Galileo Computing < openbook > Galileo Computing - Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Einleitung
2 Die Installation
3 Erste Schritte
4 Linux als Workstation für Einsteiger
5 Der Kernel
6 Die Grundlagen aus Anwendersicht
7 Die Shell
8 Reguläre Ausdrücke
9 Konsolentools
10 Die Editoren
11 Shellskriptprogrammierung mit der bash
12 Die C-Shell
13 Benutzerverwaltung
14 Grundlegende Verwaltungsaufgaben
15 Netzwerkgrundlagen
16 Anwendersoftware für das Netzwerk
17 Netzwerkdienste
18 Mailserver unter Linux
19 LAMP
20 DNS-Server
21 Secure Shell
22 Die grafische Oberfläche
23 Window-Manager und Desktops
24 X11-Programme
25 Multimedia und Spiele
26 Prozesse und IPC
27 Bootstrap und Shutdown
28 Dateisysteme
29 Virtualisierung und Emulatoren
30 Softwareentwicklung
31 Crashkurs in C und Perl
32 Einführung in die Sicherheit
33 Netzwerksicherheit überwachen
A Lösungen zu den einzelnen Aufgaben
B Kommandoreferenz
C X11-InputDevices
D MBR
E Die Buch-DVDs
F Glossar
G Literatur
Stichwort

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Linux von Johannes Pl&ouml;tner, Steffen Wendzel
Das umfassende Handbuch
Buch: Linux

Linux
geb., mit 2 DVDs
1302 S., 39,90 Euro
Galileo Computing
ISBN 978-3-8362-1704-0
Pfeil 30 Softwareentwicklung
  Pfeil 30.1 Interpreter und Compiler
    Pfeil 30.1.1 C und C++
    Pfeil 30.1.2 Perl
    Pfeil 30.1.3 Java
    Pfeil 30.1.4 Tcl
    Pfeil 30.1.5 Was es sonst noch gibt
  Pfeil 30.2 Shared Libraries
    Pfeil 30.2.1 Vorteile der Shared Libraries
    Pfeil 30.2.2 Statisches Linken
    Pfeil 30.2.3 Die Dateien
  Pfeil 30.3 Debugging
    Pfeil 30.3.1 Vorbereitung
    Pfeil 30.3.2 Konsolenarbeit
    Pfeil 30.3.3 ddd
  Pfeil 30.4 Profiling
    Pfeil 30.4.1 Compiler-Option
    Pfeil 30.4.2 gprof verwenden
    Pfeil 30.4.3 Profiling-Daten lesen
  Pfeil 30.5 Tracing
  Pfeil 30.6 Hilfe beim Finden von Bugs
    Pfeil 30.6.1 ProPolice
    Pfeil 30.6.2 flawfinder und RATS
    Pfeil 30.6.3 Electric Fence
  Pfeil 30.7 Integrierte Entwicklungsumgebungen
  Pfeil 30.8 make
    Pfeil 30.8.1 Makefile
    Pfeil 30.8.2 Makefile-Makros
    Pfeil 30.8.3 Shellvariablen in Makefiles
    Pfeil 30.8.4 Einzelne Targets übersetzen
    Pfeil 30.8.5 Spezielle Targets
    Pfeil 30.8.6 Tipps im Umgang mit make
  Pfeil 30.9 Die GNU Autotools
  Pfeil 30.10 lex/flex und yacc/bison
    Pfeil 30.10.1 flex grundlegend anwenden
    Pfeil 30.10.2 bison/yacc grundlegend anwenden
  Pfeil 30.11 Unix-Software veröffentlichen
    Pfeil 30.11.1 Wichtige Dateien
  Pfeil 30.12 Manpages erstellen
    Pfeil 30.12.1 groff nutzen
    Pfeil 30.12.2 Die Manpage installieren
  Pfeil 30.13 Versionsmanagement
    Pfeil 30.13.1 CVS
    Pfeil 30.13.2 Subversion
  Pfeil 30.14 Wichtige Bibliotheken
    Pfeil 30.14.1 Entwicklung grafischer Oberflächen
    Pfeil 30.14.2 Weitere Bibliotheken
  Pfeil 30.15 Zusammenfassung
  Pfeil 30.16 Aufgaben


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30.8 make  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Nun kommen wir zu einem der wichtigsten und nützlichsten Tools, die einem bei der Entwicklung von Software unter Unix-Betriebssystemen zur Verfügung stehen. Dieses Tool trägt den Namen make und kümmert sich, sofern man das möchte, um den Übersetzungsvorgang eines gesamten Softwareprojekts.

Um ein beliebiges Softwareprojekt mit drei C-Quelldateien zu übersetzen und zu linken, müssten Sie beispielsweise folgende Aufrufe durchführen:

$ gcc -Wall -c file1.c
$ gcc -Wall -c file2.c
$ gcc -O2 -o prog file1.o file2.o
$ gcc -Wall -c file3.c
$ gcc -O -o prog2 file3.o

Listing 30.35  Übersetzen des imaginären Projekts

Diese Befehle bei jeder Übersetzung erneut einzugeben, ist ein großer Aufwand, der einem schnell die Lust an der Entwicklung verderben könnte. Nun werden Sie eventuell vorschlagen, doch ein simples Shellskript zu schreiben, das diese Befehle ausführt. Ja, das wäre zumindest eine komfortablere Alternative. make jedoch kann Ihnen da weitaus mehr bieten.


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30.8.1 Makefile  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Um make zu verwenden, wird zunächst im Hauptverzeichnis des Softwareprojekts eine Datei mit dem Namen Makefile erstellt. In diese Datei werden die Anweisungen eingetragen, die zur Übersetzung notwendig sind. Ruft man dann in diesem Verzeichnis make auf, so führt es die Anweisungen in der Makefile aus und übersetzt das Programm. So viel zur grundlegenden Funktionalität von make. Bis hierhin bietet make jedoch noch keinen Vorteil gegenüber einem Shellskript.

Targets und Dependencies

Eine Makefile besteht aus sogenannten Targets und Dependencies. Ein Target, also ein Übersetzungsziel, hat dabei gewisse Dependencies, also Abhängigkeiten, die vorhanden bzw. erfüllt sein müssen, damit die Übersetzung des Targets durchgeführt werden kann. Ist eine Abhängigkeit nicht erfüllt, versucht make zuerst, diese Abhängigkeit zu erfüllen. Standardmäßig wird dabei die folgende Schreibweise verwendet:

target : dependency1 ... dependencyN

Ein kleines Praxisbeispiel soll diese Schreibweise verständlich machen. Im Folgenden sehen Sie eine mögliche Makefile für den obigen Übersetzungsvorgang:

all : file1.o file2.o file3.o
gcc -O2 -o prog file1.o file2.o
gcc -O -o prog2 file3.o
file1.o : file1.c
gcc -Wall -c file1.c
file2.o : file2.c
gcc -Wall -c file2.c
file3.o : file3.c
gcc -Wall -c file3.c

Listing 30.36  Makefile

Zunächst haben wir das Target all spezifiziert. Dieser Name ist frei gewählt und kann auch anders lauten. Dort werden die beiden Programme gelinkt. Damit diese Programme jedoch gelinkt werden können, müssen die entsprechenden Objektdateien erstellt werden. Da diese in den Targets file1.o, file2.o und file3.o erstellt werden, werden von make also erst die entsprechenden Übersetzungsvorgänge durchgeführt. Damit make dies wiederum tun kann, wird im Fall von file1.o die Datei file1.c und im Fall von file2.o die Datei file2.c benötigt, weshalb wir diese als Abhängigkeiten der Targets angegeben haben.


Die Übersetzungsanweisungen für ein Target müssen unter die Zeile der Target-Angabe geschrieben und mit einem Tab eingerückt werden.


So weit, so gut. Führt man make nun aus, kann man sehen, welche Schritte unternommen werden:

$ make
gcc -Wall -c file1.c
gcc -Wall -c file2.c
gcc -Wall -c file3.c
gcc -O2 -o prog file1.o file2.o
gcc -O -o prog2 file3.o

Listing 30.37  make aufrufen

Führt man nun, ohne etwas an den Quellcodes zu verändern, make erneut aus, kommt der Zaubertrick zum Vorschein:

$ make
gcc -O2 -o prog file1.o file2.o
gcc -O -o prog2 file3.o

Listing 30.38  make ist schlau.

Da sich nichts an den Abhängigkeiten der Targets file1.o bis file3.o geändert hat, müssen diese nicht neu übersetzt werden. make kann also davon ausgehen, dass die entsprechenden Objektdateien weiterhin verwendet werden können, und muss das Programm nur linken. Verändert man nun etwas in einer der Dateien, beispielsweise in der Datei file3.c, so wird make nur die zugehörige Objektdatei neu übersetzen und den Link-Vorgang erneut durchführen. Bei großen Projekten kann dies die Übersetzungszeit um viele Minuten, manchmal sogar um Stunden verkürzen.

Anzumerken ist noch, dass make die Veränderungen von Quelldateien anhand von deren Timestamps überprüft. Diese können, wie Sie bereits wissen, mit dem Programm touch verändert werden. Eine Veränderung an der Datei file3.c kann also dadurch simuliert werden, dass man sie »toucht«.

$ touch file3.c
$ make
gcc -Wall -c file3.c
gcc -O2 -o prog file1.o file2.o
gcc -O -o prog2 file3.o

Listing 30.39  Veränderungen an einer Quelldatei durchführen

Die Sache mit dem »!«

Hinter einem Target muss nicht unbedingt ein Doppelpunkt stehen. Dieser sagt nämlich aus, dass das Target von den dahinter angegebenen Abhängigkeiten (»Dependencies«) abhängt und nur dann neu übersetzt wird, wenn sich diese Abhängigkeiten ändern.

!

Wie aber erreicht man, dass ein Taget immer übersetzt wird? Dazu kann man, sofern die BSD-Extensions unterstützt werden, den Operator ! verwenden. Um beispielsweise die Objektdatei file3.o bei jeder Übersetzung zu erzeugen, müsste man die folgende Modifizierung durchführen:

file3.o ! file3.c
gcc -Wall -c file3.c

Listing 30.40  !

Suffixregeln

make kann mit sogenannten Suffixen arbeiten. Dabei wird angegeben, welche Schritte zur Übersetzung eines Dateityps in einen anderen notwendig sind – beispielsweise bei der Übersetzung einer .c-Datei in eine .o-Datei, also eine Objektdatei.

In unserer bisherigen Makefile mussten wir für jeden Compiler-Aufruf die entsprechenden Parameter etc. übergeben. Nun kann man sich dank Suffixregeln diese Arbeit sparen. Dazu definiert man zunächst die allgemeine Suffixregel in der folgenden Form:

.<Ausgangsdatei-Endung>.<Zieldatei-Endung>:
Anweisung1
Anweisung2
...
AnweisungN

Listing 30.41  Aufbau einer Suffixregel

Für die Übersetzung unserer C-Dateien in Objektdateien wäre beispielsweise folgende Suffixregel angebracht:

.c.o:
gcc -c -Wall $<

Listing 30.42  Die Suffixregel .c.o

Dabei ist $< eine make-interne Variable, die für die aktuelle Quelldatei steht.

Nachdem nun diese Suffixregel erstellt wurde, können wir die Makefile viel kompakter gestalten und müssen für die Übersetzung von .c- in .o-Dateien nur noch Target und Ziel angeben. Die neue Makefile würde dann so aussehen:

.c.o :
gcc -c -Wall $<
all : file1.o file2.o file3.o
gcc -O2 -o prog file1.o file2.o
gcc -O -o prog2 file3.o
file1.o : file1.c
file2.o : file2.c
file3.o : file3.c

Listing 30.43  Makefile mit Suffixregel


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30.8.2 Makefile-Makros  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Innerhalb einer Makefile können sogenannte Makros erstellt werden. Diese haben grundlegend erst einmal die Funktionalität einer Variablen in der Shell. Einem Makro wird ein Wert zugewiesen, und dieser kann später, etwa bei der Übersetzung, über den Makronamen verwendet werden. Die Zuweisung eines Werts erfolgt wie in der Shell mit dem Gleichheitsoperator (=).

Man verwendet Makros besonders häufig bei Compiler-Optionen. So könnten wir für unsere Makefile beispielsweise das Makro CFLAGS definieren:

CFLAGS=-c -Wall

Listing 30.44  CFLAGS

Angesprochen werden Variablen in der Form $(NAME), also etwa als $(CFLAGS).

Möchte man nun manchmal eine Debugging-Option hinzufügen, aber darauf auch manchmal verzichten, so kann man beispielsweise jedes Mal die Compiler-Option -DDEBUG oder -g hinzufügen. Leichter noch ist es, immer eine Zeile für diese Einstellung zu verwenden, die diese Option zu den restlichen Compiler-Optionen hinzufügt, wenn sie nicht auskommentiert ist. Um einen Wert auf diese Weise an ein Makro anzuhängen, verwenden Sie den Operator +=:

CFLAGS+=-DDEBUG
#CFLAGS+=-g

Listing 30.45  +=


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30.8.3 Shellvariablen in Makefiles  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Nicht nur Makros können angesprochen werden: Auch auf Shellvariablen können Sie zugreifen. Die entsprechende Syntax lautet jedoch nicht $(NAME), sondern $(NAME)$. Beachten Sie, dass diese Variablen von der Shell exportiert sein müssen.


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30.8.4 Einzelne Targets übersetzen  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Sie können auch einzelne Targets gezielt übersetzen. Übergeben Sie hierzu make nur den Namen des jeweiligen Targets bzw. die Namen der jeweiligen Targets. Auch hierbei werden automatisch die entsprechenden Abhängigkeiten übersetzt.

$ make file2.o

Listing 30.46  Das Target file2.o übersetzen


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30.8.5 Spezielle Targets  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Für make gibt es üblicherweise einige spezielle Targets, die fast jeder Entwickler in seine Makefile aufnimmt. Dazu zählen das Target clean und das Target install.

clean

Mit dem clean-Target werden die erzeugten Dateien nach einem Kompiliervorgang wieder gelöscht. Dies schafft saubere Entwicklungsverzeichnisse und Plattenplatz. Ein clean-Target könnte beispielsweise so aufgebaut sein:

clean :
rm -f *.o
rm -f prog prog2
rm -f *.core

Listing 30.47  clean-Target

install

Das install-Target hingegen wird üblicherweise zur automatischen Installation des Programms und seiner (Konfigurations-)Dateien im Dateisystem verwendet. Ein typisches install-Target sieht etwa wie das folgende aus, das dem Xyria:DNSd-Server entnommen und für dieses Buch etwas vereinfacht wurde:

install :
if [ ! -d /etc/xyria ]; then \
mkdir /etc/xyria; chmod 0755 /etc/xyria; fi
if [ ! -d /etc/xyria/zones ]; then \
mkdir /etc/xyria/zones; \
chmod 0755 /etc/xyria/zones; fi
cp dnsd.conf /etc/xyria/; chmod 0644 /etc/xyria/*
cp dnsd xydnsdbcreate /usr/local/sbin/

Listing 30.48  install-Target


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30.8.6 Tipps im Umgang mit make  topZur vorigen Überschrift

Zum Schluss dieses Abschnitts möchten wir Sie noch auf einige wissenswerte Aspekte im Umgang mit make hinweisen.

@

Normalerweise gibt make alle Befehle aus, die für ein Target ausgeführt werden. Setzt man vor einen Befehl jedoch das @-Zeichen, wird dieser Befehl zwar ausgeführt, aber nicht selbst ausgegeben. Dies heißt jedoch nicht, dass die Ausgabe eines Befehls unterdrückt wird. Dies lässt sich, wie Sie bereits wissen, mit >/dev/null bewerkstelligen.

-f

Bei einigen Softwareprojekten heißen die Dateien, die make verwenden soll, nicht Makefile, sondern beispielsweise Makefile.bsd-wrapper oder Makefile.bsd. Da make im Normalfall nur nach der Datei Makefile sucht, müssen anderslautende Dateinamen über den Parameter -f angegeben werden.

make -f Makefile.bsd

include

Zudem ist es oftmals (besonders bei großen Projekten mit Subprojekten) sehr hilfreich, wenn Makefiles ineinander eingebunden werden können. Projekte wie das Betriebssystem OpenBSD haben dafür in jedem Quellverzeichnis nur eine minimale Makefile, die eine globalere Makefile einbindet, in dann beispielsweise die Suffixregeln festgelegt sind.

include ../Makefile.inc

Listing 30.49  Einbinden einer Makefile



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