# 12 - 项目配置与构建

Viper 项目使用 `project.vpj` 配置文件管理编译和链接参数（Python 单文件模式仍接受 `project.json`）。

## project.vpj 结构

```json
{
    "name": "Kernel",
    "version": "1.0.0",
    "source_dir": "./Kernel",
    "build_dir": "./.tpv_build",
    "compiler": {
        "cmd": "llc",
        "flags": ["-filetype=obj", "-mtriple=x86_64-none-elf", "-relocation-model=static", "-O2"]
    },
    "linker": {
        "cmd": "ld.lld.exe",
        "flags": [
            "-m", "elf_x86_64",
            "-T", "linker.ld",
            "--oformat", "elf64-x86-64",
            "--strip-all"
        ],
        "output": "kernel.bin"
    },
    "includes": ["../../includes"],
    "target": {
        "triple": "x86_64-none-elf",
        "datalayout": "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
    },
    "options": {
        "slice_level": 3,
        "sha1_slice_level": 1,
        "target": "llvm",
        "strict_mode": true
    }
}
```

## 配置项说明

### 基本信息字段

| 字段 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| `name` | string | 项目名称 |
| `version` | string | 项目版本 |
| `source_dir` | string | 源代码目录（相对于 project.vpj 所在目录） |
| `build_dir` | string | 构建目录（默认 `./.tpv_build`）；`temp`/`output` 均由它派生 |

### 编译器配置

| 字段 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| `compiler.cmd` | string | 编译器命令（通常为 `llc`） |
| `compiler.flags` | string[] | 编译器标志 |

常用 `llc` 标志：
- `-filetype=obj`：输出目标文件
- `-mtriple=x86_64-none-elf`：目标三元组
- `-relocation-model=static`：静态重定位
- `-O2`：优化级别

### 链接器配置

| 字段 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| `linker.cmd` | string | 链接器命令（通常为 `ld.lld.exe`；TransPyV 宿主工程为 `clang++`） |
| `linker.flags` | string[] | 链接器标志 |
| `linker.static_libs` | string[] | 静态库/目标文件列表（`.a`/`.obj`） |
| `linker.dynamic_libs` | string[] | 动态库列表（`.dll`/`.so`） |
| `linker.output` | string | 输出文件名 |

支持 DSO（动态共享对象）构建：开启后产物为 `*_dso.ll`。

常用 `ld.lld` 标志：
- `-m elf_x86_64`：ELF x86_64 格式
- `-T linker.ld`：链接脚本
- `--oformat elf64-x86-64`：输出 ELF 格式
- `--oformat binary`：输出原始二进制（用于内核）
- `--strip-all`：去除所有符号信息

### 目标平台配置

| 字段 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| `target.triple` | string | LLVM 目标三元组 |
| `target.datalayout` | string | LLVM 数据布局字符串 |

注意：**无统一默认 triple**——由各工程 `project.vpj` 自行指定（TransPyV 自身为 `x86_64-pc-windows-gnu`；ViperOS 内核为 `x86_64-none-elf`）。`target.datalayout` 同样随工程配置，内核工程常用：
`e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128`

### 包含路径

| 字段 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| `includes` | string[] | 模块搜索路径列表 |

### 编译选项

| 字段 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| `options.slice_level` | int | 切片优化级别（0-3） |
| `options.sha1_slice_level` | int | SHA1 切片存储级别（默认 1；≥1 时产物按 `{temp}/{sha1[0:2]}/` 子目录存放） |
| `options.target` | string | 编译目标（目前仅支持 `llvm`） |
| `options.strict_mode` | bool | 严格模式 |

## 切片优化级别

| 级别 | 名称 | 说明 |
|------|------|------|
| `0` | `no_optimize` | 无优化 |
| `1` | `conservative` | 保守优化 |
| `2` | `moderate` | 适度优化 |
| `3` | `aggressive` | 激进优化（默认） |
| `s` | `size` | 体积优化 |

## 项目结构示例

### 内核项目

```
VKernel/
├── project.vpj          # 项目配置
├── linker.ld             # 链接脚本
├── Kernel/               # 源代码目录
│   ├── main.vp           # 内核入口
│   ├── bootinfo.vp
│   ├── intr/
│   │   ├── gdt.vp
│   │   ├── idt.vp
│   │   └── syscall.vp
│   ├── drivers/
│   │   ├── serial/
│   │   ├── video/
│   │   ├── storage/
│   │   └── ...
│   └── ...
├── .tpv_build/           # 构建目录（build_dir，自动生成）
│   ├── temp/             # 临时文件
│   │   ├── <sha1[0:2]>/  # SHA1 切片子目录（sha1_slice_level ≥ 1）
│   │   │   ├── <SHA1>.vpi        # 签名存根
│   │   │   ├── <SHA1>.stub.ll    # LLVM IR 声明
│   │   │   ├── <SHA1>.text.ll    # 含代码的 .ll
│   │   │   └── <SHA1>.deps.txt   # 依赖信息
│   │   └── _sha1_map.txt     # SHA1→源文件路径映射（仅人类可读）
│   └── output/           # 输出文件
│       ├── kernel.bin         # 内核二进制
│       ├── *.deps.txt         # 依赖信息
│       └── linker.ld          # 生成的链接脚本
```

### 应用项目

```
HelloWorld/
├── project.vpj           # 项目配置
├── linker.ld             # 链接脚本
├── main.vp               # 应用入口
└── .tpv_build/           # 构建目录（自动生成）
    ├── temp/             # 临时文件
    └── output/           # 输出文件
        └── helloworld.elf    # ELF 可执行文件
```

### 库项目

```
SerialLogger/
├── project.vpj           # 项目配置
├── linker.ld             # 链接脚本
├── serial_logger.vp      # 库源码
└── .tpv_build/           # 构建目录（自动生成）
    ├── temp/             # 临时文件
    └── output/           # 输出文件
```

## 链接脚本

ViperOS 使用自定义链接脚本控制内存布局：

```ld
ENTRY(_start)

SECTIONS
{
    . = 0x100000;  /* 加载地址 */

    .text : {
        *(.text.startup)
        *(.text*)
    }

    .rodata : {
        *(.rodata*)
    }

    .data : {
        *(.data*)
    }

    .bss : {
        *(.bss*)
        *(COMMON)
    }
}
```

## 编译命令

TransPyC 编译器的基本用法（注：适用于单个文件，而不适用于工程）：

```bash
python TransPyC.py -f InputFile -o OutputFile [options]
```

### 命令行参数

| 参数 | 说明 |
|------|------|
| `-f` | 输入文件路径 |
| `-o` | 输出文件路径 |
| `-wh` | 头文件列表 |
| `-debug` | 调试输出文件 |
| `-cc` | 编译命令 |
| `-cflags` | 编译标志 |
| `-run` | 编译后运行 |
| `-args` | 运行参数 |
| `-h` | 辅助文件（C 或 Python） |

工程编译使用（`--project` 指定工程文件）：
```bash
python Projectrans.py --project project.vpj
```
即可

## 构建流程（真实骨架）

工程构建的实际流水线：

- **Phase 1（声明阶段）**：扫描入口与依赖并建依赖图 → 1a 结构体注册 → 1b 生成 `.vpi` 并翻译生成 stub
- **Phase 2（翻译与链接）**
  - **Phase A-pre-vpi / Phase A-pre**：加载 `.vpi`，预翻译准备
  - **Phase A**：主循环多遍收敛翻译，`.stub.ll`/`.text.ll` 在此写盘
  - **Phase B**：`llc` 并行编译 `.ll` → `.o`
  - **Phase B+**：缺失 includes 按需编译
  - **Phase C**：链接（`linker.cmd` 决定链接器）

## 增量编译

TransPyC 支持基于 SHA1 的增量编译，与两阶段编译模型紧密耦合：

### 阶段一增量

- 每个源文件按内容计算 SHA1 哈希（16 个十六进制字符，即 64 位截断）
- 如果 `<SHA1>.vpi` 和 `<SHA1>.stub.ll` 已存在，则跳过生成（缓存命中）
- 只有源文件内容变化导致 SHA1 变化时才重新生成声明接口
- SHA1 → 源文件路径映射在内存 `Sha1Store` 中多遍收敛构建；`temp/_sha1_map.txt`（格式 `<sha1>:<relative_path>`）仅人类可读

### 阶段二增量

- 阶段二（Phase A 主循环）在内存 `Sha1Store`/`StubMergerStore` 中多遍收敛构建并复用映射，不依赖 `_sha1_map.txt`
- 旧产物清理使用 `--clear-cache`
- 共享符号表为内存 `StubMergerStore`，按需加载避免每个文件重复加载

### SHA1 命名空间与增量编译的协同

SHA1 同时服务于命名空间隔离和增量编译：
- **命名空间**：非 `t.CExport` 函数和结构体使用 SHA1 前缀，消除符号冲突
- **增量编译**：SHA1 不变则缓存命中，SHA1 变化则重新生成

详见 [01-overview.md 中 SHA1 命名空间机制](01-overview.md#sha1-命名空间机制)。