Android 编译系统分析(一)
一、Makefile的主要流程
以下主要流程都在build/core/main.mk里安排。
?主要配置文件：
??????build/core/config.mk?????????summary of config
??????build/core/envsetup.mk????generate dir config and so on
??????build/target/product?????????product config
??????build/target/board????????????board config
??????build/core/combo??????????????build flags config
這里解釋下這里的board和product。borad主要是設(shè)計(jì)到硬件芯片的配置，比如是否提供硬件的某些功能，比如說(shuō)GPU等等，或者芯片支持浮點(diǎn)?運(yùn)算等等。product是指針對(duì)當(dāng)前的芯片配置定義你將要生產(chǎn)產(chǎn)品的個(gè)性配置，主要是指APK方面的配置，哪些APK會(huì)包含在哪個(gè)product中，哪?些APK在當(dāng)前product中是不提供的。?
????? config.mk是一個(gè)總括性的東西，它里面定義了各種module編譯所需要使用的HOST工具以及如何來(lái)編譯各種模塊，比如說(shuō)?BUILT_PREBUILT就定義了如何來(lái)編譯預(yù)編譯模塊。envsetup.mk主要會(huì)讀取由envsetup.sh寫(xiě)入環(huán)境變量中的一些變量來(lái)配置?編譯過(guò)程中的輸出目錄，combo里面主要定義了各種Host和Target結(jié)合的編譯器和編譯選項(xiàng)。
配置部分主要完成以下幾個(gè)工作：
a)?基于Android?產(chǎn)品的配置（product config）：選擇構(gòu)建安裝的運(yùn)行程序(user package)
b)?設(shè)置?target?等相關(guān)變量TARGET_ARCH, TARGET_OS,TARGET_BUILD_TYPE, TARGET_PREBUILT_TAG
c)?根據(jù)編譯環(huán)境設(shè)置?host等相關(guān)變量HOST_OS, HOST_ARCH,HOST_BUILD_TYPE, HOST_PREBUILT_TAG
d)?編譯?target上運(yùn)行程序所需的工具鏈及編譯參數(shù)設(shè)置，如linux-arm-cc，cflag，include目錄等。
e)?編譯?host上運(yùn)行程序所需的工具鏈及編譯參數(shù)設(shè)置。
下圖簡(jiǎn)要介紹了Android build system的配置部分的主要構(gòu)成及相互關(guān)系。
?二、初始化參數(shù)設(shè)置
在main.mk里，簡(jiǎn)單設(shè)置幾個(gè)主要編譯路徑的變量后，來(lái)到config.mk：
——————————————config.mk——————————————
其中設(shè)置了源文件的一系列路徑，包括頭文件、庫(kù)文件、服務(wù)、API已經(jīng)編譯工具的路徑。（前36行）
從40行開(kāi)始，定義一些編譯模塊的生成規(guī)則：
除了CLEAR_VARS是清楚本地變量之外，其他所有的都對(duì)應(yīng)了一種模塊的生成規(guī)則，每一個(gè)本地模塊最后都會(huì)include其中的一種來(lái)生成目標(biāo)模塊。
?回到 config.mk ，接著會(huì)嘗試讀取 buildspec.mk 的設(shè)置：
? 如同注釋所說(shuō)，會(huì)嘗試查找 buildspec.mk ，如果文件不存在會(huì)自動(dòng)使用環(huán)境變量的設(shè)置，如果仍然未定義，會(huì)按 arm 默認(rèn)的設(shè)置去 build 。
這里的buildspec.mk可以自己創(chuàng)建，也可以將原先build/下的buildspec.mk.default直接命名為buildspec.mk并移到根目錄。
實(shí)際上，buildspec.mk配置都被屏蔽了，我們可以根據(jù)需要直接打開(kāi)和修改一些變量。在這里我們可以加入自己的目標(biāo)產(chǎn)品信息：
ifndef?TARGET_PRODUCT
TARGET_PRODUCT:=generic_x86
endif
以及輸出目錄設(shè)置：
OUT_DIR:=$(TOPDIR)generic_x86
?
三、讀取Product的設(shè)定
回到config.mk，接著進(jìn)行全局變量設(shè)置，進(jìn)入envsetup.mk：
——————————————envsetup.mk——————————————
里面的大部分函數(shù)都在build/envsetup.sh中定義。
首先，設(shè)置版本信息，(11行)在build/core/version_defaults.mk中具體定義平臺(tái)版本、SDK版本、Product版本，我們可以將BUILD_NUMBER作為我們產(chǎn)品generic_x86的version信息，當(dāng)然，也可以自定義一個(gè)版本變量。
回到envsetup.mk，接著設(shè)置默認(rèn)目標(biāo)產(chǎn)品(generic)，這里由于我們?cè)赽uildspec.mk里設(shè)置過(guò)TARGET_PRODUCT，事實(shí)上這個(gè)變量值為generic_x86。
然后讀取product的設(shè)置(41行)，具體實(shí)現(xiàn)在build/core/product_config.mk中，進(jìn)而進(jìn)入product.mk，從build/target/product/AndroidProducts.mk中讀出PRODUCT_MAKEFILES，這些makefile各自獨(dú)立定義product，而我們的產(chǎn)品generic_x86也應(yīng)添加一個(gè)makefile文件generic_x86.mk。在generic_x86.mk中我們可以加入所需編譯的PRODUCT_PACKAGES。
下面為generic_x86.mk：
? 四、讀取BoardConfig接著回到config.mk，(114行)這里會(huì)搜索所有的BoardConfig.mk，主要有以下幾個(gè)地方：
?這里的TARGET_DEVICE就是generic_x86，就是說(shuō)為了定義我們自己的產(chǎn)品generic_x86，我們要在build/target/board下添加一個(gè)自己的目錄generic_x86用來(lái)加載自己的board配置。
在BoardConfig.mk中會(huì)決定是否編譯bootloader、kernel等信息。
?
五、讀取所有Module
結(jié)束全局變量配置后，回到main.mk，馬上對(duì)編譯工具及版本進(jìn)行檢查，錯(cuò)誤便中斷編譯。
142行，包含文件definitions.mk，這里面定義了許多變量和函數(shù)供main.mk使用。main.mk第446行，這里會(huì)去讀取所有的Android.mk文件：
?其中include?$(ONE_SHOT_MAKEFILE)
這個(gè)ONE_SHOT_MAKEFILE是在前面提到的mm(envsetup.mk)函數(shù)中賦值的：
ONE_SHOT_MAKEFILE=$M?make?-C?$T?files?$@
? 回到 main.mk ，最終將遍歷查找到的所有子目錄下的 Android.mk 的路徑保存到 subdir_makefiles 變量里 (main.mk 里的 470 行 ) ：我們?cè)趐ackage/apps下每個(gè)模塊根目錄都能看到Android.mk，里面會(huì)去定義當(dāng)前本地模塊的Tag：LOCAL_MODULE_TAGS，Android會(huì)通過(guò)這個(gè)Tag來(lái)決定哪些本地模塊會(huì)編譯進(jìn)系統(tǒng)，通過(guò)PRODUCT和LOCAL_MODULE_TAGS來(lái)決定哪些應(yīng)用包會(huì)編譯進(jìn)系統(tǒng)。(前面說(shuō)過(guò)，你也能通過(guò)buildspec.mk來(lái)制定你要編譯進(jìn)系統(tǒng)的模塊)
這個(gè)過(guò)程在mian.mk的445行開(kāi)始，最后需要編譯的模塊路徑打包到ALL_DEFAULT_INSTALLED_MODULES(602行)：
?
六、產(chǎn)生相應(yīng)的Rules，生成image
所有需要配置的準(zhǔn)備工作都已完成，下面該決定如何生成image輸出文件了，這一過(guò)程實(shí)際上在build/core/Makefile中處理的。
這里定義各種img的生成方式，包括ramdisk.img、userdata.img、system.img、update.zip、recover.img等。具體對(duì)應(yīng)的rules可以參考下圖：
http://img154.ph.126.net/5ekAHoRqfPf17ALmDJGDYA==/2269251262242871911.png
當(dāng)Make?include所有的文件，完成對(duì)所有make文件的解析以后就會(huì)尋找生成對(duì)應(yīng)目標(biāo)的規(guī)則，依次生成它的依賴，直到所有滿足的模塊被編譯好，然后使用相應(yīng)的工具打包成相應(yīng)的img。
?
具體make操作：
完整編譯
我們?cè)诟夸浵螺斎雖ake命令即可開(kāi)始完全編譯。這個(gè)命令實(shí)際編譯生成的默認(rèn)目標(biāo)是droid。
也就是說(shuō)，大家敲入make實(shí)際上執(zhí)行的make?droid。而接下來(lái)大家看看main.mk文件里最后面的部分，會(huì)有很多偽目標(biāo)，如sdk、clean、clobber等，這些在默認(rèn)的make?droid的命令下是不會(huì)執(zhí)行的。我們可以在make后加上這些標(biāo)簽來(lái)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)一些操作。如：輸入make?sdk?將會(huì)生成該版本對(duì)應(yīng)的SDK，輸入make?clean會(huì)清除上次編譯的輸出。
模塊編譯
有時(shí)候我們只修改了某一個(gè)模塊，希望能單獨(dú)編譯這個(gè)模塊而不是重新完整編譯一次，這時(shí)候我們要用到build/envsetup.sh中提供的幾個(gè)bash的幫助函數(shù)。
在源代碼根目錄下執(zhí)行：
.?build/envsetup.sh(.后面有空格)
這樣大家相當(dāng)于多了幾個(gè)可用的命令。
這時(shí)可以用help命令查看幫助信息：
其中對(duì)模塊編譯有幫助的是tapas、m、mm、mmm這幾個(gè)命令。
1、tapas——以交互方式設(shè)置build環(huán)境變量。
???輸入：tapas
第一步，選擇目標(biāo)設(shè)備：
第二步，選擇代碼格式：
第三步，選擇產(chǎn)品平臺(tái)：
?
?注意：這里，Google源代碼里默認(rèn)是generic，而我們針對(duì)自己的產(chǎn)品應(yīng)修改成generic_x86
?具體在build/envsetup.sh里的函數(shù)chooseproduct()中對(duì)相應(yīng)代碼進(jìn)行修改。
2、m、mm、mmm使用獨(dú)立模塊的make命令。
幾個(gè)命令的功能使用help命令查看。
舉個(gè)例子，我們修改了Camera模塊的代碼，現(xiàn)在需要重新單獨(dú)編譯這一塊，這時(shí)可以使用mmm命令，后面跟指定模塊的路徑(注意是模塊的根目錄)。
具體如下：
mmm?packages/apps/Camera/
為了可以直接測(cè)試改動(dòng)，編譯好后需要重新生成system.img
可以執(zhí)行：make?snod
單獨(dú)編譯image文件
一般我們完整編譯后，會(huì)生成三個(gè)重要的image文件：ramdisk.img、system.img和userdata.img。當(dāng)然我們可以分開(kāi)單獨(dú)去編譯這三個(gè)目標(biāo)：
make?ramdisk?——?ramdisk.img
make?userdataimage?——?userdata.img
make?systemimage??——?system.img
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Android 编译系统分析(一)的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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