[转]Android系统编译过程分析

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_a6559d920101evji.html

一、Makefile的主要流程

以下主要流程都在build/core/main.mk里安排。

1. 初始化相关的参数设置(buildspec.mk、envsetup.mk、config.mk)
2. 检测编译环境和目标环境
3. 决定目标product
4. 读取product的配置信息及目标平台信息
5. 清除输出目录
6. 检查版本号
7. 读取Board的配置
8. 读取所有Module的配置
9. 根据配置产生必要的规则(build/core/Makefile)
10. 生成image

 主要配置文件：

      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。

配置部分主要完成以下几个工作：

a) 基于Android 产品的配置（product config）：选择构建安装的运行程序(user package)

b) 设置 target 等相关变量TARGET_ARCH, TARGET_OS,TARGET_BUILD_TYPE, TARGET_PREBUILT_TAG

c) 根据编译环境设置 host等相关变量HOST_OS, HOST_ARCH,HOST_BUILD_TYPE, HOST_PREBUILT_TAG

d) 编译 target上运行程序所需的工具链及编译参数设置，如linux-arm-cc，cflag，include目录等。

e) 编译 host上运行程序所需的工具链及编译参数设置。

下图简要介绍了Android build system的配置部分的主要构成及相互关系。

二、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：

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。

 
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:=generic_x86

endif

以及输出目录设置：

OUT_DIR:=$(TOPDIR)generic_x86

 

三、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generic_x86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generic_x86。

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generic_x86也应添加一个makefile文件generic_x86.mk。在generic_x86.mk中我们可以加入所需编译的PRODUCT_PACKAGES。

下面为generic_x86.mk：

四、读取BoardConfig

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

 

这里的TARGET_DEVICE就是generic_x86，就是说为了定义我们自己的产品generic_x86，我们要在build/target/board下添加一个自己的目录generic_x86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。

 

五、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：

 

其中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 $@

 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)：

 

六、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://www.cnblogs.com/jasonleeee/gallery/image/155048.html

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：

第二步，选择代码格式：

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generic_x86

 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