cmake：外部（生成的）和编译的对象和库的链接顺序答案

【问题标题】：cmake: Link order of external (generated) and compiled objects, and libscmake：外部（生成的）和编译的对象和库的链接顺序
【发布时间】：2019-06-10 23:27:07
【问题描述】：

我正在使用裸机 x86，但在将我的构建从直接 makefile 移植到 cmake 时遇到了困难。

在我的 makefile 中，我的对象是这样定义的：

LINK_LIST=\
$(LDFLAGS) \
$(ARCHDIR)/crti.o \
$(ARCHDIR)/crtbegin.o \
$(KERNEL_OBJS) \
$(LIBS) \
$(ARCHDIR)/crtend.o \
$(ARCHDIR)/crtn.o \

crtbegin.o 和 crtend.o 是“生成的”，即由我的交叉编译器提供（-print-file-name 标志）。 $(LIBS) 是 -l 标志，如 -lgcc 等。由于这是直接传递给链接器的，因此顺序是指定的。

我的 cmake 目标定义如下：

ADD_EXECUTABLE(loader 
    "${INIT_SRC}"
    "${INIT_OBJ}"
    "${PLATFORM_SRCS}"
    "${ISA_SRCS}"
    "${GENERIC_SRCS}"
    "${FINI_OBJ}"
    "${FINI_SRC}")

INIT_OBJ 和 FINI_OBJ 在源文件属性中将 EXTERNAL_OBJECT 和 GENERATED 设置为 true。在运行生成的 makefile 时查看命令行，我看到所有源文件都按指定的顺序排列，但 init 和 fini 对象在列表中的最后。

这是生成的命令行（为简洁而编辑）：

i686-elf-gcc -nostdlib -ffreestanding -nostdinc -T linker.ld -lgcc crti.s.obj boot.s.obj loader.c.obj crtn.s.obj crtbegin.o crtend.o -o loader

-lgcc 标志在我的 LINK_FLAGS 中是明确的，这也是我想更改的。

所以我对此有几个问题：

为什么 cmake 不对两个外部对象文件使用顺序，而是对编译后的文件使用它？
如何告诉 cmake 将这些对象与来自我的源的对象一样对待？
如何获得我在 Makefile 中的设置的完整克隆（在我的目标文件之间包含库标志）

我也检查了 CMAKE_C_LINK_EXECUTABLE，但它似乎没有足够的粒度/对链接器参数的控制来实现这一点。

我在 ubuntu 上使用 cmake 3.10.2。

还有一个关于 cmake 的（题外话）问题：

它不会将 .S 视为标准程序集文件扩展名。我尝试使用LIST(APPEND CMAKE_ASM-ATT_SOURCE_FILE_EXTENSIONS S) 添加它，它确实添加它就好了，但是除非我将其更改为.s，否则文件仍然没有被编译。有其他人遇到过这个问题吗？

谢谢！

【问题讨论】：

至于附加问题，.S 扩展是指需要预处理的汇编代码。一些 C 编译器能够预处理该代码并编译它。但并非所有 ASM 编译器都能够预处理代码。在CMake wiki 中查看更多信息。请在问题帖子中提出一个单个问题 - 这就是 Stack Overflow 的工作原理。
至于“主要”问题，在源文件/目标文件的具体顺序上有点意思。 libraries 应该按顺序排列。 CMake 有一个用于链接库的特殊命令 - target_link_libraries。传递给该命令的所有选项都将在命令行中带有保证的目标文件之后出现。
1.你是对的，题外话不属于这里。它不会再发生了。 2. 我知道 .S 文件是用来预处理的，但 cmake 不处理它们似乎很奇怪。感谢您的链接，我在搜索 .S 问题时没有遇到此页面。
3.我正在关注 [osdev.org](osdev.org) 上的一堆文章/教程，特别是 this 和 this，其中说目标文件必须按特定顺序链接。

标签： cmake

【解决方案1】：

对象crtbegin.o和crtend.o在链接命令中对位置有特殊要求，可以作为工具链的一部分。如果您决定这样做，那么您可以设置变量 CMAKE_C_LINK_EXECUTABLE 以反映这一具体情况：

SET(ARCHDIR "<...>")
# Object 'crtbegin.o' will be linked before all other objects and libraries.
# Object 'crtend.o' will be linked after all other objects and libraries.
SET(CMAKE_C_LINK_EXECUTABLE "<CMAKE_C_COMPILER> <FLAGS> <CMAKE_C_LINK_FLAGS> 
    <LINK_FLAGS>
    ${ARCHDIR}/crtbegin.o
    <OBJECTS> -o <TARGET> <LINK_LIBRARIES>
    ${ARCHDIR}/crtend.o")

此设置应在工具链文件中完成，该文件通过选项-DCMAKE_TOOLCHAIN=<path/to/toolchain/file> 传递给cmake。

有了这样的工具链，在CMakeLists.txt你可以简单地写

ADD_EXECUTABLE(loader ${PLATFORM_SRCS} ${ISA_SRCS} ${GENERIC_SRCS})

使用CMAKE_C_LINK_EXECUTABLE 变量，您还可以定位选项，例如

-nostdlib -ffreestanding -nostdinc -T linker.ld -lgcc

它们也与工具链非常相关。

另请参阅此邮件：https://cmake.org/pipermail/cmake/2010-June/037641.html。

【讨论】：

谢谢，您建议的方式有效。剩下的一个问题是 INIT_SRC 应该在 INIT_OBJ 之前链接，而 FINI_SRC 在 FINI_OBJ 之后。我想这些也是特定于工具链的。我应该/可以在工具链文件中显式编译它们并将它们添加到 CMAKE_LINK_C_EXECUTABLE 中吗？
“我应该/我可以在工具链文件中显式编译它们并将它们添加到 CMAKE_LINK_C_EXECUTABLE 中吗？” - 看起来如此...至少，我不知道在库之后放置目标文件的其他方法。请注意，您不能在工具链中使用add_executable。所以你需要使用execute_process 或add_custom_command 来编译init_src 和fini_src。
谢谢，有机会我试试