Android 编译系统分析
把Android所有的Make文件分为4种：
1、For config
这类文件主要来配置product，board，以及根据你的Host和Target选择相应的工具以及设定相应的通用编译选项：
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
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。
2. Module Compile
这类文件主要定义了如何来处理Module的Android.mk，以及采用何种方式来生成目标模块，这些模块生成规则都定义在config.mk里面，我们可以看看：
CLEAR_VARS:= $(BUILD_SYSTEM)/clear_vars.mk
BUILD_HOST_STATIC_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_static_library.mk
BUILD_HOST_SHARED_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_shared_library.mk
BUILD_STATIC_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/static_library.mk
BUILD_RAW_STATIC_LIBRARY := $(BUILD_SYSTEM)/raw_static_library.mk
BUILD_SHARED_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/shared_library.mk
BUILD_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/executable.mk
BUILD_RAW_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/raw_executable.mk
BUILD_HOST_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/host_executable.mk
BUILD_PACKAGE:= $(BUILD_SYSTEM)/package.mk
BUILD_HOST_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/host_prebuilt.mk
BUILD_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/prebuilt.mk
BUILD_MULTI_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/multi_prebuilt.mk
BUILD_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/java_library.mk
BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/static_java_library.mk
BUILD_HOST_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_java_library.mk
BUILD_DROIDDOC:= $(BUILD_SYSTEM)/droiddoc.mk
BUILD_COPY_HEADERS := $(BUILD_SYSTEM)/copy_headers.mk
BUILD_KEY_CHAR_MAP := $(BUILD_SYSTEM)/key_char_map.mk
除了CLEAR_VARS是清楚本地变量之外，其他所有的都对应了一种模块的生成规则，每一个本地模块最后都会include其中的一种来生成目标模 块。大部分上面的.mk都会包含base_rules.mk，这是对模块进行处理的基础文件，建议要写本地模块的都去看看，看明白了为什么 Android.mk要这么写就会大致明白了。
3.Local Module
本地模块的Makefile文件就是我们在Android里面几乎上随处可见的Android.mk。Android进行编译的时候会通过下面的函数来 遍历所有子目录中的Android.mk，一旦找到就不会再往层子目录继续寻找(所有你的模块定义的顶层Android.mk必须包含自己定义的子目录中的Android.mk)。
subdir_makefiles += \
$(shell build/tools/findleaves.py --prune=out --prune=.repo --prune=.git $(subdirs) Android.mk)
不同类型的本地模块具有不同的语法，但基本上是相通的，只有个别变量的不同。
Android通过LOCAL_MODULE_TAGS来决定哪些本地模块会不会编译进系统，通过PRODUCT和LOCAL_MODULE_TAGS来决定哪些应用包会编译进系统(默认情况是只要设置为tests则不编译进系统)，如果用户不指定LOCAL_MODULE_TAGS，默认它的值是user。此外用户可以通过buildspec.mk来指定你需要编译进系统的模块。
用户也可以通过mm来编译指定模块，或者通过make clean-module_name来删除指定模块。
4.Package
这主要指的是build/core/Makefile这个文件，它定义了生成各种img的方式，包括ramdisk.img userdata.img system.img update.zip recover.img等。我们可以看看这些img都是如何生成的，对应着我们常用的几个make goals：
在实际的过程中，我们也可以自己编辑out目录下的生成文件，然后手工打包相应生成相应的img，最常用的是加入一些需要集成进的prebuilt file。
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。
基本上Android building system就是以这样一种方式组织在一起的了，下面说一点闲散的东西。首先是如何来加快Android的编译过程，因为每次Android都要遍历所有 的Android.mk，不管是编译整个工程还是只编译某个模块。所以可以将遍历的结果保存下来，下次直接从文件读就好了，但是这里容易出错，所以一定要 确认是否正确包含了所有的.mk，当新加入文件的时候确认将原来保存的文件删除。下面是我写的加快编译的一个makefile，将下面的语句替换掉 main.mk中的相应部分就可以了：
FROM：
subdir_makefiles += \
$(shell build/tools/findleaves.sh --prune="./out" $(subdirs) Android.mk)
TO：
ifneq ($(ONE_SHOT_MAKEFILE),)
else
ifneq ($(CASH_MK),true)
subdir_makefiles += \
$(shell build/tools/findleaves.sh --prune="./out" $(subdirs) Android.mk)
else
subdir-makefiles-cash := $(shell cat build/subdir_mk_cash)
ifeq ($(subdir-makefiles-cash),)
$(warning No .mk cash ,create now !)
subdir_makefiles += \
$(shell build/tools/findleaves.sh --prune="./out" $(subdirs) Android.mk)
mk-to-file := $(shell echo $(subdir_makefiles) > build/subdir_mk_cash)
else
$(warning Using cash mk !)
subdir_makefiles := $(shell cat build/subdir_mk_cash)
endif
endif
endif
通过CASH_MK＝true来打开快速编译的功能，因为没有对错误进行检测的操作，所以使用的时候一定要特别小心。
总起来说，Android的Makefile的引用关系是这样的，
Makfile-->build/core/main.mk-->build/core/config.mk--->build/core/envsetup.mk-->build/core/product_config.mk
在build/core/product_config.mk中编译系统首先调用build/core/product.mk/中定义的函数get-all-product-makefiles来遍历整个vendor的子目录，找到vendor下所有的AndroidProduct.mk,不同子目录下的AndroidProduct.mk中不同的PRODUCT_NAME,PRODUCT_DEVICE等信息（可以通过打开build/core/product_config.mk中的#$(dump-products)语句使控制台编译的时候输出都有的product信息），接着build/core/product_config.mk会调用resolve-short-product-name将TARGET_PRODUCT匹配的的AndroidProduct.mk总定义的PRODUCT_DEVICE赋值给TARGET_DEVICE。
在回到build/core/config.mk, include $(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk
board_config_mk := \
$(strip $(wildcard \
$(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
device/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
vendor/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
))
.....
include $(board_config_mk)
而这个BoardConfig.mk决定了目标系统的属性，比如使用ALSA还是GENERIC_AUDIO等等，另外在这里TARGET_DEVICE宏也决定了TARGET_DEVICE_DIR,(TARGET_DEVICE_DIR := $(patsubst %/,%,$(dir $(board_config_mk))))
当然Android的obj目标输出也是由TARGET_DEVICE决定，见build/core/envsetup.mk。再回到build/core/main.mk，编译系统接着做的一件事情是，遍历所有的子目录，找到所有的Android.mk文件，并将这些Android.mk文件include进来：
subdir_makefiles := \
$(shell build/tools/findleaves.py --prune=out --prune=.repo --prune=.git $(subdirs) Android.mk)
include $(subdir_makefiles)
我们再来看其中的./build/target/board/Android.mk，对它引用了include $(TARGET_DEVICE_DIR)/AndroidBoard.mk，由上面TARGET_DEVICE_DIR的定义可知，这下又进入了vendor下TARGET_DEVICE指向的目录了，这个mk文件中定义了特定Product需要编译和安装的app和script.
Best Regards
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北京航空航天大学大学嵌入式系统实验室
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李晖
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