天天看點

Android系統移植與調試之------->Android Make分析

随着移動網際網路的發展,移動開發也越來越吃香了,目前最火的莫過于android,android是什麼就不用說了,android自從開源以來,就受到很多人的追捧。當然,一部人追捧它是因為它是Google開發的。對一個程式

員來說,一個系統值不值得追捧得要拿代碼來說話。我這裡并不打算分析android的代碼,而是android的makefile,也許大家已經知道了在android源碼裡,我們可以看見很多makefile檔案,起初我也不明白,經過一段時間的研究,後來慢慢明白了,我想通過分析

andorid的makefile來告訴大家如何寫makefile。

對于一個程式新手而言,好的IDE是他們追捧的對象。但當他接觸的代碼多了之後,就會逐漸發現IDE不夠用了,因為有好多東西用IDE是不好做的,

例如自動編譯,測試,版本控制,編譯定制等。這跟政治課上的一句話有點像:資本主義開始的時候是促進生産力發展的,但到了後來又成了阻礙生産力發展的因素

了。如果一個程式不能擺脫IDE的限制(不是不用,而是要有選擇的用),那麼他就很難提高。要知道,IDE和makefile代表了兩種不同的思

想:IDE根據強調的是簡化計算機與使用者的互動;而makefile展現的是自動化。

對于一個一開始就接觸linux的人來說,makefile可能是比較容易學的(熟能生巧),對于一個一開始就接觸Windows的人來

說,makefile就不太好學,這主要是應該很多時候會不自覺地去用Visual Studio(Visual

Studio是個好東西,特别是它的調試)。不知道大叫有沒有這個的感覺:一個人如果先接觸c,再接觸java會比較容易點;如果一個人先接觸java,

再接觸c,就會比較反感c。

這個先引用一下百度百科對makefile的一些描述:

一個工程中的源檔案不計數,其按類型、功能、子產品分别放在若幹個目錄中,makefile定義了一系列的規則來指定,哪些檔案需要先編譯,哪些檔案

需要後編譯,哪些檔案需要重新編譯,甚至于進行更複雜的功能操作,因為 makefile就像一個Shell腳本一樣,其中也可以執行作業系統的指令。

makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”,一旦寫好,隻需要一個make指令,整個工程完全自動編譯,極大的提高了軟體開發的效率。make是一個指令工具,是一個解釋makefile中指令的指令工具,一般來說,大多數的IDE都有這個指令,比如:Delphi的 make,Visual C++的nmake,Linux下GNU的make。可見,makefile都成為了一種在工程方面的編譯方法。 

Make工具最主要也是最基本的功能就是通過makefile檔案來描述源程式之間的互相關系并自動維護編譯工作。

而makefile

檔案需要按照某種文法進行編寫,檔案中需要說明如何編譯各個源檔案并連接配接生成可執行檔案,并要求定義源檔案之間的依賴關系。makefile

檔案是許多編譯器--包括 Windows NT 下的編譯器--維護編譯資訊的常用方法,隻是在內建開發環境中,使用者通過友好的界面修改

makefile 檔案而已。

對于android而言,android使用的是GNU的make,是以它的makefile格式也是GNU的makefile格式。現在網絡上關

于makefile最好的文檔就是陳皓的《跟我一起寫makefile》,這份文檔對makefile進行了詳細的介紹,是以推薦大家先看這份文檔(電子

下載下傳。

首先我們來看看android裡makefile的寫法

(1)Android.mk檔案首先需要指定LOCAL_PATH變量,用于查找源檔案。由于一般情況下

Android.mk和需要編譯的源檔案在同一目錄下,是以定義成如下形式:

LOCAL_PATH:=$(call my-dir)

上面的語句的意思是将LOCAL_PATH變量定義成本檔案所在目錄路徑。

(2)Android.mk中可以定義多個編譯子產品,每個編譯子產品都是以include $(CLEAR_VARS)開始

以include $(BUILD_XXX)結束。

include $(CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS由編譯系統提供,指定讓GNU MAKEFILE為你清除除LOCAL_PATH以外的所有LOCAL_XXX變量,

如LOCAL_MODULE,LOCAL_SRC_FILES,LOCAL_SHARED_LIBRARIES,LOCAL_STATIC_LIBRARIES等。

include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)表示編譯成靜态庫

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)表示編譯成動态庫。

include $(BUILD_EXECUTABLE)表示編譯成可執行程式

(3)舉例如下(frameworks/base/libs/audioflinger/Android.mk):

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)  子產品一

ifeq ($(AUDIO_POLICY_TEST),true)

  ENABLE_AUDIO_DUMP := true

endif

LOCAL_SRC_FILES:= \

    AudioHardwareGeneric.cpp \

    AudioHardwareStub.cpp \

    AudioHardwareInterface.cpp

ifeq ($(ENABLE_AUDIO_DUMP),true)

  LOCAL_SRC_FILES += AudioDumpInterface.cpp

  LOCAL_CFLAGS += -DENABLE_AUDIO_DUMP

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \

    libcutils \

    libutils \

    libbinder \

    libmedia \

    libhardware_legacy

ifeq ($(strip $(BOARD_USES_GENERIC_AUDIO)),true)

  LOCAL_CFLAGS += -DGENERIC_AUDIO

LOCAL_MODULE:= libaudiointerface

ifeq ($(BOARD_HAVE_BLUETOOTH),true)

  LOCAL_SRC_FILES += A2dpAudioInterface.cpp

  LOCAL_SHARED_LIBRARIES += liba2dp

  LOCAL_CFLAGS += -DWITH_BLUETOOTH -DWITH_A2DP

  LOCAL_C_INCLUDES += $(call include-path-for, bluez)

include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)  子產品一編譯成靜态庫

include $(CLEAR_VARS)  子產品二

LOCAL_SRC_FILES:=               \

    AudioPolicyManagerBase.cpp

    libmedia

ifeq ($(TARGET_SIMULATOR),true)

 LOCAL_LDLIBS += -ldl

else

 LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libdl

LOCAL_MODULE:= libaudiopolicybase

  LOCAL_CFLAGS += -DWITH_A2DP

  LOCAL_CFLAGS += -DAUDIO_POLICY_TEST

include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 子產品二編譯成靜态庫

include $(CLEAR_VARS) 子產品三

    AudioFlinger.cpp            \

    AudioMixer.cpp.arm          \

    AudioResampler.cpp.arm      \

    AudioResamplerSinc.cpp.arm  \

    AudioResamplerCubic.cpp.arm \

    AudioPolicyService.cpp

  LOCAL_STATIC_LIBRARIES += libaudiointerface libaudiopolicybase

  LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libaudio libaudiopolicy

LOCAL_MODULE:= libaudioflinger

    ifeq ($(HOST_OS),linux)

        LOCAL_LDLIBS += -lrt -lpthread

    endif

ifeq ($(BOARD_USE_LVMX),true)

    LOCAL_CFLAGS += -DLVMX

    LOCAL_C_INCLUDES += vendor/nxp

    LOCAL_STATIC_LIBRARIES += liblifevibes

    LOCAL_SHARED_LIBRARIES += liblvmxservice

#    LOCAL_SHARED_LIBRARIES += liblvmxipc

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 子產品三編譯成動态庫

(4)編譯一個應用程式(APK)

  LOCAL_PATH := $(call my-dir)

  include $(CLEAR_VARS)

  # Build all java files in the java subdirectory-->直譯(建立在java子目錄中的所有Java檔案)

  LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)

  # Name of the APK to build-->直譯(建立APK的名稱)

  LOCAL_PACKAGE_NAME := LocalPackage

  # Tell it to build an APK-->直譯(告訴它來建立一個APK)

  include $(BUILD_PACKAGE)

(5)編譯一個依賴于靜态Java庫(static.jar)的應用程式

  # List of static libraries to include in the package

  LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := static-library

  # Build all java files in the java subdirectory

  # Name of the APK to build

  # Tell it to build an APK

(6)編譯一個需要用平台的key簽名的應用程式

  LOCAL_CERTIFICATE := platform

(7)編譯一個需要用特定key前面的應用程式

  LOCAL_CERTIFICATE := vendor/example/certs/app

(8)添加一個預編譯應用程式

  # Module name should match apk name to be installed.

  LOCAL_MODULE := LocalModuleName

  LOCAL_SRC_FILES := $(LOCAL_MODULE).apk

  LOCAL_MODULE_CLASS := APPS

  LOCAL_MODULE_SUFFIX := $(COMMON_ANDROID_PACKAGE_SUFFIX)

  include $(BUILD_PREBUILT)

(9)添加一個靜态JAVA庫

  # Any libraries that this library depends on

  LOCAL_JAVA_LIBRARIES := android.test.runner

  # The name of the jar file to create

  LOCAL_MODULE := sample

  # Build a static jar file.

  include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)

(10)Android.mk的編譯子產品中間可以定義相關的編譯内容,也就是指定相關的變量如下:

LOCAL_AAPT_FLAGS

LOCAL_ACP_UNAVAILABLE 

LOCAL_ADDITIONAL_JAVA_DIR 

LOCAL_AIDL_INCLUDES 

LOCAL_ALLOW_UNDEFINED_SYMBOLS 

LOCAL_ARM_MODE 

LOCAL_ASFLAGS 

LOCAL_ASSET_DIR 

LOCAL_ASSET_FILES 在Android.mk檔案中編譯應用程式(BUILD_PACKAGE)時設定此變量,表示資源檔案,

                  通常會定義成LOCAL_ASSET_FILES += $(call find-subdir-assets)

LOCAL_BUILT_MODULE_STEM  

LOCAL_C_INCLUDES 額外的C/C++編譯頭檔案路徑,用LOCAL_PATH表示本檔案所在目錄

                 舉例如下:

                 LOCAL_C_INCLUDES += extlibs/zlib-1.2.3

                 LOCAL_C_INCLUDES += $(LOCAL_PATH)/src 

LOCAL_CC 指定C編譯器

LOCAL_CERTIFICATE  簽名認證

LOCAL_CFLAGS 為C/C++編譯器定義額外的标志(如宏定義),舉例:LOCAL_CFLAGS += -DLIBUTILS_NATIVE=1

LOCAL_CLASSPATH 

LOCAL_COMPRESS_MODULE_SYMBOLS 

LOCAL_COPY_HEADERS install應用程式時需要複制的頭檔案,必須同時定義LOCAL_COPY_HEADERS_TO

LOCAL_COPY_HEADERS_TO install應用程式時複制頭檔案的目的路徑

LOCAL_CPP_EXTENSION 如果你的C++檔案不是以cpp為檔案字尾,你可以通過LOCAL_CPP_EXTENSION指定C++檔案字尾名 

                    如:LOCAL_CPP_EXTENSION := .cc

                    注意統一子產品中C++檔案字尾必須保持一緻。

LOCAL_CPPFLAGS 傳遞額外的标志給C++編譯器,如:LOCAL_CPPFLAGS += -ffriend-injection

LOCAL_CXX 指定C++編譯器

LOCAL_DX_FLAGS

LOCAL_EXPORT_PACKAGE_RESOURCES

LOCAL_FORCE_STATIC_EXECUTABLE 如果編譯的可執行程式要進行靜态連結(執行時不依賴于任何動态庫),則設定LOCAL_FORCE_STATIC_EXECUTABLE:=true 

                              目前隻有libc有靜态庫形式,這個隻有檔案系統中/sbin目錄下的應用程式會用到,這個目錄下的應用程式在運作時通常

                              檔案系統的其它部分還沒有加載,是以必須進行靜态連結。

LOCAL_GENERATED_SOURCES

LOCAL_INSTRUMENTATION_FOR

LOCAL_INSTRUMENTATION_FOR_PACKAGE_NAME

LOCAL_INTERMEDIATE_SOURCES

LOCAL_INTERMEDIATE_TARGETS

LOCAL_IS_HOST_MODULE

LOCAL_JAR_MANIFEST

LOCAL_JARJAR_RULES

LOCAL_JAVA_LIBRARIES 編譯java應用程式和庫的時候指定包含的java類庫,目前有core和framework兩種

                     多數情況下定義成:LOCAL_JAVA_LIBRARIES := core framework

                     注意LOCAL_JAVA_LIBRARIES不是必須的,而且編譯APK時不允許定義(系統會自動添加)

LOCAL_JAVA_RESOURCE_DIRS 

LOCAL_JAVA_RESOURCE_FILES 

LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES 

LOCAL_LDFLAGS 傳遞額外的參數給連接配接器(務必注意參數的順序)

LOCAL_LDLIBS 為可執行程式或者庫的編譯指定額外的庫,指定庫以"-lxxx"格式,舉例:

             LOCAL_LDLIBS += -lcurses -lpthread

             LOCAL_LDLIBS += -Wl,-z,origin 

LOCAL_MODULE 生成的子產品的名稱(注意應用程式名稱用LOCAL_PACKAGE_NAME而不是LOCAL_MODULE)

LOCAL_MODULE_PATH 生成子產品的路徑

LOCAL_MODULE_STEM 

LOCAL_MODULE_TAGS 生成子產品的标記 

LOCAL_NO_DEFAULT_COMPILER_FLAGS 

LOCAL_NO_EMMA_COMPILE 

LOCAL_NO_EMMA_INSTRUMENT 

LOCAL_NO_STANDARD_LIBRARIES 

LOCAL_OVERRIDES_PACKAGES 

LOCAL_PACKAGE_NAME APK應用程式的名稱 

LOCAL_POST_PROCESS_COMMAND

LOCAL_PREBUILT_EXECUTABLES 預編譯including $(BUILD_PREBUILT)或者$(BUILD_HOST_PREBUILT)時所用,指定需要複制的可執行檔案

LOCAL_PREBUILT_JAVA_LIBRARIES 

LOCAL_PREBUILT_LIBS 預編譯including $(BUILD_PREBUILT)或者$(BUILD_HOST_PREBUILT)時所用, 指定需要複制的庫.

LOCAL_PREBUILT_OBJ_FILES 

LOCAL_PREBUILT_STATIC_JAVA_LIBRARIES  

LOCAL_PRELINK_MODULE 是否需要預連接配接處理(預設需要,用來做動态庫優化)

LOCAL_REQUIRED_MODULES 指定子產品運作所依賴的子產品(子產品安裝時将會同步安裝它所依賴的子產品)

LOCAL_RESOURCE_DIR

LOCAL_SDK_VERSION

LOCAL_SHARED_LIBRARIES 可連結動态庫

LOCAL_SRC_FILES 編譯源檔案

LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES 

LOCAL_STATIC_LIBRARIES 可連結靜态庫 

LOCAL_UNINSTALLABLE_MODULE 

LOCAL_UNSTRIPPED_PATH

LOCAL_WHOLE_STATIC_LIBRARIES 指定子產品所需要載入的完整靜态庫(這些精通庫在連結是不允許連結器删除其中無用的代碼)

LOCAL_YACCFLAGS

OVERRIDE_BUILT_MODULE_PATH

接下來我們詳細看一下android裡的makefile檔案

android最頂層的目錄結構如下:

.   

|-- Makefile        (全局的Makefile)    

|-- bionic          (Bionic含義為仿生,這裡面是一些基礎的庫的源代碼)    

|-- bootloader      (引導加載器)    

|-- build           (build目錄中的内容不是目标所用的代碼,而是編譯和配置所需要的腳本和工具)    

|-- dalvik          (JAVA虛拟機) 

|-- development     (程式開發所需要的模闆和工具)    

|-- external        (目标機器使用的一些庫)    

|-- frameworks      (應用程式的架構層) 

|-- hardware        (與硬體相關的庫)    

|-- kernel          (Linux2.6的源代碼)    

|-- packages        (Android的各種應用程式) 

|-- prebuilt        (Android在各種平台下編譯的預置腳本)    

|-- recovery        (與目标的恢複功能相關)    

`-- system          (Android的底層的一些庫)

本文将要分析的是build目錄下的makefile和shell檔案,android的代碼是1.5的版本。

主要的目錄結構如下:

1.makefile入門

    1.1 makefile helloworld

    1.2 用makefile建構交叉編譯環境

    1.3 makefile裡面的一些技巧

2.android makefile分析

    2.1 android shell分析

    2.2 android build下的各個makefile分析

3. android其他目錄的android.mk分析

大家先通過網絡的一些文章來了解一下andoroid的makefile。

1.

<a target="_blank" href="http://letsgoustc.spaces.live.com/blog/cns%2189AD27DFB5E249BA%21465.entry?wa=wsignin1.0&amp;sa=368150818">Android build system</a>

2.

<a target="_blank" href="http://heaven.branda.to/~thinker/GinGin_CGI.py/show_id_doc/393">Android Building System 分析</a>

3.

<a target="_blank" href="http://write.blog.csdn.net/u/8059/showart_1420446.html">Android Build System(介紹使用)</a>

1.1 makefile helloworld

Makefile的規則如下:

target ... : prerequisites ... 

command ... ...

target可以是一個目标檔案,也可以是Object File(例如helloworld.obj),也可以是執行檔案和标簽。

prerequisites就是生成target所需要的檔案或是目标。

command

也就是要達到target這個目标所需要執行的指令。這裡沒有說“使用生成target所需要執行的指令”,是因為target可能是标簽。需要注意的是

command前面必須是TAB鍵,而不是空格,是以喜歡在編輯器裡面将TAB鍵用空格替換的人需要特别小心了。

我們寫程式一般喜歡寫helloworld,當我們寫了一個c的helloworld之後,我們該如何寫helloworld來編譯helloworld.c呢?

下面就是編譯helloworld的makefile。

helloworld : helloworld.o

    cc -o helloworld helloworld .o

helloworld.o : helloworld.c 

    cc -c main.c

clean:

    rm helloworld helloworl.o

之後我們執行make就可以編譯helloworld.c了,執行make clean就可以清除編譯結果了(其實就是删除helloworld helloworl.o)。

可能有人問為什麼執行make就會生成helloworld呢?這得從make的預設處理說起:make将makefile的第一個target作為作為最終的

target,凡是這個規則依賴的規則都将被執行,否則就不會執行。是以在執行make的時候,clean這個規則就沒有被執行。

面的是最簡單的makefile,複雜點makefile就開始使用進階點的技巧了,例如使用變量,使用隐式規則,執行負責點shell指令(常見的是字

符串處理和檔案處理等),這裡不打算介紹這些規則,後面在分析android的makefile時會結合具體代碼進行具體分析,大家可以先看看陳皓的《跟

我一起寫makefile》來了解了解。

makefile的大體的結構是程式樹形的,如下:

Android系統移植與調試之-------&amp;gt;Android Make分析

這樣寫起makefile也簡單,我們将要達到的目标作為第一個規則,然後将目标分解成子目标,然後一個個寫規則,依次類推,直到最下面的規則很容易實作為止。這其實和算法裡面的分治法很像,将一個複雜的問題分而治之。

到樹,我想到了編譯原理裡面的文法分析,文法分析裡面有自頂而下的分析方法和自底而下的分析方法。當然makefile并不是要做文法分析,而是要做與語

法分析分析相反的事。(文法分析要做的是一個句子是不是根據文法可以推出來,而makefile要做的是根據規則生成一個command

執行隊列。)不過makefile的規則和詞法分析還是很像的。下面出一道編譯原理上面的一個例子,大家可以了解一下makefile和詞法分析的不同點

和相同點:

  -&gt;     

      -&gt; |||ε     

    -&gt;      

    -&gt; |ε     

    -&gt; +     

    -&gt; -     

   -&gt; &gt;     

    -&gt; &gt;=

最後,介紹一下autoconfautomake,使用這兩個工具可以自動生成makefile。

Android系統移植與調試之-------&amp;gt;Android Make分析

上面的圖可以看出,通過autoscan,我們可以根據代碼生成一個叫做configure.scan的檔案,然後我們編輯這個檔案,參數一個

configure.in的檔案。接着我們寫一個makefile.am的檔案,然後就可以用automake生成makefile.in,最後,根據

makefile.in和configure就可以生成makefile了。在很多開源的工程裡面,我們都可以看到

makefile.am,configure.in,makefine.in,configure檔案,還有可能看到一個十分複雜的makefile文

件,許多人學習makefile的時候想通過看這個檔案來學習,最終卻發現太複雜了。如果我們知道這個檔案是自動生成的,就了解這個makefile檔案

為什麼這個複雜了。

欲更加詳細的了解automake等工具,可以參考

<a target="_blank" href="http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-makefile/">http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-makefile/</a>

1.2 用makefile建構交叉編譯環境

這節的内容請參考

<a target="_blank" href="http://blog.csdn.net/absurd/category/228434.aspx">http://blog.csdn.net/absurd/category/228434.aspx</a>

裡面的交叉編譯場景分析,我隻是說一下我做的步驟:

1.下載下傳交叉編譯環境(

<a target="_blank" href="http://www.codesourcery.com/downloads/public/gnu_toolchain/arm-none-linux-gnueabi">http://www.codesourcery.com/downloads/public/gnu_toolchain/arm-none-linux-gnueabi</a>

)并安裝,一般解壓就可以了,然後将裡面的bin目錄加到環境變量的PATH裡面,我的做法是在~/.bashrc最下面加一行:export PATH=$PATH:~/arm-2009q1/bin。

2.在使用者的home目錄(cd ~)建一個目錄cross-compile

3.在cross-compile建立一個檔案cross.env,内容如下:

export WORK_DIR=~/cross-compile   

export ROOTFS_DIR=$WORK_DIR/rootfs    

export ARCH=arm    

export PKG_CONFIG_PATH=$ROOTFS_DIR/usr/local/lib/pkgconfig:$ROOTFS_DIR/usr/lib/pkgconfig:$ROOTFS_DIR/usr/X11R6/lib/pkgconfig    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/include" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/include;fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/lib" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/lib; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/etc" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/etc; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/bin" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/bin; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/share" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/share; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/man" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/man; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/include" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/include; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/lib" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/lib; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/etc" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/etc; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/bin" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/bin; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/share" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/share; fi;    

if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/man" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/man; fi;

4.開啟指令行,進入cross-compile目錄下,執行. cross.env

5.将編譯linux時生産的頭檔案,so等拷貝到cross-compile目錄下rootfs/usr對應的目錄(頭檔案一般可以拷pc的,so一定要拷arm版的)。

5.下載下傳要編譯的源代碼,并放在cross-compile目錄下

6.按照

裡面的方法寫makefile檔案,放在cross-compile目錄下

7.在指令行執行make -f libxml2.mk(libxml2.mk為上一步寫的makefile)

==================================================================================================

  作者:歐陽鵬  歡迎轉載,與人分享是進步的源泉!