测试基础 理解 Android 编译命令

MQC · 2017年08月08日 · 777 次阅读

工欲善其事,必先利其器,对于想要深入学习 Android 源码,必须先掌握 Android 编译命令.

一、引言  

关于 Android Build 系统,这个话题很早就打算整理下,迟迟没有下笔,决定跟大家分享下。先看下面几条指令,相信编译过 Android 源码的人都再熟悉不过的。

source /opt/android1204_17.conf 
source setenv.sh
lunch
make -j12
  

记得最初刚接触 Android 时,同事告诉我用上面的指令就可以编译 Android 源码,指令虽短但过几天就记不全或者忘记顺序,每次编译时还需要看看自己的云笔记,冰冷的指令总是难以让我记忆。后来我决定认真研究下这个指令的含义。知其然还需知其所以然,这样能更深层次的理解并记忆,才能与自身的知识体系建立强连接,或许还有意外收获,果然如此,接下来跟大家分享一下在研究上述几条指令含义的过程中,深入了解到的 Android Build(编译) 系统。

二、编译命令  

准备好编译环境后,编译 Android 源码的第一步是 source build/envsetup.sh,其中 source 命令就是用于运行 shell 脚本命令,功能等价于”.”,因此该命令也等价于. build/envsetup.sh。在文件 envsetup.sh 声明了当前会话终端可用的命令,这里需要注意的是当前会话终端,也就意味着每次新打开一个终端都必须再一次执行这些指令。起初并不理解为什么新开的终端不能直接执行 make 指令,到这里总算明白了。  

接下来,解释一下本文开头的引用的命令:  

source /opt/android1204_17.conf  //初始化 jdk 环境变量(这个不是必需的,因厂商而异)
source setenv.sh  //初始化编译环境,包括后面的 lunch 和 make 指令
lunch  //指定此次编译的目标设备以及编译类型
make  -j12 //开始编译,默认为编译整个系统,其中-j12 代表的是编译的 job 数量为 12。

  

所有的编译命令都在 envsetup.sh 文件能找到相对应的 function,比如上述的命令 lunch,make,在文件一定能找到

function lunch(){
...
}

function make(){**
...
}
  

source envsetup.sh,需要 cd 到 setenv.sh 文件所在路径执行,路径可能在 build/envsetup.sh,或者 integrate/envsetup.sh,再或者不排除有些厂商会封装自己的.sh 脚本,但核心思路是一致的。 

具体实现这里就不展开说明,下面精炼地总结了一下各个指令用法和功效。

2.1 代码编译

image  

下面列举部分模块的编译指令:

image  

上述 mmm 命令同样适用于 mm/mma/mmma,编译系统采用的是增量编译,只会编译发生变化的目标文件。当需要重新编译所有的相关模块,则需要编译命令后增加参数-B,比如 make -B [module_name],或者 mm -B [module_path]。  

Tips:

  • 对于 m、mm、mmm、mma、mmma 这些命令的实现都是通过 make 方式来完成的。
  • mmm/mm 编译的效率很高,而 make/mma/mmma 编译较缓慢;
  • make/mma/mmma 编译时会把所有的依赖模块一同编译,但 mmm/mm 不会;
  • 建议:首次编译时采用 make/mma/mmma 编译;当依赖模块已经编译过的情况,则使用 mmm/mm 编译。

2.2 代码搜索

image  

上述指令用法最终实现方式都是基于 grep 指令,各个指令用法格式:

xgrep [keyword]  //x 代表的是上表的搜索指令   

例如,搜索所有 AndroidManifest.xml 文件中的 launcher 关键字所在文件的具体位置,指令  

mangrep launcher  

再如,搜索所有 Java 代码中包含 zygote 所在文件  

jgrep zygote

又如,搜索所有 system_app 的 selinux 权限信息

sepgrep system_app   

Tips: Android 源码非常庞大,直接采用 grep 来搜索代码,不仅方法笨拙、浪费时间,而且搜索出很多无意义的混淆结果。根据具体需求,来选择合适的代码搜索指令,能节省代码搜索时间,提高搜索结果的精准度,方便定位目标代码。

2.3 导航指令

Tips: 当每次修改完某个文件后需要编译时,执行 cproj 后会跳转到当前模块的根目录,也就是 Android.mk 文件所在目录,然后再执行 mm 指令,即可编译目标模块;当进入源码层级很深后,需要返回到根目录,使用 croot 一条指令完成;另外 cd - 指令可用于快速切换至上次目录。

2.4 信息查询

2.5 其他指令  

上述只是列举比较常用的指令,还有其他指令,而且不同的 build 编译系统,支持的指令可能会存在一些差异,当忘记这些编译指令,可以通过执行 hmm,查询指令的帮助信息。  

最后再列举两个比较常用的指令:

  • make clean:执行清理操作,等价于 rm -rf out/
  • make update-api:更新 API,在 framework API 改动后需执行该指令,Api 记录在目录 frameworks/base/api;

三、编译系统  

Android 编译系统是 Android 源码的一部分,用于编译 Android 系统,Android SDK 以及相关文档。该编译系统是由 Make 文件、Shell 以及 Python 脚本共同组成,其中最为重要的便是 Make 文件。关于编译系统可参考 理解 Android Build 系统。

3.1 Makefile 分类  

整个 Build 系统的 Make 文件分为三大类:

  • 系统核心的 Make 文件:定义了 Build 系统的框架,文件全部位于路径/build/core,其他 Make 文件都是基于该框架编写的;
  • 针对产品的 Make 文件:定义了具体某个型号手机的 Make 文件,文件路径位于/device,该目录下往往又以公司名和产品名划分两个子级目录,比如/device/qcom/msm8916;
  • 针对模块的 Make 文件:整个系统分为各个独立的模块,每个模块都一个专门的 Make 文件,名称统一为” Android.mk”,该文件定义了当前模块的编译方式。Build 系统会扫描整个源码树中名为” Android.mk” 的问题,并执行相应模块的编译工作。

3.2 编译产物 

经过 make 编译后的产物,都位于/out 目录,该目录下主要关注下面几个目录:

  • /out/host:Android 开发工具的产物,包含 SDK 各种工具,比如 adb,dex2oat,aapt 等。
  • /out/target/common:通用的一些编译产物,包含 Java 应用代码和 Java 库;
  • /out/target/product/[product_name]:针对特定设备的编译产物以及平台相关 C/C++ 代码和二进制文件;  
    在/out/target/product/[product_name] 目录下,有几个重量级的镜像文件:
  • system.img:挂载为根分区,主要包含 Android OS 的系统文件;
  • ramdisk.img:主要包含 init.rc 文件和配置文件等;
  • userdata.img:被挂载在/data,主要包含用户以及应用程序相关的数据;  
    当然还有 boot.img,reocovery.img 等镜像文件,这里就不介绍了。

3.3 Android.mk 解析  

在源码树中每一个模块的所有文件通常都相应有一个自己的文件夹,在该模块的根目录下有一个名称为 “Android.mk” 的文件。编译系统正是以模块为单位进行编译,每个模块都有唯一的模块名,一个模块可以有依赖多个其他模块,模块间的依赖关系就是通过模块名来引用的。也就是说当模块需要依赖一个 jar 包或者 apk 时,必须先将 jar 包或 apk 定义为一个模块,然后再依赖相应的模块。  

对于 Android.mk 文件,通常都是以下面两行

LOCAL_PATH := $(call my-dir)  //设置当编译路径为当前文件夹所在路径
include $(CLEAR_VARS)  //清空编译环境的变量(由其他模块设置过的变量)
 

为方便模块编译,编译系统设置了很多的编译环境变量,如下:

  • LOCAL_SRC_FILES:当前模块包含的所有源码文件;
  • LOCAL_MODULE:当前模块的名称(具有唯一性);
  • LOCAL_PACKAGE_NAME:当前 APK 应用的名称(具有唯一性);
  • LOCAL_C_INCLUDES:C/C++ 所需的头文件路径;
  • LOCAL_STATIC_LIBRARIES:当前模块在静态链接时需要的库名;
  • LOCAL_SHARED_LIBRARIES:当前模块在运行时依赖的动态库名;
  • LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES:当前模块依赖的 Java 静态库;
  • LOCAL_JAVA_LIBRARIES:当前模块依赖的 Java 共享库;
  • LOCAL_CERTIFICATE:签署当前应用的证书名称,比如 platform。
  • LOCAL_MODULE_TAGS:当前模块所包含的标签,可以包含多标签,可能值为 debgu,eng,user,development 或 optional(默认值)    
    针对这些环境变量,编译系统还定义了一些便捷函数,如下:
  • $(call my-dir):获取当前文件夹路径;
  • $(call all-java-files-under, ):获取指定目录下的所有 Java 文件;
  • $(call all-c-files-under, ):获取指定目录下的所有 C 文件;
  • $(call all-Iaidl-files-under, ) :获取指定目录下的所有 AIDL 文件;
  • $(call all-makefiles-under, ):获取指定目录下的所有 Make 文件;  示例:   LOCAL_PATH := $(call my-dir)    include $(CLEAR_VARS) 

   # 获取所有子目录中的 Java 文件
   LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)

# 当前模块依赖的动态 Java 库名称
   LOCAL_JAVA_LIBRARIES := com.gityuan.lib 

   # 当前模块的名称
   LOCAL_MODULE := demo 

   # 将当前模块编译成一个静态的 Java 库
   include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)

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