Android编译系统详解（二）

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：

1. 16 SRC_HEADERS := \  
2. 17     $(TOPDIR)system/core/include \  
3. 18     $(TOPDIR)hardware/libhardware/include \  
4. 19     $(TOPDIR)hardware/libhardware_legacy/include \  
5. 20     $(TOPDIR)hardware/ril/include \  
6. 21     $(TOPDIR)dalvik/libnativehelper/include \  
7. 22     $(TOPDIR)frameworks/base/include \  
8. 23     $(TOPDIR)frameworks/base/opengl/include \  
9. 24     $(TOPDIR)external/skia/include  
10. 25 SRC_HOST_HEADERS:=$(TOPDIR)tools/include  
11. 26 SRC_LIBRARIES:= $(TOPDIR)libs  
12. 27 SRC_SERVERS:= $(TOPDIR)servers  
13. 28 SRC_TARGET_DIR := $(TOPDIR)build/target  
14. 29 SRC_API_DIR := $(TOPDIR)frameworks/base/api  

1. .....然后定义了下面的重要的编译命令  

1.  43 CLEAR_VARS:= $(BUILD_SYSTEM)/clear_vars.mk  
2.  44 BUILD_HOST_STATIC_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_static_library.mk  
3.  45 BUILD_HOST_SHARED_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_shared_library.mk  
4.  46 BUILD_STATIC_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/static_library.mk  
5.  47 BUILD_RAW_STATIC_LIBRARY := $(BUILD_SYSTEM)/raw_static_library.mk  
6.  48 BUILD_SHARED_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/shared_library.mk  
7.  49 BUILD_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/executable.mk  
8.  50 BUILD_RAW_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/raw_executable.mk  
9.  51 BUILD_HOST_EXECUTABLE:= $(BUILD_SYSTEM)/host_executable.mk  
10.  52 BUILD_PACKAGE:= $(BUILD_SYSTEM)/package.mk  
11.  53 BUILD_HOST_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/host_prebuilt.mk  
12.  54 BUILD_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/prebuilt.mk  
13.  55 BUILD_MULTI_PREBUILT:= $(BUILD_SYSTEM)/multi_prebuilt.mk  
14.  56 BUILD_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/java_library.mk  
15.  57 BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/static_java_library.mk  
16.  58 BUILD_HOST_JAVA_LIBRARY:= $(BUILD_SYSTEM)/host_java_library.mk  
17.  59 BUILD_DROIDDOC:= $(BUILD_SYSTEM)/droiddoc.mk  
18.  60 BUILD_COPY_HEADERS := $(BUILD_SYSTEM)/copy_headers.mk  
19.  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

1. 109 # ---------------------------------------------------------------  
2. 110 # Define most of the global variables.  These are the ones that  
3. 111 # are specific to the user's build configuration.  
4. ### 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  
5. 112 include $(BUILD_SYSTEM)/envsetup.mk  
6. 113   
7. 114 # Boards may be defined under $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)  
8. 115 # or under vendor/*/$(TARGET_DEVICE).  Search in both places, but  
9. 116 # make sure only one exists.  
10. 117 # Real boards should always be associated with an OEM vendor.  
11. ### 板级配置信息通常定义在$(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）  
12.   
13.   
14. ### 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  
15. 118 board_config_mk := \  
16. 119     $(strip $(wildcard \  
17. 120         $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \  
18. 121         vendor/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \  
19. 122     ))  
20. ### 如果没有找到，提示出错  
21. 123 ifeq ($(board_config_mk),)  
22. 124   $(error No config file found for TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE))  
23. 125 endif  
24. ### 如果找到了1个以上时，提示出错  
25. 126 ifneq ($(words $(board_config_mk)),1)  
26. 127   $(error Multiple board config files for TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE): $(board_config_mk))  
27. 128 endif  
28. 129 include $(board_config_mk)  # 将板级配置信息包含进来  
29. 130 TARGET_DEVICE_DIR := $(patsubst %/,%,$(dir $(board_config_mk)))  
30. 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

1. 25 ifeq ($(TARGET_PRODUCT),)       # 如果TARGET_PRODUCT为空  
2. 26 ifeq ($(TARGET_SIMULATOR),true) # 编译为模拟器  
3. 27 TARGET_PRODUCT := sim  
4. 28 else  
5. 29 TARGET_PRODUCT := generic       # 默认产品名字为generic  
6. 30 endif  
7. 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 

1. 34 # the variant -- the set of files that are included for a build  
2. 35 ifeq ($(strip $(TARGET_BUILD_VARIANT)),)  # 如果编译版本型号变量为空  
3. 36 TARGET_BUILD_VARIANT := eng  
4. 37 endif  
5. 38   
6. 39 # Read the product specs so we an get TARGET_DEVICE and other  
7. 40 # variables that we need in order to locate the output files.  
8. ## 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  
9. 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

1. 148 # ---------------------------------------------------------------  
2. 149 # figure out the output directories  
3. 150   
4. 151 ifeq (,$(strip $(OUT_DIR)))  
5. 152 OUT_DIR := $(TOPDIR)out  
6. 153 endif  
7. 154   
8. 155 DEBUG_OUT_DIR := $(OUT_DIR)/debug  
9. 156   
10. 157 # Move the host or target under the debug/ directory  
11. 158 # if necessary.  
12. 159 TARGET_OUT_ROOT_release := $(OUT_DIR)/target  
13. 160 TARGET_OUT_ROOT_debug := $(DEBUG_OUT_DIR)/target  
14. 161 TARGET_OUT_ROOT := $(TARGET_OUT_ROOT_$(TARGET_BUILD_TYPE))  
15. 162   
16. ...  
17. ### 这个重要的OUT变量，依赖于目标设备名TARGET_DEVICE  
18. 184 PRODUCT_OUT := $(TARGET_PRODUCT_OUT_ROOT)/$(TARGET_DEVICE)    
19. 187   
20. 188 HOST_OUT_EXECUTABLES:= $(HOST_OUT)/bin  
21. 189 HOST_OUT_SHARED_LIBRARIES:= $(HOST_OUT)/lib  
22. ?190 HOST_OUT_JAVA_LIBRARIES:= $(HOST_OUT)/framework  
23. 191 HOST_OUT_SDK_ADDON := $(HOST_OUT)/sdk_addon  
24. ...  
25. 200 TARGET_OUT_INTERMEDIATES := $(PRODUCT_OUT)/obj  
26. 201 TARGET_OUT_HEADERS:= $(TARGET_OUT_INTERMEDIATES)/include  
27. 202 TARGET_OUT_INTERMEDIATE_LIBRARIES := $(TARGET_OUT_INTERMEDIATES)/lib  
28. 203 TARGET_OUT_COMMON_INTERMEDIATES := $(TARGET_COMMON_OUT_ROOT)/obj  
29. 204  
30. ### 后面的OUT变量都要间接依赖于TARGET_DEVICE  
31. 205 TARGET_OUT := PRODUCT_OUT)/system  
32. 206 TARGET_OUT_EXECUTABLES:= $(TARGET_OUT)/bin  
33. 207 TARGET_OUT_OPTIONAL_EXECUTABLES:= $(TARGET_OUT)/xbin  
34. 208 TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT)/lib  
35. 209 TARGET_OUT_JAVA_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT)/framework  
36. 210 TARGET_OUT_APPS:= $(TARGET_OUT)/app  
37. 211 TARGET_OUT_KEYLAYOUT := $(TARGET_OUT)/usr/keylayout  
38. 212 TARGET_OUT_KEYCHARS := $(TARGET_OUT)/usr/keychars  
39. 213 TARGET_OUT_ETC := $(TARGET_OUT)/etc  
40. 214 TARGET_OUT_STATIC_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT_INTERMEDIATES)/lib  
41. 215 TARGET_OUT_NOTICE_FILES:=$(TARGET_OUT_INTERMEDIATES)/NOTICE_FILES  
42. 216   
43. 217 TARGET_OUT_DATA := $(PRODUCT_OUT)/data  
44. 218 TARGET_OUT_DATA_EXECUTABLES:= $(TARGET_OUT_EXECUTABLES)  
45. 219 TARGET_OUT_DATA_SHARED_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES)  
46. 220 TARGET_OUT_DATA_JAVA_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT_JAVA_LIBRARIES)  
47. 221 TARGET_OUT_DATA_APPS:= $(TARGET_OUT_DATA)/app  
48. 222 TARGET_OUT_DATA_KEYLAYOUT := $(TARGET_OUT_KEYLAYOUT)  
49. 223 TARGET_OUT_DATA_KEYCHARS := $(TARGET_OUT_KEYCHARS)  
50. 224 TARGET_OUT_DATA_ETC := $(TARGET_OUT_ETC)  
51. 225 TARGET_OUT_DATA_STATIC_LIBRARIES:= $(TARGET_OUT_STATIC_LIBRARIES)  
52. 226   
53. 227 TARGET_OUT_UNSTRIPPED := $(PRODUCT_OUT)/symbols  
54. 228 TARGET_OUT_EXECUTABLES_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)/system/bin  
55. 229 TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)/system/lib  
56. 230 TARGET_ROOT_OUT_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)  
57. 231 TARGET_ROOT_OUT_SBIN_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)/sbin  
58. 232 TARGET_ROOT_OUT_BIN_UNSTRIPPED := $(TARGET_OUT_UNSTRIPPED)/bin  
59. 233   
60. 234 TARGET_ROOT_OUT := $(PRODUCT_OUT)/root  
61. 235 TARGET_ROOT_OUT_BIN := $(TARGET_ROOT_OUT)/bin  
62. 236 TARGET_ROOT_OUT_SBIN := $(TARGET_ROOT_OUT)/sbin  
63. 237 TARGET_ROOT_OUT_ETC := $(TARGET_ROOT_OUT)/etc  
64. 238 TARGET_ROOT_OUT_USR := $(TARGET_ROOT_OUT)/usr  
65. 239   
66. 240 TARGET_RECOVERY_OUT := $(PRODUCT_OUT)/recovery  
67. 241 TARGET_RECOVERY_ROOT_OUT := $(TARGET_RECOVERY_OUT)/root  
68. 242   
69. 243 TARGET_SYSLOADER_OUT := $(PRODUCT_OUT)/sysloader  
70. 244 TARGET_SYSLOADER_ROOT_OUT := $(TARGET_SYSLOADER_OUT)/root  
71. 245 TARGET_SYSLOADER_SYSTEM_OUT := $(TARGET_SYSLOADER_OUT)/root/system  
72. 246   
73. 247 TARGET_INSTALLER_OUT := $(PRODUCT_OUT)/installer  
74. 248 TARGET_INSTALLER_DATA_OUT := $(TARGET_INSTALLER_OUT)/data  
75. 249 TARGET_INSTALLER_ROOT_OUT := $(TARGET_INSTALLER_OUT)/root  
76. 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：

1. TARGET_OUT = $(PRODUCT_OUT)/system  
2. TARGET_OUT_EXECUTABLES =  $(PRODUCT_OUT)/system/bin  
3. TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES =  $(PRODUCT_OUT)/system/lib  
4. TARGET_OUT_JAVA_LIBRARIES = $(PRODUCT_OUT)/system/framework  
5. TARGET_OUT_APPS = $(PRODUCT_OUT)/system/app  
6. TARGET_OUT_ETC = $(PRODUCT_OUT)/system/etc  
7. TARGET_OUT_STATIC_LIBRARIES  = $(PRODUCT_OUT)/obj/lib  
8. TARGET_OUT_DATA = $(PRODUCT_OUT)/data  
9. TARGET_OUT_DATA_APPS = $(PRODUCT_OUT)/data/app  
10. TARGET_ROOT_OUT = $(PRODUCT_OUT)/root  
11. TARGET_ROOT_OUT_BIN = $(PRODUCT_OUT)/bin  
12. TARGET_ROOT_OUT_SBIN  = $(PRODUCT_OUT)/system/sbin  
13. TARGET_ROOT_OUT_ETC = $(PRODUCT_OUT)/system/etc  
14. 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

1. 157 include $(BUILD_SYSTEM)/product.mk  
2. ...  
3. 160 # Read in all of the product definitions specified by the AndroidProducts.mk  
4. 161 # files in the tree.  
5. 162 #  
6. 163 #TODO: when we start allowing direct pointers to product files,  
7. 164 #    guarantee that they're in this list.  
8. 165 $(call import-products, $(get-all-product-makefiles))  
9. 166 $(check-all-products)  
10. ...  
11. 170 # Convert a short name like "sooner" into the path to the product  
12. 171 # file defining that product.  
13. 172 #  
14. 173 INTERNAL_PRODUCT := $(call resolve-short-product-name, $(TARGET_PRODUCT))  
15. ...  
16. 176 # Find the device that this product maps to.  
17. 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

1. 17 #  
2. 18 # Functions for including AndroidProducts.mk files  
3. 19 #  
4. 20   
5. 21 #  
6. 22 # Returns the list of all AndroidProducts.mk files.  
7. 23 # $(call ) isn't necessary.  
8. 24 #  
9. 25 define _find-android-products-files  
10. 26 $(shell test -d vendor && find vendor -maxdepth 6 -name AndroidProducts.mk) \  
11. 27   $(SRC_TARGET_DIR)/product/AndroidProducts.mk  
12. 28 endef  
13. 29   
14. 30 #  
15. 31 # Returns the sorted concatenation of all PRODUCT_MAKEFILES  
16. 32 # variables set in all AndroidProducts.mk files.  
17. 33 # $(call ) isn't necessary.  
18. 34 #  
19. 35 define get-all-product-makefiles  
20. 36 $(sort \  
21. 37   $(foreach f,$(_find-android-products-files), \  
22. 38     $(eval PRODUCT_MAKEFILES :=) \  
23. 39     $(eval LOCAL_DIR := $(patsubst %/,%,$(dir $(f)))) \  
24. 40     $(eval include $(f)) \  
25. 41     $(PRODUCT_MAKEFILES) \  
26. 42    ) \  
27. 43   $(eval PRODUCT_MAKEFILES :=) \  
28. 44   $(eval LOCAL_DIR :=) \  
29. 45  )  
30. 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：

1. vendor/sample/products/AndroidProduct.mk  

其内容如下：

1.  1 #  
2.  2 # This file should set PRODUCT_MAKEFILES to a list of product makefiles  
3.  3 # to expose to the build system.  LOCAL_DIR will already be set to  
4.  4 # the directory containing this file.   
5.  5 #  
6.  6 # This file may not rely on the value of any variable other than  
7.  7 # LOCAL_DIR; do not use any conditionals, and do not look up the  
8.  8 # value of any variable that isn't set in this file or in a file that  
9.  9 # it includes.  
10. 10 #  
11. 11   
12. 12 PRODUCT_MAKEFILES := \  
13. 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. 1 # List of apps and optional libraries (Java and native) to put in the add-on system image.  
2. 2 PRODUCT_PACKAGES := \  
3. 3     PlatformLibraryClient \  
4. 4     com.example.android.platform_library \  
5. 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：

1. 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.  1   
2.  2 PRODUCT_PACKAGES := \  
3.  3     IM \  
4.  4     VoiceDialer  
5.  5   
6.  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.  7   
8.  8 # Overrides  
9.  9 PRODUCT_MANUFACTURER := farsight  
10. 10 PRODUCT_NAME := fs100  
11. 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。