使用 SCons 轻松建造程序

前言

make 这个工具自上个世纪 70 年代 Stuart Feldman 在贝尔实验室开发出以来,就一直是类 UNIX 程序员的最爱之一。通过检查文件的修改时间,make 工具可以知道编译目标文件所要依赖的其他文件。在复杂的项目中,如果只有少数几个文件修改过,make 工具知道仅仅需要对哪些文件重新编译就可以确保目标程序被正确的编译链接。这样做的好处就是在编译中,不仅可以节省大量的重复输入,还可以确保程序可以被正确的链接,缩短编译的时间。虽然如此,但是为 make 工具编写建造规则却不是一件容易的事。它复杂的配置规则,即使是有经验的开发者也望而生畏。make 工具的许多替代品便因此而诞生,SCons 就是是其中之一。SCons 是一个用 Python 语言编写的类似于 make 工具的程序。与 make 工具相比较,SCons 的配置文件更加简单清晰明了,除此之外,它还有许多的优点。

SCons 简介

SCons 是一个开放源代码、以 Python 语言编写的下一代的程序建造工具。它最初的名字是 ScCons, 基于由 perl 语言编写的 Cons 软件开发而成,它在 2000 年 8 月获得了由 Software Carpentry 举办的 SC 建造比赛的大奖。现在 ScCons 已经被改名为 SCons,目的是为了表示不再与 Software Carpentry 有联系,当然,还有一个目的,就是为了更方便的输入。

作为下一代的软件建造工具,SCons 的设计目标就是让开发人员更容易、更可靠和更快速的建造软件。与传统的 make 工具比较,SCons 具有以下优点:

  • 使用 Python 脚本做为配置文件
  • 对于 C,C++ 和 Fortran, 内建支持可靠自动依赖分析 . 不用像 make 工具那样需要 执行"make depends"和"make clean"就可以获得所有的依赖关系。
  • 内建支持 C, C++, D, Java, Fortran, Yacc, Lex, Qt,SWIG 以及 Tex/Latex。 用户还可以根据自己的需要进行扩展以获得对需要编程语言的支持。
  • 支持 make -j 风格的并行建造。相比 make -j, SCons 可以同时运行 N 个工作,而 不用担心代码的层次结构。
  • 使用 Autoconf 风格查找头文件,函数库,函数和类型定义。
  • 良好的夸平台性。SCons 可以运行在 Linux, AIX, BSD, HP/UX, IRIX, Solaris, Windows, Mac OS X 和 OS/2 上。

安装 SCons

SCons 支持多种操作系统平台,并为各个系统制作了易于安装的文件,因此在各个系统平台上的安装方法不尽相同,在 SCons 的官方网站上可以查每个平台的具体安装方法。 如果 SCons 没有为你的系统制作相应的安装包,你也可以下载 SCons 的源代码,直接进行安装。 首先,从 SCons 的网站上下载最新的 SCons 源代码包(目前 SCons 的最新版本是 2.0.1)。 其次,解压下载的源代码。视下载的源代码包的格式不同而有不同的方法,在 Windows 平台上,可是使用 winzip 或者其他类似的工具解压。在 Linux 平台上,对于 tar 包,使用 tar 命令进行解压,如:

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$ tar -zxf scons-2.0.1.tar.gz

然后切换进入解压后的目录进行安装,如

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$ cd scons-2.0.1
$ sudo python setup.py install

命令执行如果没有错误,那么 scons 就被安装到系统上了。对于 Linux 来说,scons 会默认安装到 /usr/loca/bin 目录下,而在 Windows 平台上,则会被安装到 C:\Python25\Scripts 下。

使用 SCons

在 SCons 安装完成后,我们就可以使用 SCons 来建造我们的程序或者项目了。像很多编程书籍那样,在这里我们也通过一个简单的 helloscons 例子来说明如何使用 SCons。例子 helloscons 包含两个文件 :

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$ ls helloscons
helloscons.c  SConstruct

其中 helloscons.c 是程序的源文件,SConstruct 是 scons 的配置文件,类似使用 make 工具时的 Makefile 文件,因此,为了编译你的项目,需要手工创建一个 SConstruct 文件(注意:文件名是大小写敏感的)。不过,在编译的时候不需要指定它。 要编译这个例子,切换到 helloscons 的目录下,运行 scons 命令,如下:

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$ cd helloscons/
$ scons
scons: Reading SConscript files ...
scons: done reading SConscript files.
scons: Building targets ...
gcc -o helloscons.o -c helloscons.c
gcc -o helloscons helloscons.o
scons: done building targets.

来查看一下运行 scons 命令后得到的结果 :

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$ ls
helloscons  helloscons.c  helloscons.o  SConstruct

建造结束后,得到了二进制文件 helloscons 以及编译的过程中产生的一些以 .o 结尾的目标文件。试运行 helloscons 一下 , 会得到 :

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$ ./helloscons
Hello, SCons!

现在让我们回过头来解析一下 helloscons 这个例子 . helloscons.c 是这个例子里的唯一一个源代码文件,它所做的事就是在控制台上输出一行简单的"Hello,SCons", 它的源代码如下:

清单 1. helloscons.c
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
       printf("Hello, SCons!\n");
       return 0;
}

作为项目建造规则的配置文件 SConstruct 的内容如下 :

清单 2. SConstruct 文件
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Program('helloscons.c')

你可能很惊讶 SConstruct 的内容只有一行,然而事实确实如此,它比传统的 Makefile 简单很多。SConstruct 以 Python 脚本的语法编写,你可以像编写 Python 脚本一样来编写它。其中的 Program 是编译的类型,说明你准备想要建造一个可执行的二进制程序,它由 helloscons.c 文件来生成。在这里,没有指定生成的可执行程序的名字。不过不用担心,SCons 会把源代码文件名字的后缀去掉,用来作为可执行文件的名字。在这里,我们甚至不需要像 Makefile 那样指定清理的动作,就可以执行清理任务。在 SCons 中,执行清理任务由参数 -c 指定,如下 :

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$ scons -c
scons: Reading SConscript files ...
scons: done reading SConscript files.
scons: Cleaning targets ...
Removed helloscons.o
Removed helloscons
scons: done cleaning targets.
$ ls
helloscons.c  SConstruct

如果你不想直接编译可执行的二进制文件,那也没有关系。SCons 支持多种编译类型,你可以根据自己的需要,任意选用其中的一种。SCons 支持的编译类型有:

  • Program: 编译成可执行程序(在 Windows 平台上即是 exe 文件),这是最常用的一种编译类型。
  • Object: 只编译成目标文件。使用这种类型,编译结束后,只会产生目标文件。在 POSIX 系统中,目标文件以 .o 结尾,在 Windows 平台上以 .OBJ 结尾。
  • Library: 编译成库文件。SCons 默认编译的库是指静态链接库。
  • StaticLibrary: 显示的编译成静态链接库,与上面的 Library 效果一样。
  • SharedLibrary: 在 POSIX 系统上编译动态链接库,在 Windows 平台上编译 DLL。

这个简单的 SConstruct 的配置文件从一个侧面说明了使用 SCons 来建造程序是多么的简单。 在实际的项目开发中,程序的建造规则远比 helloscons 这个例子复杂。不过,这些都不是问题,你可以像扩展你自己的 Python 脚本文件那样去扩展 SConstruct. 如果你不想使用 SConstruct 为你设置的默认可执行文件的名字,而是选择你自己喜欢的名字,如 myscons,可以把 SConstruct 的内容修改为 :

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Program('myscons, 'helloscons.c')

其中 myscons 就是你想要的可执行文件的名字,你可以把它换成任意你喜欢的名字, 不过有点注意的是,这个名字必须放在第一位。 然后在 helloscons 目录下运行 scons 命令,就会得到 myscons 这个可执行文件,如 下:

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$ scons -Q
gcc -o helloscons.o -c helloscons.c
gcc -o myscons helloscons.o

其中的 -Q 参数是减少编译时的由 scons 产生的冗余信息。 如果你的项目由多个源文件组成,而且你想指定一些编译的宏定义,以及显式的指定使用某些库,这些对于 SCons 来说,都是非常简单的事情。我们的另外一个例子 helloscons2 很好的说明这种情况。 helloscons2 由 3 个源文件组成 , 它们是 helloscon2.c, file1.c, file2.c,另外指定了编译的选项,同时还指定了使用哪些具体的库。让我们来看一下 helloscons2 的 SConstruct 文件 :

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Program('helloscons2', ['helloscons2.c', 'file1.c', 'file2.c'],
       LIBS = 'm',
       LIBPATH = ['/usr/lib', '/usr/local/lib'],
       CCFLAGS = '-DHELLOSCONS')

正如你想像的那样,这样一个配置文件并不复杂 . 该 SConstruct 文件指出,它将生成一个名叫 helloscons2 的可执行程序,该可执行程序由 helloscons2.c, file1.c 和 file2.c 组成。注意,多个源文件需要放在一个 Python 列表中。如果你的源程序代码文件很多,有十几个甚至上百个,那不要一个个的将他们都列出来,你可以使用 glob('*.c') 来代替源代码列表。如下 :

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Program('helloscons2', Glob('*.c')

配置文件中 LIBS,LIBAPTH 和 CCFLAGS 是 SCons 内置的关键字,它们的作用如下:

  • LIBS: 显示的指明要在链接过程中使用的库,如果有多个库,应该把它们放在一个列表里面。这个例子里,我们使用一个称为 m 的库。
  • LIBPATH: 链接库的搜索路径,多个搜索路径放在一个列表中。这个例子里,库的搜索路径是 /usr/lib 和 /usr/local/lib。
  • CCFLAGS: 编译选项,可以指定需要的任意编译选项,如果有多个选项,应该放在一个列表中。这个例子里,编译选项是通过 -D 这个 gcc 的选项定义了一个宏 HELLOSCONS。

运行 scons 命令的时候,可以看到这些变量如何被使用的,让我们执行一下 scons 命令 :

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$ scons -Q
gcc -o file1.o -c -DHELLOSCONS file1.c
gcc -o file2.o -c -DHELLOSCONS file2.c
gcc -o helloscons2.o -c -DHELLOSCONS helloscons2.c
gcc -o helloscons2 helloscons2.o file1.o file2.o -L/usr/lib -L/usr/local/lib -lm

scons 命令的输出显示了可执行程序 helloscons2 如何由多个源文件而生成,以及在 SConstruct 中定义的 LIBS,LIBPATH 和 CCFLAGS 如何被使用。 可见,即使对于复杂的项目,SCons 的编译配置文件也很简单。除此之外,SCons 也提供了很多功能以适应不同的需要,如果读者想更深入的了解如何使用 SCons,可以参考 SCons 的帮助手册。

总结

本文简单介绍了 SCons 的特点,如何安装 SCons,以及通过例子来说明如何在项目中使用 SCons。 作为下一代的软件建造工具,SCons 使用 Python 语言作为配置文件,不但功能强大,而且简单易用,对于跨平台的项目,非常适合。 如果你厌烦了 make 工具的那种复杂的编写规则,尝试一下新鲜的 SCons 吧。

How to install a grub theme

GRUB

How to install a grub theme:

Extract the theme to /boot/grub/themes/

Edit /etc/default/grub file. Find the line starting with "#GRUB_THEME" and change it to "GRUB_THEME=/boot/grub/themes/[THEME_FOLDER]/[theme.txt]" (replace [THEME_FOLDER] ; [theme.txt] is probably OK ; remove "[]" brackets)

Run sudo update-grub

https://de.wikipedia.org/wiki/Grand_Unified_Bootloader

https://www.gnome-look.org/browse/cat/109/ord/latest/

HAProxy

HAProxy是什么

HAProxy是一个免费的负载均衡软件,可以运行于大部分主流的Linux操作系统上。

HAProxy提供了L4(TCP)和L7(HTTP)两种负载均衡能力,具备丰富的功能。HAProxy的社区非常活跃,版本更新快速(最新稳定版1.7.2于2017/01/13推出)。最关键的是,HAProxy具备媲美商用负载均衡器的性能和稳定性。

因为HAProxy的上述优点,它当前不仅仅是免费负载均衡软件的首选,更几乎成为了唯一选择。

HAProxy的核心能力和关键特性

HAProxy的核心功能

  • 负载均衡:L4和L7两种模式,支持RR/静态RR/LC/IP Hash/URI Hash/URL_PARAM Hash/HTTP_HEADER Hash等丰富的负载均衡算法
  • 健康检查:支持TCP和HTTP两种健康检查模式
  • 会话保持:对于未实现会话共享的应用集群,可通过Insert Cookie/Rewrite Cookie/Prefix Cookie,以及上述的多种Hash方式实现会话保持
  • SSL:HAProxy可以解析HTTPS协议,并能够将请求解密为HTTP后向后端传输
  • HTTP请求重写与重定向
  • 监控与统计:HAProxy提供了基于Web的统计信息页面,展现健康状态和流量数据。基于此功能,使用者可以开发监控程序来监控HAProxy的状态

HAProxy的关键特性

性能

  • 采用单线程、事件驱动、非阻塞模型,减少上下文切换的消耗,能在1ms内处理数百个请求。并且每个会话只占用数KB的内存。
  • 大量精细的性能优化,如O(1)复杂度的事件检查器、延迟更新技术、Single-buffereing、Zero-copy forwarding等等,这些技术使得HAProxy在中等负载下只占用极低的CPU资源。
  • HAProxy大量利用操作系统本身的功能特性,使得其在处理请求时能发挥极高的性能,通常情况下,HAProxy自身只占用15%的处理时间,剩余的85%都是在系统内核层完成的。
  • HAProxy作者在8年前(2009)年使用1.4版本进行了一次测试,单个HAProxy进程的处理能力突破了10万请求/秒,并轻松占满了10Gbps的网络带宽。

稳定性

作为建议以单进程模式运行的程序,HAProxy对稳定性的要求是十分严苛的。按照作者的说法,HAProxy在13年间从未出现过一个会导致其崩溃的BUG,HAProxy一旦成功启动,除非操作系统或硬件故障,否则就不会崩溃(我觉得可能多少还是有夸大的成分)。

在上文中提到过,HAProxy的大部分工作都是在操作系统内核完成的,所以HAProxy的稳定性主要依赖于操作系统,作者建议使用2.6或3.x的Linux内核,对sysctls参数进行精细的优化,并且确保主机有足够的内存。这样HAProxy就能够持续满负载稳定运行数年之久。

个人的建议:

  • 使用3.x内核的Linux操作系统运行HAProxy
  • 运行HAProxy的主机上不要部署其他的应用,确保HAProxy独占资源,同时避免其他应用引发操作系统或主机的故障
  • 至少为HAProxy配备一台备机,以应对主机硬件故障、断电等突发情况(搭建双活HAProxy的方法在后文中有描述)
  • sysctl的建议配置(并不是万用配置,仍然需要针对具体情况进行更精细的调整,但可以作为首次使用HAProxy的初始配置使用):
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65023
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 10240
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 400000
net.ipv4.tcp_max_orphans = 60000
net.ipv4.tcp_synack_retries = 3
net.core.somaxconn = 10000

作者:kelgon
链接:https://www.jianshu.com/p/c9f6d55288c0
来源:简书
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