Linux 下的软件维护和建立工具

1.1 make 和 makefile

make 是 Linux 下最常用的二进制程序、函数库的建立生成工具。make 运行时要根据当前目录下的 makefile 文件（一般是 Makefile），确定要生成什么样的二进制文件，以及对应的命令。我们还可以在 makefile 文件中建立要生成的目标与源代码之间的依赖关系，从而可以让 make 工具根据时间自动判断是否需要通过中间过程而生成最终目标。尽管通过 makefile 文件可以组织一个大的项目，但往往手工编写一个 makefile 文件并不是一件轻松的事情，并且在需要维护一个源代码的目录树时，makefile 文件的维护工作就会大大增加。为此，GNU 又开发了 Autoconfi/Automake 工具，可以用来自动生成 makefile 文件，并且能够检查系统的配置信息，从而帮助提供源代码的可移植性。

1.2 Autoconf/Automake

GNU 的 Autoconf 及 Automake 这两个软件实际是由若干 Shell 脚本组成的，它可以帮助程序员轻松产生 makefile 文件。现在的各种自由软件，如Apache、MySQL 等都是利用Autoconf,Automake 实现自动配置和编译的。MiniGUI 也采用了 Autoconf/Automake 接口。用户只要使用"./configure"、"make"、"make install" 就可以把程序编译并安砚到系统中。

为了更好地了解 Autoconf 和 Automake，我们需要对 makefile 作一简单回顾。Makefile 基本上就是"目标"（target）、"依赖性"（dependencies）和"动作"三者所组成的一系列规则。而 make 就是根据 makefile 文件的规则决定如何编译（compile）和连接 （link）程序或者其它动作。当然，make 可做的不只是编译和连接程序，例如 FreeBSD 的 port collection 中，Makefile还可以做到自动下载远程程序，解压缩（extract），打补丁 （patch），然后编译并安装到系统中。

Makefile 基本结构虽然很简单，但是妥善运用这些规则就可以变换出许多不同的花样。却也因为这样，许多人刚开始学写makefile 时会觉得没有规范可以遵循，每个人写出来的makefile都不大一样，不知道从哪里下手，而且常常会受到开发环境的限制，只要环境参数不同或者路径更改，可能 makefile 就得跟着修改。虽然有GNU Makefile Conventions （GNU Makefile惯例）制订出一些在进行 GNU 程序设计时编写 makefile 的一些标准和规范，但是其内容很长而且很复杂，并且经常作一些调整，为了减轻程序开发人员维护makefile 的负担，就出现了Automake。

利用Automake，编程者只需要写一些预先定义好的宏（macro），提交给Automake处理，就会产生一个可以供 Autoconf 使用的 Makefile.in文件。再配合使用 Autoconf产生的自动配置文件 configure 即可产生一份符合 GNU Makefile 惯例的 Makeifle 了。

在开始使用 Automake 之前，首先确认你的系统安装有如下软件：

GNU Automake

GNU Autoconf

GNU m4

perl

GNU Libtool （如果你需要产生共享库）

最好也使用 GNU C/C++ 编译器、GNU Make 以及其它 GNU 的工具程序来作为开发的环境，这些工具都是属于 GPL 的自由软件，不但免费而且功能强大。如果你是使用 Red Hat Linux，可以找到所有上述软件的 rpm 文件。

利用 configure 所产生的 Makefile文件有几个预先设定的目标可供使用，这里只对其中几个简述如下。

make all 产生设定的目标。只敲入make 也可以，此时会开始编译源代码，然后连接并产生执行文件。

make clean 清除之前所编译的可执行文件及目标文件（*.o）。

make distclean 除了清除可执行文件和目标文件以外，也把 configure 所产生的 Makefile 清除掉。 通常在发布软件前执行该命令。

make install 将程序安装到系统中，若源码编译成功，且执行结果正确，便可以把程序安装到系统预先设定的执行文件存放路径中，若用 bin_PROGRAMS 宏的话，程序会被安装到 /usr/local/bin下。

make dist 将程序和相关的文档包装为一个压缩文档以供发布。执行完在目录下会产生一个以PACKAGE-VERSION.tar.gz 为名称的文件。PACKAGE 和 VERSION 这两个参数是根据 configure.in 文中 AM_INIT_AUTOMAKE(PACKAGE, VERSION) 的定义。

make distcheck 和 make dist 类似，但是加入检查包装以后的压缩文件是否正常，这个目标除了把程序和相关文档包装成 tar.gz 文件外，还会自动把这个压缩文件解开，执行 configure，并执行 make all ，确认编译无错误以后，方显示这个 tar.gz 文件已经准备好并可以发布了。

要注意的是，利用 Autoconf 及 Automake 所产生出?的软件套件是可以在没有安装 Autoconf 及 Automake 的环境使用的，因为 configure 是一个 shell script，它己被设计为可以在一般 Unix 的 sh 这个 shell 下执行。但是如果要修改 configure.in 及 Makefile.am 文件再产生新的 configure 及 Makefile.in 文件时就一定要有 Autoconf 及 Automake 了。

1.3 ldd 和 ldconfig

ldd 是用来检查可执行文件所需要的共享库。例如： $ ldd /bin/ls

　　　　　　libtermcap.so.2 => /lib/libtermcap.so.2 (0x4001c000)

　　　　　　libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x40020000)

　　　　　　/lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)

　　

我们在 /bin/ls 程序上运行 ldd 命令，就可以检查该程序所使用的共享库。注意在 ldd 命令打印的结果中，“=>”左边的表示该程序需要连接的共享库之 so 名称，右边表示由 Linux 的共享库系统找到的对应的共享库在文件系统中的具体位置。默认情况下，/etc/ld.so.conf 文件中包含有默认的共享库搜索路径，例如：

/usr/X11R6/lib

    /usr/lib

　　/usr/i486-linux-libc5/lib

　　/usr/lib/qt-2.0.1/lib

　　/usr/lib/qt-1.44/lib

　　/usr/lib/qt-2.1.0/lib

　　/usr/kerberos/lib

　　/usr/lib/qt-1.45/lib

如果 ldd 没有找到对应的共享库文件的具体位置，可能是两种情况引起的：

共享库没有安装在该系统中；

共享库保存在 /etc/ld.so.conf 文件列出的搜索路径之外的位置。

通常情况下，许多开放源代码的程序或函数库都会默认将自己安装到 /usr/local 目录下的相应位置（/usr/local/bin 或 /usr/local/lib），以便与系统自身的程序或函数库相区别。而许多 Linux 系统的 /etc/ld.so.conf 文件中默认又不包含 /usr/local/lib。因此，往往会出现已经安装了共享库，但是却无法找到共享库的情况。这时，就应该检查 /etc/ld.so.conf 文件，如果其中缺少 /usr/local/lib 目录，就应该添加进去。

在修改了 /etc/ld.so.conf 文件或者在系统中安装了新的函数库之后，还要运行一个命令，即 ldconfig。该命令用来刷新系统的共享库缓存，即 /etc/ld.so.cache 文件。为了减少共享库系统的库搜索时间，共享库系统维护了一个共享库 so 名称的缓存文件。因此，在安装新的共享库之后，一定要运行 ldconfig 刷新该缓存。