ANDROID系统编译过程详解

第一部分：概述

 

在研究Android编译系统之前，我们首先需要了解Linux系统的make命令。在Linux系统中，我们可以通过make命令来编译代码。Make命令在执行的时候，默认会在当前目录找到一个Makefile文件，然后根据Makefile文件中的指令来对代码进行编译。也就是说，make命令执行的是Makefile文件中的指令。Makefile文件中的指令可以是编译命令，例如gcc，也可以是其它命令，例如Linux系统中的shell命令cp、rm等等。理解这一点非常重要，因为虽然通常我们说make命令是可以编译代码的，但是它实际上可以做任何事情。

        看到这里，有的小伙伴可能会说，在Linux系统中，直接通过shell命令也可以做很多事情啊，它和make命令有什么区别呢？通过前面的介绍可以知道，make命令事实也是通过shell命令来完成任务的，但是它的神奇之处是可以帮我们处理好文件之间的依赖关系。我们通常都有会这样的一个需求，假设有一个文件T，它依赖于另外一个文件D，要求只有当文件D的内容发生变化，才重新生成文件T。这种需求在编译系统中表现得尤其典型，当一个*.c文件include的*.h文件发生变化时，需要重新编译该*.c文件，或者当一个模块A所引用的模块B发生变化时，重新编译模块B。正是由于编译系统中存在这种典型的文件依赖需求，而make命令又是专门用来解决这种文件依赖问题的，因此我们通常认为make命令是用来编译代码的。

 Make命令是怎么知道两个文件之间存在依赖关系，以及当被依赖文件发生变化时如何处理目标文件的呢？答案就在前面提到的Makefile文件。Makefile文件实际上是一个脚本文件，就像普通的shell脚本文件一样，只不过它遵循的是Makefile语法。Makefile文件最基础的功能就是描述文件之间的依赖关系，以及怎么处理这些依赖关系。例如，假设有一个目录文件target，它依赖于文件dependency，并且当文件dependency发生变化时，需要通过command命令来重新生成文件T，这时候我们就可以在Makefile编写以下语句：

 

target: dependency
command -o target -i dependency

        我们假设命令command的-o选项指定的是输出文件，而-i选项指定的是输入文件。此外，命令command必须是另起一行，并且以tab键开头。

 

        这就是最基础也是最主要的Makefile文件语法。当然，Makefile文件还有很多其它的语法，这里不可能一一描述。推荐一本书《GNU make中文手册》，里面非常详细地介绍了make以及Makefile文件语法。

 

 

整个工程只有一个Makefile，听起来似乎是一件很疯狂的事情，因为这个Makefile可能会变得无比庞大和复杂。其实不用担心，我们可以按照模块来将这个Makefile划分成一个个Makefile片段（fragement），然后通过Makefile的include指令来将这些Makefile片段组装在一个Makefile中。与递归Makefile相比，每一个模块现在拥有的是一个Makefile片段，而不是一个Makefile文件。这正是Android编译系统的设计思想和原则，也就是说，我们平时所编写的Android.mk编译脚本都只不过是整个Android编译系统的一个Makefile片段。

        明白了Android编译系统的设计思想和原则之后，我们就可以通过图5来观察一下Android编译系统的整体架构了：

图5 Android编译系统架构

       在使用Android编译系统之前，我们需要打开一个shell进入到Android源码根目录中，并且在该shell中将build/envsetup.sh脚本文件source进来。脚本文件build/envsetup.sh被source到当前shell的过程中，会在vendor和device两个目录将厂商指定的envsetup.sh也source到当前shell当中，这样就可以获得厂商提供的产品配置信息。此外，脚本文件build/envsetup.sh还提供了以下几个重要的命令来帮助我们编译Android源码：

       1. lunch

        用来初始化编译环境，例如设置环境变量和指定目标产品型号。Lunch命令在执行的时候，主要做两件事情。第一件事情是设置TARGET_PRODUCT、TARGET_BUILD_VARIANT、TARGET_BUILD_TYPE和TARGET_BUILD_APPS等环境变量，用来指定目标产品类型和编译类型。第二件事情是通过make命令执行build/core/config.mk脚本，并且通过加载另外一个脚本build/core/dumpvar.mk打印出当前的编译环境配置信息。注意，build/core/config.mk和build/core/dumpvar.mk均为Makefile脚本，因此它们可以通过make命令来执行。另外，build/core/config.mk脚本还会加载一个名称为BoradConfig.mk的脚本以及build/core/envsetup.mk脚本来配置目标产品型号的相关信息。

       2. m

       相当于是在执行make命令。对整个Android源码进行编译。

       3. mm

       如果是在Android源码根目录下执行，那么就相当于是执行make命令对整个源码进行编译。如果是在Android源码根目录下的某一个子目录执行，那么就在会在从该子目录开始，一直往上一个目录直至到根目录，寻找是否存在一个Android.mk文件。如果存在的话，那么就通过make命令对该Android.mk文件描述的模块进行编译。

       4. mmm

       后面可以跟一个或者若干个目录。如果指定了多个目录，那么目录之间以空格分隔，并且每一个目录下都必须存在一个Android,mk文件。如果没有在目录后面通过冒号指定模块名称，那么在Android.mk文件中描述的所有模块都会被编译，否则只有指定的模块会被编译。如果需要同时指定多个模块，那么这些模块名称必须以逗号分隔。它的语法如下所示：

 

mmm <dir-1> <dir-2> ... <dir-N>[:module-1,module-2,...,module-M]

       该命令会通过make命令来执行Android源码根目录下的Makefile文件，该Makefile文件又会将build/core/main.mk加载进来。文件build/core/main.mk在加载的过程中，还会加载以下几个主要的文件：

 

       (1). build/core/config.mk

       该文件根据lunch命令所配置的产品信息在build/target/board、vendor或者device目录中找到对应的BoradConfig.mk文件，以及通过加载build/core/product_config.mk文件在build/target/product、vendor或者device目录中找到对应的AndroidProducts.mk文件，来进一步对编译环境进行配置，以便接下来编译指定模块时可以获得必要的信息。

       (2). build/core/definitions.mk

       该文件定义了在编译过程需要调用到的各种自定义函数。

       (3). 指定的Android.mk

       这些指定的Android.mk环境是由mmm命令通过环境变量ONE_SHOT_MAKEFILE传递给build/core/main.mk文件使用的。这些Android.mk文件一般还会通过环境变量BUILD_PACKAGE、BUILD_JAVA_LIBRARY、BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY、BUILD_SHARED_LIBRARY、BUILD_STATIC_LIBRARY、BUILD_EXECUTABLE和BUILD_PREBUILT将build/core/package.mk、build/core/java_library.mk、build/core/static_java_library.mk、build/core/shared_library.mk、build/core/static_library.mk、build/core/executable.mk和build/core/prebuilt.mk等编译片段模板文件加载进来，来表示要编译是APK、Java库、Linux动态库/静态库/可执行文件或者预先编译好的文件等等。

       (4). build/core/Makefile

       该文件包含了用来制作system.img、ramdisk.img、boot.img和recovery.img等镜像文件的脚本。

 

第二部分：Android编译环境初始化

 

对编译环境进行初始化，其中最主要就是指定编译的类型和目标设备的型号。Android的编译类型主要有eng、userdebug和user三种，而支持的目标设备型号则是不确定的，它们由当前的源码配置情况所决定。为了确定源码支持的所有目标设备型号，Android编译系统在初始化的过程中，需要在特定的目录中加载特定的配置文件。

 

 

Android的优势就在于其开源，

我们在对Android的源码进行定制的时候，很有必要了解下，Android的编译过程。

如果你从来没有做过Android代码的编译，那么最官方的编译过程就是查看Android的官方网站：http://source.android.com/source/building.html

但是，这儿只是告诉你了如何去编译一个通用的系统，并没有详细告诉你细节，我们跟着编译过程来了解下。

 

按照google给出的编译步骤如下：

   1> source build/envsetup.sh:加载命令

   2> lunch：选择平台编译选项

   3> make：执行编译

我们按照编译步骤来分析编译过程的细节，最终添加自己的平台编译选项。

1. source build/envsetup.sh

这个命令是用来将envsetup.sh里的所有用到的命令加载到环境变量里去，我们来分析下它。

envsetup.sh里的主要命令如下：

 

 

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function help() 　　　　　　　　　　　　　　　　　# 显示帮助信息
function get_abs_build_var()　　　　　　　　　　　# 获取绝对变量
function get_build_var()　　　　　　　　　　　　　# 获取绝对变量
function check_product()　　　　　　　　　　　　　# 检查product
function check_variant()　　　　　　　　　　　　　# 检查变量
function setpaths()　　　　　　　　　　　　　　　 # 设置文件路径
function printconfig()　　　　　　　　　　　　　　# 打印配置
function set_stuff_for_environment()　　　　　　  # 设置环境变量
function set_sequence_number()　　　　　　　　    # 设置序号
function settitle()　　　　　　　　　　　　　　　 # 设置标题
function choosetype()　　　　　　　　　　　　　　 # 设置type
function chooseproduct()　　　　　　　　　　　　  # 设置product
function choosevariant()　　　　　　　　　　　　  # 设置variant
function tapas()　　　　　　　　　　　　　　　　  # 功能同choosecombo
function choosecombo()　　　　　　　　　　　　　  # 设置编译参数
function add_lunch_combo()　　　　　　　　　　　  # 添加lunch项目
function print_lunch_menu()　　　　　　　　　　　 # 打印lunch列表
function lunch()　　　　　　　　　　　　　　　　　# 配置lunch
function m()　　　　　　　　　　　　　　　　　　　# make from top
function findmakefile()　　　　　　　　　　　　　 # 查找makefile
function mm()　　　　　　　　　　　　　　　　　　 # make from current directory
function mmm()　　　　　　　　　　　　　　　　　  # make the supplied directories
function croot()　　　　　　　　　　　　　　　　　# 回到根目录
function cproj()
function pid()
function systemstack()
function gdbclient()
function jgrep()　　　　　　　　　　　　　　　　　# 查找java文件
function cgrep()　　　　　　　　　　　　　　　　  # 查找c/cpp文件
function resgrep()
function tracedmdump()
function runhat()
function getbugreports()
function startviewserver()
function stopviewserver()
function isviewserverstarted()
function smoketest()
function runtest()
function godir () 　　　　　　　　　　　　　　　　# 跳到指定目录 405

 # add_lunch_combo函数被多次调用，就是它来添加Android编译选项
 # Clear this variable.  It will be built up again when the vendorsetup.sh
 # files are included at the end of this file.
 # 清空LUNCH_MENU_CHOICES变量，用来存在编译选项
 unset LUNCH_MENU_CHOICES
function add_lunch_combo()
{
     local new_combo=$1         # 获得add_lunch_combo被调用时的参数
     local c
     # 依次遍历LUNCH_MENU_CHOICES里的值，其实该函数第一次调用时，该值为空
     for c in ${LUNCH_MENU_CHOICES[@]} ; do
         if [ "$new_combo" = "$c" ] ; then    # 如果参数里的值已经存在于LUNCH_MENU_CHOICES变量里，则返回
             return
         fi
     done
     # 如果参数的值不存在，则添加到LUNCH_MENU_CHOICES变量里
     LUNCH_MENU_CHOICES=(${LUNCH_MENU_CHOICES[@]} $new_combo)
}


# 这是系统自动增加了一个默认的编译项 generic-eng
# add the default one here
add_lunch_combo generic-eng    # 调用上面的add_lunch_combo函数，将generic-eng作为参数传递过去

# if we're on linux, add the simulator.  There is a special case
# in lunch to deal with the simulator
if [ "$(uname)" = "Linux" ] ; then
     add_lunch_combo simulator
fi

# 下面的代码很重要，它要从vendor目录下查找vendorsetup.sh文件，如果查到了，就加载它
# Execute the contents of any vendorsetup.sh files we can find.
for f in `/bin/ls vendor/*/vendorsetup.sh vendor/*/build/vendorsetup.sh 2> /dev/null`
   do
     echo "including $f"
     . $f       # 执行找到的脚本，其实里面就是厂商自己定义的编译选项
   done
unset f

 

envsetup.sh其主要作用如下：

　　1. 加载了编译时使用到的函数命令，如：help，lunch，m，mm，mmm等
　　2. 添加了两个编译选项：generic-eng和simulator，这两个选项是系统默认选项
　　3. 查找vendor/<-厂商目录>/和vendor/<厂商目录>/build/目录下的vendorsetup.sh，如果存在的话，加载执行它，添加厂商自己定义产品的编译选项
 其实，上述第3条是向编译系统添加了厂商自己定义产品的编译选项，里面的代码就是：add_lunch_combo xxx-xxx。

根据上面的内容，可以推测出，如果要想定义自己的产品编译项，简单的办法是直接在envsetup.sh最后，添加上add_lunch_combo myProduct-eng，当然这么做，不太符合上面代码最后的本意，我们还是老实的在vendor目录下创建自己公司名字，然后在公司目录下创建一个新的vendorsetup.sh，在里面添加上自己的产品编译项

 

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

 

这样，当我们在执行source build/envsetup.sh命令的时候，可以在shell上看到下面的信息：

 

including vendor/farsight/vendorsetup.sh

 
2. 按照android官网的步骤，开始执行lunch full-eng

 

当然如果你按上述命令执行，它编译的还是通用的eng版本系统，不是我们个性系统，我们可以执行lunch命令，它会打印出一个选择菜单，列出可用的编译选项

如果你按照第一步中添加了vendorsetup.sh那么，你的选项中会出现：

 

You're building on Linux

generic-eng simulator fs100-eng
Lunch menu... pick a combo:
     1. generic-eng
     2. simulator
     3. fs100-eng

 

其中第3项是我们自己添加的编译项。

 

lunch命令是envsetup.sh里定义的一个命令，用来让用户选择编译项，来定义Product和编译过程中用到的全局变量。

我们一直没有说明前面的fs100-eng是什么意思，现在来说明下，fs100是我定义的产品的名字，eng是产品的编译类型，除了eng外，还有user, userdebug，分别表示：

eng: 工程机，

user:最终用户机

userdebug:调试测试机

tests:测试机 

由此可见，除了eng和user外，另外两个一般不能交给最终用户的，记得m8出来的时候，先放出了一部分eng工程机，然后出来了user机之后，可以用工程机换。

 

那么这四个类型是干什么用的呢？其实，在main.mk里有说明，在Android的源码里，每一个目标（也可以看成工程）目录都有一个Android.mk的makefile，每个目标的Android.mk中有一个类型声明：LOCAL_MODULE_TAGS，这个TAGS就是用来指定，当前的目标编译完了属于哪个分类里。

 

    PS:Android.mk和Linux里的makefile不太一样，它是Android编译系统自己定义的一个makefile来方便编译成：c,c++的动态、静态库或可执行程序，或java库或android的程序，

 

好了，我们来分析下lunch命令干了什么？

 

 

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function lunch()
{
    local answer

    if [ "$1" ] ; then
       # lunch后面直接带参数
        answer=$1
    else
       # lunch后面不带参数，则打印处所有的target product和variant菜单提供用户选择
        print_lunch_menu
        echo -n "Which would you like? [generic-eng] "
        read answer
    fi

    local selection=

    if [ -z "$answer" ]
    then
           # 如果用户在菜单中没有选择，直接回车，则为系统缺省的generic-eng
        selection=generic-eng
    elif [ "$answer" = "simulator" ]
    then
        # 如果是模拟器
        selection=simulator
    elif (echo -n $answer | grep -q -e "^[0-9][0-9]*$")
    then
        # 如果answer是选择菜单的数字，则获取该数字对应的字符串
        if [ $answer -le ${#LUNCH_MENU_CHOICES[@]} ]
        then
            selection=${LUNCH_MENU_CHOICES[$(($answer-$_arrayoffset))]}
        fi
        # 如果 answer字符串匹配 *-*模式(*的开头不能为-)
    elif (echo -n $answer | grep -q -e "^[^\-][^\-]*-[^\-][^\-]*$")
    then
        selection=$answer
    fi

    if [ -z "$selection" ]
    then
        echo
        echo "Invalid lunch combo: $answer"
        return 1
    fi

    # special case the simulator
    if [ "$selection" = "simulator" ]
    then
        # 模拟器模式
        export TARGET_PRODUCT=sim
        export TARGET_BUILD_VARIANT=eng
        export TARGET_SIMULATOR=true
        export TARGET_BUILD_TYPE=debug
    else

        # 将 product-variant模式中的product分离出来
        local product=$(echo -n $selection | sed -e "s/-.*$//")

        # 检查之，调用关系 check_product()->get_build_var()->build/core/config.mk比较罗嗦，不展开了
        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 product-variant模式中的variant分离出来
        local variant=$(echo -n $selection | sed -e "s/^[^\-]*-//")

        # 检查之，看看是否在 (user userdebug eng) 范围内
        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
 #  导出环境变量，这里很重要，因为后面的编译系统都是依赖于这里定义的几个变量的
        export TARGET_PRODUCT=$product
        export TARGET_BUILD_VARIANT=$variant
        export TARGET_SIMULATOR=false
        export TARGET_BUILD_TYPE=release
    fi # !simulator

    echo

    # 设置到环境变量，比较多，不再一一列出，最简单的方法 set >env.txt 可获得
    set_stuff_for_environment
    # 打印一些主要的变量, 调用关系 printconfig()->get_build_var()->build/core/config.mk->build/core/envsetup.mk 比较罗嗦，不展开了
    printconfig
}

 

 

由上面分析可知，lunch命令可以带参数和不带参数，最终导出一些重要的环境变量，从而影响编译系统的编译结果。导出的变量如下（以实际运行情况为例）

 

TARGET_PRODUCT=fs100
TARGET_BUILD_VARIANT=eng
TARGET_SIMULATOR= false
TARGET_BUILD_TYPE=release

 
执行完上述两个步骤，就该执行：make命令了，下篇来分析。

 

 

1. make 

执行make命令的结果就是去执行当前目录下的Makefile文件，我们来看下它的内容：

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

呵呵，看到上面 的内容，我们都会笑，这是我见过最简单的Makefile了，我们再看下build/core/main.mk

main.mk文件里虽然脚本不多，但是却定义了整个Android的编译关系，它主要引入了下列几个重要的mk文件：

49 include $(BUILD_SYSTEM)/config.mk

55 include $(BUILD_SYSTEM)/cleanbuild.mk

142 include $(BUILD_SYSTEM)/definitions.mk

当然每个mk文件都有自己独特的意义，我们一并将主线流程相关mk文件都列出来，大概来介绍下，先有个整体的概念，然后再细化了解。

所有的Makefile都通过build/core/main.mk这个文件组织在一起，它定义了一个默认goals：droid，当我们在TOP目录下，敲Make实际上就等同于我们执行make droid。

当Make include所有的文件，完成对所有make我文件的解析以后就会寻找生成droid的规则，依次生成它的依赖，直到所有满足的模块被编译好，然后使用相应的工具打包成相应的img。其中，config.mk，envsetup.mk，product_config.mk文件是编译用户指定平台系统的关键文件。上图中红色部分是用户指定平台产品的编译主线，我们先来看下config.mk的主要作用。

 

2. build/core/config.mk

该文件被main.mk包含。

定义了以下环境变量：

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
.....然后定义了下面几个重要的编译命令 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

 

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1. 上述命令变量其实是对应的mk文件名，所有的Android.mk文件里基本上都包含上述命令变量，如：  

CLEAR_VARS：用来清除之前定义的环境变量

BUILD_SHARED_LIBRARY：用来指定编译动态库过程

109 # ---------------------------------------------------------------
110 # Define most of the global variables.  These are the ones that
111 # are specific to the user's build configuration.
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.
118 board_config_mk := \
119     $(strip $(wildcard \
120         $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
121         vendor/*/ $(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
122     ))
123 ifeq ($(board_config_mk),)
124   $(error No config file found for  TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE))
125 endif
126 ifneq ($(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)
130 TARGET_DEVICE_DIR := $(patsubst %/,%,$(dir $(board_config_mk)))
131 board_config_mk :=

 

112行又包含了另外一个重要的mk文件envsetup.mk，我们来看一下。

 

3. envsetup.mk

 

 25 ifeq ($(TARGET_PRODUCT),)    #判断TARGET_PRODUCT是否为空，
 26 ifeq ($(TARGET_SIMULATOR),true)
 27 TARGET_PRODUCT := sim
 28 else
 29 TARGET_PRODUCT := generic
 30 endif
 31 endif

 

第25行，判断TARGET_PRODUCT是否为空，根据上一节分析可知，TARGET_PRODUCT=fs100 

 34 # the variant -- the set of files that are included for a build
 35 ifeq ($(strip $(TARGET_BUILD_VARIANT)),)
 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.
 41 include $(BUILD_SYSTEM)/product_config.mk

 

在41行又包含了product_config.mk文件，等会我们再分析它，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 
...
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 
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

 

上面的代码是指定了目标输出代码的位置和主机输出代码的位置，重要的几个如下：

 

PRODUCT_OUT = 这个的结果要根据product_config.mk文件内容来决定，其实是out/target/product/fs100/
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

 

总结下：

envsetup.mk文件主要包含了product_config.mk文件，然后指定了编译时要输出的所有文件的OUT目录。

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，调用函数import-products, $(get-all-product-makefiles)，这儿我们看上面的注释：

    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.

 

    意思是说：读取指定的目录下所有的AndrodProducts.mk文件中定义的产品信息

    其实get-all-product-makefiles返回所有的产品文件xxx.mk

    import-products函数去验证这些产品配置文件是否都包含有必须的配置信息，细节后面分析。

173行调用了resolve-short-product-name函数，它将返回TARGET_PRODUCT产品的配置文件目录，并赋给INTERNAL_PRODUCT

    也就是说：

    INTERNAL_PRODUCT = vendor/farsight/products/fs100.mk
    TARGET_DEVICE = fs100

       如果调试看其结果，可以在167行，将#$(dump-product)取消注释

     然后在175行添加： $(info $(INTERNAL_PRODUCT))

       在178行添加： $(info $(TARGET_DEVICE ))，查看调试结果。

总结一下：

接合前面的图，product_config.mk主要读取vendor目录下不同厂商自己定义的AndrodProducts.mk文件，从该文件里取得所有产品的配置文件，然后再根据lunch选择的编译项TARGET_PRODUCT，找到与之对应的配置文件，然后设置TARGET_DEVICE变量，用于后续编译。

 

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

 

通过注释可知，本文件中主要是一些用来处理AndroidProduct.mk的函数_find-android-products-files:

    用来获得vendor目录下，所有名字为AndroidProduct.mk的文件列表。
get-all-product-makefiles：

    用来获得所有AndroidProduct.mk文件里定义的PRODUCT_MAKEFILES的值（其实是产品文件路径名）。

在vendor目录下，每个公司目录下都会存在一个AndroidProduct.mk文件，这个文件是用来定义这个公司的产品列表，每个产品用.mk来表示
如Android给的示例：

[plain]  view plain  copy

 

1. vendor/sample/products/AndroidProduct.mk  

其内容如下：

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

 

里面只定义了一个产品配置文件，即当前目录下的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

 

上述文件里定义了产品相关个性化信息，如，PRODUCT_PACKAGES表示要在当前产品里添加一些安装包。
由此可见，get-all-product-makefiles函数，其实就是返回了当前公司里全部的产品对应的mk文件列表。

 

总结：

如果用户想个性定制自己的产品，应该有以下流程，包含上一节内容：

1. 创建公司目录

    #mkdir vendor/farsight

2. 创建一个vendorsetup.sh文件，将当前产品编译项添加到lunch里，让lunch能找到用户个性定制编译项

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

3. 仿着Android示例代码，在公司目录下创建products目录

    #mkdir -p vendor/farsight/products

4. 仿着Android示例代码，在products目录下创建两个mk文件

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

在AndroidProduct.mk里添加如下内容：

 

[plain]  view plain  copy

 

1. PRODUCT_MAKEFILES := $(LOCAL_DIR)/fs100.mk  

表示只有一个产品fs100，它对应的配置文件在当前目录下的fs100.mk。

 

5. 在产品配置文件里添加最基本信息

 

  1 
  2 PRODUCT_PACKAGES := \
  3     IM \
  4     VoiceDialer
  5 
  6 $(call inherit-product, build/target/product/generic.mk)  ##从某一默认配置开始派生余下内容参考派生起点
  7 
  8 # Overrides
  9 PRODUCT_MANUFACTURER := farsight
 10 PRODUCT_NAME := fs100
 11 PRODUCT_DEVICE := fs100

 

 

前面两节讲解了自定义Android编译项和创建Product产品配置文件，除了编译和定义产品相关环境变量外，还需要定义Board相关环境变量。

1. build/core/config.mk

109 # ---------------------------------------------------------------  
110 # Define most of the global variables.  These are the ones that  
111 # are specific to the user's build configuration.  
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.  
118 board_config_mk := \  
119     $(strip $(wildcard \  
120         $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \  
121         vendor/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \  
122     ))  
123 ifeq ($(board_config_mk),)  
124   $(error No config file found for TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE))  
125 endif  
126 ifneq ($(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)  
130 TARGET_DEVICE_DIR := $(patsubst %/,%,$(dir $(board_config_mk)))  
131 board_config_mk :=  

上述代码在上一节已经见到过，只是分析了112行的envsetup.mk，根据上一节内容可知，envsetup.mk设置了很多OUT变量，最终在build/core/product_config.mk文件里，设置了TARGET_DEVICE = fs100。

 

我们从114行继续分析。

从114~117行解释大意可知：

    Board相关配置文件会存在于$(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)/或vendor/*/$(TARGET_DEVICE)/目录中，一个Vendor厂商只能有一个对应的Board配置文件。

118行定义board_config_mk变量：

    $(wildcard xxx)函数就是找到与xxx的匹配项放到空格列表里，前面定义TARGET_DEVICE变量 = fs100，所以$(SRC_TARGET_DIR)/board/fs100/BoardConfig.mk不存在，必须要存在vendor/*/fs100/BoardConfig.mk文件来定义开发板配置信息。

129行，通过include将vendor/*/fs100/BoardConfig.mk包含进来，

130行，TARGET_DEVICE_DIR为board_config_mk的路径，即：vendor/*/fs100

总结：

   一个vendor厂商必须要有一个对应的Board配置文件，即：vendor/*/fs100/BoardConfig.mk

    定义了TARGET_DEVICE_DIR变量，为board_config_mk的路径，即：vendor/*/fs100

指定board 相关特性,一定要包含:
TARGET_CPU_ABI := armeabi/...
其他属性参见其他board样例.(build/target/board/XXX

 

2.  build/core/main.mk

 

141 # Bring in standard build system definitions.
142 include $(BUILD_SYSTEM)/definitions.mk
...
347 ifeq ($(SDK_ONLY),true)
348 
349 # ----- SDK for Windows ------
350 # These configure the build targets that are available for the SDK under Cygwin.
351 # The first section defines all the C/C++ tools that can be compiled under Cygwin,
352 # the second section defines all the Java ones (assuming javac is available.)
353 
354 subdirs := \
355     prebuilt \
356     build/libs/host \
357     build/tools/zipalign \
...
382 # The following can only be built if "javac" is available.
383 # This check is used when building parts of the SDK under Cygwin.
384 ifneq (,$(shell which javac 2>/dev/null))
385 $(warning sdk-only: javac available.)
386 subdirs += \
387     build/tools/signapk \
388     dalvik/dx \
389     dalvik/libcore \
...
414 else    # !SDK_ONLY
415 ifeq ($(BUILD_TINY_ANDROID), true)
416 
417 # TINY_ANDROID is a super-minimal build configuration, handy for board 
418 # bringup and very low level debugging
419 
420 subdirs := \
421     bionic \
422     system/core \
423     build/libs \
424     build/target \
...
433 else    # !BUILD_TINY_ANDROID
434 
435 #
436 # Typical build; include any Android.mk files we can find.
437 #
438 subdirs := $(TOP)
439 
440 FULL_BUILD := true
441 
442 endif   # !BUILD_TINY_ANDROID
443 
444 endif   # !SDK_ONLY
...
464 #
465 # Include all of the makefiles in the system
466 #
467 
468 # Can't use first-makefiles-under here because
469 # --mindepth=2 makes the prunes not work.
470 subdir_makefiles := \
471     $(shell build/tools/findleaves.py --prune=out --prune=.repo --prune=.git $(subdirs) Android.mk)
472 
473 include $(subdir_makefiles)

 

上一节只是讲了main.mk第49行中包含了config.mk，我们继续分析。

142行包含了：build/core/definitions.mk，该文件定义了很多全局变量与函数。

如下列常见函数：

    my-dir：返回当前路径

    all-java-files-under：获得指定目录及子目录一所有java文件

    all-subdir-c-files：获得当前目录下及子目录下所有c文件

354~444行，定义了subdirs变量，依据不同的用户编译条件，而包含Android源码中不同的目录。

470行，定义了subdir_makefile变量，其值为subdirs定义的目录中的Android.mk文件。

473行，将所有编译目录中的Android.mk文件包含进来。

3. build/target/board/Android.mk

 26 ifeq (,$(wildcard $(TARGET_DEVICE_DIR)/AndroidBoard.mk))
 27   ifeq (,$(wildcard $(TARGET_DEVICE_DIR)/Android.mk))
 28     $(error Missing "$(TARGET_DEVICE_DIR)/AndroidBoard.mk")
 29   else
 30     # TODO: Remove this check after people have had a chance to switch,
 31     # after April 2009.
 32     $(error Please rename "$(TARGET_DEVICE_DIR)/Android.mk" to "$(TARGET_DEVICE_DIR)/AndroidBoard.mk")
 33   endif
 34 endif
 35 include $(TARGET_DEVICE_DIR)/AndroidBoard.mk

由于将所有目录中Android.mk文件include进来，build/target/board/Android.mk自然被包含进来，根据前面分析，TARGET_DEVICE_DIR = vendor/*/fs100，其中26~35行用来判断对应的产品目录下是否存在AndrodiBoard.mk，如果不存在，提示出错退出，如果存在，将其包含到编译脚本中。

 

由此可见：我们必须要在产品目录下创建AndrodiBoard.mk文件，来描述开发板相关配置项，我们可以借鉴：build/target/board/generic/AndroidBoard.mk内容，同时根据前面所分析，还要创建BoardConfig.mk文件。

 

$cp build/target/board/generic/AndroidBoard.mk build/target/board/generic/BoardConfig.mk  vendor/farsight/fs100/

 

至此，自定义Android编译选项基本步骤已经分部分析完，细节还需要针对不同开发板具体分析。

 

总结：

build/core/main.mk包含了config.mk，它主要定义了编译全部代码的依赖关系

      build/core/config.mk         定义了大量的编译脚本命令，编译时用到的环境变量，引入了envsetup.mk 文件，加载board相关配置文件。
      build/core/envsetup.mk   定义了编译时用到的大量OUT输出目录，加载product_config.mk文件
      build/core/product_config.mk 定义了Vendor目录下Product相关配置文件解析脚本，读取AndrodProducts.mk生成TARGET_DEVICE变量
      build/target/product          product config
      build/target/board            board config
      build/core/combo             build flags config 

      这里解释下这里的board和product。borad主要是设计到硬件芯片的配置，比如是否提供硬件的某些功能，比如说GPU等等，或者芯片支持浮 点运算等等。product是指针对当前的芯片配置定义你将要生产产品的个性配置，主要是指APK方面的配置，哪些APK会包含在哪个product中， 哪些APK在当前product中是不提供的。
      config.mk是一个总括性的东西，它里面定义了各种module编译所需要使用的HOST工具以及如何来编译各种模块，比如说 BUILT_PREBUILT就定义了如何来编译预编译模块。envsetup.mk主要会读取由envsetup.sh写入环境变量中的一些变量来配置编译过程中的输出目录，combo里面主要定义了各种Host和Target结合的编译器和编译选项。

1. 在vendor目录下创建自己公司目录，然后在公司目录下创建一个新的vendorsetup.sh，在里面添加上自己的产品编译项

$mkdir vendor/farsight/  
$touch vendor/farsight/vendorsetup.sh  
$echo "add_lunch_combo fs100-eng" > vendor/farsight/vendorsetup.sh  

 

2. 仿着Android示例代码，在公司目录下创建products目录

 $mkdir -p vendor/farsight/products

3. 仿着Android示例代码，在products目录下创建两个mk文件

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

    在AndroidProduct.mk里添加如下内容：

PRODUCT_MAKEFILES := $(LOCAL_DIR)/fs100.mk  

    在产品配置文件里添加最基本信息

 PRODUCT_PACKAGES := \  
     IM \  
     VoiceDialer  

$(call inherit-product, build/target/product/generic.mk)

Overrides

PRODUCT_MANUFACTURER := farsight
PRODUCT_NAME := fs100
PRODUCT_DEVICE := fs100

借鉴build/target/board/generic/AndroidBoard.mk和BoardConfig.mk，创建对应文件。

$cp build/target/board/generic/AndroidBoard.mk build/target/board/generic/BoardConfig.mk  vendor/farsight/fs100/