Toolchain

7/0.9/2.5.open_in_new Lihat sumberopen_in_new Nightly {/3/}

Halaman ini menjelaskan framework toolchain, yang merupakan cara bagi penulis aturan untuk memisahkan logika aturan mereka dari pilihan alat berbasis platform. Sebaiknya baca halaman aturan dan platform sebelum melanjutkan. Halaman ini membahas alasan diperlukannya toolchain, cara menentukan dan menggunakannya, dan cara Bazel memilih toolchain yang sesuai berdasarkan batasan platform.

Motivasi

Mari kita cermati masalah yang dirancang untuk dapat diselesaikan oleh toolchain. Misalkan Anda menulis aturan untuk mendukung bahasa pemrograman "bar". Aturan bar_binary Anda akan mengompilasi file *.bar menggunakan compiler barc, alat yang dibuat sebagai target lain di ruang kerja Anda. Karena pengguna yang menulis target bar_binary tidak perlu menentukan dependensi pada compiler, Anda menjadikannya sebagai dependensi implisit dengan menambahkannya ke definisi aturan sebagai atribut pribadi.

bar_binary = rule(
    implementation = _bar_binary_impl,
    attrs = {
        "srcs": attr.label_list(allow_files = True),
        ...
        "_compiler": attr.label(
            default = "//bar_tools:barc_linux",  # the compiler running on linux
            providers = [BarcInfo],
        ),
    },
)

//bar_tools:barc_linux sekarang menjadi dependensi dari setiap target bar_binary, sehingga akan di-build sebelum target bar_binary. Atribut ini dapat diakses oleh fungsi implementasi aturan seperti atribut lainnya:

BarcInfo = provider(
    doc = "Information about how to invoke the barc compiler.",
    # In the real world, compiler_path and system_lib might hold File objects,
    # but for simplicity they are strings for this example. arch_flags is a list
    # of strings.
    fields = ["compiler_path", "system_lib", "arch_flags"],
)

def _bar_binary_impl(ctx):
    ...
    info = ctx.attr._compiler[BarcInfo]
    command = "%s -l %s %s" % (
        info.compiler_path,
        info.system_lib,
        " ".join(info.arch_flags),
    )
    ...

Masalahnya di sini adalah label compiler di-hardcode menjadi bar_binary, tetapi target yang berbeda mungkin memerlukan compiler yang berbeda, bergantung pada platform yang digunakan dan platform yang digunakan untuk membangunnya, yang disebut sebagai platform target dan platform eksekusi. Selain itu, penulis aturan bahkan belum tentu mengetahui semua alat dan platform yang tersedia, sehingga tidak mungkin untuk melakukan hardcode pada definisi aturan tersebut.

Solusi yang kurang ideal adalah mengalihkan beban kepada pengguna, dengan menjadikan atribut _compiler tidak bersifat pribadi. Kemudian, masing-masing target dapat di-hardcode untuk dibuat untuk satu platform atau platform lainnya.

bar_binary(
    name = "myprog_on_linux",
    srcs = ["mysrc.bar"],
    compiler = "//bar_tools:barc_linux",
)

bar_binary(
    name = "myprog_on_windows",
    srcs = ["mysrc.bar"],
    compiler = "//bar_tools:barc_windows",
)

Anda dapat meningkatkan solusi ini menggunakan select untuk memilih compiler berdasarkan platform:

config_setting(
    name = "on_linux",
    constraint_values = [
        "@platforms//os:linux",
    ],
)

config_setting(
    name = "on_windows",
    constraint_values = [
        "@platforms//os:windows",
    ],
)

bar_binary(
    name = "myprog",
    srcs = ["mysrc.bar"],
    compiler = select({
        ":on_linux": "//bar_tools:barc_linux",
        ":on_windows": "//bar_tools:barc_windows",
    }),
)

Tapi ini merepotkan dan terlalu banyak ditanyakan oleh setiap pengguna bar_binary. Jika gaya ini tidak digunakan secara konsisten di seluruh ruang kerja, gaya ini akan menghasilkan build yang berfungsi dengan baik di satu platform, tetapi akan gagal saat diperluas ke skenario multi-platform. Versi ini juga tidak mengatasi masalah penambahan dukungan untuk platform dan compiler baru tanpa mengubah aturan atau target yang ada.

Framework toolchain mengatasi masalah ini dengan menambahkan tingkat pengalihan tambahan. Pada dasarnya, Anda mendeklarasikan bahwa aturan Anda memiliki dependensi abstrak pada beberapa anggota kelompok target (jenis toolchain), dan Bazel secara otomatis akan menyelesaikannya ke target tertentu (toolbar) berdasarkan batasan platform yang berlaku. Baik penulis aturan maupun penulis target tidak perlu mengetahui rangkaian lengkap platform dan toolchain yang tersedia.

Menulis aturan yang menggunakan toolchain

Di bawah framework toolchain, aturan tidak bergantung langsung pada alat, tetapi aturan tersebut bergantung pada jenis toolchain. Jenis toolchain adalah target sederhana yang mewakili class alat yang memiliki peran yang sama untuk berbagai platform. Misalnya, Anda dapat mendeklarasikan jenis yang merepresentasikan compiler bar:

# By convention, toolchain_type targets are named "toolchain_type" and
# distinguished by their package path. So the full path for this would be
# //bar_tools:toolchain_type.
toolchain_type(name = "toolchain_type")

Definisi aturan di bagian sebelumnya telah diubah, sehingga compiler tidak menggunakan sebagai atribut, tetapi mendeklarasikannya menggunakan chainchain //bar_tools:toolchain_type.

bar_binary = rule(
    implementation = _bar_binary_impl,
    attrs = {
        "srcs": attr.label_list(allow_files = True),
        ...
        # No `_compiler` attribute anymore.
    },
    toolchains = ["//bar_tools:toolchain_type"],
)

Fungsi implementasi kini mengakses dependensi ini di bagian ctx.toolchains, bukan ctx.attr, menggunakan jenis toolchain sebagai kunci.

def _bar_binary_impl(ctx):
    ...
    info = ctx.toolchains["//bar_tools:toolchain_type"].barcinfo
    # The rest is unchanged.
    command = "%s -l %s %s" % (
        info.compiler_path,
        info.system_lib,
        " ".join(info.arch_flags),
    )
    ...

ctx.toolchains["//bar_tools:toolchain_type"] menampilkan penyedia ToolchainInfo dari target Bazel mana pun yang menyelesaikan dependensi toolchain. Kolom objek ToolchainInfo ditetapkan oleh aturan alat yang mendasarinya; di bagian berikutnya, aturan ini ditentukan sedemikian rupa sehingga ada kolom barcinfo yang menggabungkan objek BarcInfo.

Prosedur Bazel untuk menyelesaikan toolchain untuk target dijelaskan di bawah. Hanya target toolchain yang di-resolve yang benar-benar menjadi dependensi target bar_binary, bukan seluruh ruang toolchain kandidat.

Toolchain Wajib dan Opsional

Secara default, jika aturan mengekspresikan dependensi jenis toolchain menggunakan label kosong (seperti yang ditunjukkan di atas), jenis toolchain dianggap wajib. Jika Bazel tidak dapat menemukan toolchain yang cocok (lihat Resolusi Toolchain di bawah) untuk jenis toolchain wajib, hal ini merupakan error dan analisis akan berhenti.

Sebagai gantinya, Anda dapat mendeklarasikan dependensi jenis toolchain opsional, sebagai berikut:

bar_binary = rule(
    ...
    toolchains = [
        config_common.toolchain_type("//bar_tools:toolchain_type", mandatory = False),
    ],
)

Jika jenis toolchain opsional tidak dapat diselesaikan, analisis akan dilanjutkan, dan hasil ctx.toolchains["//bar_tools:toolchain_type"] adalah None.

Fungsi config_common.toolchain_type secara default bersifat wajib.

Formulir berikut dapat digunakan:

• Jenis toolchain wajib:
  • toolchains = ["//bar_tools:toolchain_type"]
  • toolchains = [config_common.toolchain_type("//bar_tools:toolchain_type")]
  • toolchains = [config_common.toolchain_type("//bar_tools:toolchain_type", mandatory = True)]
• Jenis toolchain opsional:
  • toolchains = [config_common.toolchain_type("//bar_tools:toolchain_type", mandatory = False)]

bar_binary = rule(
    ...
    toolchains = [
        "//foo_tools:toolchain_type",
        config_common.toolchain_type("//bar_tools:toolchain_type", mandatory = False),
    ],
)

Anda juga dapat mengombinasikan formulir dalam aturan yang sama. Namun, jika jenis toolchain yang sama dicantumkan beberapa kali, versi tersebut akan mengambil versi yang paling ketat, dengan persyaratan yang lebih ketat daripada opsional.

Menulis aspek yang menggunakan toolchain

Aspek memiliki akses ke API toolchain yang sama dengan aturan: Anda dapat menentukan jenis toolchain yang diperlukan, mengakses toolchain melalui konteks, dan menggunakannya untuk menghasilkan tindakan baru menggunakan toolchain.

bar_aspect = aspect(
    implementation = _bar_aspect_impl,
    attrs = {},
    toolchains = ['//bar_tools:toolchain_type'],
)

def _bar_aspect_impl(target, ctx):
  toolchain = ctx.toolchains['//bar_tools:toolchain_type']
  # Use the toolchain provider like in a rule.
  return []

Menentukan toolchain

Untuk menentukan beberapa toolchain bagi jenis toolchain tertentu, Anda memerlukan tiga hal:

1. Aturan spesifik per bahasa yang mewakili jenis alat atau rangkaian alat. Berdasarkan konvensi, nama aturan ini diberi akhiran "_ toolchain".

   1. Catatan: Aturan \_toolchain tidak dapat membuat tindakan build apa pun. Sebaliknya, alat ini mengumpulkan artefak dari aturan lain dan meneruskannya ke aturan yang menggunakan toolchain. Aturan tersebut bertanggung jawab untuk membuat semua tindakan build.

2. Beberapa target jenis aturan ini, yang mewakili versi alat atau rangkaian alat untuk berbagai platform.

3. Untuk setiap target semacam itu, target terkait dari aturan toolchain generik, untuk menyediakan metadata yang digunakan oleh framework toolchain. Target toolchain ini juga mengacu pada toolchain_type yang terkait dengan toolchain ini. Artinya, aturan _toolchain tertentu dapat dikaitkan dengan toolchain_type apa pun, dan hanya dalam instance toolchain yang menggunakan aturan _toolchain ini bahwa aturan tersebut dikaitkan dengan toolchain_type.

Untuk contoh yang berjalan, berikut adalah definisi untuk aturan bar_toolchain. Contoh kita hanya memiliki compiler, tetapi alat lain seperti penaut juga dapat dikelompokkan di bawahnya.

def _bar_toolchain_impl(ctx):
    toolchain_info = platform_common.ToolchainInfo(
        barcinfo = BarcInfo(
            compiler_path = ctx.attr.compiler_path,
            system_lib = ctx.attr.system_lib,
            arch_flags = ctx.attr.arch_flags,
        ),
    )
    return [toolchain_info]

bar_toolchain = rule(
    implementation = _bar_toolchain_impl,
    attrs = {
        "compiler_path": attr.string(),
        "system_lib": attr.string(),
        "arch_flags": attr.string_list(),
    },
)

Aturan tersebut harus menampilkan penyedia ToolchainInfo, yang menjadi objek yang diambil oleh aturan pemakaian menggunakan ctx.toolchains dan label jenis toolchain. ToolchainInfo, seperti struct, dapat menyimpan pasangan nilai kolom arbitrer. Spesifikasi kolom yang ditambahkan ke ToolchainInfo harus didokumentasikan dengan jelas pada jenis toolchain. Dalam contoh ini, nilai yang ditampilkan dalam objek BarcInfo untuk menggunakan kembali skema yang didefinisikan di atas; gaya ini mungkin berguna untuk validasi dan penggunaan ulang kode.

Sekarang Anda dapat menentukan target untuk compiler barc tertentu.

bar_toolchain(
    name = "barc_linux",
    arch_flags = [
        "--arch=Linux",
        "--debug_everything",
    ],
    compiler_path = "/path/to/barc/on/linux",
    system_lib = "/usr/lib/libbarc.so",
)

bar_toolchain(
    name = "barc_windows",
    arch_flags = [
        "--arch=Windows",
        # Different flags, no debug support on windows.
    ],
    compiler_path = "C:\\path\\on\\windows\\barc.exe",
    system_lib = "C:\\path\\on\\windows\\barclib.dll",
)

Terakhir, Anda akan membuat definisi toolchain untuk kedua target bar_toolchain. Definisi ini menautkan target spesifik bahasa ke jenis toolchain dan memberikan informasi batasan yang memberi tahu Bazel kapan toolchain sesuai untuk platform tertentu.

toolchain(
    name = "barc_linux_toolchain",
    exec_compatible_with = [
        "@platforms//os:linux",
        "@platforms//cpu:x86_64",
    ],
    target_compatible_with = [
        "@platforms//os:linux",
        "@platforms//cpu:x86_64",
    ],
    toolchain = ":barc_linux",
    toolchain_type = ":toolchain_type",
)

toolchain(
    name = "barc_windows_toolchain",
    exec_compatible_with = [
        "@platforms//os:windows",
        "@platforms//cpu:x86_64",
    ],
    target_compatible_with = [
        "@platforms//os:windows",
        "@platforms//cpu:x86_64",
    ],
    toolchain = ":barc_windows",
    toolchain_type = ":toolchain_type",
)

Penggunaan sintaksis jalur relatif di atas menunjukkan bahwa semua definisi ini berada dalam paket yang sama, tetapi tidak ada alasan bahwa jenis toolchain, target toolchain khusus bahasa, dan target definisi toolchain tidak dapat berada dalam paket terpisah.

Lihat go_toolchain untuk contoh di dunia nyata.

Toolchain dan konfigurasi

Pertanyaan penting untuk penulis aturan adalah, saat target bar_toolchain dianalisis, konfigurasi apa yang dilihatnya, dan transisi apa yang harus digunakan untuk dependensi? Contoh di atas menggunakan atribut string, tetapi apa yang akan terjadi untuk toolchain yang lebih rumit yang bergantung pada target lain di repositori Bazel?

Mari kita lihat versi bar_toolchain yang lebih kompleks:

def _bar_toolchain_impl(ctx):
    # The implementation is mostly the same as above, so skipping.
    pass

bar_toolchain = rule(
    implementation = _bar_toolchain_impl,
    attrs = {
        "compiler": attr.label(
            executable = True,
            mandatory = True,
            cfg = "exec",
        ),
        "system_lib": attr.label(
            mandatory = True,
            cfg = "target",
        ),
        "arch_flags": attr.string_list(),
    },
)

Penggunaan attr.label sama seperti penggunaan aturan standar, tetapi arti parameter cfg sedikit berbeda.

Dependensi dari target (disebut "induk") ke toolchain melalui resolusi toolchain menggunakan transisi konfigurasi khusus yang disebut "transisi rantai". Transisi toolchain membuat konfigurasi tetap sama, tetapi memaksa platform eksekusi agar sama untuk toolchain seperti untuk induk (jika tidak, resolusi toolchain untuk toolchain dapat memilih platform eksekusi apa pun, dan tidak harus sama dengan induk). Dengan begitu, dependensi exec toolchain juga dapat dieksekusi untuk tindakan build induk. Setiap dependensi toolchain yang menggunakan cfg = "target" (atau yang tidak menentukan cfg, karena "target" adalah default) dibuat untuk platform target yang sama dengan induk. Hal ini memungkinkan aturan toolchain untuk berkontribusi pada library (atribut system_lib di atas) dan alat (atribut compiler) ke aturan build yang memerlukannya. Library sistem ditautkan ke artefak akhir sehingga harus dibangun untuk platform yang sama, sedangkan compiler adalah alat yang dipanggil selama build, dan harus dapat berjalan di platform eksekusi.

Mendaftar dan membangun dengan toolchain

Pada tahap ini, semua elemen penyusun telah disusun, dan Anda hanya perlu menyediakan toolchain untuk prosedur resolusi Bazel. Hal ini dilakukan dengan mendaftarkan toolchain, baik dalam file MODULE.bazel menggunakan register_toolchains(), atau dengan meneruskan label toolchain pada command line menggunakan tanda --extra_toolchains.

register_toolchains(
    "//bar_tools:barc_linux_toolchain",
    "//bar_tools:barc_windows_toolchain",
    # Target patterns are also permitted, so you could have also written:
    # "//bar_tools:all",
    # or even
    # "//bar_tools/...",
)

Saat menggunakan pola target untuk mendaftarkan toolchain, urutan pendaftaran masing-masing toolchain akan ditentukan oleh aturan berikut:

• Toolchain yang ditentukan dalam subpaket paket terdaftar sebelum toolchain ditentukan dalam paket itu sendiri.
• Dalam sebuah paket, toolchain didaftarkan dalam urutan leksikografis namanya.

Sekarang, saat Anda membangun target yang bergantung pada jenis toolchain, toolchain yang sesuai akan dipilih berdasarkan platform target dan eksekusi.

# my_pkg/BUILD

platform(
    name = "my_target_platform",
    constraint_values = [
        "@platforms//os:linux",
    ],
)

bar_binary(
    name = "my_bar_binary",
    ...
)

bazel build //my_pkg:my_bar_binary --platforms=//my_pkg:my_target_platform

Bazel akan melihat bahwa //my_pkg:my_bar_binary sedang dibangun dengan platform yang memiliki @platforms//os:linux sehingga me-resolve referensi //bar_tools:toolchain_type ke //bar_tools:barc_linux_toolchain. Tindakan ini akan membuat //bar_tools:barc_linux, tetapi bukan //bar_tools:barc_windows.

Resolusi toolchain

Untuk setiap target yang menggunakan toolchain, prosedur resolusi toolchain Bazel akan menentukan dependensi toolchain konkret target. Prosedur ini mengambil input, serangkaian jenis toolchain yang diperlukan, platform target, daftar platform eksekusi yang tersedia, dan daftar toolchain yang tersedia. Output-nya adalah toolchain yang dipilih untuk setiap jenis toolchain serta platform eksekusi yang dipilih untuk target saat ini.

Platform eksekusi dan toolchain yang tersedia dikumpulkan dari grafik dependensi eksternal melalui panggilan register_execution_platforms dan register_toolchains dalam file MODULE.bazel. Platform eksekusi dan toolchain tambahan juga dapat ditentukan di command line melalui --extra_execution_platforms dan --extra_toolchains. Platform host otomatis disertakan sebagai platform eksekusi yang tersedia. Platform dan toolchain yang tersedia dilacak sebagai daftar berurutan untuk determinisme, dengan preferensi diberikan ke item sebelumnya dalam daftar.

Set toolchain yang tersedia, sesuai urutan prioritas, dibuat dari --extra_toolchains dan register_toolchains:

1. Toolchain yang didaftarkan menggunakan --extra_toolchains akan ditambahkan terlebih dahulu. (Di dalam ini, toolchain terakhir memiliki prioritas tertinggi.)
2. Toolchain yang didaftarkan menggunakan register_toolchains dalam grafik dependensi eksternal transitif, dalam urutan berikut: (Dalam urutan ini, toolchain pertama yang disebutkan memiliki prioritas tertinggi.)
   1. Toolchain yang didaftarkan oleh modul root (seperti dalam, MODULE.bazel di root ruang kerja);
   2. Toolchain yang terdaftar dalam file WORKSPACE pengguna, termasuk dalam makro apa pun yang dipanggil dari sana;
   3. Toolchain yang didaftarkan oleh modul non-root (seperti dependensi yang ditentukan oleh modul root, dependensinya, dan seterusnya);
   4. Toolchain yang terdaftar di "akhiran WORKSPACE"; ini hanya digunakan oleh aturan native tertentu yang dipaketkan dengan penginstalan Bazel.

CATATAN: Target semu seperti :all, :*, dan /... diurutkan oleh mekanisme pemuatan paket Bazel, yang menggunakan pengurutan leksikografis.

Langkah-langkah penyelesaiannya adalah sebagai berikut.

1. Klausa target_compatible_with atau exec_compatible_with cocok dengan platform jika, untuk setiap constraint_value dalam daftarnya, platform juga memiliki constraint_value tersebut (baik secara eksplisit maupun sebagai default).

   Jika platform memiliki constraint_value dari constraint_setting yang tidak direferensikan oleh klausa, hal ini tidak akan memengaruhi pencocokan.

2. Jika target yang di-build menentukan atribut exec_compatible_with (atau definisi aturannya menentukan argumen exec_compatible_with), daftar platform eksekusi yang tersedia akan difilter untuk menghapus atribut yang tidak cocok dengan batasan eksekusi.

3. Daftar toolchain yang tersedia difilter untuk menghapus toolchain yang menentukan target_settings yang tidak cocok dengan konfigurasi saat ini.

4. Untuk setiap platform eksekusi yang tersedia, Anda akan mengaitkan setiap jenis toolchain dengan rantai alat pertama yang tersedia, jika ada, yang kompatibel dengan platform eksekusi ini dan platform target.

5. Platform eksekusi yang gagal menemukan toolchain wajib yang kompatibel untuk salah satu jenis toolchainnya akan dikecualikan. Dari platform yang tersisa, platform pertama menjadi platform eksekusi target saat ini, dan toolchain terkait (jika ada) menjadi dependensi target.

Platform eksekusi yang dipilih digunakan untuk menjalankan semua tindakan yang dihasilkan target.

Jika target yang sama dapat di-build dalam beberapa konfigurasi (misalnya untuk CPU yang berbeda) dalam build yang sama, prosedur resolusi akan diterapkan secara independen untuk setiap versi target.

Jika aturan menggunakan grup eksekusi, setiap grup eksekusi melakukan resolusi toolchain secara terpisah, dan masing-masing memiliki platform eksekusi dan toolchain sendiri.

Men-debug toolchain

Jika Anda menambahkan dukungan toolchain ke aturan yang sudah ada, gunakan flag --toolchain_resolution_debug=regex. Selama resolusi toolchain, flag menyediakan output panjang untuk jenis toolchain atau nama target yang cocok dengan variabel ekspresi reguler. Anda dapat menggunakan .* untuk menampilkan semua informasi. Bazel akan menghasilkan nama toolchain yang diperiksa dan dilewati selama proses resolusi.

Jika Anda ingin melihat dependensi cquery mana yang berasal dari resolusi rantai alat, gunakan flag --transitions cquery:

# Find all direct dependencies of //cc:my_cc_lib. This includes explicitly
# declared dependencies, implicit dependencies, and toolchain dependencies.
$ bazel cquery 'deps(//cc:my_cc_lib, 1)'
//cc:my_cc_lib (96d6638)
@bazel_tools//tools/cpp:toolchain (96d6638)
@bazel_tools//tools/def_parser:def_parser (HOST)
//cc:my_cc_dep (96d6638)
@local_config_platform//:host (96d6638)
@bazel_tools//tools/cpp:toolchain_type (96d6638)
//:default_host_platform (96d6638)
@local_config_cc//:cc-compiler-k8 (HOST)
//cc:my_cc_lib.cc (null)
@bazel_tools//tools/cpp:grep-includes (HOST)

# Which of these are from toolchain resolution?
$ bazel cquery 'deps(//cc:my_cc_lib, 1)' --transitions=lite | grep "toolchain dependency"
  [toolchain dependency]#@local_config_cc//:cc-compiler-k8#HostTransition -> b6df211