openpnp - Smoothieware - 固件工程编译(msys2-mingw64环境)

openpnp - Smoothieware - 固件工程编译(msys2-mingw64环境)

概述

准备学习Smoothieware工程，将固件调试环境先搭建一下。
前面实验，已经将 MSYS2 MINGW64 + eclipse-cpp + arm-gnu-toolchain + makefile的单步调试环境搞定了，已经可以正常调试LPC17xx-DFU-Bootloader工程。
就在这个环境基础上，搭建Smoothieware的固件调试环境。
先编译过了，再整单步调试环境。

笔记

代码分支起点

看自己，挑一个带win_install.cmd的后期版本提交点，做个分支开始实验。

chenx@ls3561 MINGW64 /D/3rd/openpnp_prj/Smoothieware/Smoothieware $gitremote -v origin https://github.com/Smoothieware/Smoothieware.git(fetch)origin https://github.com/Smoothieware/Smoothieware.git(push)

MSYS2 MINGW64 快捷方式对应的实际程序

C:\msys64\mingw64.exe // 如果嫌弃找快捷方式麻烦，可以自己做个.bat, 直接启动mingw64.exe

msys2-mingw64安装缺失组件

安装git

make clean 时，显示缺少git

chenx@ls3561 MINGW64 /d/3rd/openpnp_prj/Smoothieware/Smoothieware $ pacman -Ssgit|grepmingw-w64-x86_64-git mingw64/mingw-w64-x86_64-git-lfs3.7.1-1 mingw64/mingw-w64-x86_64-git-repo0.4.20-2 mingw64/mingw-w64-x86_64-gitg44-7 mingw64/mingw-w64-x86_64-github-cli2.83.1-1 mingw64/mingw-w64-x86_64-gitui0.27.0-1

// 查看具体的软件信息，看到下列软件是git相关的 pacman -Si mingw-w64-x86_64-git-repo pacman -Si mingw-w64-x86_64-git-lfs

// 安装git软件 pacman -S mingw-w64-x86_64-git-repo // 装了这个软件, 并没有git pacman -S mingw-w64-x86_64-git-lfs // 这个软件包中有git

// 测试一下，是否有git命令可用? $ wheregitC:\msys64\usr\bin\git.exe $git--versiongitversion2.51.2 // 和win10中装的git版本一样

现在make clean 执行成功了

处理make时缺copy命令

先尝试将msys2-mingw64中的cp.exe命令拷贝为copy.exe, 看make时行不行?

chenx@ls3561 MINGW64 /D/3rd/openpnp_prj/Smoothieware/Smoothieware $ where copy 信息: 用提供的模式无法找到文件。 chenx@ls3561 MINGW64 /D/3rd/openpnp_prj/Smoothieware/Smoothieware $ wherecpC:\msys64\usr\bin\cp.exe chenx@ls3561 MINGW64 /D/3rd/openpnp_prj/Smoothieware/Smoothieware $cp/usr/bin/cp.exe /usr/bin/copy.exe chenx@ls3561 MINGW64 /D/3rd/openpnp_prj/Smoothieware/Smoothieware $ where copy C:\msys64\usr\bin\copy.exe

make all 时，copy语法不对。删掉C:\msys64\usr\bin\copy.exe
将win10的copy命令是内部命令，无法拷贝到msys2
只能去改makefile, 将copy命令改为cp

修改 arm-common.mk 如下:

# Command line tools that are different between *nix and Windows.# ifeq "$(OS)" "Windows_NT"ifeq"0""1"SHELL=cmd.exe REMOVE=del /q REMOVE_DIR=rd /s /q COPY=copy CAT=type MKDIR=mkdir QUIET=>nul2>nul&exit0NOSTDOUT=>nulelseREMOVE=rm REMOVE_DIR=rm -r -f COPY=cp CAT=cat MKDIR=mkdir -p QUIET=>/dev/null2>&1;exit0NOSTDOUT=>/dev/null endif# Macro which will convert / to \ on Windows.# ifeq "$(OS)" "Windows_NT"ifeq"0""1"define convert-slash$(subst /,\,$1)endefelsedefine convert-slash$1endef endif

修改D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\mbed\src\Makefile如下

# Command line tools that are different between *nix and Windows.# ifeq "$(OS)" "Windows_NT"ifeq"0""1"REMOVE=del /q REMOVE_DIR=rd /s /q COPY=copy CAT=type MKDIR=mkdir QUIET=>nul2>nul&exit0NOSTDOUT=>nulelseREMOVE=rm REMOVE_DIR=rm -r -f COPY=cp CAT=cat MKDIR=mkdir -p QUIET=>/dev/null2>&1;exit0NOSTDOUT=>/dev/null endif# Macro which will convert / to \ on Windows.# ifeq "$(OS)" "Windows_NT"ifeq"0""1"define convert-slash$(subst /,\,$1)endefelsedefine convert-slash$1endef endif

修改 D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\makefile

# generate a git version string# ifneq "$(OS)" "Windows_NT"ifneq"0""1"DEFINES+=-D__GITVERSIONSTRING__=\"$(shell ./generate-version.sh)\"elseDEFINES+=-D__GITVERSIONSTRING__=\"$(shell generate-version.bat)\" endif## ifneq "$(OS)" "Windows_NT"ifneq"0""1"COPY=cpelseCOPY=copy endif

make all 时，可以进行下去了，还有些别的错，应该是要特定版本编译器才能正常编译过，否则就要改代码。

作者推荐的方式是用win_install.cmd下载作者确认过版本的gcc, 然后生成另外一个bat, 指向下载解压后的bin目录，进行编译。
我后续将makefile工程引入eclipse-cpp, 最好是能用msys2-mingw64的命令行编译过，那样在eclipse-cpp中编译工程时，就可以和msys2-mingw64编译的过程和效果相同。

其实就是arm-gcc版本的不同，只要作者代码写的没问题，arm-gcc版本差一点，问题不大。
用作者指定的arm-gcc环境编译，警告也是一堆，好不到哪里去。
如果用作者指定版本的arm-gcc编译器，能0警告，0错误，那我就在eclipse-cpp中指定作者版本的arm-gcc进行编译。可惜不是。

改代码吧。

将编译日志拷贝下来，看到generate-version.sh执行失败，估计是权限问题，将权限加上(不能只加执行权限，因为还要产生文件version.cpp)。

cd/D/3rd/openpnp_prj/Smoothieware/Smoothieware/srcchmod777./generate-version.sh

还不行
修改 D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\Makefile
让 sh 执行.sh, 而不是直接用shell 执行

# generate a git version string# ifneq "$(OS)" "Windows_NT"ifneq"0""1"DEFINES+=-D__GITVERSIONSTRING__=\"$(shellsh./generate-version.sh)\"elseDEFINES+=-D__GITVERSIONSTRING__=\"$(shell generate-version.bat)\" endif

现在工程总的make clean 执行成功了。

修正make all时的错误

make all 有些错误，准备修正。
修改时，需要最小化修改，哪里缺头文件，就加在哪，不乱加头文件。
根据编译信息找报错文件时，用vscode打开源码目录的方式包含整个Makeile工程所在目录方便一些(也可以在源码目录下，右击，选择菜单any code)

执行下面这行命令，有报错的话，将全部日志拷贝出来，找出报错点，进行修正，然后再执行下面这行组合命令，直到编译通过。makeclean&&clear&&makeall 为了节省时间，第一次运行上面的命令，剩下时间只运行clear&&makeall 如果报错时，是由于旧代码没完全编译引起的，运行完整命令 等都修正完了，再运行一次完整的命令确认一下。

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\libs\Kernel.h#ifndef KERNEL_H#define KERNEL_H#define THEKERNEL Kernel::instance#define THECONVEYOR THEKERNEL->conveyor#define THEROBOT THEKERNEL->robot#include "Module.h"#include <array>#include <vector>#include <string>#include <cstdint> // add by me

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\libs\ConfigValue.h#ifndef CONFIGVALUE_H#define CONFIGVALUE_H#include <string>#include <cstdint> // add by meusing std::string;

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\communication\GcodeDispatch.h#pragma once#include "libs/Module.h"#include <stdio.h>#include <string>#include <cstdint> // add by me

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\robot\Block.h#pragma once#include <bitset>#include "ActuatorCoordinates.h"#include <cstdint> // add by me

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\communication\utils\Gcode.h#ifndef GCODE_H#define GCODE_H#include <string>#include <map>#include <cstdint> // add by me

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\robot\ActuatorCoordinates.h#pragma once#include <array>#include <cstddef> // add to fix build err

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\tools\temperatureswitch\TemperatureSwitch.h#ifndef TEMPERATURESWITCH_MODULE_H#define TEMPERATURESWITCH_MODULE_Husing namespace std;#include "libs/Module.h"#include <string>#include <vector>#include <cstdint> // add to fix err

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\tools\zprobe\CartGridStrategy.h#pragma once#include "LevelingStrategy.h"#include <string.h>#include <tuple>#include <string> // add to fix err#include <cstdint> // add to fix err

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\tools\zprobe\DeltaGridStrategy.h#pragma once#include "LevelingStrategy.h"#include <string.h>#include <tuple>#include <cstdint> // add to fix err

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\utils\player\Player.h#pragma once#include "Module.h"#include <stdio.h>#include <string>#include <map>#include <vector>#include <cstdint> // add to fix errusing std::string;

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\utils\panel\PanelScreen.h#ifndef PANELSCREEN_H#define PANELSCREEN_H#include <string>#include <deque>#include <cstdint> // add to fix err

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\utils\panel\screens\CustomScreen.h#ifndef CUSTOMSCREEN_H#define CUSTOMSCREEN_H#include "PanelScreen.h"#include <vector>#include <tuple>#include <cstdint> // add to fix err

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\utils\motordrivercontrol\drivers\DRV8711\drv8711.h#pragma once#include <functional>#include <bitset>#include <cstdint> // add to fix err

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\src\modules\utils\motordrivercontrol\drivers\TMC26X\TMC26X.h#pragma once#include <functional>#include <map>#include <bitset>#include <cstdint> // add to fix err

增加 version.cpp, 值根据 generate-version.sh 显示的值来
将 generate-version.sh和generate-version.bat中touch version.cpp 的代码行注释掉，防止覆盖自己改的version.cpp

// @file src/version.cpp#include"version.h"/* $ ./src/generate-version.sh v2025_1116_0429-65ea3b7 */constchar*Version::get_build(void)const{return"v2025_1116_0429-65ea3b7";}constchar*Version::get_build_date(void)const{return"2025_1116_0429";}

编译过了

运行完整命令make clean && clear && make all确认，确实编译过了。

将编译优化选项改为-Og

D:\3rd\openpnp_prj\Smoothieware\Smoothieware\build\common.mk 编译选项都在common.mk中，将OPTIMIZATION的值都改为g

按照-Og编译出来的elf, 不影响单步调试。

比原版编译的elf输出还小 😛

指定c++标准

msys2-mingw64中编译工程，.cpp默认是用的c++17
作者编译时，用的应该不是c++17标准。
现在编译完有c++17不支持的关键字警告

./vendor/NXP/cmsis/LPC1768/core_cmFunc.h: Infunction'uint32_t __get_PSP()':./vendor/NXP/cmsis/LPC1768/core_cmFunc.h:412:21: warning: ISO C++17 does not allow'register'storag e class specifier[-Wregister]412|register uint32_t result;|^~~~~~

查了资料，register 关键字在 C++11、C++98 等早期标准中有效，用于提示编译器将变量存储在寄存器中以提高访问效率（例如循环计数器）. 从 C++17 标准开始，register 被废弃（deprecated）并完全移除。编译器会发出 -Wregister 警告，提示该关键字不再合法.

C++14/C++11都支持register关键字。
在makefile中显势指定使用C++14

makefile中, 作者就是用的gnu++11标准。 GPFLAGS+=$(GCFLAGS)-fno-rtti -std=gnu++11 C_FLAGS+=-std=c99 CPPFLAGS=CFLAGS +' -fno-rtti -std=gnu++11 -fno-exceptions'CXXFLAGS=CFLAGS +' -fno-rtti -std=gnu++11 -fexceptions'# used for a .cxx file that needs to be compiled with exceptions在msys2-mingw64中，查看arm-none-eabi-g++支持的c++标准，也支持gnu++11 arm-none-eabi-g++ --help -v|grep"std="-std=gnu++11 Conform to the ISO2011C++ standard with GNU 那这个问题就不管了。 且这个警告是CMSIS库中的警告，不管了。 如果register关键字在c++17中无效，那么编译出的输出就和没有register关键字相同，运行效率稍慢，不影响正确性。

END