Android building system

最近研究了下Android的编译系统，下面结合编译我们自己的产品mobot来对整个编译系统进行必要的介绍，方便大家今后对默认编译的修改。

先列出几个觉得重要的Make文件：

build/buildspec.mk

build/envsetup.sh

build/core/main.mk

build/core/envsetup.mk

build/config.mk

总的来说，Android以模块(module/package)的形式来组织各个系统的部件，每个模块(module/package)的目录下都会有一个Android.mk。所谓module就是指系统的Native Code，而相对于Java写的Android application称为package。

Makefile的主要流程 1

初始化参数设置 2

读取Product的设定 3

读取BoardConfig 4

读取所有Module 4

产生相应的Rules，生成image 5

具体make操作： 6

完整编译 6

模块编译 6

单独编译image文件 7

一些疑问和解答： 7

Makefile的主要流程

以下主要流程都在build/core/main.mk里安排。

l 初始化相关的参数设置(buildspec.mk、envsetup.mk、config.mk)

l 检测编译环境和目标环境

l 决定目标product

l 读取product的配置信息及目标平台信息

l 清除输出目录

l 检查版本号

l 读取Board的配置

l 读取所有Module的配置

l 根据配置产生必要的规则(build/core/Makefile)

l 生成image

初始化参数设置

在main.mk里，简单设置几个主要编译路径的变量后，来到config.mk：

——————————————config.mk——————————————

其中设置了源文件的一系列路径，包括头文件、库文件、服务、API已经编译工具的路径。（前36行）

从40行开始，定义一些编译模块的生成规则：

这里面除了第一个CLEAR_VARS外，其他都对应的一种模块的生成规则，每一个module都会来include其中某个来生成目标模块。

例如：

Camera模块的makefile里（Android.mk）就包含了其中的一种生成规则BUILD_PACKAGE：

也就是Camera会按照package.mk里的生成规则去生成目标模块。

回到config.mk，接着会尝试读取buildspec.mk的设置：

如同注释所说，会尝试查找buildspec.mk，如果文件不存在会自动使用环境变量的设置，如果仍然未定义，会按arm默认的设置去build。

这里的buildspec.mk可以自己创建，也可以将原先build/下的buildspec.mk.default直接命名为buildspec.mk并移到根目录。

实际上，buildspec.mk配置都被屏蔽了，我们可以根据需要直接打开和修改一些变量。在这里我们可以加入自己的目标产品信息：

ifndef TARGET_PRODUCT

TARGET_PRODUCT:=mobot

endif

以及输出目录设置：

OUT_DIR:=$(TOPDIR)mobot

读取Product的设定

回到config.mk，接着进行全局变量设置，进入envsetup.mk：

——————————————envsetup.mk——————————————

里面的大部分函数都在build/envsetup.sh中定义。

首先，设置版本信息，(11行)在build/core/version_defaults.mk中具体定义平台版本、SDK版本、Product版本，我们可以将BUILD_NUMBER作为我们产品mobot的version信息，当然，也可以自定义一个版本变量。

回到envsetup.mk，接着设置默认目标产品(generic)，这里由于我们在buildspec.mk里设置过TARGET_PRODUCT，事实上这个变量值为mobot。

然后读取product的设置(41行)，具体实现在build/core/product_config.mk中，进而进入product.mk，从build/target/product/AndroidProducts.mk中读出PRODUCT_MAKEFILES，这些makefile各自独立定义product，而我们的产品mobot也应添加一个makefile文件mobot.mk。在mobot.mk中我们可以加入所需编译的PRODUCT_PACKAGES。

下面为HOST配置信息及输出目录，最后打印相关信息：

读取BoardConfig

接着回到config.mk，(114行)这里会搜索所有的BoardConfig.mk，主要有以下两个地方：

$(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk 

vendor/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk 

这里的TARGET_DEVICE就是mobot，就是说为了定义我们自己的产品mobot，我们要在build/target/board下添加一个自己的目录mobot用来加载自己的board配置。

在BoardConfig.mk中会决定是否编译bootloader、kernel等信息。

读取所有Module

结束全局变量配置后，回到main.mk，马上对编译工具及版本进行检查，错误便中断编译。

142行，包含文件definitions.mk，这里面定义了许多变量和函数供main.mk使用。main.mk第446行，这里会去读取所有的Android.mk文件：

include $(ONE_SHOT_MAKEFILE)

这个ONE_SHOT_MAKEFILE是在前面提到的mm(envsetup.mk)函数中赋值的：

ONE_SHOT_MAKEFILE=$M make -C $T files $@

而M=$(findmakefile),最终实现在：

回到main.mk，最终将遍历查找到的所有子目录下的Android.mk的路径保存到subdir_makefiles变量里(main.mk里的470行)：

我们在package/apps下每个模块根目录都能看到Android.mk，里面会去定义当前本地模块的Tag：LOCAL_MODULE_TAGS，Android会通过这个Tag来决定哪些本地模块会编译进系统，通过PRODUCT和LOCAL_MODULE_TAGS来决定哪些应用包会编译进系统。(前面说过，你也能通过buildspec.mk来制定你要编译进系统的模块)

这个过程在mian.mk的445行开始，最后需要编译的模块路径打包到ALL_DEFAULT_INSTALLED_MODULES(602行)：

产生相应的Rules，生成image

所有需要配置的准备工作都已完成，下面该决定如何生成image输出文件了，这一过程实际上在build/core/Makefile中处理的。

这里定义各种img的生成方式，包括ramdisk.img、userdata.img、system.img、update.zip、recover.img等。具体对应的rules可以参考下图：

http://p.blog.csdn.net/images/p_blog_csdn_net/yili_xie/EntryImages/20091214/make%20goals.png

当Make include所有的文件，完成对所有make文件的解析以后就会寻找生成对应目标的规则，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。

具体make操作： 完整编译

我们在根目录下输入make命令即可开始完全编译。这个命令实际编译生成的默认目标是droid:

也就是说，大家敲入make实际上执行的make droid。而接下来大家看看main.mk文件里最后面的部分，会有很多伪目标，如sdk、clean、clobber等，这些在默认的make droid的命令下是不会执行的。我们可以在make后加上这些标签来单独实现一些操作。如：输入make sdk 将会生成该版本对应的SDK，输入make clean会清除上次编译的输出。

模块编译

有时候我们只修改了某一个模块，希望能单独编译这个模块而不是重新完整编译一次，这时候我们要用到build/envsetup.sh中提供的几个bash的帮助函数。

在源代码根目录下执行：

. build/envsetup.sh(.后面有空格)

这样大家相当于多了几个可用的命令。

这时可以用help命令查看帮助信息：

其中对模块编译有帮助的是tapas、m、mm、mmm这几个命令。

1、tapas——以交互方式设置build环境变量。

   输入：tapas

   第一步，选择目标设备：

    例如 我们选择1

    第二步，选择代码格式：

我们选择1

第三步，选择产品平台：

     注意：这里，Google源代码里默认是generic，而我们针对自己的产品应修改成mobot

           具体在build/envsetup.sh里的函数chooseproduct()中对相应代码进行修改。

2、m、mm、mmm使用独立模块的make命令。

几个命令的功能使用help命令查看。

举个例子，我们修改了Camera模块的代码，现在需要重新单独编译这一块，这时可以使用mmm命令，后面跟指定模块的路径(注意是模块的根目录)。

具体如下：

mmm packages/apps/Camera/

为了可以直接测试改动，编译好后需要重新生成system.img

可以执行：make snod

单独编译image文件

一般我们完整编译后，会生成三个重要的image文件：ramdisk.img、system.img和userdata.img。当然我们可以分开单独去编译这三个目标：

make ramdisk —— ramdisk.img

make userdataimage —— userdata.img

make systemimage  —— system.img

一些疑问和解答：

1) 什么是recovery.img？

顾名思义，recovery.img是为了恢复系统的，相对于普通的boot.img，recovery.img多了一些图片文件(恢复时界面的背景)、/sbin/recovery/目录(跟恢复有关的二进制文件)，一些初始化文件也不相同(init.rc、init.goldfish.rc、default.prop)

这就是为什么启动恢复模式时会进入类似文本界面而不是图形界面。

将recovery.img文件复制到SD卡中，进入shell下输入：

mount -a

flash_image recovery /sdcard/recovery.img

若提示“no space on device”，可用fastboot模式刷

fastboot erase recovery

fastboot flash recovery recovery.img

在关机状态下按home+power键进入recovery模式，根据选项选择需要的操作。

2) make sdk和make droid编译有什么不同？

make sdk：

其实，执行make sdk，编译后会在目录out/host/linux-x86里生成sdk目录，这个sdk和官方下载的sdk包是一样的，可以直接使用。

make droid：

实际上droid就是默认的生成目标，和直接敲make是一样的，都会完整编译出目标image文件，但不会编译出sdk。

3) 我们将默认产品改为mobot，那我怎么编译原先的generic?

其实，无论编译哪个目标产品版本，只要产品相关设置存在，都可以直接在编译时加上目标产品名来编译。会在out/target/product/下生成对应的产品输出目录，如：要编译generic版本：

make TARGET_PRODUCT := generic