ESP32构建系统 (传统 GNU Make)

概述：

一个 ESP-IDF 项目可以看作是多个不同组件的集合，ESP-IDF 可以显式地指定和配置每个组件。在构建项目的时候，构建系统会前往 ESP-IDF 目录、项目目录和用户自定义目录（可选）中查找所有组件，允许用户通过文本菜单系统配置 ESP-IDF 项目中用到的每个组件。在所有组件配置结束后，构建系统开始编译整个项目。

概念：

项目：特指一个目录，其中包含了构建可执行应用程序所需的全部文件和配置，以及其他支持型文件，例如分区表、数据/文件系统分区和引导程序。

项目配置：保存在项目根目录下名为 sdkconfig 的文件中，可以通过 idf.py menuconfig 进行修改，且一个项目只能包含一个项目配置。

应用程序：是由 ESP-IDF 构建得到的可执行文件。一个项目通常会构建两个应用程序：项目应用程序（可执行的主文件，即用户自定义的固件）和引导程序（启动并初始化项目应用程序）。

组件：是模块化且独立的代码，会被编译成静态库（.a 文件）并链接到应用程序。部分组件由 ESP-IDF 官方提供，其他组件则来源于其它开源项目。

目标：特指运行构建后应用程序的硬件设备。ESP-IDF 当前仅支持 ESP32 这一个硬件目标。

示例项目

 1 - myProject/

 2       - Makefile                        //设置了 PROJECT_NAME 变量，还可以定义作用于整个项目的其它 make 变量（可选）。

 3       - sdkconfig                       //配置文件

 4       - components/                     //可选组件目录

 5               - component1/ 

 6                       - component.mk    //组件的makefile文件

 7                       - Kconfig

 8                       - src1.c

 9                - component2/ 

10                       - component.mk

11                       - Kconfig

12                       - src1.c

13                       - include/ - component2.h

14       - main/                         //特殊组件，包含项目源码。

15                - src1.c

16                - src2.c

17                - component.mk

18        - build/                       //编译输出目录

组件目录中会包含组件自己的 Makefile 文件 component.mk ，里面会定义一些变量来控制该组件的构建过程，以及它与整个项目的集成。

项目 Makefiles

每个项目都有一个 Makefile ，它包含整个项目的构建设置。默认情况下，项目 Makefile 可以非常小。

PROJECT_NAME := myProject //项目名称

include $(IDF_PATH)/make/project.mk // 顶层项目目录，默认是包含 Makefile 文件的目录，许多其他的项目变量都基于此变量。

以下这些可选变量都有默认值，用户可以重写这些变量以自定义构建行为。

BUILD_DIR_BASE： 所有对象、库、二进制文件的输出目录，默认为 $(PROJECT_PATH)/build。

COMPONENT_DIRS： 组件的搜索目录，默认为 $(IDF_PATH)/components，$(PROJECT_PATH)/components，$(PROJECT_PATH)/main 和 EXTRA_COMPONENT_DIRS 。

EXTRA_COMPONENT_DIRS： 组件额外的搜索路径，可选。

COMPONENTS： 要构建进项目中的组件列表，默认为 COMPONENT_DIRS 指定目录中所有的组件。

EXCLUDE_COMPONENTS： 在构建的过程中需要剔除的组件列表，可选。请注意这只会减少构建的时间，并不会减少最终二进制文件的大小。

组件Makefiles

每个项目都包含一个或者多个组件，这些组件可以是 ESP-IDF 的一部分，也可以从其他组件目录添加。组件是包含 component.mk 文件的任何目录。

搜索 COMPONENT_DIRS 中指定的目录以查找项目会使用的组件，目录可以是组件本身（即他们包含 component.mk 文件），也可以是包含组件的上层目录。

ESP-IDF 搜索组件时，会按照 COMPONENT_DIRS 指定的顺序依次进行，这意味着在默认情况下，首先是 ESP-IDF 组件，然后是项目组件，最后是 EXTRA_COMPONENT_DIRS 中的组件。如果这些目录中的两个或者多个包含具有相同名字的组件，则使用搜索到的最后一个位置的组件。这就允许将组件复制到项目目录中再修改来覆盖 ESP-IDF 组件。

最简单的 component.mk 文件可以是一个空文件，如果文件为空，则组件的默认构建行为会被设置为：

makefile 所在目录中的所有源文件（*.c，*.cpp，*.cc，*.S）将会被编译进组件库中。

子目录 include 将被添加到其他组件的全局头文件搜索路径中。

组件库将会被链接到项目的应用程序中。

空的 component.mk 文件同没有 component.mk 文件之间存在本质差异，前者会调用默认的组件构建行为，后者不会发生默认的组件构建行为。

组件变量：

COMPONENT_PATH： 组件的目录，即包含 component.mk 文件的绝对路径

COMPONENT_NAME： 组件的名字，默认为组件目录的名称。

COMPONENT_BUILD_DIR： 组件的构建目录，即存放组件构建输出的绝对路径，它是 $(BUILD_DIR_BASE) 的子目录。

COMPONENT_LIBRARY： 组件构建后的静态库文件（相对于组件的构建目录）的名字，默认为 $(COMPONENT_NAME).a。

COMPONENT_ADD_INCLUDEDIRS： 相对于组件目录的路径，将被添加到项目中所有组件的头文件搜索路径中。

COMPONENT_ADD_LDFLAGS： 添加链接参数到全局 LDFLAGS 中用以指导链接最终的可执行文件，默认为 -l$(COMPONENT_NAME)。

COMPONENT_DEPENDS： 需要在当前组件之前构建的组件列表，这对于处理链接时的依赖不是必需的，因为所有组件的头文件目录始终可用。

COMPONENT_ADD_LINKER_DEPS： 保存一些文件的路径，当这些文件发生改变时，会触发 ELF 文件重新链接。

COMPONENT_SUBMODULES： 组件使用的 git 子模块的路径列表（相对于 COMPONENT_PATH）。这些路径会在构建的过程中被检查（并在必要的时候初始化）。

COMPONENT_PRIV_INCLUDEDIRS： 相对于组件目录的目录路径，该目录仅会被添加到该组件源文件的头文件搜索路径中。

COMPONENT_EXTRA_INCLUDES： 编译组件的源文件时需要指定的额外的头文件搜索路径，这些路径将以 -l 为前缀传递给编译器。

COMPONENT_SRCDIRS： 相对于组件目录的目录路径，这些路径用于搜索源文件（*.cpp，*.c，*.S），默认为 .，即组件目录本身。

COMPONENT_OBJS： 要编译生成的目标文件，默认是 COMPONENT_SRCDIRS 中每个源文件的 .o 文件。

COMPONENT_EXTRA_CLEAN： 相对于组件构建目录的路径，指向 component.mk 文件中自定义 make 规则生成的任何文件，它们也是 make clean 命令需要删除的文件。

COMPONENT_OWNBUILDTARGET & COMPONENT_OWNCLEANTARGET： 这些目标允许您完全覆盖组件的默认编译行为。

COMPONENT_CONFIG_ONLY： 如果设置了此标志，则表示组件根本不会产生构建输出（即不会构建得到 COMPONENT_LIBRARY），并且会忽略大多数其它组件变量。

CFLAGS： 传递给 C 编译器的标志。根据项目设置已经定义一组默认的 CFLAGS，可以通过 CFLAGS += 来为组件添加特定的标志，也可以完全重写该变量（尽管不推荐这么做）。

CPPFLAGS： 传递给 C 预处理器的标志（用于 .c，.cpp 和 .S 文件）。

CXXFLAGS： 传递给 C++ 编译器的标志。

配置组件

每个组件都可以包含一个 Kconfig 文件，和 component.mk 放在同一个目录下。Kconfig 中包含此组件在 make menuconfig 时要展示的配置规则的设置。运行 menuconfig 时，可以在 Component Settings 菜单栏下找到这些设置。