Arduino IDE の "Upload" 処理の詳細

Question

テーマ、知りたいこと

Auduino IDE で実装したスケッチファイルが、IDE に ("Upload") される処理は、以下のような流れで行われているのでしょうか？
(https://docs.arduino.cc/) で検索してみましたが、それらしい文書が見つからず、認識に間違いが無いかどうか意見をいただけませんか？

1. C/C++ コードに展開
2. 展開されたコードが C コードなのか、 C++ コードなのか判定
3. gcc をコール
   • C コードの場合は、展開した C コードを元に avr-gcc をコール
   • C++ コードの場合は、展開した C++ コードを元に avr-g++ をコール
4. プリプロセッサ処理
5. 実行ファイル生成 (オブジェクトファイル生成 & リンク) -> Hex ファイル生成
   (この時点で生成される実行ファイルが、IDE の (Sketch -> Export Compiled Binaly) で生成される "~.hex" ファイルと同じ)
6. avrdude で実行ファイルを Arduino に書き込み

調べてみたこと

大まかな Arduino IDE の構成については、Arduino言語 ＝ C/C++言語？ Arduinoコードの仕組みを参考にしました。
また、Arduino IDE のインストール時に以下のファイルが追加されていました。

• C:\Users\USERNAME\AppData\Local\Arduino15\packages\arduino\hardware\avr\1.8.6\cores\arduino\main.cpp
• C:\Users\USERNAME\AppData\Local\Arduino15\packages\arduino\hardware\avr\1.8.6\platform.txt

その為、大まかな構成は、以下のようなものと予想しています。

1. スケッチファイルを作成 -> Upload
2. Arduino IDE が、
   1. スケッチファイルと Wiring ライブラリを組み合わせて、C/C++ ソースコードに展開
   2. avr-gcc でコンパイル
   3. avrdude でターゲットボードに書き込み

(参考) platform.txt の中身

# Default "compiler.path" is correct, change only if you want to override the initial value
compiler.path={runtime.tools.avr-gcc.path}/bin/
compiler.c.cmd=avr-gcc
compiler.c.flags=-c -g -Os {compiler.warning_flags} -std=gnu11 -ffunction-sections -fdata-sections -MMD -flto -fno-fat-lto-objects
compiler.c.elf.flags={compiler.warning_flags} -Os -g -flto -fuse-linker-plugin -Wl,--gc-sections
compiler.c.elf.cmd=avr-gcc
compiler.S.flags=-c -g -x assembler-with-cpp -flto -MMD
compiler.cpp.cmd=avr-g++
compiler.cpp.flags=-c -g -Os {compiler.warning_flags} -std=gnu++11 -fpermissive -fno-exceptions -ffunction-sections -fdata-sections -fno-threadsafe-statics -Wno-error=narrowing -MMD -flto
compiler.ar.cmd=avr-gcc-ar
compiler.ar.flags=rcs
compiler.objcopy.cmd=avr-objcopy
compiler.objcopy.eep.flags=-O ihex -j .eeprom --set-section-flags=.eeprom=alloc,load --no-change-warnings --change-section-lma .eeprom=0
compiler.elf2hex.flags=-O ihex -R .eeprom
compiler.elf2hex.cmd=avr-objcopy
compiler.ldflags=
compiler.libraries.ldflags=
compiler.size.cmd=avr-size

# AVR Uploader/Programmers tools
# ------------------------------

tools.avrdude.path={runtime.tools.avrdude.path}
tools.avrdude.cmd.path={path}/bin/avrdude
tools.avrdude.config.path={path}/etc/avrdude.conf

tools.avrdude.upload.params.verbose=-v
tools.avrdude.upload.params.quiet=-q -q
# tools.avrdude.upload.verify is needed for backwards compatibility with IDE 1.6.8 or older, IDE 1.6.9 or newer overrides this value
tools.avrdude.upload.verify=
tools.avrdude.upload.params.noverify=-V
tools.avrdude.upload.pattern="{cmd.path}" "-C{config.path}" {upload.verbose} {upload.verify} -p{build.mcu} -c{upload.protocol} "-P{serial.port}" -b{upload.speed} -D "-Uflash:w:{build.path}/{build.project_name}.hex:i"

tools.avrdude.program.params.verbose=-v
tools.avrdude.program.params.quiet=-q -q
# tools.avrdude.program.verify is needed for backwards compatibility with IDE 1.6.8 or older, IDE 1.6.9 or newer overrides this value
tools.avrdude.program.verify=
tools.avrdude.program.params.noverify=-V
tools.avrdude.program.pattern="{cmd.path}" "-C{config.path}" {program.verbose} {program.verify} -p{build.mcu} -c{protocol} {program.extra_params} "-Uflash:w:{build.path}/{build.project_name}.hex:i"

tools.avrdude.erase.params.verbose=-v
tools.avrdude.erase.params.quiet=-q -q
tools.avrdude.erase.pattern="{cmd.path}" "-C{config.path}" {erase.verbose} -p{build.mcu} -c{protocol} {program.extra_params} -e -Ulock:w:{bootloader.unlock_bits}:m -Uefuse:w:{bootloader.extended_fuses}:m -Uhfuse:w:{bootloader.high_fuses}:m -Ulfuse:w:{bootloader.low_fuses}:m

tools.avrdude.bootloader.params.verbose=-v
tools.avrdude.bootloader.params.quiet=-q -q
tools.avrdude.bootloader.pattern="{cmd.path}" "-C{config.path}" {bootloader.verbose} -p{build.mcu} -c{protocol} {program.extra_params} "-Uflash:w:{runtime.platform.path}/bootloaders/{bootloader.file}:i" -Ulock:w:{bootloader.lock_bits}:m

tools.avrdude_remote.upload.pattern=/usr/bin/run-avrdude /tmp/sketch.hex {upload.verbose} -p{build.mcu}

# The following rule is deprecated by pluggable discovery.
# We keep it to avoid breaking compatibility with the Arduino Java IDE.
tools.avrdude.network_cmd={runtime.tools.arduinoOTA.path}/bin/arduinoOTA
tools.avrdude.upload.network_pattern="{network_cmd}" -address {serial.port} -port {upload.network.port} -sketch "{build.path}/{build.project_name}.hex" -upload {upload.network.endpoint_upload} -sync {upload.network.endpoint_sync} -reset {upload.network.endpoint_reset} -sync_exp {upload.network.sync_return}

確認環境

OS: Windows10(64bit) (22H2)
Auduino IDE: 2.2.1 (64bit)
使用ボード: Arduino UNO R3