《深入解析Android5.0系統》 一書筆記
Android的Build系統非常的龐大，他是基于GUN Make以及shell來建構的，我們主要的面對方向是Android.mk檔案，這也是Android為我們處理好的，不用直接跟shell打交道，Build不光可以處理系統的編譯打包，還能生成img鏡像等，十分的強大。
從大的方面來說，Build系統分為三大塊，第一塊處于build/core目錄下的檔案，這是Build的基礎架構和核心部分，第二塊處于device目錄下的檔案，存放的是項目的一些配置資訊，第三塊就是各大子產品的Android.mk了。
我們本篇文章依葫蘆畫瓢的來侃侃Build，我也是跟着書上來的，我也不是很會C/C++
在說Build前，我簡單帶過一下，我們之前有教過通過SecureCRT遠端連接配接Linux,我們現在用Xshell去連接配接
其實Xshell連接配接是非常簡單的，我們隻需要在ubuntu的終端輸入ifconfig,來檢視你的ip：比如我的ip是：192.111.11.11(假設)
那麼我的Xshell隻需要建立一個端口
但是如果連接配接失敗，那你就要檢查一下ssh了，在ubuntu的終端輸入：
ps -e |grep ssh 如果沒有反應，說明你的ssh沒有安裝
sudo apt install openssh-server 最後就可成功連接配接了
一.Build系統核心
我們進入build/core目錄下，這個目錄裡有很多的mk檔案以及shell腳本，perl腳本，我們跟蹤一下源碼的編譯
source build/envsetup.sh
lunch
make 我們順着這三條指令來檢視源碼
1.envsetup.sh
這個腳本我們先來看看他的内容是什麼，我們打開build/envsetup.sh，可以看到裡面的腳本中，中間部分插入了lunch選擇的參數清單，在結尾處，find了device和vendor目錄下的vendorsetuo.sh檔案，然後運作他們，我們找一下，看下是否有vendorsetuo.sh，在 device/lge/hammerhead/目錄下可以看到有一個vendorsetuo.sh腳本
我們打開它你可以發現，它裡面就一行代碼
add_lunch_combo aosp_hammerhead-userdebug 它依舊調用add_lunch_combo函數，這樣看來，envsetup.sh除了建立shell指令外，就是執行這一句指令了，我們來看下add_lunch_combo的定義：
add_lunch_combo指令的功能，是将調用這個指令所傳遞的參數放在一個全局的數組變量LUNCH_MENU_CHOICES中，執行lunch就是列印出這個數組的内容了，也就是我們上篇末尾所展示的樣子，還記得嗎？我選了5
envsetup.sh中還定義了一些實用的shell腳本
- lunch:指定編譯産品
- tapas:以互動方式
- croot:快速切換到源碼的根目錄
- m:編譯整個源碼，可以不用切換到根目錄
- mm:編譯目前目錄下的源碼，不包含他們的依賴子產品
- mmm:編譯指定目錄下的所有子產品，不包含他們的依賴子產品
- mma:編譯目前目錄下的源碼，包含他們的依賴子產品
- mmmma:編譯指定目錄下的所有子產品，包含他們的依賴子產品
- cgrep:對系統下所有的C/C++執行grep指令
- ggrep:對系統本地所有的Gradle執行grep指令
- jgrep:對系統下所有的Java執行grep指令
- resgrep:對系統下所有的res目錄下的xml執行grep指令
- sgrep:對系統下所有的源檔案執行grep指令
- godir:根據godir後的參數檔案名在整個目錄下查找，并且切換目錄
2.lunch指令的功能
我們來看第二行代碼lunch,這裡我們分析下這個函數
function lunch()
{
local answer
# 如果lunch後面沒有參數，那麼列印菜單，并将選擇值放入answer
# 如果有參數，直接指派
if [ "$1" ] ; then
answer=$1
else
print_lunch_menu
echo -n "Which would you like? [aosp_arm-eng] "
read answer
fi
local selection=
# 如果answer為空，則selection=aosp_arm-eng
# 如果answer為數字并且小于或等于菜單數目，則把相應的菜單欄的數字指派給他
# 如果answer包含了一個-，則将answer指派給selection，否則報錯
if [ -z "$answer" ]
then
selection=aosp_arm-eng
elif (echo -n $answer | grep -q -e "^[0-9][0-9]*$")
then
if [ $answer -le ${#LUNCH_MENU_CHOICES[@]} ]
then
selection=${LUNCH_MENU_CHOICES[$(($answer-1))]}
fi
elif (echo -n $answer | grep -q -e "^[^\-][^\-]*-[^\-][^\-]*$")
then
selection=$answer
fi
if [ -z "$selection" ]
then
echo
echo "Invalid lunch combo: $answer"
return 1
fi
export TARGET_BUILD_APPS=
# 将selection中的-分割前半部分給product
# 并調用函數check_product去檢查是否存在這個配置檔案
local product=$(echo -n $selection | sed -e "s/-.*$//")
check_product $product
if [ $? -ne 0 ]
then
echo
echo "** Don't have a product spec for: '$product'"
echo "** Do you have the right repo manifest?"
product=
fi
# 将selection中的-分割前半部分給variant
# 并調用函數check_variant來檢查這個值是否是：eng,user,debuguser
local variant=$(echo -n $selection | sed -e "s/^[^\-]*-//")
check_variant $variant
if [ $? -ne 0 ]
then
echo
echo "** Invalid variant: '$variant'"
echo "** Must be one of ${VARIANT_CHOICES[@]}"
variant=
fi
if [ -z "$product" -o -z "$variant" ]
then
echo
return 1
fi
# 将變量product指派給TARGET_PRODUCT
# 将變量variant指派給TARGET_BUILD_VARIANT
# 将TARGET_BUILD_TYP的環境變量設定為release
export TARGET_PRODUCT=$product
export TARGET_BUILD_VARIANT=$variant
export TARGET_BUILD_TYPE=release
echo
# 設定更多的環境變量
set_stuff_for_environment
printconfig
} lunch指令如果沒有帶參數，直接菜單選擇，他的格式如下：
lunch<product_name>-<build_variant> product_name必須是你定義好的産品配置，build_variant必須是eng,user,debuguser其中一個
lunch指令主要還是根據你輸入的産品配置并且設定環境變量，環境變量和産品編譯相關的主要是下面這些：
- TARGET_PRODUCT 對應 product_name
- TARGET_BUILD_VARIAN 對應 build_variant
- TARGET_BUILD_TYPE 一般是release
最後他調用set_stuff_for_environment還會設定一些
3.Build相關的環境變量
我們注意看，執行完我們可以看到列印了很多的配置資訊
這些配置将影響到我們的編譯過程，我們來分析下
- PLATFORM_VERSION_CODENAME
- 表示平台版本的名稱
- PLATFORM_VERSION
- Android平台的版本号
- TARGET_PRODUCT
- 所編譯的産品名稱
- TARGET_BUILD_VARIANT
- 所編譯産品的類型
- TARGET_BUILD_TYPE
- 編譯的類型，debug和release
- TARGET_BUILD_APPS
- 編譯Android系統時，這個值為null，編譯單子產品時，這個值為所編譯子產品的路徑
- TARGET_ARCH
- 表示編譯目标的CPU架構
- TARGET_ARCH_VARIANT
- 表示編譯目标的CPU架構版本
- TARGET_CPU_VARIANT
- 表示編譯目标的CPU代号
- TARGET_2ND_ARCH
- 表示編譯目标的第二CPU架構
- TARGET_2ND_ARCH_VARIANT
- 表示編譯目标的第二CPU架構版本
- TARGET_2ND_CPU_VARIANT
- 表示編譯目标的第二CPU代号
- HOST_ARCH
- 表示編譯平台的架構
- HOST_OS
- 表示編譯平台的作業系統
- HOST_OS_EXTRA
- 編譯系統之外的額外資訊
- BUILD_ID
- BUILD_ID會出現在版本資訊中，可以利用
- OUT_DIR
- 編譯結果輸出的路徑
這些變量中第二CPU是Android5.0才加入的，因為當運作64位環境的時候還要考慮32
對于環境變量的修改，可以放到産品的定義中，也可以臨時的修改，比如：
make BUILD_ID="liuguilin" 4.Build系統的層次關系
我們lunch後，就是make了，make 後面可以接參數，也是編譯過程的開始，make最終生成的也是zip以及各種img，Build會收集編譯子產品編譯，然後複制二進制檔案，産品配置檔案等最後打包。
一套Android的源碼能編譯出多個不同的産品配置，我們反過來看，實際上我們也可以猜想到，源碼的各個子產品都是分開的，當我們標明了一個産品配置之後，Build會把他們拼接起來，我們來看下具體的工作流程：
在執行make後，實際上執行的是根目錄/Makefile檔案
include build/core/main.mk 可以看到，他裡面就一行代碼，執行了main.mk，我們檢視main.mk就可以發現，他實際上是通過include将所有的mk都包含進來，最終在記憶體中形成一個編譯腳本的集合，這才是最終形态的Makefile
Makefile是很龐大的，但是他主要由三種内容構成：變量定義，函數定義和目标，我們如果有必要，還是要看一下他們的親戚關系：
這些mk檔案的主要作用，我們來看下：
- main.mk
- Build的主要檔案，主要作用是包含其他mk，以及定義幾個最重要的編譯目标，同時檢查編譯工具的版本，90如gcc等
- help.mk
- Build的幫助檔案，輸入make help會列印出相關的資訊
- config.mk
- Build的配置檔案，主要是區分各個産品的配置，并将這些編譯器參數引入産品配置BoardConfig.mk,同時也配置了一些編譯器的路徑等
- pathmap.mk
- 給一些頭檔案所在的路徑定義别名，将framework下的源碼目錄按類别引用
- buildspec.mk
- 産品定義的參數，不常用
- envsetup.mk
- 包含進product_config.mk檔案并且根據其内容設定編譯産品所需要的環境變量，并檢查合法性，指定輸出路徑等
- version_defaults.mk
- 定義系統版本相關的配置
- build_id.mk
- 定義環境變量 BUILD_ID
- product_config.mk
- 包含系統所有的AndroidProdut.mk檔案，并根據目前的産品配置來設定相關的環境變量
- product.mk
- 定義product_config.mk檔案中使用的各種函數
- combo/select.mk
- 根據環境變量的設定，指定對應的系統和架構總所使用的工具和路徑
- clang/config.mk
- 定義了LLVM編譯器clang在不同架構下的路徑和參數
- dumpvar.mk
- 列印輸出本次編譯的配置結果
- cleanbuild.mk
- 包含了源碼中所有的CleanSoec.mk，定義編譯目标dataclean和installclean
- definitions.mk
- 定義了大量Build中使用的函數，如果熟悉這些函數，編寫産品配置會清晰很多
- dex_preopt.mk
- 定義了dex優化相關的路徑和參數
- pdk_config.mk
- 編譯pdk的配置檔案
- post_clean.mk
- 比較目前系統的overlay目錄和上一次build發生的變化
- legacy_prebuilts.mk
- 定義系統orebuild子產品清單
- Makefile
- 系統最終編譯完成所需要的各種目标和規則
總結：Build系統中定義了大量的編譯變量，每一個都是很值得我們去了解熟悉的，雖然Google并沒有給出太多的介紹。
5.分析main.mk檔案
由于太多了，我們分段來分析
- 1.檢查gun make 的版本号是否大于等于3.81，否則報錯停止編譯
# Check for broken versions of make.
# (Allow any version under Cygwin since we don't actually build the platform there.)
ifeq (,$(findstring CYGWIN,$(shell uname -sm)))
ifneq (1,$(strip $(shell expr $(MAKE_VERSION) \>= 3.81)))
$(warning ********************************************************************************)
$(warning * You are using version $(MAKE_VERSION) of make.)
$(warning * Android can only be built by versions 3.81 and higher.)
$(warning * see https://source.android.com/source/download.html)
$(warning ********************************************************************************)
$(error stopping)
endif
endif - 2.定義預設的編譯目标為“droid”,是以，指令make 相當于 “make droid”
# This is the default target. It must be the first declared target.
.PHONY: droid
DEFAULT_GOAL := droid
$(DEFAULT_GOAL): - 3.引入幾個mk檔案，注意 include和-include的差別，後者包含的檔案如果不存在不會報錯，前者會停止編譯
# Targets that provide quick help on the build system.
include $(BUILD_SYSTEM)/help.mk
# Set up various standard variables based on configuration
# and host information.
include $(BUILD_SYSTEM)/config.mk
# This allows us to force a clean build - included after the config.mk
# environment setup is done, but before we generate any dependencies. This
# file does the rm -rf inline so the deps which are all done below will
# be generated correctly
include $(BUILD_SYSTEM)/cleanbuild.mk
# Include the google-specific config
-include vendor/google/build/config.mk
VERSION_CHECK_SEQUENCE_NUMBER := 5
-include $(OUT_DIR)/versions_checked.mk - 4.檢查JAVA的版本是否是1.7或者1.6，不然則會報錯推出，如果使用的版本是1.7，還要求必須是openJDK1.7版本
# Check for the correct version of java, should be 1.7 by
# default, and 1.6 if LEGACY_USE_JAVA6 is set.
ifeq ($(LEGACY_USE_JAVA6),)
required_version := "1.7.x"
required_javac_version := "1.7"
java_version := $(shell echo '$(java_version_str)' | grep '^java .*[ "]1\.7[\. "$$]')
javac_version := $(shell echo '$(javac_version_str)' | grep '[ "]1\.7[\. "$$]')
else # if LEGACY_USE_JAVA6
required_version := "1.6.x"
required_javac_version := "1.6"
java_version := $(shell echo '$(java_version_str)' | grep '^java .*[ "]1\.6[\. "$$]')
javac_version := $(shell echo '$(javac_version_str)' | grep '[ "]1\.6[\. "$$]')
endif # if LEGACY_USE_JAVA6
ifeq ($(strip $(java_version)),)
$(info ************************************************************)
$(info You are attempting to build with the incorrect version)
$(info of java.)
$(info $(space))
$(info Your version is: $(java_version_str).)
$(info The required version is: $(required_version))
$(info $(space))
$(info Please follow the machine setup instructions at)
$(info $(space)$(space)$(space)$(space)https://source.android.com/source/initializing.html)
$(info ************************************************************)
$(error stop)
endif
# Check for the current JDK.
#
# For Java 1.7, we require OpenJDK on linux and Oracle JDK on Mac OS.
# For Java 1.6, we require Oracle for all host OSes.
requires_openjdk := false
ifeq ($(LEGACY_USE_JAVA6),)
ifeq ($(HOST_OS), linux)
requires_openjdk := true
endif
endif
# Check for the current jdk
ifeq ($(requires_openjdk), true)
# The user asked for java7 openjdk, so check that the host
# java version is really openjdk
ifeq ($(shell echo '$(java_version_str)' | grep -i openjdk),)
$(info ************************************************************)
$(info You asked for an OpenJDK 7 build but your version is)
$(info $(java_version_str).)
$(info ************************************************************)
$(error stop)
endif # java version is not OpenJdk
else # if requires_openjdk
ifneq ($(shell echo '$(java_version_str)' | grep -i openjdk),)
$(info ************************************************************)
$(info You are attempting to build with an unsupported JDK.)
$(info $(space))
$(info You use OpenJDK but only Sun/Oracle JDK is supported.)
$(info Please follow the machine setup instructions at)
$(info $(space)$(space)$(space)$(space)https://source.android.com/source/download.html)
$(info ************************************************************)
$(error stop)
endif # java version is not Sun Oracle JDK
endif # if requires_openjdk
# Check for the correct version of javac
ifeq ($(strip $(javac_version)),)
$(info ************************************************************)
$(info You are attempting to build with the incorrect version)
$(info of javac.)
$(info $(space))
$(info Your version is: $(javac_version_str).)
$(info The required version is: $(required_javac_version))
$(info $(space))
$(info Please follow the machine setup instructions at)
$(info $(space)$(space)$(space)$(space)https://source.android.com/source/download.html)
$(info ************************************************************)
$(error stop)
endif - 5.将變量VERSIONS_CHECKED 和 BUILD_EMULATOR寫入out/versions_checked.mk，下次build時會重新包含這些檔案
$(shell echo 'VERSIONS_CHECKED := $(VERSION_CHECK_SEQUENCE_NUMBER)' \
> $(OUT_DIR)/versions_checked.mk)
$(shell echo 'BUILD_EMULATOR ?= $(BUILD_EMULATOR)' \
>> $(OUT_DIR)/versions_checked.mk) - 6.再包含3個mk
# Bring in standard build system definitions.
include $(BUILD_SYSTEM)/definitions.mk
# Bring in dex_preopt.mk
include $(BUILD_SYSTEM)/dex_preopt.mk
ifneq ($(filter user userdebug eng,$(MAKECMDGOALS)),)
$(info ***************************************************************)
$(info ***************************************************************)
$(info Do not pass '$(filter user userdebug eng,$(MAKECMDGOALS))' on \
the make command line.)
$(info Set TARGET_BUILD_VARIANT in buildspec.mk, or use lunch or)
$(info choosecombo.)
$(info ***************************************************************)
$(info ***************************************************************)
$(error stopping)
endif
ifneq ($(filter-out $(INTERNAL_VALID_VARIANTS),$(TARGET_BUILD_VARIANT)),)
$(info ***************************************************************)
$(info ***************************************************************)
$(info Invalid variant: $(TARGET_BUILD_VARIANT)
$(info Valid values are: $(INTERNAL_VALID_VARIANTS)
$(info ***************************************************************)
$(info ***************************************************************)
$(error stopping)
endif
# -----------------------------------------------------------------
# Variable to check java support level inside PDK build.
# Not necessary if the components is not in PDK.
# not defined : not supported
# "sdk" : sdk API only
# "platform" : platform API supproted
TARGET_BUILD_JAVA_SUPPORT_LEVEL := platform
# -----------------------------------------------------------------
# The pdk (Platform Development Kit) build
include build/core/pdk_config.mk - 7.如果變量ONE_SHOT_MAKEFLTE的值不為空，那麼将他定義的檔案包含進來，當編譯一個單獨的子產品時，ONE_SHOT_MAKEFLTE的值會設為一個子產品的make檔案路徑，如果值ONE_SHOT_MAKEFLTE為空，說明正在編譯整個系統，是以，調用findleayes.py腳本搜尋系統裡所有的Android.mk檔案并将它們包含進來
ifneq ($(ONE_SHOT_MAKEFILE),)
# We've probably been invoked by the "mm" shell function
# with a subdirectory's makefile.
include $(ONE_SHOT_MAKEFILE)
# Change CUSTOM_MODULES to include only modules that were
# defined by this makefile; this will install all of those
# modules as a side-effect. Do this after including ONE_SHOT_MAKEFILE
# so that the modules will be installed in the same place they
# would have been with a normal make.
CUSTOM_MODULES := $(sort $(call get-tagged-modules,$(ALL_MODULE_TAGS)))
FULL_BUILD :=
# Stub out the notice targets, which probably aren't defined
# when using ONE_SHOT_MAKEFILE.
NOTICE-HOST-%: ;
NOTICE-TARGET-%: ;
# A helper goal printing out install paths
.PHONY: GET-INSTALL-PATH
GET-INSTALL-PATH:
@$(foreach m, $(ALL_MODULES), $(if $(ALL_MODULES.$(m).INSTALLED), \
echo 'INSTALL-PATH: $(m) $(ALL_MODULES.$(m).INSTALLED)';))
else # ONE_SHOT_MAKEFILE
ifneq ($(dont_bother),true)
#
# Include all of the makefiles in the system
#
# Can't use first-makefiles-under here because
# --mindepth=2 makes the prunes not work.
subdir_makefiles := \
$(shell build/tools/findleaves.py --prune=$(OUT_DIR) --prune=.repo --prune=.git $(subdirs) Android.mk)
$(foreach mk, $(subdir_makefiles), $(info including $(mk) ...)$(eval include $(mk)))
endif # dont_bother
endif # ONE_SHOT_MAKEFILE - 8.根據編譯類型來設定ro.secure的屬性
## user/userdebug ##
user_variant := $(filter user userdebug,$(TARGET_BUILD_VARIANT))
enable_target_debugging := true
tags_to_install :=
ifneq (,$(user_variant))
# Target is secure in user builds.
ADDITIONAL_DEFAULT_PROPERTIES += ro.secure=1
ifeq ($(user_variant),userdebug)
# Pick up some extra useful tools
tags_to_install += debug
# Enable Dalvik lock contention logging for userdebug builds.
ADDITIONAL_BUILD_PROPERTIES += dalvik.vm.lockprof.threshold=500
else
# Disable debugging in plain user builds.
enable_target_debugging :=
endif
# Turn on Dalvik preoptimization for libdvm.so user builds, but only if not
# explicitly disabled and the build is running on Linux (since host
# Dalvik isn't built for non-Linux hosts).
ifeq (,$(WITH_DEXPREOPT))
ifeq ($(DALVIK_VM_LIB),libdvm.so)
ifeq ($(user_variant),user)
ifeq ($(HOST_OS),linux)
WITH_DEXPREOPT := true
endif
endif
endif
endif
# Disallow mock locations by default for user builds
ADDITIONAL_DEFAULT_PROPERTIES += ro.allow.mock.location=0
else # !user_variant
# Turn on checkjni for non-user builds.
ADDITIONAL_BUILD_PROPERTIES += ro.kernel.android.checkjni=1
# Set device insecure for non-user builds.
ADDITIONAL_DEFAULT_PROPERTIES += ro.secure=0
# Allow mock locations by default for non user builds
ADDITIONAL_DEFAULT_PROPERTIES += ro.allow.mock.location=1
endif # !user_variant
ifeq (true,$(strip $(enable_target_debugging)))
# Target is more debuggable and adbd is on by default
ADDITIONAL_DEFAULT_PROPERTIES += ro.debuggable=1
# Include the debugging/testing OTA keys in this build.
INCLUDE_TEST_OTA_KEYS := true
else # !enable_target_debugging
# Target is less debuggable and adbd is off by default
ADDITIONAL_DEFAULT_PROPERTIES += ro.debuggable=0
endif # !enable_target_debugging
## eng ##
ifeq ($(TARGET_BUILD_VARIANT),eng)
tags_to_install := debug eng
ifneq ($(filter ro.setupwizard.mode=ENABLED, $(call collapse-pairs, $(ADDITIONAL_BUILD_PROPERTIES))),)
# Don't require the setup wizard on eng builds
ADDITIONAL_BUILD_PROPERTIES := $(filter-out ro.setupwizard.mode=%,\
$(call collapse-pairs, $(ADDITIONAL_BUILD_PROPERTIES))) \
ro.setupwizard.mode=OPTIONAL
endif
ifndef is_sdk_build
# Don't even verify the image on eng builds to speed startup
ADDITIONAL_BUILD_PROPERTIES += dalvik.vm.image-dex2oat-filter=verify-none
# Don't compile apps on eng builds to speed startup
ADDITIONAL_BUILD_PROPERTIES += dalvik.vm.dex2oat-filter=interpret-only
endif
endif - 9.包含進post_clean.mk和legacypre_buildts.mk腳本，根據legacypre_buildts.mk中定義的變量GRANDFATHERED_ALL_PREBUILT檢查是否有不在這個清單的prebuilt子產品，如果有則報錯推出
# Now with all Android.mks loaded we can do post cleaning steps.
include $(BUILD_SYSTEM)/post_clean.mk
ifeq ($(stash_product_vars),true)
$(call assert-product-vars, __STASHED)
endif
include $(BUILD_SYSTEM)/legacy_prebuilts.mk
ifneq ($(filter-out $(GRANDFATHERED_ALL_PREBUILT),$(strip $(notdir $(ALL_PREBUILT)))),)
$(warning *** Some files have been added to ALL_PREBUILT.)
$(warning *)
$(warning * ALL_PREBUILT is a deprecated mechanism that)
$(warning * should not be used for new files.)
$(warning * As an alternative, use PRODUCT_COPY_FILES in)
$(warning * the appropriate product definition.)
$(warning * build/target/product/core.mk is the product)
$(warning * definition used in all products.)
$(warning *)
$(foreach bad_prebuilt,$(filter-out $(GRANDFATHERED_ALL_PREBUILT),$(strip $(notdir $(ALL_PREBUILT)))),$(warning * unexpected $(bad_prebuilt) in ALL_PREBUILT))
$(warning *)
$(error ALL_PREBUILT contains unexpected files)
endif - 10.xxx