Android编译系统详解（二）

Android编译系统详解（二）

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http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/7540066

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    Android编译系统详解（一）：http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/7539978

    Android编译系统详解（二）：http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/7540066

    Android编译系统详解（三）：http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/7540730

通过上篇文章，我们分析了编译android时source build/envsetup.sh和lunch命令，在执行完上述两个命令后， 我们就可以进行编译android了。

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：

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，我一并将主线流程通过下面这个图各表现出来，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

.....然后定义了下面的重要的编译命令

 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

上述命令变量其实是对应的mk文件名，几乎所有的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.
### evnsetup.mk文件里定义了大部分的全局变量，用户使用这些变量来编译系统
112 include $(BUILD_SYSTEM)/envsetup.mk
113
114 # Boards may be defined under $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)
115 # or under vendor/*/$(TARGET_DEVICE).  Search in both places, but
116 # make sure only one exists.
117 # Real boards should always be associated with an OEM vendor.
### 板级配置信息通常定义在$(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)或vendor/*/$(TARGET_DEVICE)下面，从这两个地方搜索，但是只能有一个地方存在板级配置信息（TARGET_DEVICE变量在上面的envsetup.mk里定义）


### wildcard命令用于在某个目录下查找匹配的文件，将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/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
122     ))
### 如果没有找到，提示出错
123 ifeq ($(board_config_mk),)
124   $(error No config file found for TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE))
125 endif
### 如果找到了1个以上时，提示出错
126 ifneq ($(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)  # 将板级配置信息包含进来
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 ($(TARGET_PRODUCT),)       # 如果TARGET_PRODUCT为空
26 ifeq ($(TARGET_SIMULATOR),true) # 编译为模拟器
27 TARGET_PRODUCT := sim
28 else
29 TARGET_PRODUCT := generic       # 默认产品名字为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)),)  # 如果编译版本型号变量为空
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，读取产品配置信息，从而得到目标设备，将其导出到TARGET_DEVICE变量里，后面的定义的OUT变量的值，也依赖于目标设备TARGET_DEVICE，用于指定目标代码的输出目录
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
...
### 这个重要的OUT变量，依赖于目标设备名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
### 后面的OUT变量都要间接依赖于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：

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，这些OUT目录变量依赖于TARGET_DEVICE变量。

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，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：读取厂商目录下（vendor/*/products/AndroidProducts.mk）所有的AndrodProducts.mk文件中定义的产品信息

    其实get-all-product-makefiles返回厂商全部产品文件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，它将根据产品TARGET_PRODUCT，返回该产品配置文件的完整路径，并赋给INTERNAL_PRODUCT

    例如TARGET_PRODUCT=fs100，则：

    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(vendor/*/products/AndroidProducts.mk)，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，然后读取产品配置文件，找到里面的PRODUCT_DEVICE的值，设置给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，每个厂商子目录下都会存在一个AndroidProduct.mk文件，这个文件是用来定义这个厂商的产品列表，每个产品用.mk来表示
如Android给的示例：

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（sample_addon.mk）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：

注：#表示shell提示符

1. 创建厂商目录

    #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能找到用户产品编译项

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

    注：我们增加一个用户产品编译项，fs100-eng

3. 仿着Android示例代码，在厂商目录下创建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

    注：其中AndroidProduct.mk是当前厂商产品列表文件，fs100.mk表示当前厂商的一款产品配置文件

在AndroidProduct.mk里添加如下内容：

PRODUCT_MAKEFILES := $(LOCAL_DIR)/fs100.mk

   注：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

一定要注意：

  PRODUCT_NAME：表示产品名字，它要和最终出现的编译项产品名一致，也就是说fs100-eng

  PRODUCT_DEVICE：表示设备名字，它要和将来创建的设备目录名字一致。