scons_script_how_to.txt

   1 == How to write IoTivity build script ==
   2
   3 IoTivity projects are built with Scons. Scons is a cross-platform build tool,
   4 it's quite similar to 'make'. 'SConstruct' is the entrance of scons build, it's
   5 equivalent to 'Makefile' to 'make'.
   6
   7 This document only a brief reference. Detail about how to write scons script,
   8 please refer to:
   9         http://www.scons.org/doc/production/HTML/scons-user.html#
  10
  11 == Background: How to control source code compiling ==
  12
  13 Environment is a base conception of Scons. An environment is a collection of
  14 values that can affect how a program is built.
  15
  16 e.g. There is a C file named hello.c, enter the following into a file named
  17 SConstruct:
  18         env = Environment()
  19         env.Program('H', 'hello.c')
  20
  21 When run Scons in console, following will be executed:
  22 cc -o hello.o -c hello.c
  23 cc -o H hello.o
  24
  25 If you would like keep debug information in the binary, '-g' flag should be added
  26 when build the source code. To do this, append a C compiler flags as following:
  27         env = Environment()
  28         env.AppendUnique(CFLAGS = ['-g'])
  29         env.Program('H', 'hello.c')
  30
  31 When run Scons, following will be executed:
  32 cc -o hello.o -c -g hello.c
  33 cc -o H hello.o
  34
  35 In above example, 'CFLAGS' is changed. Following list the frequently used keys:
  36
  37 CFLAGS: General options that are passed to the C compiler
  38 CCFLAGS: General options that are passed to the C & C++ compiler
  39 CXXFLAGS: General options that are passed to the C++ compiler
  40 CPPPATH: The directories that the preprocessor will search for include headers.
  41 CPPDEFINES: Platform independent specification of C preprocessor definitions.
  42
  43 Note: CPPPATH and CPPDEFINES is common for all compiler. But others are
  44 compiler specific, when change the key value, it may requried to specify the
  45 target platform(actually the compiler).
  46
  47 e.g.
  48         env.AppendUnique(CPPPATH = ['.', 'include'])
  49         env.AppendUnique(CPPDEFINES = ['NDEBUG', 'VER_TEST'])
  50 Above two lines are fine for all target platform. but below line:
  51         env.AppenUnique(CXXFLAGS = ['-g'])
  52 is only fine for gcc compiler, as '-g' is a gcc flag, other compiler may don't
  53 understand it. so it may should be:
  54         if target_os not in ['windows', 'winrt']:
  55                 env.AppenUnique(CXXFLAGS = ['-g'])
  56
  57 Still take the hello.c as example. Assume hello.h is in ./include/ directory,
  58 #include "hello.h"
  59 int main(int argc, char** argv)
  60 {
  61 #ifdef LANG_FR
  62     printf("Bonjour\n");
  63 #else
  64         printf("Hello\n");
  65 #endif
  66 }
  67
  68 The Scons configure file should as following:
  69         env = Environment()
  70         env.AppendUnique(CFLAGS = ['-g'])
  71         env.AppendUnique(CPPPATH = ['include'])
  72         env.AppendUnique(CPPDEFINES = ['LANG_FR'])
  73         env.Program('H', 'hello.c')
  74
  75 When run Scons, following will be executed:
  76 cc -o hello.o -c -g -Iinclude -DLANG_FR hello.c
  77 cc -o H hello.o
  78
  79 === Get extra information ===
  80
  81 In above example, 'target_os' is used. How to get it?
  82
  83 User can build IoTivity project on Linux / Windows / MAC OSX for various
  84 targets(Linux, Tizen, Android, Arduino, Windows, MAC OSX, IOS ...). Most
  85 platform specific configures have been done in the common scripts which are in
  86 build_common. The common scripts prepare an environment named 'env' with
  87 target platform specific configuration.
  88
  89 When write IoTivity project build script, you can get this environment as
  90 following:
  91         Import('env')
  92
  93 You can use 'env' directly after import it(it isn't recommended). You can also
  94 clone a new environment and update its keys(recommended).
  95
  96         new_env1 = Clone('env')
  97         new_env2 = Clone('env')
  98         new_env1.AppendUnqiue(xxx = [...])
  99         new_env2.AppendUnqiue(xxx = [...])
 100
 101 The 'env' environment contains platform specific configuration, besides, there is
 102 some common information. You can get the information with following line:
 103         env.get('XXX')
 104 or
 105         env['XXX']
 106
 107 XXX is the information name, below are the extra information added by IoTivity
 108 common scrirpts:
 109 BUILD_DIR: the path of the build directory, all output are in this directory
 110 SRC_DIR: the path of the top directory of the source code
 111 RELEASE: build type, boolean. True - release build, False - debug build
 112 TARGET_OS: the name of the target OS. The possible value depends on the host
 113         platform. Bellow is the list of host and possible target OS. (darwin means
 114         MAC OSX)
 115                 linux: linux / android / arduino / tizen (means on Linux, you can build the
 116                         project for Linux/Android/Arduino/Tizen)
 117                 windows: windows / winrt / android / arduino
 118                 darwin: darwin / ios / android / arduino
 119
 120 TARGET_ARCH: the target CPU arch. Its possible value depends on the target OS.
 121         Bellow list the target OS and allowed CPU architecture.
 122                 linux: x86 / x86_64 / arm / arm64 (means if the target OS is Linux, the CPU
 123                         arch can be x86/x86_64/arm/arm64)
 124                 android: x86 / x86_64 / armeabi / armeabi-v7a / armeabi-v7a-hard / arm64-v8a
 125                 windows: x86 / amd64 / arm
 126                 winrt: arm
 127                 darwin: i386 / x86_64
 128                 ios: i386 / x86_64 / armv7 / armv7s / arm64,
 129                 arduino: avr / arm
 130
 131 === Extra functions ===
 132
 133 For convenience, in the common scripts, some extra functions are added.
 134
 135 PrintTargets(): print all target names in the help information.
 136 AppendTarget(name, target = None): add a target name into targets list, when use
 137         PrintTargets, the target name will be print
 138 # @param name - the name of the target(s)(user defined name)
 139 # @param target - Final binary, file(s) etc genereted after build.
 140
 141 InstallTarget(files, name): it takes the same action as AppendTarget, besides,
 142         it installs the 'files' to BUILD_DIR.
 143
 144 Following functions are only for Arduino:
 145 ImportLib(lib): Arduino IDE includes many libraries. By default, no library is
 146 compiled. If your project use some libraries, you can import the library by
 147 this function. 'lib' is the name of the library to import. The 'include' path
 148 will be auto added to the environment and the library will be built and linked
 149 into the final binary.
 150
 151 CreateBin(bin, src): For Arduino, after build the program, it's required to
 152 be converted into specific format (e.g .hex). This function will genearate the
 153 required .hex (and .eep if target arch is avr) file from 'bin'.
 154
 155 UploadHelp(): For different board, the upload command line is different, this
 156 function print the recommended upload command line. You can see the recommended
 157 upload command line in the help information(the output of command "scons
 158 [options] -h")
 159 Functions for external library management:
 160 PrepareLib(libname, lib = None, path = None, script = None): Check whether a
 161 library exists, if not, notify user to install it or try to download the source
 162 code and build it
 163 # @param libname - the name of the library try to prepare
 164 # @param lib - the lib(.so, .a etc) to check (a library may include more then
 165 #      one lib, e.g. boost, includes boost_thread, boost_system ...
 166 # @param path - the path of the library building script, if it's not set,
 167 #                       by default, it's <src_dir>/extlibs/<libname>/
 168 # @param script - the building script, by default, it's 'SConscript'
 169
 170 Download(target, url): Download source code from URL 'url' and save as 'target'.
 171 # @param target - the name of the source code package to be saved as
 172 # @param url - the URL from which to download the source code
 173
 174 Configure(cwd, cmd): Run configure command(such as: boostrap, configure etc.
 175 usually it's done before build a library)
 176 # @param cwd - the work directory, full path or relative path to the directory
 177                 where the library build script in
 178 # @param cmd - the command to run, can be a script or system command
 179
 180 Install_head_file(file): Install header file(s) to <src_dir>/deps/<target_os>/include
 181 # @param file - the head file(s) to install
 182
 183 Install_lib(lib): Install library binaries to <src_dir>/deps/<target_os>/lib/<arch>
 184 # @param lib - the library binary(.so, .a etc) to install
 185
 186 ==== Scripts Hierarchy ====
 187
 188 Scons provides a function 'SConscript(scripts, [exports, variant_dir, duplicate])'
 189 It tells scons to execute one or more subsidiary configuration files(A script,
 190 usually named SConscript). Take below project hierarchy as example to show how
 191 to organize the scripts.
 192
 193                 prj
 194                 |-------prj_1
 195                 |               |--------sub_prj_11
 196                 |               |--------sub_prj_..
 197                 |               |--------sub_prj_1n
 198                 |-------prj_2
 199                 |
 200                 | ... ...
 201                 |
 202                 |-------prj_n
 203
 204 As above project hierarchy, in 'SConstruct' file in the 'prj' directory, there
 205 should include some lines like these:
 206
 207 #Please change this part according to the organization of your projects.
 208 #Note: To make the output is in build_dir, the path of the scripts should
 209 #be relevant to build_dir
 210 SConscript(build_dir + 'prj_1/SConscript')
 211 SConscript(build_dir + 'prj_2/SConscript')
 212 ... ...
 213 SConscript(build_dir + 'prj_n/SConscript')
 214
 215
 216 It's the same, in the 'prj_1/SConscript', there should include lines like
 217 these:
 218 SConscript('sub_prj_11/SConscript')
 219 ... ...
 220 SConscript('sub_prj_1n/SConscript')
 221
 222 The path is relevant to 'prj_1/SConscript'. You can also use the full path
 223 (build_dir + 'prj_1/sub_prj_1x/SConscript'), but it's not recommended.
 224
 225 Above just to show a recommended way to manage subsidiary scripts. You don't
 226 need restrictly follow it.
 227
 228 ==== The content of a typical script ====
 229
 230 After run the scripts in build_common (usally it's done at the beginning of
 231 SConstruct), an global environment 'env' is exported, 'env' has include the
 232 default configuration of the target OS and arch. 'env' is used in all projects,
 233 should avoid to change its keys. To avoid change 'env', usually clone 'env' and
 234 update it accroding to the requirement of current sub project. Then specify the
 235 target(usually binary) to build.
 236
 237 Below is an example:
 238         # import the global enviroment 'env'
 239         Import('env')
 240
 241         # Clone a new enviroment from 'env'
 242         new_env = env.Clone()
 243
 244         # Update the new enviroment, usally include add header file paths,
 245         # library path, libs to link and other compiler flags. This part is
 246         # optional.
 247         new_env.AppeneUnique(xxx = [ .... ])
 248
 249         # Specify the target(application, library, object or others) to build
 250         ts = new_env.Program('progam_name', [source_list])
 251
 252         # Install the target (optional)
 253         # If it's an important library or daemon to be published
 254         new_env.InstallTarget(ts, 'target_name')
 255 or
 256         # If it's examples or test program or others will not be published
 257         new_env.AppendTarget('target_name', ts)
 258
 259 ==== Tips ====
 260 1. library order: if A lib use B lib, both A and B are linked to target T, when
 261         specify libraries, A should in front of B, otherwise there may be link
 262         error. e.g.
 263                 xx_env.AppendUnique(LIBS = ['A', 'B'])
 264
 265 2. On android:
 266         (1)'pthread' is in libc. So don't use '-lpthread' for android
 267         (2)By default 'rtti' and 'exception' is disabled, to enable it, you need
 268         add flags '-frtti' and '-fexceptions'
 269         (3)If STL is used, need link 'gnustl_shared' library