,伪目标同样也可成为依赖。看下面的例子:

    .PHONY: cleanall cleanobj cleandiff

    cleanall : cleanobj cleandiff
    rm program

    cleanobj :
    rm *.o

    cleandiff :
    rm *.diff

    “make clean”将清除所有要被清除的文件。“cleanobj”和“cleandiff”这两个伪目标有点像“子程序”的意思。我们可 以输入“make cleanall”和“make cleanobj”和“make cleandiff”命令来达到清除不同种类文件的目的。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:20:43

    六、多目标

    Makefile的规则中的目标可以不止一个,其支持多目标,有可能我们的多个目标同时依赖于一个文件,并且其生成的命令大体类似。于是我们就能 把其合并起来。当然,多个目标的生成规则的执行命令是同一个,这可能会可我们带来麻烦,不过好在我们的可以使用一个自动化变量“$@”(关于自动化变量, 将在后面讲述),这个变量表示着目前规则中所有的目标的集合,这样说可能很抽象,还是看一个例子吧。

    bigoutput littleoutput : text.g
    generate text.g -$(subst output,,$@) >; $@

    上述规则等价于:

    bigoutput : text.g
    generate text.g -big >; bigoutput
    littleoutput : text.g
    generate text.g -little >; littleoutput

    其中,-$(subst output,,$@)中的“$”表示执行一个Makefile的函数,函数名为subst,后面的为参数。关 于函数,将在后面讲述。这里的这个函数是截取字符串的意思,“$@”表示目标的集合,就像一个数组,“$@”依次取出目标,并执于命令。


    七、静态模式

    静态模式可以更加容易地定义多目标的规则,可以让我们的规则变得更加的有弹性和灵活。我们还是先来看一下语法:

    ;: ;: ;
    ;
    ...


    targets定义了一系列的目标文件,可以有通配符。是目标的一个集合。

    target-parrtern是指明了targets的模式,也就是的目标集模式。

    prereq-parrterns是目标的依赖模式,它对target-parrtern形成的模式再进行一次依赖目标的定义。

    这样描述这三个东西,可能还是没有说清楚,还是举个例子来说明一下吧。如果我们的;定义成“%. o”,意思是我们的;集合中都是以“.o”结尾的,而如果我们的;定义成 “%.c”,意思是对;所形成的目标集进行二次定义,其计算方法是,取;模式中的“%”(也就是去掉了[.o]这个结尾),并为其加上[.c]这个结尾,形成的新集合。

    所以,我们的“目标模式”或是“依赖模式”中都应该有“%”这个字符,如果你的文件名中有“%”那么你可以使用反斜杠“\”进行转义,来标明真实的“%”字符。

    看一个例子:

    objects = foo.o bar.o

    all: $(objects)

    $(objects): %.o: %.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@


    上面的例子中,指明了我们的目标从$object中获取,“%.o”表明要所有以“.o”结尾的目标,也就是“foo.o bar.o”,也就是 变量$object集合的模式,而依赖模式“%.c”则取模式“%.o”的“%”,也就是“foo bar”,并为其加下“.c”的后缀,于是,我们的依 赖目标就是“foo.c bar.c”。而命令中的“$<”和“$@”则是自动化变量,“$<”表示所有的依赖目标集(也就是 “foo.c bar.c”),“$@”表示目标集(也就是“foo.o bar.o”)。于是,上面的规则展开后等价于下面的规则:

    foo.o : foo.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) foo.c -o foo.o
    bar.o : bar.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) bar.c -o bar.o

    试想,如果我们的“%.o”有几百个,那种我们只要用这种很简单的“静态模式规则”就可以写完一堆规则,实在是太有效率了。“静态模式规则”的用法很灵活,如果用得好,那会一个很强大的功能。再看一个例子:


    files = foo.elc bar.o lose.o

    $(filter %.o,$(files)): %.o: %.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@
    $(filter %.elc,$(files)): %.elc: %.el
    emacs -f batch-byte-compile $<


    $(filter %.o,$(files))表示调用Makefile的filter函数,过滤“$filter”集,只要其中模式为“%.o”的内容。其的它内容,我就不用多说了吧。这个例字展示了Makefile中更大的弹性。


    八、自动生成依赖性

    在Makefile中,我们的依赖关系可能会需要包含一系列的头文件,比如,如果我们的main.c中有一句“#include "defs.h"”,那么我们的依赖关系应该是:

    main.o : main.c defs.h

    但是,如果是一个比较大型的工程,你必需清楚哪些C文件包含了哪些头文件,并且,你在加入或删除头文件时,也需要小心地修改Makefile,这 是一个很没有维护性的工作。为了避免这种繁重而又容易出错的事情,我们可以使用C/C++编译的一个功能。大多数的C/C++编译器都支持一个“-M”的 选项,即自动找寻源文件中包含的头文件,并生成一个依赖关系。例如,如果我们执行下面的命令:

    cc -M main.c

    其输出是:

    main.o : main.c defs.h

    于是由编译器自动生成的依赖关系,这样一来,你就不必再手动书写若干文件的依赖关系,而由编译器自动生成了。需要提醒一句的是,如果你使用GNU的C/C++编译器,你得用“-MM”参数,不然,“-M”参数会把一些标准库的头文件也包含进来。

    gcc -M main.c的输出是:

    main.o: main.c defs.h /usr/include/stdio.h /usr/include/features.h \
    /usr/include/sys/cdefs.h /usr/include/gnu/stubs.h \
    /usr/lib/gcc-lib/i486-suse-linux/2.95.3/include/stddef.h \
    /usr/include/bits/types.h /usr/include/bits/pthreadtypes.h \
    /usr/include/bits/sched.h /usr/include/libio.h \
    /usr/include/_G_config.h /usr/include/wchar.h \
    /usr/include/bits/wchar.h /usr/include/gconv.h \
    /usr/lib/gcc-lib/i486-suse-linux/2.95.3/include/stdarg.h \
    /usr/include/bits/stdio_lim.h


    gcc -MM main.c的输出则是:

    main.o: main.c defs.h

    那么,编译器的这个功能如何与我们的Makefile联系在一起呢。因为这样一来,我们的Makefile也要根据这些源文件重新生成,让 Makefile自已依赖于源文件?这个功能并不现实,不过我们可以有其它手段来迂回地实现这一功能。GNU组织建议把编译器为每一个源文件的自动生成的 依赖关系放到一个文件中,为每一个“name.c”的文件都生成一个“name.d”的Makefile文件,[.d]文件中就存放对应[.c]文件的依 赖关系。

    于是,我们可以写出[.c]文件和[.d]文件的依赖关系,并让make自动更新或自成[.d]文件,并把其包含在我们的主Makefile中,这样,我们就可以自动化地生成每个文件的依赖关系了。

    这里,我们给出了一个模式规则来产生[.d]文件:

    %.d: %.c
    @set -e; rm -f $@; \
    $(CC) -M $(CPPFLAGS) $< >; $@.$$$$; \
    sed 's,\($*\)\.o[ :]*,\1.o $@ : ,g' < $@.$$$$ >; $@; \
    rm -f $@.$$$$


    这个规则的意思是,所有的[.d]文件依赖于[.c]文件,“rm -f $@”的意思是删除所有的目标,也就是[.d]文件,第二行的意思是, 为每个依赖文件“$<”,也就是[.c]文件生成依赖文件,“$@”表示模式“%.d”文件,如果有一个C文件是name.c,那么“%”就是 “name”,“$$$$”意为一个随机编号,第二行生成的文件有可能是“name.d.12345”,第三行使用sed命令做了一个替换,关于sed命 令的用法请参看相关的使用文档。第四行就是删除临时文件。

    总而言之,这个模式要做的事就是在编译器生成的依赖关系中加入[.d]文件的依赖,即把依赖关系:

    main.o : main.c defs.h

    转成:

    main.o main.d : main.c defs.h

    于是,我们的[.d]文件也会自动更新了,并会自动生成了,当然,你还可以在这个[.d]文件中加入的不只是依赖关系,包括生成的命令也可一并加 入,让每个[.d]文件都包含一个完赖的规则。一旦我们完成这个工作,接下来,我们就要把这些自动生成的规则放进我们的主Makefile中。我们可以使 用Makefile的“include”命令,来引入别的Makefile文件(前面讲过),例如:

    sources = foo.c bar.c

    include $(sources:.c=.d)

    上述语句中的“$(sources:.c=.d)”中的“.c=.d”的意思是做一个替换,把变量$(sources)所有[.c]的字串都替换 成[.d],关于这个“替换”的内容,在后面我会有更为详细的讲述。当然,你得注意次序,因为include是按次来载入文件,最先载入的[.d]文件中 的目标会成为默认目标。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:21:21

    书写命令
    ————

    每条规则中的命令和操作系统Shell的命令行是一致的。make会一按顺序一条一条的执行命令,每条命令的开头必须以[Tab]键开头,除非, 命令是紧跟在依赖规则后面的分号后的。在命令行之间中的空格或是空行会被忽略,但是如果该空格或空行是以Tab键开头的,那么make会认为其是一个空命 令。

    我们在UNIX下可能会使用不同的Shell,但是make的命令默认是被“/bin/sh”——UNIX的标准Shell解释执行的。除非你特别指定一个其它的Shell。Makefile中,“#”是注释符,很像C/C++中的“//”,其后的本行字符都被注释。

    一、显示命令

    通常,make会把其要执行的命令行在命令执行前输出到屏幕上。当我们用“@”字符在命令行前,那么,这个命令将不被make显示出来,最具代表性的例子是,我们用这个功能来像屏幕显示一些信息。如:

    @echo 正在编译XXX模块......

    当make执行时,会输出“正在编译XXX模块......”字串,但不会输出命令,如果没有“@”,那么,make将输出:

    echo 正在编译XXX模块......
    正在编译XXX模块......

    如果make执行时,带入make参数“-n”或“--just-print”,那么其只是显示命令,但不会执行命令,这个功能很有利于我们调试我们的Makefile,看看我们书写的命令是执行起来是什么样子的或是什么顺序的。

    而make参数“-s”或“--slient”则是全面禁止命令的显示。



    二、命令执行

    当依赖目标新于目标时,也就是当规则的目标需要被更新时,make会一条一条的执行其后的命令。需要注意的是,如果你要让上一条命令的结果应用在 下一条命令时,你应该使用分号分隔这两条命令。比如你的第一条命令是cd命令,你希望第二条命令得在cd之后的基础上运行,那么你就不能把这两条命令写在 两行上,而应该把这两条命令写在一行上,用分号分隔。如:

    示例一:
    exec:
    cd /home/hchen
    pwd

    示例二:
    exec:
    cd /home/hchen; pwd

    当我们执行“make exec”时,第一个例子中的cd没有作用,pwd会打印出当前的Makefile目录,而第二个例子中,cd就起作用了,pwd会打印出“/home/hchen”。

    make一般是使用环境变量SHELL中所定义的系统Shell来执行命令,默认情况下使用UNIX的标准Shell——/bin/sh来执行命 令。但在MS-DOS下有点特殊,因为MS-DOS下没有SHELL环境变量,当然你也可以指定。如果你指定了UNIX风格的目录形式,首先,make会 在SHELL所指定的路径中找寻命令解释器,如果找不到,其会在当前盘符中的当前目录中寻找,如果再找不到,其会在PATH环境变量中所定义的所有路径中 寻找。MS-DOS中,如果你定义的命令解释器没有找到,其会给你的命令解释器加上诸如“.exe”、“.com”、“.bat”、“.sh”等后缀。



    三、命令出错

    每当命令运行完后,make会检测每个命令的返回码,如果命令返回成功,那么make会执行下一条命令,当规则中所有的命令成功返回后,这个规则 就算是成功完成了。如果一个规则中的某个命令出错了(命令退出码非零),那么make就会终止执行当前规则,这将有可能终止所有规则的执行。

    有些时候,命令的出错并不表示就是错误的。例如mkdir命令,我们一定需要建立一个目录,如果目录不存在,那么mkdir就成功执行,万事大 吉,如果目录存在,那么就出错了。我们之所以使用mkdir的意思就是一定要有这样的一个目录,于是我们就不希望mkdir出错而终止规则的运行。

    为了做到这一点,忽略命令的出错,我们可以在Makefile的命令行前加一个减号“-”(在Tab键之后),标记为不管命令出不出错都认为是成功的。如:

    clean:
    -rm -f *.o

    还有一个全局的办法是,给make加上“-i”或是“--ignore-errors”参数,那么,Makefile中所有命令都会忽略错误。而 如果一个规则是以“.IGNORE”作为目标的,那么这个规则中的所有命令将会忽略错误。这些是不同级别的防止命令出错的方法,你可以根据你的不同喜欢设 置。

    还有一个要提一下的make的参数的是“-k”或是“--keep-going”,这个参数的意思是,如果某规则中的命令出错了,那么就终目该规则的执行,但继续执行其它规则。



    四、嵌套执行make

    在一些大的工程中,我们会把我们不同模块或是不同功能的源文件放在不同的目录中,我们可以在每个目录中都书写一个该目录的Makefile,这有 利于让我们的Makefile变得更加地简洁,而不至于把所有的东西全部写在一个Makefile中,这样会很难维护我们的Makefile,这个技术对 于我们模块编译和分段编译有着非常大的好处。

    例如,我们有一个子目录叫subdir,这个目录下有个Makefile文件,来指明了这个目录下文件的编译规则。那么我们总控的Makefile可以这样书写:

    subsystem:
    cd subdir && $(MAKE)

    其等价于:

    subsystem:
    $(MAKE) -C subdir

    定义$(MAKE)宏变量的意思是,也许我们的make需要一些参数,所以定义成一个变量比较利于维护。这两个例子的意思都是先进入“subdir”目录,然后执行make命令。

    我们把这个Makefile叫做“总控Makefile”,总控Makefile的变量可以传递到下级的Makefile中(如果你显示的声明),但是不会覆盖下层的Makefile中所定义的变量,除非指定了“-e”参数。

    如果你要传递变量到下级Makefile中,那么你可以使用这样的声明:

    export ;

    如果你不想让某些变量传递到下级Makefile中,那么你可以这样声明:

    unexport ;

    如:

    示例一:

    export variable = value

    其等价于:

    variable = value
    export variable

    其等价于:

    export variable := value

    其等价于:

    variable := value
    export variable

    示例二:

    export variable += value

    其等价于:

    variable += value
    export variable

    如果你要传递所有的变量,那么,只要一个export就行了。后面什么也不用跟,表示传递所有的变量。

    需要注意的是,有两个变量,一个是SHELL,一个是MAKEFLAGS,这两个变量不管你是否export,其总是要传递到下层 Makefile中,特别是MAKEFILES变量,其中包含了make的参数信息,如果我们执行“总控Makefile”时有make参数或是在上层 Makefile中定义了这个变量,那么MAKEFILES变量将会是这些参数,并会传递到下层Makefile中,这是一个系统级的环境变量。

    但是make命令中的有几个参数并不往下传递,它们是“-C”,“-f”,“-h”“-o”和“-W”(有关Makefile参数的细节将在后面说明),如果你不想往下层传递参数,那么,你可以这样来:

    subsystem:
    cd subdir && $(MAKE) MAKEFLAGS=

    如果你定义了环境变量MAKEFLAGS,那么你得确信其中的选项是大家都会用到的,如果其中有“-t”,“-n”,和“-q”参数,那么将会有让你意想不到的结果,或许会让你异常地恐慌。

    还有一个在“嵌套执行”中比较有用的参数,“-w”或是“--print-directory”会在make的过程中输出一些信息,让你看到目前 的工作目录。比如,如果我们的下级make目录是“/home/hchen/gnu/make”,如果我们使用“make -w”来执行,那么当进入该目 录时,我们会看到:

    make: Entering directory `/home/hchen/gnu/make'.

    而在完成下层make后离开目录时,我们会看到:

    make: Leaving directory `/home/hchen/gnu/make'

    当你使用“-C”参数来指定make下层Makefile时,“-w”会被自动打开的。如果参数中有“-s”(“--slient”)或是“--no-print-directory”,那么,“-w”总是失效的。



    五、定义命令包

    如果Makefile中出现一些相同命令序列,那么我们可以为这些相同的命令序列定义一个变量。定义这种命令序列的语法以“define”开始,以“endef”结束,如:

    define run-yacc
    yacc $(firstword $^)
    mv y.tab.c $@
    endef

    这里,“run-yacc”是这个命令包的名字,其不要和Makefile中的变量重名。在“define”和“endef”中的两行就是命令序 列。这个命令包中的第一个命令是运行Yacc程序,因为Yacc程序总是生成“y.tab.c”的文件,所以第二行的命令就是把这个文件改改名字。还是把 这个命令包放到一个示例中来看看吧。

    foo.c : foo.y
    $(run-yacc)

    我们可以看见,要使用这个命令包,我们就好像使用变量一样。在这个命令包的使用中,命令包“run-yacc”中的“$^”就是“foo.y”, “$@”就是“foo.c”(有关这种以“$”开头的特殊变量,我们会在后面介绍),make在执行命令包时,命令包中的每个命令会被依次独立执行。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:22:15

    使用变量
    ————

    在Makefile中的定义的变量,就像是C/C++语言中的宏一样,他代表了一个文本字串,在Makefile中执行的时候其会自动原模原样地 展开在所使用的地方。其与C/C++所不同的是,你可以在Makefile中改变其值。在Makefile中,变量可以使用在“目标”,“依赖目标”, “命令”或是Makefile的其它部分中。

    变量的命名字可以包含字符、数字,下划线(可以是数字开头),但不应该含有“:”、“#”、“=”或是空字符(空格、回车等)。变量是大小写敏感 的,“foo”、“Foo”和“FOO”是三个不同的变量名。传统的Makefile的变量名是全大写的命名方式,但我推荐使用大小写搭配的变量名,如: MakeFlags。这样可以避免和系统的变量冲突,而发生意外的事情。

    有一些变量是很奇怪字串,如“$<”、“$@”等,这些是自动化变量,我会在后面介绍。

    一、变量的基础

    变量在声明时需要给予初值,而在使用时,需要给在变量名前加上“$”符号,但最好用小括号“()”或是大括号“{}”把变量给包括起来。如果你要使用真实的“$”字符,那么你需要用“$$”来表示。

    变量可以使用在许多地方,如规则中的“目标”、“依赖”、“命令”以及新的变量中。先看一个例子:

    objects = program.o foo.o utils.o
    program : $(objects)
    cc -o program $(objects)

    $(objects) : defs.h

    变量会在使用它的地方精确地展开,就像C/C++中的宏一样,例如:

    foo = c
    prog.o : prog.$(foo)
    $(foo)$(foo) -$(foo) prog.$(foo)

    展开后得到:

    prog.o : prog.c
    cc -c prog.c

    当然,千万不要在你的Makefile中这样干,这里只是举个例子来表明Makefile中的变量在使用处展开的真实样子。可见其就是一个“替代”的原理。

    另外,给变量加上括号完全是为了更加安全地使用这个变量,在上面的例子中,如果你不想给变量加上括号,那也可以,但我还是强烈建议你给变量加上括号。


    二、变量中的变量

    在定义变量的值时,我们可以使用其它变量来构造变量的值,在Makefile中有两种方式来在用变量定义变量的值。

    先看第一种方式,也就是简单的使用“=”号,在“=”左侧是变量,右侧是变量的值,右侧变量的值可以定义在文件的任何一处,也就是说,右侧中的变量不一定非要是已定义好的值,其也可以使用后面定义的值。如:

    foo = $(bar)
    bar = $(ugh)
    ugh = Huh?

    all:
    echo $(foo)

    我们执行“make all”将会打出变量$(foo)的值是“Huh?”( $(foo)的值是$(bar),$(bar)的值是$(ugh),$(ugh)的值是“Huh?”)可见,变量是可以使用后面的变量来定义的。

    这个功能有好的地方,也有不好的地方,好的地方是,我们可以把变量的真实值推到后面来定义,如:

    CFLAGS = $(include_dirs) -O
    include_dirs = -Ifoo -Ibar

    当“CFLAGS”在命令中被展开时,会是“-Ifoo -Ibar -O”。但这种形式也有不好的地方,那就是递归定义,如:

    CFLAGS = $(CFLAGS) -O

    或:

    A = $(B)
    B = $(A)

    这会让make陷入无限的变量展开过程中去,当然,我们的make是有能力检测这样的定义,并会报错。还有就是如果在变量中使用函数,那么,这种 方式会让我们的make运行时非常慢,更糟糕的是,他会使用得两个make的函数“wildcard”和“shell”发生不可预知的错误。因为你不会知 道这两个函数会被调用多少次。

    为了避免上面的这种方法,我们可以使用make中的另一种用变量来定义变量的方法。这种方法使用的是“:=”操作符,如:

    x := foo
    y := $(x) bar
    x := later

    其等价于:

    y := foo bar
    x := later

    值得一提的是,这种方法,前面的变量不能使用后面的变量,只能使用前面已定义好了的变量。如果是这样:

    y := $(x) bar
    x := foo

    那么,y的值是“bar”,而不是“foo bar”。

    上面都是一些比较简单的变量使用了,让我们来看一个复杂的例子,其中包括了make的函数、条件表达式和一个系统变量“MAKELEVEL”的使用:

    ifeq (0,${MAKELEVEL})
    cur-dir := $(shell pwd)
    whoami := $(shell whoami)
    host-type := $(shell arch)
    MAKE := ${MAKE} host-type=${host-type} whoami=${whoami}
    endif

    关于条件表达式和函数,我们在后面再说,对于系统变量“MAKELEVEL”,其意思是,如果我们的make有一个嵌套执行的动作(参见前面的“嵌套使用make”),那么,这个变量会记录了我们的当前Makefile的调用层数。

    下面再介绍两个定义变量时我们需要知道的,请先看一个例子,如果我们要定义一个变量,其值是一个空格,那么我们可以这样来:

    nullstring :=
    space := $(nullstring) # end of the line

    nullstring是一个Empty变量,其中什么也没有,而我们的space的值是一个空格。因为在操作符的右边是很难描述一个空格的,这里 采用的技术很管用,先用一个Empty变量来标明变量的值开始了,而后面采用“#”注释符来表示变量定义的终止,这样,我们可以定义出其值是一个空格的变 量。请注意这里关于“#”的使用,注释符“#”的这种特性值得我们注意,如果我们这样定义一个变量:

    dir := /foo/bar # directory to put the frobs in

    dir这个变量的值是“/foo/bar”,后面还跟了4个空格,如果我们这样使用这样变量来指定别的目录——“$(dir)/file”那么就完蛋了。

    还有一个比较有用的操作符是“?=”,先看示例:

    FOO ?= bar

    其含义是,如果FOO没有被定义过,那么变量FOO的值就是“bar”,如果FOO先前被定义过,那么这条语将什么也不做,其等价于:

    ifeq ($(origin FOO), undefined)
    FOO = bar
    endif


    三、变量高级用法

    这里介绍两种变量的高级使用方法,第一种是变量值的替换。

    我们可以替换变量中的共有的部分,其格式是“$(var:a=b)”或是“${var:a=b}”,其意思是,把变量“var”中所有以“a”字串“结尾”的“a”替换成“b”字串。这里的“结尾”意思是“空格”或是“结束符”。

    还是看一个示例吧:

    foo := a.o b.o c.o
    bar := $(foo:.o=.c)

    这个示例中,我们先定义了一个“$(foo)”变量,而第二行的意思是把“$(foo)”中所有以“.o”字串“结尾”全部替换成“.c”,所以我们的“$(bar)”的值就是“a.c b.c c.c”。

    另外一种变量替换的技术是以“静态模式”(参见前面章节)定义的,如:

    foo := a.o b.o c.o
    bar := $(foo:%.o=%.c)

    这依赖于被替换字串中的有相同的模式,模式中必须包含一个“%”字符,这个例子同样让$(bar)变量的值为“a.c b.c c.c”。

    第二种高级用法是——“把变量的值再当成变量”。先看一个例子:

    x = y
    y = z
    a := $($(x))

    在这个例子中,$(x)的值是“y”,所以$($(x))就是$(y),于是$(a)的值就是“z”。(注意,是“x=y”,而不是“x=$(y)”)

    我们还可以使用更多的层次:

    x = y
    y = z
    z = u
    a := $($($(x)))

    这里的$(a)的值是“u”,相关的推导留给读者自己去做吧。

    让我们再复杂一点,使用上“在变量定义中使用变量”的第一个方式,来看一个例子:

    x = $(y)
    y = z
    z = Hello
    a := $($(x))

    这里的$($(x))被替换成了$($(y)),因为$(y)值是“z”,所以,最终结果是:a:=$(z),也就是“Hello”。

    再复杂一点,我们再加上函数:

    x = variable1
    variable2 := Hello
    y = $(subst 1,2,$(x))
    z = y
    a := $($($(z)))

    这个例子中,“$($($(z)))”扩展为“$($(y))”,而其再次被扩展为“$($(subst 1,2,$(x)))”。$(x)的值 是“variable1”,subst函数把“variable1”中的所有“1”字串替换成“2”字串,于是,“variable1”变成 “variable2”,再取其值,所以,最终,$(a)的值就是$(variable2)的值——“Hello”。(喔,好不容易)

    在这种方式中,或要可以使用多个变量来组成一个变量的名字,然后再取其值:

    first_second = Hello
    a = first
    b = second
    all = $($a_$b)

    这里的“$a_$b”组成了“first_second”,于是,$(all)的值就是“Hello”。

    再来看看结合第一种技术的例子:

    a_objects := a.o b.o c.o
    1_objects := 1.o 2.o 3.o

    sources := $($(a1)_objects:.o=.c)

    这个例子中,如果$(a1)的值是“a”的话,那么,$(sources)的值就是“a.c b.c c.c”;如果$(a1)的值是“1”,那么$(sources)的值是“1.c 2.c 3.c”。

    再来看一个这种技术和“函数”与“条件语句”一同使用的例子:

    ifdef do_sort
    func := sort
    else
    func := strip
    endif

    bar := a d b g q c

    foo := $($(func) $(bar))

    这个示例中,如果定义了“do_sort”,那么:foo := $(sort a d b g q c),于是$(foo)的值就是 “a b c d g q”,而如果没有定义“do_sort”,那么:foo := $(sort a d b g q c),调用的就是strip函 数。

    当然,“把变量的值再当成变量”这种技术,同样可以用在操作符的左边:

    dir = foo
    $(dir)_sources := $(wildcard $(dir)/*.c)
    define $(dir)_print
    lpr $($(dir)_sources)
    endef

    这个例子中定义了三个变量:“dir”,“foo_sources”和“foo_print”。


    四、追加变量值

    我们可以使用“+=”操作符给变量追加值,如:

    objects = main.o foo.o bar.o utils.o
    objects += another.o

    于是,我们的$(objects)值变成:“main.o foo.o bar.o utils.o another.o”(another.o被追加进去了)

    使用“+=”操作符,可以模拟为下面的这种例子:

    objects = main.o foo.o bar.o utils.o
    objects := $(objects) another.o

    所不同的是,用“+=”更为简洁。

    如果变量之前没有定义过,那么,“+=”会自动变成“=”,如果前面有变量定义,那么“+=”会继承于前次操作的赋值符。如果前一次的是“:=”,那么“+=”会以“:=”作为其赋值符,如:

    variable := value
    variable += more

    等价于:

    variable := value
    variable := $(variable) more

    但如果是这种情况:

    variable = value
    variable += more

    由于前次的赋值符是“=”,所以“+=”也会以“=”来做为赋值,那么岂不会发生变量的递补归定义,这是很不好的,所以make会自动为我们解决这个问题,我们不必担心这个问题。


    五、override 指示符

    如果有变量是通常make的命令行参数设置的,那么Makefile中对这个变量的赋值会被忽略。如果你想在Makefile中设置这类参数的值,那么,你可以使用“override”指示符。其语法是:

    override ; = ;

    override ; := ;

    当然,你还可以追加:

    override ; += ;

    对于多行的变量定义,我们用define指示符,在define指示符前,也同样可以使用ovveride指示符,如:

    override define foo
    bar
    endef


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:22:51

    六、多行变量

    还有一种设置变量值的方法是使用define关键字。使用define关键字设置变量的值可以有换行,这有利于定义一系列的命令(前面我们讲过“命令包”的技术就是利用这个关键字)。

    define指示符后面跟的是变量的名字,而重起一行定义变量的值,定义是以endef关键字结束。其工作方式和“=”操作符一样。变量的值可以 包含函数、命令、文字,或是其它变量。因为命令需要以[Tab]键开头,所以如果你用define定义的命令变量中没有以[Tab]键开头,那么make 就不会把其认为是命令。

    下面的这个示例展示了define的用法:

    define two-lines
    echo foo
    echo $(bar)
    endef


    七、环境变量

    make运行时的系统环境变量可以在make开始运行时被载入到Makefile文件中,但是如果Makefile中已定义了这个变量,或是这个 变量由make命令行带入,那么系统的环境变量的值将被覆盖。(如果make指定了“-e”参数,那么,系统环境变量将覆盖Makefile中定义的变 量)

    因此,如果我们在环境变量中设置了“CFLAGS”环境变量,那么我们就可以在所有的Makefile中使用这个变量了。这对于我们使用统一的编 译参数有比较大的好处。如果Makefile中定义了CFLAGS,那么则会使用Makefile中的这个变量,如果没有定义则使用系统环境变量的值,一 个共性和个性的统一,很像“全局变量”和“局部变量”的特性。

    当make嵌套调用时(参见前面的“嵌套调用”章节),上层Makefile中定义的变量会以系统环境变量的方式传递到下层的Makefile 中。当然,默认情况下,只有通过命令行设置的变量会被传递。而定义在文件中的变量,如果要向下层Makefile传递,则需要使用exprot关键字来声 明。(参见前面章节)

    当然,我并不推荐把许多的变量都定义在系统环境中,这样,在我们执行不用的Makefile时,拥有的是同一套系统变量,这可能会带来更多的麻烦。


    八、目标变量

    前面我们所讲的在Makefile中定义的变量都是“全局变量”,在整个文件,我们都可以访问这些变量。当然,“自动化变量”除外,如“$<”等这种类量的自动化变量就属于“规则型变量”,这种变量的值依赖于规则的目标和依赖目标的定义。

    当然,我样同样可以为某个目标设置局部变量,这种变量被称为“Target-specific Variable”,它可以和“全局变量”同名,因为它的作用范围只在这条规则以及连带规则中,所以其值也只在作用范围内有效。而不会影响规则链以外的全局变量的值。

    其语法是:

    ; : ;

    ; : overide ;

    ;可以是前面讲过的各种赋值表达式,如“=”、“:=”、“+=”或是“?=”。第二个语法是针对于make命令行带入的变量,或是系统环境变量。

    这个特性非常的有用,当我们设置了这样一个变量,这个变量会作用到由这个目标所引发的所有的规则中去。如:

    prog : CFLAGS = -g
    prog : prog.o foo.o bar.o
    $(CC) $(CFLAGS) prog.o foo.o bar.o

    prog.o : prog.c
    $(CC) $(CFLAGS) prog.c

    foo.o : foo.c
    $(CC) $(CFLAGS) foo.c

    bar.o : bar.c
    $(CC) $(CFLAGS) bar.c

    在这个示例中,不管全局的$(CFLAGS)的值是什么,在prog目标,以及其所引发的所有规则中(prog.o foo.o bar.o的规则),$(CFLAGS)的值都是“-g”


    九、模式变量

    在GNU的make中,还支持模式变量(Pattern-specific Variable),通过上面的目标变量中,我们知道,变量可以定义在某个目标上。模式变量的好处就是,我们可以给定一种“模式”,可以把变量定义在符合这种模式的所有目标上。

    我们知道,make的“模式”一般是至少含有一个“%”的,所以,我们可以以如下方式给所有以[.o]结尾的目标定义目标变量:

    %.o : CFLAGS = -O

    同样,模式变量的语法和“目标变量”一样:

    ; : ;

    ; : override ;

    override同样是针对于系统环境传入的变量,或是make命令行指定的变量。



    使用条件判断
    ——————

    使用条件判断,可以让make根据运行时的不同情况选择不同的执行分支。条件表达式可以是比较变量的值,或是比较变量和常量的值。

    一、示例

    下面的例子,判断$(CC)变量是否“gcc”,如果是的话,则使用GNU函数编译目标。

    libs_for_gcc = -lgnu
    normal_libs =

    foo: $(objects)
    ifeq ($(CC),gcc)
    $(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc)
    else
    $(CC) -o foo $(objects) $(normal_libs)
    endif

    可见,在上面示例的这个规则中,目标“foo”可以根据变量“$(CC)”值来选取不同的函数库来编译程序。

    我们可以从上面的示例中看到三个关键字:ifeq、else和endif。ifeq的意思表示条件语句的开始,并指定一个条件表达式,表达式包含 两个参数,以逗号分隔,表达式以圆括号括起。else表示条件表达式为假的情况。endif表示一个条件语句的结束,任何一个条件表达式都应该以 endif结束。

    当我们的变量$(CC)值是“gcc”时,目标foo的规则是:

    foo: $(objects)
    $(CC) -o foo $(objects) $(libs_for_gcc)

    而当我们的变量$(CC)值不是“gcc”时(比如“cc”),目标foo的规则是:

    foo: $(objects)
    $(CC) -o foo $(objects) $(normal_libs)

    当然,我们还可以把上面的那个例子写得更简洁一些:

    libs_for_gcc = -lgnu
    normal_libs =

    ifeq ($(CC),gcc)
    libs=$(libs_for_gcc)
    else
    libs=$(normal_libs)
    endif

    foo: $(objects)
    $(CC) -o foo $(objects) $(libs)


    二、语法

    条件表达式的语法为:

    ;
    ;
    endif

    以及:

    ;
    ;
    else
    ;
    endif

    其中;表示条件关键字,如“ifeq”。这个关键字有四个。

    第一个是我们前面所见过的“ifeq”

    ifeq (;, ;)
    ifeq ';' ';'
    ifeq ";" ";"
    ifeq ";" ';'
    ifeq ';' ";"

    比较参数“arg1”和“arg2”的值是否相同。当然,参数中我们还可以使用make的函数。如:

    ifeq ($(strip $(foo)),)
    ;
    endif

    这个示例中使用了“strip”函数,如果这个函数的返回值是空(Empty),那么;就生效。

    第二个条件关键字是“ifneq”。语法是:

    ifneq (;, ;)
    ifneq ';' ';'
    ifneq ";" ";"
    ifneq ";" ';'
    ifneq ';' ";"

    其比较参数“arg1”和“arg2”的值是否相同,如果不同,则为真。和“ifeq”类似。

    第三个条件关键字是“ifdef”。语法是:

    ifdef ;

    如果变量;的值非空,那到表达式为真。否则,表达式为假。当然,;同样可以是一个函数的返回值。注意,ifdef只是测试一个变量是否有值,其并不会把变量扩展到当前位置。还是来看两个例子:

    示例一:
    bar =
    foo = $(bar)
    ifdef foo
    frobozz = yes
    else
    frobozz = no
    endif

    示例二:
    foo =
    ifdef foo
    frobozz = yes
    else
    frobozz = no
    endif

    第一个例子中,“$(frobozz)”值是“yes”,第二个则是“no”。

    第四个条件关键字是“ifndef”。其语法是:

    ifndef ;

    这个我就不多说了,和“ifdef”是相反的意思。

    ;这一行上,多余的空格是被允许的,但是不能以[Tab]键做为开始(不然就被认为是命令)。而注释符“#”同样也是安全的。“else”和“endif”也一样,只要不是以[Tab]键开始就行了。

    特别注意的是,make是在读取Makefile时就计算条件表达式的值,并根据条件表达式的值来选择语句,所以,你最好不要把自动化变量(如“$@”等)放入条件表达式中,因为自动化变量是在运行时才有的。

    而且,为了避免混乱,make不允许把整个条件语句分成两部分放在不同的文件中。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:23:29

    使用函数
    ————

    在Makefile中可以使用函数来处理变量,从而让我们的命令或是规则更为的灵活和具有智能。make所支持的函数也不算很多,不过已经足够我们的操作了。函数调用后,函数的返回值可以当做变量来使用。


    一、函数的调用语法

    函数调用,很像变量的使用,也是以“$”来标识的,其语法如下:

    $(; ;)

    或是

    ${; ;}

    这里,;就是函数名,make支持的函数不多。;是函数的参数,参数间以逗 号“,”分隔,而函数名和参数之间以“空格”分隔。函数调用以“$”开头,以圆括号或花括号把函数名和参数括起。感觉很像一个变量,是不是?函数中的参数 可以使用变量,为了风格的统一,函数和变量的括号最好一样,如使用“$(subst a,b,$(x))”这样的形式,而不是“$(subst a,b, ${x})”的形式。因为统一会更清楚,也会减少一些不必要的麻烦。

    还是来看一个示例:

    comma:= ,
    empty:=
    space:= $(empty) $(empty)
    foo:= a b c
    bar:= $(subst $(space),$(comma),$(foo))

    在这个示例中,$(comma)的值是一个逗号。$(space)使用了$(empty)定义了一个空格,$(foo)的值是“a b c”,$ (bar)的定义用,调用了函数“subst”,这是一个替换函数,这个函数有三个参数,第一个参数是被替换字串,第二个参数是替换字串,第三个参数是替 换操作作用的字串。这个函数也就是把$(foo)中的空格替换成逗号,所以$(bar)的值是“a,b,c”。


    二、字符串处理函数

    $(subst ;,;,;)

    名称:字符串替换函数——subst。
    功能:把字串;中的;字符串替换成;。
    返回:函数返回被替换过后的字符串。

    示例:

    $(subst ee,EE,feet on the street),

    把“feet on the street”中的“ee”替换成“EE”,返回结果是“fEEt on the strEEt”。


    $(patsubst ;,;,;)

    名称:模式字符串替换函数——patsubst。
    功能:查找;中的单词(单词以“空格”、“Tab”或“回车”“换行”分隔)是否符合模式<>;,如果匹配的话,则以;替换。这里,;可以包括通配符 “%”,表示任意长度的字串。如果;中也包含“%”,那么,;中的这个 “%”将是;中的那个“%”所代表的字串。(可以用“\”来转义,以“\%”来表示真实含义的“%”字符)
    返回:函数返回被替换过后的字符串。

    示例:

    $(patsubst %.c,%.o,x.c.c bar.c)

    把字串“x.c.c bar.c”符合模式[%.c]的单词替换成[%.o],返回结果是“x.c.o bar.o”

    备注:

    这和我们前面“变量章节”说过的相关知识有点相似。如:

    “$(var:;=;)”
    相当于
    “$(patsubst ;,;,$(var))”,

    而“$(var: ;=;)”
    则相当于
    “$(patsubst %;,%;,$(var))”。

    例如有:objects = foo.o bar.o baz.o,
    那么,“$(objects:.o=.c)”和“$(patsubst %.o,%.c,$(objects))”是一样的。

    $(strip ;)

    名称:去空格函数——strip。
    功能:去掉;字串中开头和结尾的空字符。
    返回:返回被去掉空格的字符串值。
    示例:

    $(strip a b c )

    把字串“a b c ”去到开头和结尾的空格,结果是“a b c”。

    $(findstring ;,;)

    名称:查找字符串函数——findstring。
    功能:在字串;中查找;字串。
    返回:如果找到,那么返回;,否则返回空字符串。
    示例:

    $(findstring a,a b c)
    $(findstring a,b c)

    第一个函数返回“a”字符串,第二个返回“”字符串(空字符串)

    $(filter ;,;)

    名称:过滤函数——filter。
    功能:以;模式过滤;字符串中的单词,保留符合模式;的单词。可以有多个模式。
    返回:返回符合模式;的字串。
    示例:

    sources := foo.c bar.c baz.s ugh.h
    foo: $(sources)
    cc $(filter %.c %.s,$(sources)) -o foo

    $(filter %.c %.s,$(sources))返回的值是“foo.c bar.c baz.s”。

    $(filter-out ;,;)

    名称:反过滤函数——filter-out。
    功能:以;模式过滤;字符串中的单词,去除符合模式;的单词。可以有多个模式。
    返回:返回不符合模式;的字串。
    示例:

    objects=main1.o foo.o main2.o bar.o
    mains=main1.o main2.o

    $(filter-out $(mains),$(objects)) 返回值是“foo.o bar.o”。

    $(sort ;)

    名称:排序函数——sort。
    功能:给字符串;中的单词排序(升序)。
    返回:返回排序后的字符串。
    示例:$(sort foo bar lose)返回“bar foo lose” 。
    备注:sort函数会去掉;中相同的单词。

    $(word ;,;)

    名称:取单词函数——word。
    功能:取字符串;中第;个单词。(从一开始)
    返回:返回字符串;中第;个单词。如果;比;中的单词数要大,那么返回空字符串。
    示例:$(word 2, foo bar baz)返回值是“bar”。

    $(wordlist ;,;,;)

    名称:取单词串函数——wordlist。
    功能:从字符串;中取从;开始到;的单词串。;和;是一个数字。
    返回:返回字符串;中从;到;的单词字串。如果;比 ;中的单词数要大,那么返回空字符串。如果;大于;的单词数,那么返回从<>;开始,到;结束的单词串。
    示例: $(wordlist 2, 3, foo bar baz)返回值是“bar baz”。

    $(words ;)

    名称:单词个数统计函数——words。
    功能:统计;中字符串中的单词个数。
    返回:返回;中的单词数。
    示例:$(words, foo bar baz)返回值是“3”。
    备注:如果我们要取;中最后的一个单词,我们可以这样:$(word $(words ;),;)。

    $(firstword ;)

    名称:首单词函数——firstword。
    功能:取字符串;中的第一个单词。
    返回:返回字符串;的第一个单词。
    示例:$(firstword foo bar)返回值是“foo”。
    备注:这个函数可以用word函数来实现:$(word 1,;)。

    以上,是所有的字符串操作函数,如果搭配混合使用,可以完成比较复杂的功能。这里,举一个现实中应用的例子。我们知道,make使用“VPATH”变量来指定“依赖文件”的搜索路径。于是,我们可以利用这个搜索路径来指定编译器对头文件的搜索路径参数CFLAGS,如:

    override CFLAGS += $(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))

    如果我们的“$(VPATH)”值是“src:../headers”,那么“$(patsubst %,-I%,$(subst :, ,$(VPATH)))”将返回“-Isrc -I../headers”,这正是cc或gcc搜索头文件路径的参数。


    三、文件名操作函数

    下面我们要介绍的函数主要是处理文件名的。每个函数的参数字符串都会被当做一个或是一系列的文件名来对待。

    $(dir ;)

    名称:取目录函数——dir。
    功能:从文件名序列;中取出目录部分。目录部分是指最后一个反斜杠(“/”)之前的部分。如果没有反斜杠,那么返回“./”。
    返回:返回文件名序列;的目录部分。
    示例: $(dir src/foo.c hacks)返回值是“src/ ./”。

    $(notdir ;)

    名称:取文件函数——notdir。
    功能:从文件名序列;中取出非目录部分。非目录部分是指最后一个反斜杠(“/”)之后的部分。
    返回:返回文件名序列;的非目录部分。
    示例: $(notdir src/foo.c hacks)返回值是“foo.c hacks”。

    $(suffix ;)

    名称:取后缀函数——suffix。
    功能:从文件名序列;中取出各个文件名的后缀。
    返回:返回文件名序列;的后缀序列,如果文件没有后缀,则返回空字串。
    示例:$(suffix src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“.c .c”。

    $(basename ;)

    名称:取前缀函数——basename。
    功能:从文件名序列;中取出各个文件名的前缀部分。
    返回:返回文件名序列;的前缀序列,如果文件没有前缀,则返回空字串。
    示例:$(basename src/foo.c src-1.0/bar.c hacks)返回值是“src/foo src-1.0/bar hacks”。

    $(addsuffix ;,;)

    名称:加后缀函数——addsuffix。
    功能:把后缀;加到;中的每个单词后面。
    返回:返回加过后缀的文件名序列。
    示例:$(addsuffix .c,foo bar)返回值是“foo.c bar.c”。

    $(addprefix ;,;)

    名称:加前缀函数——addprefix。
    功能:把前缀;加到;中的每个单词后面。
    返回:返回加过前缀的文件名序列。
    示例:$(addprefix src/,foo bar)返回值是“src/foo src/bar”。

    $(join ;,;)

    名称:连接函数——join。
    功能:把;中的单词对应地加到;的单词后面。如果;的 单词个数要比;的多,那么,;中的多出来的单词将保持原样。如果;的单 词个数要比;多,那么,;多出来的单词将被复制到;中。
    返回:返回连接过后的字符串。
    示例:$(join aaa bbb , 111 222 333)返回值是“aaa111 bbb222 333”。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:24:08

    四、foreach 函数


    foreach函数和别的函数非常的不一样。因为这个函数是用来做循环用的,Makefile中的foreach函数几乎是仿照于Unix标准 Shell(/bin/sh)中的for语句,或是C-Shell(/bin/csh)中的foreach语句而构建的。它的语法是:



    $(foreach ;,;,;)



    这个函数的意思是,把参数;中的单词逐一取出放到参数;所指定的变量中,然后再执行<>;所包含的表达式。每一次;会返回一个字符串,循环过程中,;的所返回的每个字符串会 以空格分隔,最后当整个循环结束时,;所返回的每个字符串所组成的整个字符串(以空格分隔)将会是foreach函数的返回值。



    所以,;最好是一个变量名,;可以是一个表达式,而;中一般会使用;这个参数来依次枚举;中的单词。举个例子:



    names := a b c d

    files := $(foreach n,$(names),$(n).o)



    上面的例子中,$(name)中的单词会被挨个取出,并存到变量“n”中,“$(n).o”每次根据“$(n)”计算出一个值,这些值以空格分隔,最后作为foreach函数的返回,所以,$(files)的值是“a.o b.o c.o d.o”。



    注意,foreach中的;参数是一个临时的局部变量,foreach函数执行完后,参数;的变量将不在作用,其作用域只在foreach函数当中。





    五、if 函数


    if函数很像GNU的make所支持的条件语句——ifeq(参见前面所述的章节),if函数的语法是:



    $(if ;,;)



    或是



    $(if ;,;,;)



    可见,if函数可以包含“else”部分,或是不含。即if函数的参数可以是两个,也可以是三个。;参数是 if的表达式,如果其返回的为非空字符串,那么这个表达式就相当于返回真,于是,;会被计算,否则;会被计算。



    而if函数的返回值是,如果;为真(非空字符串),那个;会是整个函数的 返回值,如果;为假(空字符串),那么;会是整个函数的返回值,此时如果<>;没有被定义,那么,整个函数返回空字串。



    所以,;和;只会有一个被计算。





    六、call函数


    call函数是唯一一个可以用来创建新的参数化的函数。你可以写一个非常复杂的表达式,这个表达式中,你可以定义许多参数,然后你可以用call函数来向这个表达式传递参数。其语法是:



    $(call ;,;,;,;...)



    当make执行这个函数时,;参数中的变量,如$(1),$(2),$(3)等,会被参数<>;,;,;依次取代。而;的返回值就是 call函数的返回值。例如:

    reverse = $(1) $(2)

    foo = $(call reverse,a,b)



    那么,foo的值就是“a b”。当然,参数的次序是可以自定义的,不一定是顺序的,如:



    reverse = $(2) $(1)

    foo = $(call reverse,a,b)



    此时的foo的值就是“b a”。





    七、origin函数
    origin函数不像其它的函数,他并不操作变量的值,他只是告诉你你的这个变量是哪里来的?其语法是:



    $(origin ;)



    注意,;是变量的名字,不应该是引用。所以你最好不要在;中使用“$”字符。Origin函数会以其返回值来告诉你这个变量的“出生情况”,下面,是origin函数的返回值:



    “undefined”

    如果;从来没有定义过,origin函数返回这个值“undefined”。



    “default”

    如果;是一个默认的定义,比如“CC”这个变量,这种变量我们将在后面讲述。



    “environment”

    如果;是一个环境变量,并且当Makefile被执行时,“-e”参数没有被打开。



    “file”

    如果;这个变量被定义在Makefile中。



    “command line”

    如果;这个变量是被命令行定义的。



    “override”

    如果;是被override指示符重新定义的。



    “automatic”

    如果;是一个命令运行中的自动化变量。关于自动化变量将在后面讲述。



    这些信息对于我们编写Makefile是非常有用的,例如,假设我们有一个Makefile其包了一个定义文件Make.def,在 Make.def中定义了一个变量“bletch”,而我们的环境中也有一个环境变量“bletch”,此时,我们想判断一下,如果变量来源于环境,那么 我们就把之重定义了,如果来源于Make.def或是命令行等非环境的,那么我们就不重新定义它。于是,在我们的Makefile中,我们可以这样写:



    ifdef bletch

    ifeq "$(origin bletch)" "environment"

    bletch = barf, gag, etc.

    endif

    endif



    当然,你也许会说,使用override关键字不就可以重新定义环境中的变量了吗?为什么需要使用这样的步骤?是的,我们用override是可 以达到这样的效果,可是override过于粗暴,它同时会把从命令行定义的变量也覆盖了,而我们只想重新定义环境传来的,而不想重新定义命令行传来的。





    八、shell函数


    shell函数也不像其它的函数。顾名思义,它的参数应该就是操作系统Shell的命令。它和反引号“`”是相同的功能。这就是说,shell函 数把执行操作系统命令后的输出作为函数返回。于是,我们可以用操作系统命令以及字符串处理命令awk,sed等等命令来生成一个变量,如:



    contents := $(shell cat foo)



    files := $(shell echo *.c)



    注意,这个函数会新生成一个Shell程序来执行命令,所以你要注意其运行性能,如果你的Makefile中有一些比较复杂的规则,并大量使用了 这个函数,那么对于你的系统性能是有害的。特别是Makefile的隐晦的规则可能会让你的shell函数执行的次数比你想像的多得多。





    九、控制make的函数


    make提供了一些函数来控制make的运行。通常,你需要检测一些运行Makefile时的运行时信息,并且根据这些信息来决定,你是让make继续执行,还是停止。



    $(error ;)



    产生一个致命的错误,;是错误信息。注意,error函数不会在一被使用就会产生错误信息,所以如果你把其定义在某个变量中,并在后续的脚本中使用这个变量,那么也是可以的。例如:



    示例一:

    ifdef ERROR_001

    $(error error is $(ERROR_001))

    endif



    示例二:

    ERR = $(error found an error!)

    .PHONY: err

    err: ; $(ERR)



    示例一会在变量ERROR_001定义了后执行时产生error调用,而示例二则在目录err被执行时才发生error调用。



    $(warning ;)



    这个函数很像error函数,只是它并不会让make退出,只是输出一段警告信息,而make继续执行。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:25:00

    make 的运行
    ——————

    一般来说,最简单的就是直接在命令行下输入make命令,make命令会找当前目录的makefile来执行,一切都是自动的。但也有时你也许只 想让make重编译某些文件,而不是整个工程,而又有的时候你有几套编译规则,你想在不同的时候使用不同的编译规则,等等。本章节就是讲述如何使用 make命令的。

    一、make的退出码

    make命令执行后有三个退出码:

    0 —— 表示成功执行。
    1 —— 如果make运行时出现任何错误,其返回1。
    2 —— 如果你使用了make的“-q”选项,并且make使得一些目标不需要更新,那么返回2。

    Make的相关参数我们会在后续章节中讲述。


    二、指定Makefile

    前面我们说过,GNU make找寻默认的Makefile的规则是在当前目录下依次找三个文件——“GNUmakefile”、“makefile”和“Makefile”。其按顺序找这三个文件,一旦找到,就开始读取这个文件并执行。

    当前,我们也可以给make命令指定一个特殊名字的Makefile。要达到这个功能,我们要使用make的“-f”或是“--file”参数 (“--makefile”参数也行)。例如,我们有个makefile的名字是“hchen.mk”,那么,我们可以这样来让make来执行这个文件:

    make –f hchen.mk

    如果在make的命令行是,你不只一次地使用了“-f”参数,那么,所有指定的makefile将会被连在一起传递给make执行。


    三、指定目标

    一般来说,make的最终目标是makefile中的第一个目标,而其它目标一般是由这个目标连带出来的。这是make的默认行为。当然,一般来 说,你的makefile中的第一个目标是由许多个目标组成,你可以指示make,让其完成你所指定的目标。要达到这一目的很简单,需在make命令后直 接跟目标的名字就可以完成(如前面提到的“make clean”形式)

    任何在makefile中的目标都可以被指定成终极目标,但是除了以“-”打头,或是包含了“=”的目标,因为有这些字符的目标,会被解析成命令 行参数或是变量。甚至没有被我们明确写出来的目标也可以成为make的终极目标,也就是说,只要make可以找到其隐含规则推导规则,那么这个隐含目标同 样可以被指定成终极目标。

    有一个make的环境变量叫“MAKECMDGOALS”,这个变量中会存放你所指定的终极目标的列表,如果在命令行上,你没有指定目标,那么,这个变量是空值。这个变量可以让你使用在一些比较特殊的情形下。比如下面的例子:

    sources = foo.c bar.c
    ifneq ( $(MAKECMDGOALS),clean)
    include $(sources:.c=.d)
    endif

    基于上面的这个例子,只要我们输入的命令不是“make clean”,那么makefile会自动包含“foo.d”和“bar.d”这两个makefile。

    使用指定终极目标的方法可以很方便地让我们编译我们的程序,例如下面这个例子:

    .PHONY: all
    all: prog1 prog2 prog3 prog4

    从这个例子中,我们可以看到,这个makefile中有四个需要编译的程序——“prog1”, “prog2”, “prog3”和 “prog4”,我们可以使用“make all”命令来编译所有的目标(如果把all置成第一个目标,那么只需执行“make”),我们也可以使用 “make prog2”来单独编译目标“prog2”。

    即然make可以指定所有makefile中的目标,那么也包括“伪目标”,于是我们可以根据这种性质来让我们的makefile根据指定的不同 的目标来完成不同的事。在Unix世界中,软件发布时,特别是GNU这种开源软件的发布时,其makefile都包含了编译、安装、打包等功能。我们可以 参照这种规则来书写我们的makefile中的目标。

    “all”
    这个伪目标是所有目标的目标,其功能一般是编译所有的目标。
    “clean”
    这个伪目标功能是删除所有被make创建的文件。
    “install”
    这个伪目标功能是安装已编译好的程序,其实就是把目标执行文件拷贝到指定的目标中去。
    “print”
    这个伪目标的功能是例出改变过的源文件。
    “tar”
    这个伪目标功能是把源程序打包备份。也就是一个tar文件。
    “dist”
    这个伪目标功能是创建一个压缩文件,一般是把tar文件压成Z文件。或是gz文件。
    “TAGS”
    这个伪目标功能是更新所有的目标,以备完整地重编译使用。
    “check”和“test”
    这两个伪目标一般用来测试makefile的流程。

    当然一个项目的makefile中也不一定要书写这样的目标,这些东西都是GNU的东西,但是我想,GNU搞出这些东西一定有其可取之处(等你的 UNIX下的程序文件一多时你就会发现这些功能很有用了),这里只不过是说明了,如果你要书写这种功能,最好使用这种名字命名你的目标,这样规范一些,规 范的好处就是——不用解释,大家都明白。而且如果你的makefile中有这些功能,一是很实用,二是可以显得你的makefile很专业(不是那种初学 者的作品)。


    四、检查规则

    有时候,我们不想让我们的makefile中的规则执行起来,我们只想检查一下我们的命令,或是执行的序列。于是我们可以使用make命令的下述参数:

    “-n”
    “--just-print”
    “--dry-run”
    “--recon”
    不执行参数,这些参数只是打印命令,不管目标是否更新,把规则和连带规则下的命令打印出来,但不执行,这些参数对于我们调试makefile很有用处。

    “-t”
    “--touch”
    这个参数的意思就是把目标文件的时间更新,但不更改目标文件。也就是说,make假装编译目标,但不是真正的编译目标,只是把目标变成已编译过的状态。

    “-q”
    “--question”
    这个参数的行为是找目标的意思,也就是说,如果目标存在,那么其什么也不会输出,当然也不会执行编译,如果目标不存在,其会打印出一条出错信息。

    “-W ;”
    “--what-if=;”
    “--assume-new=;”
    “--new-file=;”
    这个参数需要指定一个文件。一般是是源文件(或依赖文件),Make会根据规则推导来运行依赖于这个文件的命令,一般来说,可以和“-n”参数一同使用,来查看这个依赖文件所发生的规则命令。

    另外一个很有意思的用法是结合“-p”和“-v”来输出makefile被执行时的信息(这个将在后面讲述)。


    五、make的参数

    下面列举了所有GNU make 3.80版的参数定义。其它版本和产商的make大同小异,不过其它产商的make的具体参数还是请参考各自的产品文档。

    “-b”
    “-m”
    这两个参数的作用是忽略和其它版本make的兼容性。

    “-B”
    “--always-make”
    认为所有的目标都需要更新(重编译)。

    “-C ;”
    “--directory=;”
    指定读取makefile的目录。如果有多个“-C”参数,make的解释是后面的路径以前面的作为相对路径,并以最后的目录作为被指定目录。如:“make –C ~hchen/test –C prog”等价于“make –C ~hchen/test/prog”。

    “—debug[=;]”
    输出make的调试信息。它有几种不同的级别可供选择,如果没有参数,那就是输出最简单的调试信息。下面是;的取值:
    a —— 也就是all,输出所有的调试信息。(会非常的多)
    b —— 也就是basic,只输出简单的调试信息。即输出不需要重编译的目标。
    v —— 也就是verbose,在b选项的级别之上。输出的信息包括哪个makefile被解析,不需要被重编译的依赖文件(或是依赖目标)等。
    i —— 也就是implicit,输出所以的隐含规则。
    j —— 也就是jobs,输出执行规则中命令的详细信息,如命令的PID、返回码等。
    m —— 也就是makefile,输出make读取makefile,更新makefile,执行makefile的信息。

    “-d”
    相当于“--debug=a”。

    “-e”
    “--environment-overrides”
    指明环境变量的值覆盖makefile中定义的变量的值。

    “-f=;”
    “--file=;”
    “--makefile=;”
    指定需要执行的makefile。

    “-h”
    “--help”
    显示帮助信息。

    “-i”
    “--ignore-errors”
    在执行时忽略所有的错误。

    “-I ;”
    “--include-dir=;”
    指定一个被包含makefile的搜索目标。可以使用多个“-I”参数来指定多个目录。

    “-j [;]”
    “--jobs[=;]”
    指同时运行命令的个数。如果没有这个参数,make运行命令时能运行多少就运行多少。如果有一个以上的“-j”参数,那么仅最后一个“-j”才是有效的。(注意这个参数在MS-DOS中是无用的)

    “-k”
    “--keep-going”
    出错也不停止运行。如果生成一个目标失败了,那么依赖于其上的目标就不会被执行了。

    “-l ;”
    “--load-average[=“—max-load[=;]”
    指定make运行命令的负载。

    “-n”
    “--just-print”
    “--dry-run”
    “--recon”
    仅输出执行过程中的命令序列,但并不执行。

    “-o ;”
    “--old-file=;”
    “--assume-old=;”
    不重新生成的指定的;,即使这个目标的依赖文件新于它。

    “-p”
    “--print-data-base”
    输出makefile中的所有数据,包括所有的规则和变量。这个参数会让一个简单的makefile都会输出一堆信息。如果你只是想输出信息而不 想执行makefile,你可以使用“make -qp”命令。如果你想查看执行makefile前的预设变量和规则,你可以使用 “make –p –f /dev/null”。这个参数输出的信息会包含着你的makefile文件的文件名和行号,所以,用这个参数来调试你的 makefile会是很有用的,特别是当你的环境变量很复杂的时候。

    “-q”
    “--question”
    不运行命令,也不输出。仅仅是检查所指定的目标是否需要更新。如果是0则说明要更新,如果是2则说明有错误发生。

    “-r”
    “--no-builtin-rules”
    禁止make使用任何隐含规则。

    “-R”
    “--no-builtin-variabes”
    禁止make使用任何作用于变量上的隐含规则。

    “-s”
    “--silent”
    “--quiet”
    在命令运行时不输出命令的输出。

    “-S”
    “--no-keep-going”
    “--stop”
    取消“-k”选项的作用。因为有些时候,make的选项是从环境变量“MAKEFLAGS”中继承下来的。所以你可以在命令行中使用这个参数来让环境变量中的“-k”选项失效。

    “-t”
    “--touch”
    相当于UNIX的touch命令,只是把目标的修改日期变成最新的,也就是阻止生成目标的命令运行。

    “-v”
    “--version”
    输出make程序的版本、版权等关于make的信息。

    “-w”
    “--print-directory”
    输出运行makefile之前和之后的信息。这个参数对于跟踪嵌套式调用make时很有用。

    “--no-print-directory”
    禁止“-w”选项。

    “-W ;”
    “--what-if=;”
    “--new-file=;”
    “--assume-file=;”
    假定目标;需要更新,如果和“-n”选项使用,那么这个参数会输出该目标更新时的运行动作。如果没有“-n”那么就像运行UNIX的“touch”命令一样,使得;的修改时间为当前时间。

    “--warn-undefined-variables”
    只要make发现有未定义的变量,那么就输出警告信息。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:25:37

    隐含规则
    ————

    在我们使用Makefile时,有一些我们会经常使用,而且使用频率非常高的东西,比如,我们编译C/C++的源程序为中间目标文件(Unix下 是[.o]文件,Windows下是[.obj]文件)。本章讲述的就是一些在Makefile中的“隐含的”,早先约定了的,不需要我们再写出来的规 则。

    “隐含规则”也就是一种惯例,make会按照这种“惯例”心照不喧地来运行,那怕我们的Makefile中没有书写这样的规则。例如,把[.c]文件编译成[.o]文件这一规则,你根本就不用写出来,make会自动推导出这种规则,并生成我们需要的[.o]文件。

    “隐含规则”会使用一些我们系统变量,我们可以改变这些系统变量的值来定制隐含规则的运行时的参数。如系统变量“CFLAGS”可以控制编译时的编译器参数。

    我们还可以通过“模式规则”的方式写下自己的隐含规则。用“后缀规则”来定义隐含规则会有许多的限制。使用“模式规则”会更回得智能和清楚,但“后缀规则”可以用来保证我们Makefile的兼容性。
    我们了解了“隐含规则”,可以让其为我们更好的服务,也会让我们知道一些“约定俗成”了的东西,而不至于使得我们在运行Makefile时出现一 些我们觉得莫名其妙的东西。当然,任何事物都是矛盾的,水能载舟,亦可覆舟,所以,有时候“隐含规则”也会给我们造成不小的麻烦。只有了解了它,我们才能 更好地使用它。


    一、使用隐含规则

    如果要使用隐含规则生成你需要的目标,你所需要做的就是不要写出这个目标的规则。那么,make会试图去自动推导产生这个目标的规则和命令,如果 make可以自动推导生成这个目标的规则和命令,那么这个行为就是隐含规则的自动推导。当然,隐含规则是make事先约定好的一些东西。例如,我们有下面 的一个Makefile:

    foo : foo.o bar.o
    cc –o foo foo.o bar.o $(CFLAGS) $(LDFLAGS)

    我们可以注意到,这个Makefile中并没有写下如何生成foo.o和bar.o这两目标的规则和命令。因为make的“隐含规则”功能会自动为我们自动去推导这两个目标的依赖目标和生成命令。

    make会在自己的“隐含规则”库中寻找可以用的规则,如果找到,那么就会使用。如果找不到,那么就会报错。在上面的那个例子中,make调用的 隐含规则是,把[.o]的目标的依赖文件置成[.c],并使用C的编译命令“cc –c $(CFLAGS) [.c]”来生成[.o]的目标。也就是 说,我们完全没有必要写下下面的两条规则:

    foo.o : foo.c
    cc –c foo.c $(CFLAGS)
    bar.o : bar.c
    cc –c bar.c $(CFLAGS)

    因为,这已经是“约定”好了的事了,make和我们约定好了用C编译器“cc”生成[.o]文件的规则,这就是隐含规则。

    当然,如果我们为[.o]文件书写了自己的规则,那么make就不会自动推导并调用隐含规则,它会按照我们写好的规则忠实地执行。

    还有,在make的“隐含规则库”中,每一条隐含规则都在库中有其顺序,越靠前的则是越被经常使用的,所以,这会导致我们有些时候即使我们显示地指定了目标依赖,make也不会管。如下面这条规则(没有命令):

    foo.o : foo.p

    依赖文件“foo.p”(Pascal程序的源文件)有可能变得没有意义。如果目录下存在了“foo.c”文件,那么我们的隐含规则一样会生效, 并会通过“foo.c”调用C的编译器生成foo.o文件。因为,在隐含规则中,Pascal的规则出现在C的规则之后,所以,make找到可以生成 foo.o的C的规则就不再寻找下一条规则了。如果你确实不希望任何隐含规则推导,那么,你就不要只写出“依赖规则”,而不写命令。


    二、隐含规则一览

    这里我们将讲述所有预先设置(也就是make内建)的隐含规则,如果我们不明确地写下规则,那么,make就会在这些规则中寻找所需要规则和命令。当然,我们也可以使用make的参数“-r”或“--no-builtin-rules”选项来取消所有的预设置的隐含规则。

    当然,即使是我们指定了“-r”参数,某些隐含规则还是会生效,因为有许多的隐含规则都是使用了“后缀规则”来定义的,所以,只要隐含规则中有 “后缀列表”(也就一系统定义在目标.SUFFIXES的依赖目标),那么隐含规则就会生效。默认的后缀列表是:.out, .a, .ln, .o, .c, .cc, .C, .p, .f, .F, .r, .y, .l, .s, .S, .mod, .sym, .def, .h, .info, .dvi, .tex, .texinfo, .texi, .txinfo, .w, .ch .web, .sh, .elc, .el。具体的细 节,我们会在后面讲述。

    还是先来看一看常用的隐含规则吧。

    1、编译C程序的隐含规则。
    ;.o”的目标的依赖目标会自动推导为“;.c”,并且其生成命令是“$(CC) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)”

    2、编译C++程序的隐含规则。
    ;.o”的目标的依赖目标会自动推导为“;.cc”或是“;.C”,并且其生成命令是 “$(CXX) –c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS)”。(建议使用“.cc”作为C++源文件的后缀,而不是“.C”)

    3、编译Pascal程序的隐含规则。
    ;.o”的目标的依赖目标会自动推导为“;.p”,并且其生成命令是“$(PC) –c $(PFLAGS)”。

    4、编译Fortran/Ratfor程序的隐含规则。
    ;.o”的目标的依赖目标会自动推导为“;.r”或“;.F”或“;.f”,并且其生成命令是:
    “.f” “$(FC) –c $(FFLAGS)”
    “.F” “$(FC) –c $(FFLAGS) $(CPPFLAGS)”
    “.f” “$(FC) –c $(FFLAGS) $(RFLAGS)”

    5、预处理Fortran/Ratfor程序的隐含规则。
    ;.f”的目标的依赖目标会自动推导为“;.r”或“;.F”。这个规则只是转换Ratfor或有预处理的Fortran程序到一个标准的Fortran程序。其使用的命令是:
    “.F” “$(FC) –F $(CPPFLAGS) $(FFLAGS)”
    “.r” “$(FC) –F $(FFLAGS) $(RFLAGS)”

    6、编译Modula-2程序的隐含规则。
    ;.sym”的目标的依赖目标会自动推导为“;.def”,并且其生成命令是:“$(M2C) $ (M2FLAGS) $(DEFFLAGS)”。“;” 的目标的依赖目标会自动推导为“;.mod”,并且其 生成命令是:“$(M2C) $(M2FLAGS) $(MODFLAGS)”。

    7、汇编和汇编预处理的隐含规则。
    ;.o” 的目标的依赖目标会自动推导为“;.s”,默认使用编译品“as”,并且其生成命令是:“$ (AS) $(ASFLAGS)”。“;.s” 的目标的依赖目标会自动推导为“;.S”,默认使用C预编译器 “cpp”,并且其生成命令是:“$(AS) $(ASFLAGS)”。

    8、链接Object文件的隐含规则。
    ;”目标依赖于“;.o”,通过运行C的编译器来运行链接程序生成(一般是“ld”),其生成命令是: “$(CC) $(LDFLAGS) ;.o $(LOADLIBES) $(LDLIBS)”。这个规则对于只有一个源文件的工程有 效,同时也对多个Object文件(由不同的源文件生成)的也有效。例如如下规则:

    x : y.o z.o

    并且“x.c”、“y.c”和“z.c”都存在时,隐含规则将执行如下命令:

    cc -c x.c -o x.o
    cc -c y.c -o y.o
    cc -c z.c -o z.o
    cc x.o y.o z.o -o x
    rm -f x.o
    rm -f y.o
    rm -f z.o

    如果没有一个源文件(如上例中的x.c)和你的目标名字(如上例中的x)相关联,那么,你最好写出自己的生成规则,不然,隐含规则会报错的。

    9、Yacc C程序时的隐含规则。
    ;.c”的依赖文件被自动推导为“n.y”(Yacc生成的文件),其生成命令是:“$(YACC) $(YFALGS)”。(“Yacc”是一个语法分析器,关于其细节请查看相关资料)

    10、Lex C程序时的隐含规则。
    ;.c”的依赖文件被自动推导为“n.l”(Lex生成的文件),其生成命令是:“$(LEX) $(LFALGS)”。(关于“Lex”的细节请查看相关资料)

    11、Lex Ratfor程序时的隐含规则。
    ;.r”的依赖文件被自动推导为“n.l”(Lex生成的文件),其生成命令是:“$(LEX) $(LFALGS)”。

    12、从C程序、Yacc文件或Lex文件创建Lint库的隐含规则。
    ;.ln” (lint生成的文件)的依赖文件被自动推导为“n.c”,其生成命令是:“$(LINT) $(LINTFALGS) $(CPPFLAGS) -i”。对于“;.y”和“;.l”也是同样的规则。


    三、隐含规则使用的变量

    在隐含规则中的命令中,基本上都是使用了一些预先设置的变量。你可以在你的makefile中改变这些变量的值,或是在make的命令行中传入这 些值,或是在你的环境变量中设置这些值,无论怎么样,只要设置了这些特定的变量,那么其就会对隐含规则起作用。当然,你也可以利用make的“-R”或 “--no–builtin-variables”参数来取消你所定义的变量对隐含规则的作用。

    例如,第一条隐含规则——编译C程序的隐含规则的命令是“$(CC) –c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS)”。Make默认的编译 命令是“cc”,如果你把变量“$(CC)”重定义成“gcc”,把变量“$(CFLAGS)”重定义成“-g”,那么,隐含规则中的命令全部会以 “gcc –c -g $(CPPFLAGS)”的样子来执行了。

    我们可以把隐含规则中使用的变量分成两种:一种是命令相关的,如“CC”;一种是参数相的关,如“CFLAGS”。下面是所有隐含规则中会用到的变量:

    1、关于命令的变量。

    AR
    函数库打包程序。默认命令是“ar”。
    AS
    汇编语言编译程序。默认命令是“as”。
    CC
    C语言编译程序。默认命令是“cc”。
    CXX
    C++语言编译程序。默认命令是“g++”。
    CO
    从 RCS文件中扩展文件程序。默认命令是“co”。
    CPP
    C程序的预处理器(输出是标准输出设备)。默认命令是“$(CC) –E”。
    FC
    Fortran 和 Ratfor 的编译器和预处理程序。默认命令是“f77”。
    GET
    从SCCS文件中扩展文件的程序。默认命令是“get”。
    LEX
    Lex方法分析器程序(针对于C或Ratfor)。默认命令是“lex”。
    PC
    Pascal语言编译程序。默认命令是“pc”。
    YACC
    Yacc文法分析器(针对于C程序)。默认命令是“yacc”。
    YACCR
    Yacc文法分析器(针对于Ratfor程序)。默认命令是“yacc –r”。
    MAKEINFO
    转换Texinfo源文件(.texi)到Info文件程序。默认命令是“makeinfo”。
    TEX
    从TeX源文件创建TeX DVI文件的程序。默认命令是“tex”。
    TEXI2DVI
    从Texinfo源文件创建军TeX DVI 文件的程序。默认命令是“texi2dvi”。
    WEAVE
    转换Web到TeX的程序。默认命令是“weave”。
    CWEAVE
    转换C Web 到 TeX的程序。默认命令是“cweave”。
    TANGLE
    转换Web到Pascal语言的程序。默认命令是“tangle”。
    CTANGLE
    转换C Web 到 C。默认命令是“ctangle”。
    RM
    删除文件命令。默认命令是“rm –f”。

    2、关于命令参数的变量

    下面的这些变量都是相关上面的命令的参数。如果没有指明其默认值,那么其默认值都是空。

    ARFLAGS
    函数库打包程序AR命令的参数。默认值是“rv”。
    ASFLAGS
    汇编语言编译器参数。(当明显地调用“.s”或“.S”文件时)。
    CFLAGS
    C语言编译器参数。
    CXXFLAGS
    C++语言编译器参数。
    COFLAGS
    RCS命令参数。
    CPPFLAGS
    C预处理器参数。( C 和 Fortran 编译器也会用到)。
    FFLAGS
    Fortran语言编译器参数。
    GFLAGS
    SCCS “get”程序参数。
    LDFLAGS
    链接器参数。(如:“ld”)
    LFLAGS
    Lex文法分析器参数。
    PFLAGS
    Pascal语言编译器参数。
    RFLAGS
    Ratfor 程序的Fortran 编译器参数。
    YFLAGS
    Yacc文法分析器参数。


    四、隐含规则链

    有些时候,一个目标可能被一系列的隐含规则所作用。例如,一个[.o]的文件生成,可能会是先被Yacc的[.y]文件先成[.c],然后再被C的编译器生成。我们把这一系列的隐含规则叫做“隐含规则链”。

    在上面的例子中,如果文件[.c]存在,那么就直接调用C的编译器的隐含规则,如果没有[.c]文件,但有一个[.y]文件,那么Yacc的隐含规则会被调用,生成[.c]文件,然后,再调用C编译的隐含规则最终由[.c]生成[.o]文件,达到目标。

    我们把这种[.c]的文件(或是目标),叫做中间目标。不管怎么样,make会努力自动推导生成目标的一切方法,不管中间目标有多少,其都会执着 地把所有的隐含规则和你书写的规则全部合起来分析,努力达到目标,所以,有些时候,可能会让你觉得奇怪,怎么我的目标会这样生成?怎么我的 makefile发疯了?

    在默认情况下,对于中间目标,它和一般的目标有两个地方所不同:第一个不同是除非中间的目标不存在,才会引发中间规则。第二个不同的是,只要目标成功产生,那么,产生最终目标过程中,所产生的中间目标文件会被以“rm -f”删除。

    通常,一个被makefile指定成目标或是依赖目标的文件不能被当作中介。然而,你可以明显地说明一个文件或是目标是中介目标,你可以使用伪目标“.INTERMEDIATE”来强制声明。(如:.INTERMEDIATE : mid )

    你也可以阻止make自动删除中间目标,要做到这一点,你可以使用伪目标“.SECONDARY”来强制声明(如:.SECONDARY : sec)。你还可以把你的目标,以模式的方式来指定(如:%.o)成伪目标“.PRECIOUS”的依赖目标,以保存被隐含规则所生成的中间文件。

    在“隐含规则链”中,禁止同一个目标出现两次或两次以上,这样一来,就可防止在make自动推导时出现无限递归的情况。

    Make会优化一些特殊的隐含规则,而不生成中间文件。如,从文件“foo.c”生成目标程序“foo”,按道理,make会编译生成中间文件 “foo.o”,然后链接成“foo”,但在实际情况下,这一动作可以被一条“cc”的命令完成(cc –o foo foo.c),于是优化过的规则就 不会生成中间文件。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:26:11

    五、定义模式规则

    你可以使用模式规则来定义一个隐含规则。一个模式规则就好像一个一般的规则,只是在规则中,目标的定义需要有"%"字符。"%"的意思是表示一个或多个任意字符。在依赖目标中同样可以使用"%",只是依赖目标中的"%"的取值,取决于其目标。

    有一点需要注意的是,"%"的展开发生在变量和函数的展开之后,变量和函数的展开发生在make载入Makefile时,而模式规则中的"%"则发生在运行时。


    1、模式规则介绍

    模式规则中,至少在规则的目标定义中要包含"%",否则,就是一般的规则。目标中的"%"定义表示对文件名的匹配,"%"表示长度任意的非空字符 串。例如:"%.c"表示以".c"结尾的文件名(文件名的长度至少为3),而"s.%.c"则表示以"s."开头,".c"结尾的文件名(文件名的长度 至少为5)。

    如果"%"定义在目标中,那么,目标中的"%"的值决定了依赖目标中的"%"的值,也就是说,目标中的模式的"%"决定了依赖目标中"%"的样子。例如有一个模式规则如下:

    %.o : %.c ; ;

    其含义是,指出了怎么从所有的[.c]文件生成相应的[.o]文件的规则。如果要生成的目标是"a.o b.o",那么"%c"就是"a.c b.c"。

    一旦依赖目标中的"%"模式被确定,那么,make会被要求去匹配当前目录下所有的文件名,一旦找到,make就会规则下的命令,所以,在模式规 则中,目标可能会是多个的,如果有模式匹配出多个目标,make就会产生所有的模式目标,此时,make关心的是依赖的文件名和生成目标的命令这两件事。


    2、模式规则示例

    下面这个例子表示了,把所有的[.c]文件都编译成[.o]文件.

    %.o : %.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) $< -o $@

    其中,"$@"表示所有的目标的挨个值,"$<"表示了所有依赖目标的挨个值。这些奇怪的变量我们叫"自动化变量",后面会详细讲述。

    下面的这个例子中有两个目标是模式的:

    %.tab.c %.tab.h: %.y
    bison -d $<

    这条规则告诉make把所有的[.y]文件都以"bison -d ;.y"执行,然后生成";. tab.c"和";.tab.h"文件。(其中,";"表示一个任意字符串)。如果我们的执行程序"foo"依赖于 文件"parse.tab.o"和"scan.o",并且文件"scan.o"依赖于文件"parse.tab.h",如果"parse.y"文件被更新 了,那么根据上述的规则,"bison -d parse.y"就会被执行一次,于是,"parse.tab.o"和"scan.o"的依赖文件就齐了。 (假设,"parse.tab.o"由"parse.tab.c"生成,和"scan.o"由"scan.c"生成,而"foo"由 "parse.tab.o"和"scan.o"链接生成,而且foo和其[.o]文件的依赖关系也写好,那么,所有的目标都会得到满足)


    3、自动化变量

    在上述的模式规则中,目标和依赖文件都是一系例的文件,那么我们如何书写一个命令来完成从不同的依赖文件生成相应的目标?因为在每一次的对模式规则的解析时,都会是不同的目标和依赖文件。

    自动化变量就是完成这个功能的。在前面,我们已经对自动化变量有所提涉,相信你看到这里已对它有一个感性认识了。所谓自动化变量,就是这种变量会把模式中所定义的一系列的文件自动地挨个取出,直至所有的符合模式的文件都取完了。这种自动化变量只应出现在规则的命令中。

    下面是所有的自动化变量及其说明:

    $@
    表示规则中的目标文件集。在模式规则中,如果有多个目标,那么,"$@"就是匹配于目标中模式定义的集合。

    $%
    仅当目标是函数库文件中,表示规则中的目标成员名。例如,如果一个目标是"foo.a(bar.o)",那么,"$%"就是 "bar.o","$@"就是"foo.a"。如果目标不是函数库文件(Unix下是[.a],Windows下是[.lib]),那么,其值为空。

    $<
    依赖目标中的第一个目标名字。如果依赖目标是以模式(即"%")定义的,那么"$<"将是符合模式的一系列的文件集。注意,其是一个一个取出来的。

    $?
    所有比目标新的依赖目标的集合。以空格分隔。

    $^
    所有的依赖目标的集合。以空格分隔。如果在依赖目标中有多个重复的,那个这个变量会去除重复的依赖目标,只保留一份。

    $+
    这个变量很像"$^",也是所有依赖目标的集合。只是它不去除重复的依赖目标。

    $*
    这个变量表示目标模式中"%"及其之前的部分。如果目标是"dir/a.foo.b",并且目标的模式是"a.%.b",那么,"$*"的 值就是"dir/a.foo"。这个变量对于构造有关联的文件名是比较有较。如果目标中没有模式的定义,那么"$*"也就不能被推导出,但是,如果目标文 件的后缀是make所识别的,那么"$*"就是除了后缀的那一部分。例如:如果目标是"foo.c",因为".c"是make所能识别的后缀名,所以," $*"的值就是"foo"。这个特性是GNU make的,很有可能不兼容于其它版本的make,所以,你应该尽量避免使用"$*",除非是在隐含规则或 是静态模式中。如果目标中的后缀是make所不能识别的,那么"$*"就是空值。

    当你希望只对更新过的依赖文件进行操作时,"$?"在显式规则中很有用,例如,假设有一个函数库文件叫"lib",其由其它几个object文件更新。那么把object文件打包的比较有效率的Makefile规则是:

    lib : foo.o bar.o lose.o win.o
    ar r lib $?

    在上述所列出来的自动量变量中。四个变量($@、$<、$%、$*)在扩展时只会有一个文件,而另三个的值是一个文件列表。这七个自动化变 量还可以取得文件的目录名或是在当前目录下的符合模式的文件名,只需要搭配上"D"或"F"字样。这是GNU make中老版本的特性,在新版本中,我们 使用函数"dir"或"notdir"就可以做到了。"D"的含义就是Directory,就是目录,"F"的含义就是File,就是文件。

    下面是对于上面的七个变量分别加上"D"或是"F"的含义:

    $(@D)
    表示"$@"的目录部分(不以斜杠作为结尾),如果"$@"值是"dir/foo.o",那么"$(@D)"就是"dir",而如果"$@"中没有包含斜杠的话,其值就是"."(当前目录)。

    $(@F)
    表示"$@"的文件部分,如果"$@"值是"dir/foo.o",那么"$(@F)"就是"foo.o","$(@F)"相当于函数"$(notdir $@)"。

    "$(*D)"
    "$(*F)"
    和上面所述的同理,也是取文件的目录部分和文件部分。对于上面的那个例子,"$(*D)"返回"dir",而"$(*F)"返回"foo"

    "$(%D)"
    "$(%F)"
    分别表示了函数包文件成员的目录部分和文件部分。这对于形同"archive(member)"形式的目标中的"member"中包含了不同的目录很有用。

    "$("$( 分别表示依赖文件的目录部分和文件部分。

    "$(^D)"
    "$(^F)"
    分别表示所有依赖文件的目录部分和文件部分。(无相同的)

    "$(+D)"
    "$(+F)"
    分别表示所有依赖文件的目录部分和文件部分。(可以有相同的)

    "$(?D)"
    "$(?F)"
    分别表示被更新的依赖文件的目录部分和文件部分。

    最后想提醒一下的是,对于"$<",为了避免产生不必要的麻烦,我们最好给$后面的那个特定字符都加上圆括号,比如,"$(<)"就要比"$<"要好一些。

    还得要注意的是,这些变量只使用在规则的命令中,而且一般都是"显式规则"和"静态模式规则"(参见前面"书写规则"一章)。其在隐含规则中并没有意义。

    4、模式的匹配

    一般来说,一个目标的模式有一个有前缀或是后缀的"%",或是没有前后缀,直接就是一个"%"。因为"%"代表一个或多个字符,所以在定义好了的 模式中,我们把"%"所匹配的内容叫做"茎",例如"%.c"所匹配的文件"test.c"中"test"就是"茎"。因为在目标和依赖目标中同时有"% "时,依赖目标的"茎"会传给目标,当做目标中的"茎"。

    当一个模式匹配包含有斜杠(实际也不经常包含)的文件时,那么在进行模式匹配时,目录部分会首先被移开,然后进行匹配,成功后,再把目录加回去。 在进行"茎"的传递时,我们需要知道这个步骤。例如有一个模式"e%t",文件"src/eat"匹配于该模式,于是"src/a"就是其"茎",如果这 个模式定义在依赖目标中,而被依赖于这个模式的目标中又有个模式"c%r",那么,目标就是"src/car"。("茎"被传递)


    5、重载内建隐含规则

    你可以重载内建的隐含规则(或是定义一个全新的),例如你可以重新构造和内建隐含规则不同的命令,如:

    %.o : %.c
    $(CC) -c $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -D$(date)

    你可以取消内建的隐含规则,只要不在后面写命令就行。如:

    %.o : %.s

    同样,你也可以重新定义一个全新的隐含规则,其在隐含规则中的位置取决于你在哪里写下这个规则。朝前的位置就靠前。


    六、老式风格的"后缀规则"

    后缀规则是一个比较老式的定义隐含规则的方法。后缀规则会被模式规则逐步地取代。因为模式规则更强更清晰。为了和老版本的Makefile兼容,GNU make同样兼容于这些东西。后缀规则有两种方式:"双后缀"和"单后缀"。

    双后缀规则定义了一对后缀:目标文件的后缀和依赖目标(源文件)的后缀。如".c.o"相当于"%o : %c"。单后缀规则只定义一个后缀,也就是源文件的后缀。如".c"相当于"% : %.c"。

    后缀规则中所定义的后缀应该是make所认识的,如果一个后缀是make所认识的,那么这个规则就是单后缀规则,而如果两个连在一起的后缀都被 make所认识,那就是双后缀规则。例如:".c"和".o"都是make所知道。因而,如果你定义了一个规则是".c.o"那么其就是双后缀规则,意义 就是".c"是源文件的后缀,".o"是目标文件的后缀。如下示例:

    .c.o:
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o $@ $<

    后缀规则不允许任何的依赖文件,如果有依赖文件的话,那就不是后缀规则,那些后缀统统被认为是文件名,如:

    .c.o: foo.h
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o $@ $<

    这个例子,就是说,文件".c.o"依赖于文件"foo.h",而不是我们想要的这样:

    %.o: %.c foo.h
    $(CC) -c $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -o $@ $<

    后缀规则中,如果没有命令,那是毫无意义的。因为他也不会移去内建的隐含规则。

    而要让make知道一些特定的后缀,我们可以使用伪目标".SUFFIXES"来定义或是删除,如:

    .SUFFIXES: .hack .win

    把后缀.hack和.win加入后缀列表中的末尾。

    .SUFFIXES: # 删除默认的后缀
    .SUFFIXES: .c .o .h # 定义自己的后缀

    先清楚默认后缀,后定义自己的后缀列表。

    make的参数"-r"或"-no-builtin-rules"也会使用得默认的后缀列表为空。而变量"SUFFIXE"被用来定义默认的后缀列表,你可以用".SUFFIXES"来改变后缀列表,但请不要改变变量"SUFFIXE"的值。


    七、隐含规则搜索算法

    比如我们有一个目标叫 T。下面是搜索目标T的规则的算法。请注意,在下面,我们没有提到后缀规则,原因是,所有的后缀规则在Makefile被 载入内存时,会被转换成模式规则。如果目标是"archive(member)"的函数库文件模式,那么这个算法会被运行两次,第一次是找目标T,如果没 有找到的话,那么进入第二次,第二次会把"member"当作T来搜索。

    1、把T的目录部分分离出来。叫D,而剩余部分叫N。(如:如果T是"src/foo.o",那么,D就是"src/",N就是"foo.o")

    2、创建所有匹配于T或是N的模式规则列表。

    3、如果在模式规则列表中有匹配所有文件的模式,如"%",那么从列表中移除其它的模式。

    4、移除列表中没有命令的规则。

    5、对于第一个在列表中的模式规则:
    1)推导其"茎"S,S应该是T或是N匹配于模式中"%"非空的部分。
    2)计算依赖文件。把依赖文件中的"%"都替换成"茎"S。如果目标模式中没有包含斜框字符,而把D加在第一个依赖文件的开头。
    3)测试是否所有的依赖文件都存在或是理当存在。(如果有一个文件被定义成另外一个规则的目标文件,或者是一个显式规则的依赖文件,那么这个文件就叫"理当存在")
    4)如果所有的依赖文件存在或是理当存在,或是就没有依赖文件。那么这条规则将被采用,退出该算法。

    6、如果经过第5步,没有模式规则被找到,那么就做更进一步的搜索。对于存在于列表中的第一个模式规则:
    1)如果规则是终止规则,那就忽略它,继续下一条模式规则。
    2)计算依赖文件。(同第5步)
    3)测试所有的依赖文件是否存在或是理当存在。
    4)对于不存在的依赖文件,递归调用这个算法查找他是否可以被隐含规则找到。
    5)如果所有的依赖文件存在或是理当存在,或是就根本没有依赖文件。那么这条规则被采用,退出该算法。

    7、如果没有隐含规则可以使用,查看".DEFAULT"规则,如果有,采用,把".DEFAULT"的命令给T使用。

    一旦规则被找到,就会执行其相当的命令,而此时,我们的自动化变量的值才会生成。


    gunguymadman 回复于:2004-09-16 12:26:44

    使用make更新函数库文件
    ———————————

    函数库文件也就是对Object文件(程序编译的中间文件)的打包文件。在Unix下,一般是由命令"ar"来完成打包工作。

    一、函数库文件的成员

    一个函数库文件由多个文件组成。你可以以如下格式指定函数库文件及其组成:

    archive(member)

    这个不是一个命令,而一个目标和依赖的定义。一般来说,这种用法基本上就是为了"ar"命令来服务的。如:

    foolib(hack.o) : hack.o
    ar cr foolib hack.o

    如果要指定多个member,那就以空格分开,如:

    foolib(hack.o kludge.o)

    其等价于:

    foolib(hack.o) foolib(kludge.o)

    你还可以使用Shell的文件通配符来定义,如:

    foolib(*.o)


    二、函数库成员的隐含规则

    当make搜索一个目标的隐含规则时,一个特殊的特性是,如果这个目标是"a(m)"形式的,其会把目标变成"(m)"。于是,如果我们的成员是 "%.o"的模式定义,并且如果我们使用"make foo.a(bar.o)"的形式调用Makefile时,隐含规则会去找"bar.o"的规则,如 果没有定义bar.o的规则,那么内建隐含规则生效,make会去找bar.c文件来生成bar.o,如果找得到的话,make执行的命令大致如下:

    cc -c bar.c -o bar.o
    ar r foo.a bar.o
    rm -f bar.o

    还有一个变量要注意的是"$%",这是专属函数库文件的自动化变量,有关其说明请参见"自动化变量"一节。


    三、函数库文件的后缀规则

    你可以使用"后缀规则"和"隐含规则"来生成函数库打包文件,如:

    .c.a:
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c $< -o $*.o
    $(AR) r $@ $*.o
    $(RM) $*.o

    其等效于:

    (%.o) : %.c
    $(CC) $(CFLAGS) $(CPPFLAGS) -c $< -o $*.o
    $(AR) r $@ $*.o
    $(RM) $*.o


    四、注意事项

    在进行函数库打包文件生成时,请小心使用make的并行机制("-j"参数)。如果多个ar命令在同一时间运行在同一个函数库打包文件上,就很有可以损坏这个函数库文件。所以,在make未来的版本中,应该提供一种机制来避免并行操作发生在函数打包文件上。

    但就目前而言,你还是应该不要尽量不要使用"-j"参数。



    后序
    ——

    终于到写结束语的时候了,以上基本上就是GNU make的Makefile的所有细节了。其它的产商的make基本上也就是这样的,无论什么样 的make,都是以文件的依赖性为基础的,其基本是都是遵循一个标准的。这篇文档中80%的技术细节都适用于任何的make,我猜测"函数"那一章的内容 可能不是其它make所支持的,而隐含规则方面,我想不同的make会有不同的实现,我没有精力来查看GNU的make和VC的nmake、BCB的 make,或是别的UNIX下的make有些什么样的差别,一是时间精力不够,二是因为我基本上都是在Unix下使用make,以前在SCO Unix和 IBM的AIX,现在在Linux、Solaris、HP-UX、AIX和Alpha下使用,Linux和Solaris下更多一点。不过,我可以肯定的 是,在Unix下的make,无论是哪种平台,几乎都使用了Richard Stallman开发的make和cc/gcc的编译器,而且,基本上都是 GNU的make(公司里所有的UNIX机器上都被装上了GNU的东西,所以,使用GNU的程序也就多了一些)。GNU的东西还是很不错的,特别是使用得 深了以后,越来越觉得GNU的软件的强大,也越来越觉得GNU的在操作系统中(主要是Unix,甚至Windows)"杀伤力"。

    对于上述所有的make的细节,我们不但可以利用make这个工具来编译我们的程序,还可以利用make来完成其它的工作,因为规则中的命令可以 是任何Shell之下的命令,所以,在Unix下,你不一定只是使用程序语言的编译器,你还可以在Makefile中书写其它的命令,如:tar、 awk、mail、sed、cvs、compress、ls、rm、yacc、rpm、ftp……等等,等等,来完成诸如"程序打包"、"程序备份"、" 制作程序安装包"、"提交代码"、"使用程序模板"、"合并文件"等等五花八门的功能,文件操作,文件管理,编程开发设计,或是其它一些异想天开的东西。 比如,以前在书写银行交易程序时,由于银行的交易程序基本一样,就见到有人书写了一些交易的通用程序模板,在该模板中把一些网络通讯、数据库操作的、业务 操作共性的东西写在一个文件中,在这些文件中用些诸如"@@@N、###N"奇怪字串标注一些位置,然后书写交易时,只需按照一种特定的规则书写特定的处 理,最后在make时,使用awk和sed,把模板中的"@@@N、###N"等字串替代成特定的程序,形成C文件,然后再编译。这个动作很像数据库的" 扩展C"语言(即在C语言中用"EXEC SQL"的样子执行SQL语句,在用cc/gcc编译之前,需要使用"扩展C"的翻译程序,如cpre,把其翻 译成标准C)。如果你在使用make时有一些更为绝妙的方法,请记得告诉我啊。

    回头看看整篇文档,不觉记起几年前刚刚开始在Unix下做开发的时候,有人问我会不会写Makefile时,我两眼发直,根本不知道在说什么。一 开始看到别人在vi中写完程序后输入"!make"时,还以为是vi的功能,后来才知道有一个Makefile在作怪,于是上网查啊查,那时又不愿意看英 文,发现就根本没有中文的文档介绍Makefile,只得看别人写的Makefile,自己瞎碰瞎搞才积累了一点知识,但在很多地方完全是知其然不知所以 然。后来开始从事UNIX下产品软件的开发,看到一个400人年,近200万行代码的大工程,发现要编译这样一个庞然大物,如果没有Makefile,那 会是多么恐怖的一样事啊。于是横下心来,狠命地读了一堆英文文档,才觉得对其掌握了。但发现目前网上对Makefile介绍的文章还是少得那么的可怜,所 以想写这样一篇文章,共享给大家,希望能对各位有所帮助。

    现在我终于写完了,看了看文件的创建时间,这篇技术文档也写了两个多月了。发现,自己知道是一回事,要写下来,跟别人讲述又是另外一回事,而且, 现在越来越没有时间专研技术细节,所以在写作时,发现在阐述一些细节问题时很难做到严谨和精练,而且对先讲什么后讲什么不是很清楚,所以,还是参考了一些 国外站点上的资料和题纲,以及一些技术书籍的语言风格,才得以完成。整篇文档的提纲是基于GNU的Makefile技术手册的提纲来书写的,并结合了自己 的工作经验,以及自己的学习历程。因为从来没有写过这么长,这么细的文档,所以一定会有很多地方存在表达问题,语言歧义或是错误。因些,我迫切地得等待各 位给我指证和建议,以及任何的反馈。

    最后,还是利用这个后序,介绍一下自己。我目前从事于所有Unix平台下的软件研发,主要是做分布式计算/网格计算方面的系统产品软件,并且我对 于下一代的计算机革命——网格计算非常地感兴趣,对于分布式计算、P2P、Web Service、J2EE技术方向也很感兴趣,同时,对于项目实施、团 队管理、项目管理也小有心得,希望同样和我战斗在“技术和管理并重”的阵线上的年轻一代,能够和我多多地交流。我的MSN是: haoel@hotmail.com(常用),QQ是:753640(不常用)。(注:请勿给我MSN的邮箱发信,由于hotmail的垃圾邮件导致我拒 收这个邮箱的所有来信)

    我欢迎任何形式的交流,无论是讨论技术还是管理,或是其它海阔天空的东西。除了政治和娱乐新闻我不关心,其它只要积极向上的东西我都欢迎!

    最最后,我还想介绍一下make程序的设计开发者。



    首当其冲的是: Richard Stallman

    开源软件的领袖和先驱,从来没有领过一天工资,从来没有使用过Windows操作系统。对于他的事迹和他的软件以及他的思想,我无需说过多的话,相信大家对这个人并不比我陌生,这是他的主页:http://www.stallman.org/ 。这里只贴上一张他的近照: