詳解Android編譯系統（二）

通過上篇文章，我們分析了編譯android時source build/envsetup.sh和lunch命令，在執行完上述兩個命令後， 我們就可以進行編譯android了。

 

1. make 

執行make命令的結果就是去執行當前目錄下的Makefile文件，我們來看下它的內容：

1 ### DO NOT EDIT THIS FILE ###  
2 include build/core/main.mk  
3 ### DO NOT EDIT THIS FILE ###  

呵呵，看到上面 的內容，我們都會笑，這是我見過最簡單的Makefile了，我們再看下build/core/main.mk

main.mk文件裡雖然腳本不多，但是卻定義了整個Android的編譯關系，它主要引入了下列幾個重要的mk文件：

49 include $(BUILD_SYSTEM)/config.mk

55 include $(BUILD_SYSTEM)/cleanbuild.mk

142 include $(BUILD_SYSTEM)/definitions.mk
 

 

當然每個mk文件都有自己獨特的意義，我一並將主線流程通過下面這個圖各表現出來，先有個整體的概念，然後再細化了解。

所有的Makefile都通過build/core/main.mk這個文件組織在一起，它定義了一個默認goals：droid，當我們在TOP目錄下，敲Make實際上就等同於我們執行make droid。

 

當Make include所有的文件，完成對所有make我文件的解析以後就會尋找生成droid的規則，依次生成它的依賴，直到所有滿足的模塊被編譯好，然後使用相應的工具打包成相應的img。其中，config.mk，envsetup.mk，product_config.mk文件是編譯用戶指定平台系統的關鍵文件。上圖中紅色部分是用戶指定平台產品的編譯主線，我們先來看下config.mk的主要作用。

 

2. build/core/config.mk

該文件被main.mk包含。

定義了以下環境變量：

16 SRC_HEADERS := \  
17     $(TOPDIR)system/core/include \  
18     $(TOPDIR)hardware/libhardware/include \  
19     $(TOPDIR)hardware/libhardware_legacy/include \  
20     $(TOPDIR)hardware/ril/include \  
21     $(TOPDIR)dalvik/libnativehelper/include \  
22     $(TOPDIR)frameworks/base/include \  
23     $(TOPDIR)frameworks/base/opengl/include \  
24     $(TOPDIR)external/skia/include  
25 SRC_HOST_HEADERS:=$(TOPDIR)tools/include  
26 SRC_LIBRARIES:= $(TOPDIR)libs  
27 SRC_SERVERS:= $(TOPDIR)servers  
28 SRC_TARGET_DIR := $(TOPDIR)build/target  
29 SRC_API_DIR := $(TOPDIR)frameworks/base/api  

.....然後定義了下面的重要的編譯命令

43 CLEAR_VARS:= $(BUILD_SYSTEM)/clear_vars.mk  
44 BUILD_HOST_STATIC_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_static_library.mk  
45 BUILD_HOST_SHARED_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_shared_library.mk  
46 BUILD_STATIC_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/static_library.mk  
47 BUILD_RAW_STATIC_LIBRARY := $(BUILD_SYSTEM)/raw_static_library.mk  
48 BUILD_SHARED_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/shared_library.mk  
49 BUILD_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/executable.mk  
50 BUILD_RAW_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/raw_executable.mk  
51 BUILD_HOST_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/host_executable.mk  
52 BUILD_PACKAGE:= $(BUILD_SYSTEM)/package.mk  
53 BUILD_HOST_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/host_prebuilt.mk  
54 BUILD_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/prebuilt.mk  
55 BUILD_MULTI_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/multi_prebuilt.mk  
56 BUILD_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/java_library.mk  
57 BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/static_java_library.mk  
58 BUILD_HOST_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_java_library.mk  
59 BUILD_DROIDDOC:= $(BUILD_SYSTEM)/droiddoc.mk  
60 BUILD_COPY_HEADERS := $(BUILD_SYSTEM)/copy_headers.mk  
61 BUILD_KEY_CHAR_MAP := $(BUILD_SYSTEM)/key_char_map.mk  

上述命令變量其實是對應的mk文件名，幾乎所有的Android.mk文件裡基本上都包含上述命令變量，如：

CLEAR_VARS：用來清除之前定義的環境變量

BUILD_SHARED_LIBRARY：用來指定編譯動態庫過程

 

109 # ---------------------------------------------------------------  
110 # Define most of the global variables.  These are the ones that  
111 # are specific to the user's build configuration.  
### evnsetup.mk文件裡定義了大部分的全局變量，用戶使用這些變量來編譯系統  
112 include $(BUILD_SYSTEM)/envsetup.mk  
113   
114 # Boards may be defined under $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)  
115 # or under vendor/*/$(TARGET_DEVICE).  Search in both places, but  
116 # make sure only one exists.  
117 # Real boards should always be associated with an OEM vendor.  
### 板級配置信息通常定義在$(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)或vendor/*/$(TARGET_DEVICE)下面，從這兩個地方搜索，但是只能有一個地方存在板級配置信息（TARGET_DEVICE變量在上面的envsetup.mk裡定義）  
 
 
### wildcard命令用於在某個目錄下查找匹配的文件，將找到的文件列表返回  
118 board_config_mk := \  
119     $(strip $(wildcard \  
120         $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \  
121         vendor/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \  
122     ))  
### 如果沒有找到，提示出錯  
123 ifeq ($(board_config_mk),)  
124   $(error No config file found for TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE))  
125 endif  
### 如果找到了1個以上時，提示出錯  
126 ifneq ($(words $(board_config_mk)),1)  
127   $(error Multiple board config files for TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE): $(board_config_mk))  
128 endif  
129 include $(board_config_mk)  # 將板級配置信息包含進來  
130 TARGET_DEVICE_DIR := $(patsubst %/,%,$(dir $(board_config_mk)))  
131 board_config_mk :=  
 

112行又包含了另外一個重要的mk文件envsetup.mk，我們來看一下。

 

 

3. envsetup.mk

25 ifeq ($(TARGET_PRODUCT),)       # 如果TARGET_PRODUCT為空  
26 ifeq ($(TARGET_SIMULATOR),true) # 編譯為模擬器  
27 TARGET_PRODUCT := sim 
28 else  
29 TARGET_PRODUCT := generic       # 默認產品名字為generic  
30 endif  
31 endif  

第25行，判斷TARGET_PRODUCT是否為空，根據上一節分析可知，TARGET_PRODUCT=fs100 
 

34 # the variant -- the set of files that are included for a build  
35 ifeq ($(strip $(TARGET_BUILD_VARIANT)),)  # 如果編譯版本型號變量為空  
36 TARGET_BUILD_VARIANT := eng 
37 endif  
38   
39 # Read the product specs so we an get TARGET_DEVICE and other  
40 # variables that we need in order to locate the output files.  
## product_config.mk文件，讀取產品配置信息，從而得到目標設備，將其導出到TARGET_DEVICE變量裡，後面的定義的OUT變量的值，也依賴於目標設備TARGET_DEVICE，用於指定目標代碼的輸出目錄  
41 include $(BUILD_SYSTEM)/product_config.mk  

在41行又包含了product_config.mk文件，等會我們再分析它，先看下面的

148 # ---------------------------------------------------------------  
149 # figure out the output directories  
150   
151 ifeq (,$(strip $(OUT_DIR)))  
152 OUT_DIR := $(TOPDIR)out  
153 endif  
154   
155 DEBUG_OUT_DIR := $(OUT_DIR)/debug  
156   
157 # Move the host or target under the debug/ directory  
158 # if necessary.  
159 TARGET_OUT_ROOT_release := $(OUT_DIR)/target  
160 TARGET_OUT_ROOT_debug := $(DEBUG_OUT_DIR)/target  
161 TARGET_OUT_ROOT := $(TARGET_OUT_ROOT_$(TARGET_BUILD_TYPE))  
162   
...  
### 這個重要的OUT變量，依賴於目標設備名TARGET_DEVICE  
184 PRODUCT_OUT := $(TARGET_PRODUCT_OUT_ROOT)/$(TARGET_DEVICE)    
187   
188 HOST_OUT_EXECUTABLES:= $(HOST_OUT)/bin  
189 HOST_OUT_SHARED_LIBRARIES:= $(HOST_OUT)/lib  
190 HOST_OUT_JAVA_LIBRARIES:= $(HOST_OUT)/framework  
191 HOST_OUT_SDK_ADDON := $(HOST_OUT)/sdk_addon  
...  
200 TARGET_OUT_INTERMEDIATES := $(PRODUCT_OUT)/obj  
201 TARGET_OUT_HEADERS:= $(TARGET_OUT_INTERMEDIATES)/include  
202 TARGET_OUT_INTERMEDIATE_LIBRARIES := $(TARGET_OUT_INTERMEDIATES)/lib  
203 TARGET_OUT_COMMON_INTERMEDIATES := $(TARGET_COMMON_OUT_ROOT)/obj  
204  
### 後面的OUT變量都要間接依賴於TARGET_DEVICE  
205 TARGET_OUT := PRODUCT_OUT)/system  
206 TARGET_OUT_EXECUTABLES:= $(TARGET_OUT)/bin  
207 TARGET_OUT_OPTIONAL_EXECUTABLES:= $(TARGET_OUT)/xbin  
208 TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT)/lib  
209 TARGET_OUT_JAVA_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT)/framework  
210 TARGET_OUT_APPS:= $(TARGET_OUT)/app  
211 TARGET_OUT_KEYLAYOUT := $(TARGET_OUT)/usr/keylayout  
212 TARGET_OUT_KEYCHARS := $(TARGET_OUT)/usr/keychars  
213 TARGET_OUT_ETC := $(TARGET_OUT)/etc  
214 TARGET_OUT_STATIC_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT_INTERMEDIATES)/lib  
215 TARGET_OUT_NOTICE_FILES:=$(TARGET_OUT_INTERMEDIATES)/NOTICE_FILES  
216   
217 TARGET_OUT_DATA := $(PRODUCT_OUT)/data  
218 TARGET_OUT_DATA_EXECUTABLES:= $(TARGET_OUT_EXECUTABLES)  
219 TARGET_OUT_DATA_SHARED_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES)  
220 TARGET_OUT_DATA_JAVA_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT_JAVA_LIBRARIES)  
221 TARGET_OUT_DATA_APPS:= $(TARGET_OUT_DATA)/app  
222 TARGET_OUT_DATA_KEYLAYOUT := $(TARGET_OUT_KEYLAYOUT)  
223 TARGET_OUT_DATA_KEYCHARS := $(TARGET_OUT_KEYCHARS)  
224 TARGET_OUT_DATA_ETC := $(TARGET_OUT_ETC)  
225 TARGET_OUT_DATA_STATIC_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT_STATIC_LIBRARIES)  
226   
227 TARGET_OUT_UNSTRIPPED := $(PRODUCT_OUT)/symbols  
228 TARGET_OUT_EXECUTABLES_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)/system/bin  
229 TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)/system/lib  
230 TARGET_ROOT_OUT_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)  
231 TARGET_ROOT_OUT_SBIN_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)/sbin  
232 TARGET_ROOT_OUT_BIN_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)/bin  
233   
234 TARGET_ROOT_OUT := $(PRODUCT_OUT)/root  
235 TARGET_ROOT_OUT_BIN := $(TARGET_ROOT_OUT)/bin  
236 TARGET_ROOT_OUT_SBIN := $(TARGET_ROOT_OUT)/sbin  
237 TARGET_ROOT_OUT_ETC := $(TARGET_ROOT_OUT)/etc  
238 TARGET_ROOT_OUT_USR := $(TARGET_ROOT_OUT)/usr  
239   
240 TARGET_RECOVERY_OUT := $(PRODUCT_OUT)/recovery  
241 TARGET_RECOVERY_ROOT_OUT := $(TARGET_RECOVERY_OUT)/root  
242   
243 TARGET_SYSLOADER_OUT := $(PRODUCT_OUT)/sysloader  
244 TARGET_SYSLOADER_ROOT_OUT := $(TARGET_SYSLOADER_OUT)/root  
245 TARGET_SYSLOADER_SYSTEM_OUT := $(TARGET_SYSLOADER_OUT)/root/system  
246   
247 TARGET_INSTALLER_OUT := $(PRODUCT_OUT)/installer  
248 TARGET_INSTALLER_DATA_OUT := $(TARGET_INSTALLER_OUT)/data  
249 TARGET_INSTALLER_ROOT_OUT := $(TARGET_INSTALLER_OUT)/root  
250 TARGET_INSTALLER_SYSTEM_OUT := $(TARGET_INSTALLER_OUT)/root/system  

上面的代碼是指定了目標輸出代碼的位置和主機輸出代碼的位置，重要的幾個如下：

 

TARGET_OUT = $(PRODUCT_OUT)/system  
TARGET_OUT_EXECUTABLES =  $(PRODUCT_OUT)/system/bin  
TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES =  $(PRODUCT_OUT)/system/lib  
TARGET_OUT_JAVA_LIBRARIES = $(PRODUCT_OUT)/system/framework  
TARGET_OUT_APPS = $(PRODUCT_OUT)/system/app  
TARGET_OUT_ETC = $(PRODUCT_OUT)/system/etc  
TARGET_OUT_STATIC_LIBRARIES  = $(PRODUCT_OUT)/obj/lib  
TARGET_OUT_DATA = $(PRODUCT_OUT)/data  
TARGET_OUT_DATA_APPS = $(PRODUCT_OUT)/data/app  
TARGET_ROOT_OUT = $(PRODUCT_OUT)/root  
TARGET_ROOT_OUT_BIN = $(PRODUCT_OUT)/bin  
TARGET_ROOT_OUT_SBIN  = $(PRODUCT_OUT)/system/sbin  
TARGET_ROOT_OUT_ETC = $(PRODUCT_OUT)/system/etc  
TARGET_ROOT_OUT_USR = $(PRODUCT_OUT)/system/usr  

總結下：

envsetup.mk文件主要包含了product_config.mk文件，然後指定了編譯時要輸出的所有文件的OUT目錄，這些OUT目錄變量依賴於TARGET_DEVICE變量。
 

4. build/core/product_config.mk

157 include $(BUILD_SYSTEM)/product.mk  
...  
160 # Read in all of the product definitions specified by the AndroidProducts.mk  
161 # files in the tree.  
162 #  
163 #TODO: when we start allowing direct pointers to product files,  
164 #    guarantee that they're in this list.  
165 $(call import-products, $(get-all-product-makefiles))  
166 $(check-all-products)  
...  
170 # Convert a short name like "sooner" into the path to the product  
171 # file defining that product.  
172 #  
173 INTERNAL_PRODUCT := $(call resolve-short-product-name, $(TARGET_PRODUCT))  
...  
176 # Find the device that this product maps to.  
177 TARGET_DEVICE := $(PRODUCTS.$(INTERNAL_PRODUCT).PRODUCT_DEVICE)  

157行，我靠，又包含了product.mk文件

 

165行，調用函數import-products, $(get-all-product-makefiles)，這兒我們看上面的注釋：

    Read in all of the product definitions specified by the AndroidProducts.mk files in the tree.
    TODO: when we start allowing direct pointers to product files, guarantee that they're in this list.

    意思是說：讀取廠商目錄下（vendor/*/products/AndroidProducts.mk）所有的AndrodProducts.mk文件中定義的產品信息

    其實get-all-product-makefiles返回廠商全部產品文件xxx.mk
 

    import-products函數去驗證這些產品配置文件是否都包含有必須的配置信息，細節後面分析。
 

173行調用了resolve-short-product-name函數，它將根據產品TARGET_PRODUCT，返回該產品配置文件的完整路徑，並賦給INTERNAL_PRODUCT

    例如TARGET_PRODUCT=fs100，則：

    INTERNAL_PRODUCT = vendor/farsight/products/fs100.mk

    TARGET_DEVICE = fs100

    如果調試看其結果，可以在167行，將#$(dump-product)取消注釋

    然後在175行添加： $(info $(INTERNAL_PRODUCT))

    在178行添加： $(info $(TARGET_DEVICE ))，查看調試結果。

總結一下：

接合前面的圖，product_config.mk主要讀取vendor目錄下不同廠商自己定義的AndrodProducts.mk文件(vendor/*/products/AndroidProducts.mk)，從該文件裡取得所有產品的配置文件，然後再根據lunch選擇的編譯項TARGET_PRODUCT，找到與之對應的配置文件，然後讀取產品配置文件，找到裡面的PRODUCT_DEVICE的值，設置給TARGET_DEVICE變量，用於後續編譯。
 

 

5. build/core/product.mk

17 #  
18 # Functions for including AndroidProducts.mk files  
19 #  
20   
21 #  
22 # Returns the list of all AndroidProducts.mk files.  
23 # $(call ) isn't necessary.  
24 #  
25 define _find-android-products-files  
26 $(shell test -d vendor && find vendor -maxdepth 6 -name AndroidProducts.mk) \  
27   $(SRC_TARGET_DIR)/product/AndroidProducts.mk  
28 endef  
29   
30 #  
31 # Returns the sorted concatenation of all PRODUCT_MAKEFILES  
32 # variables set in all AndroidProducts.mk files.  
33 # $(call ) isn't necessary.  
34 #  
35 define get-all-product-makefiles  
36 $(sort \  
37   $(foreach f,$(_find-android-products-files), \  
38     $(eval PRODUCT_MAKEFILES :=) \  
39     $(eval LOCAL_DIR := $(patsubst %/,%,$(dir $(f)))) \  
40     $(eval include $(f)) \  
41     $(PRODUCT_MAKEFILES) \  
42    ) \  
43   $(eval PRODUCT_MAKEFILES :=) \  
44   $(eval LOCAL_DIR :=) \  
45  )  
46 endef  

通過注釋可知，本文件中主要是一些用來處理AndroidProduct.mk的函數
_find-android-products-files:

 

    用來獲得vendor目錄下，所有名字為AndroidProduct.mk的文件列表。
get-all-product-makefiles：

    用來獲得所有AndroidProduct.mk文件裡定義的PRODUCT_MAKEFILES的值（其實是產品文件路徑名）。

在vendor目錄下，每個廠商子目錄下都會存在一個AndroidProduct.mk文件，這個文件是用來定義這個廠商的產品列表，每個產品用<product_name>.mk來表示
如Android給的示例：

vendor/sample/products/AndroidProduct.mk
 

其內容如下：

 1 #  
 2 # This file should set PRODUCT_MAKEFILES to a list of product makefiles  
 3 # to expose to the build system.  LOCAL_DIR will already be set to  
 4 # the directory containing this file.   
 5 #  
 6 # This file may not rely on the value of any variable other than  
 7 # LOCAL_DIR; do not use any conditionals, and do not look up the  
 8 # value of any variable that isn't set in this file or in a file that  
 9 # it includes.  
10 #  
11   
12 PRODUCT_MAKEFILES := \  
13   $(LOCAL_DIR)/sample_addon.mk  

裡面只定義了一個產品配置文件，即當前目錄下的sample_addon.mk：
 

 

1 # List of apps and optional libraries (Java and native) to put in the add-on system image.  
2 PRODUCT_PACKAGES := \  
3     PlatformLibraryClient \  
4     com.example.android.platform_library \  
5     libplatform_library_jni  

上述文件裡（sample_addon.mk）定義了產品相關個性化信息，如，PRODUCT_PACKAGES表示要在當前產品裡添加一些安裝包。
由此可見，get-all-product-makefiles函數，其實就是返回了當前公司裡全部的產品對應的mk文件列表。

 

總結：

如果用戶想個性定制自己的產品，應該有以下流程，包含上一節內容：

注：#表示shell提示符

1. 創建廠商目錄

    #mkdir vendor/farsight

2. 創建一個vendorsetup.sh文件，將當前產品編譯項添加到lunch裡，讓lunch能找到用戶產品編譯項

    #echo "add_lunch_combo fs100-eng" > vendor/farsight/vendorsetup.sh

    注：我們增加一個用戶產品編譯項，fs100-eng

3. 仿著Android示例代碼，在廠商目錄下創建products目錄

    #mkdir -p vendor/farsight/products

4. 仿著Android示例代碼，在products目錄下創建兩個mk文件

    #touch vendor/farsight/products/AndroidProduct.mk   vendor/farsight/products/fs100.mk

    注：其中AndroidProduct.mk是當前廠商產品列表文件，fs100.mk表示當前廠商的一款產品配置文件

在AndroidProduct.mk裡添加如下內容：

PRODUCT_MAKEFILES := $(LOCAL_DIR)/fs100.mk
   注：表示只有一個產品fs100，它對應的配置文件在當前目錄下的fs100.mk。

 

5. 在產品配置文件裡添加最基本信息

 1   
 2 PRODUCT_PACKAGES := \  
 3     IM \  
 4     VoiceDialer  
 5   
 6 $(call inherit-product, build/target/product/generic.mk)  ##從某一默認配置開始派生余下內容參考派生起點  
 7   
 8 # Overrides  
 9 PRODUCT_MANUFACTURER := farsight 
10 PRODUCT_NAME := fs100 
11 PRODUCT_DEVICE := fs100 

一定要注意：

  PRODUCT_NAME：表示產品名字，它要和最終出現的編譯項產品名一致，也就是說fs100-eng

  PRODUCT_DEVICE：表示設備名字，它要和將來創建的設備目錄名字一致。