【Bash百宝箱】Android源码下载及编译

Dear 丶 2022-08-19 08:50 374阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  0、版本管理
     *  1、环境准备
     *  2、源码下载
     *  3、源码编译
     *  4、产品定制
     *  5、系统image

tip：下文基于Android 6.0 Marshmallow，后续版本可能稍有不同。

## 0、版本管理 ##

在分析Android源码之前，首先要了解一下相关的版本管理工具。Git工具是一种分布式的版本管理系统，最初被设计用于Linux内核的版本控制。Git功能强大，但也有之不便之处，Android中有许多项目，用git来统一管理就显得力不从心了，为此Google用Python开发了一套专门用来管理整个Android系统的工具repo。

**使用repo的基本流程——**

a. 使用repo init创建分支。  
b. 使用repo sync更新代码。  
c. 在本地作代码修改。  
e. 使用git add将修改的代码暂存。  
f. 使用git commit将修改的代码提交仓库。  
g. 使用git push或repo upload将修改的代码提交服务器。

**几个简单的repo/git命令——**

$ repo sync [PROJECT-LIST]

同步所有项目，使本地代码与服务器保持一致，也可以只同步指定的项目。

$ repo start <BRANCH_NAME>

在所有git仓库下创建分支。

$ repo branch

查看当前所有的分支，branch关键字等同于branches。

$ git branch

查看当前git仓库的分支。

$ git checkout <BRANCH_NAME>

切换当前git仓库的分支。

$ repo status

查看“git commit”前的工作区状态，对应的还有“git status”。

$ repo diff

查看“git add”前的代码区别，对应的还有“git diff”。

$ git add

添加本地修改到暂存区。

$ git commit

提交变更记录到版本库。

$ repo upload

提交代码修改到服务器。

这里只列举了一些常用的命令，其它命令的详细用法可通过“repo help”或“git help”查看。

## 1、环境准备 ##

**搭建Android编译环境首先要满足下列条件——**

a. Linux或者Mac OS系统，有时候可能是工作在Windows上的Linux虚拟机，这时要保证至少16GB的RAM/swap和100GB的磁盘空间。  
b. Gingerbread(2.3.x)版本及以后的版本，开发环境基于64位操作系统，此前的版本可以使用32位的操作系统。  
c. 至少100G的磁盘空间，编译单个产品时需150G的磁盘空间，编译多个产品时需200GB的磁盘空间，如果使用了ccache（如果经常使用“make clean”或者在多个产品间切换时可使用ccache加快编译速度），磁盘空间还需要更多。  
d. Python 2.6-2.7，安装见：[https://www.python.org/downloads/][https_www.python.org_downloads]  
e. GNU Make 3.81-3.82，安装见：[http://ftp.gnu.org/gnu/make/][http_ftp.gnu.org_gnu_make]  
f. 安卓开源项目AOSP上的master分支使用JDK 7，从Gingerbread到KitKat的版本使用JDK 6，Cupcake到Froyo的版本使用JDK 5。  
g. Git 1.7或者更新的版本，安装见：[http://git-scm.com/download][http_git-scm.com_download]

对于不同的Linux版本或者Mac OS系统，还需要安装一些工具，请参考官网介绍——

[http://source.android.com/source/initializing.html][http_source.android.com_source_initializing.html]

## 2、源码下载 ##

**下载源码之前，首先要安装repo。下面是安装repo的参考步骤——**

$ mkdir ~/bin
    $ PATH=~/bin:$PATH
    $ curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
    $ chmod a+x ~/bin/repo

**初始化repo——**

$ mkdir /home/AndroidPro && cd /home/AndroidPro
    $ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest [-b BRANCH]

init命令用于初始化repo并得到近期的版本更新信息，获取非master分支的代码可通过-b指定某个分支，分支tag（如android-6.0.1\_r10）可在如下官网查看：  
[http://source.android.com/source/build-numbers.html\#source-code-tags-and-builds][http_source.android.com_source_build-numbers.html_source-code-tags-and-builds]

初始化成功后会在当前目录下添加.repo目录，并如下提示：

repo has been initialized in /home/AndroidPro

**更新代码——**

$ repo sync

首次更新可能需要很长时间，更新完之后“du -sh”看了下，约占据62G的磁盘空间，使用“tree -a -L 1 .”看了下源码结构，有如下26个目录和一个Makefile：

![这里写图片描述][20160108185537985]

Android系统源码中并不包括Linux Kernel源码，需要单独下载（git clone），代码仓库可参照官网：  
[https://android.googlesource.com/][https_android.googlesource.com]

## 3、源码编译 ##

Anroid系统通常是运行于类似Arm这样的嵌入式平台上，涉及交叉编译，需要依赖于宿主机（如Linux）编译成目标文件，宿主机为Linux时的交叉编译器是arm-linux-gcc，Android源码自带了对应的编译器。下面是编译的几个步骤。

$ source build/envsetup.sh

首先执行build目录下的envsetup.sh脚本，这个脚本会设置一些环境变量，记录着编译过程中所需要的各种函数实现，例如接下来将要用到的lunch，这些函数可以直接在shell终端调用，脚本执行可使用source命令，也可以使用“.”点命令。

$ lunch <TARGET>

这个lunch就是上一步envsetup.sh中的函数，意思是选择一个目标进行编译，TARGET由两部分组成，BUILD和BUILDTYPE，即BUILD-BUILDTYPE例如“aosp\_arm-eng”，BUILD表示具体的设备，BUILDTYPE表示具体的应用场景，后者有三个参数，分别是eng、user和userdebug。eng是开发版，user是最终发布的版本，有一定的权限限制，userdebug有root权限，用于debug。如果不知道lunch目标的话，可以直接输入lunch后回车，系统会给出提示。

$ make [-jN]

最后直接make编译，可使用-j编译参数加快编译速度，N是个常数，取决于计算机的CPU数、每个CPU的核心数、每个核心的线程数，如果有2个CPU，每个CPU4个核心，每个核心2个线程，那么想要加快编译速度时，N的取值范围是\[16,32\]。

编译成功后，我们就可以使用emulator命令运行模拟器了。

$ emulator

**我们还可以编译sdk——**

$ . build/envsetup.sh
    $ lunch sdk-eng
    $ make sdk

## 4、产品定制 ##

在Android源码中有个device目录，里面有一些厂商名录，如asus、google、htc、huawei、moto等，还有一个sample目录。那么我们如何定制自己的产品呢？

一般规则是在device目录下新建一个以公司命名的文件夹，然后在此文件夹中建立产品，产品相关的东西都会优先放在这里。为了能够正常编译一款产品，我们还需要准备一些配置文件，如硬件架构Architecture、电路核心板Board、外围设备Device、释出产品Product，最熟悉的就是Makefile了，下面会介绍到。

**[vendorsetup.sh][]——**

[添加vendorsetup.sh][vendorsetup.sh 1]，这个脚本的作用就是告诉Android编译系统我们添加了一个产品，以device/htc/flounder/vendorsetup.sh为例，只有下面一行内容：

add_lunch_combo aosp_flounder-userdebug

add\_lunch\_combo是前面提到的envsetup.sh脚本中的一个函数，作用是添加aosp\_flounder-userdebug这个产品到系统变量，源码如下：

# Clear this variable.  It will be built up again when the vendorsetup.sh
    # files are included at the end of this file.
    unset LUNCH_MENU_CHOICES
    function add_lunch_combo()
    {
        local new_combo=$1
        local c
        for c in ${LUNCH_MENU_CHOICES[@]} ; do
            if [ "$new_combo" = "$c" ] ; then
                return
            fi
        done
        LUNCH_MENU_CHOICES=(${LUNCH_MENU_CHOICES[@]} $new_combo)
    }
    # add the default one here
    add_lunch_combo aosp_arm-eng
    add_lunch_combo aosp_arm64-eng
    add_lunch_combo aosp_mips-eng
    add_lunch_combo aosp_mips64-eng
    add_lunch_combo aosp_x86-eng
    add_lunch_combo aosp_x86_64-eng

add\_lunch\_combo函数实现中，首先会遍历LUNCH\_MENU\_CHOICES数组变量中是否包含aosp\_flounder-userdebug，没有的话就添加上去，同时也看出系统会添加几个默认的产品。那么vendorsetup.sh脚本是什么时候执行的呢？就是在执行envsetup.sh脚本的时候，源码如下：

# Execute the contents of any vendorsetup.sh files we can find.
    for f in `test -d device && find -L device -maxdepth 4 -name 'vendorsetup.sh' 2> /dev/null | sort` \
             `test -d vendor && find -L vendor -maxdepth 4 -name 'vendorsetup.sh' 2> /dev/null | sort` \
             `test -d product && find -L product -maxdepth 4 -name 'vendorsetup.sh' 2> /dev/null | sort`
    do
        echo "including $f"
        . $f
    done
    unset f

envsetup.sh会遍历device 、vendor 、product [几个目录下的vendorsetup.sh][vendorsetup.sh 2]，需要注意的是find查找的最大深度为4，切勿将vendorsetup.sh放到更深的目录中。

**[AndroidProducts.mk][]——**

[添加AndroidProducts.mk][AndroidProducts.mk 1]，记录了产品的具体属性，编译时系统会查找产品目录下的这个文件，为了便于管理，这个文件只是指向了其它的.mk文件，以device/htc/flounder/AndroidProducts.mk为例：

PRODUCT_MAKEFILES := \
        $(LOCAL_DIR)/aosp_flounder.mk \
        $(LOCAL_DIR)/aosp_flounder64.mk \
        $(LOCAL_DIR)/aosp_flounder32.mk \
        $(LOCAL_DIR)/aosp_flounder_64_only.mk

PRODUCT\_MAKEFILES添加了4个不同的.mk文件，以aosp\_flounder.mk为例：

# This file is the build configuration for an aosp Android
    # build for flounder hardware. This cleanly combines a set of
    # device-specific aspects (drivers) with a device-agnostic
    # product configuration (apps). Except for a few implementation
    # details, it only fundamentally contains two inherit-product
    # lines, aosp and flounder, hence its name.
    # Live Wallpapers
    PRODUCT_PACKAGES += \
            rild \
            CarrierConfig \
            Launcher3
    PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES := \
            net.dns1=8.8.8.8 \
            net.dns2=8.8.4.4
    # Inherit from those products. Most specific first.
    $(call inherit-product, device/htc/flounder/product.mk)
    $(call inherit-product, device/htc/flounder/device-lte.mk)
    $(call inherit-product-if-exists, vendor/htc/flounder_lte/device-vendor.mk)
    $(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/aosp_base.mk)
    PRODUCT_NAME := aosp_flounder
    PRODUCT_DEVICE := flounder
    PRODUCT_BRAND := Android
    PRODUCT_MODEL := AOSP on Flounder
    PRODUCT_MANUFACTURER := HTC
    PRODUCT_RESTRICT_VENDOR_FILES := owner path

aosp\_flounder.mk中多是一些以PRODUCT\_开头的系统变量，以及一些函数调用，用来描述产品信息。下面介绍一些常用的以PRODUCT\_开头的系统变量。

PRODUCT_NAME：产品名称。
    PRODUCT_DEVICE：设备名称。
    PRODUCT_BRAND：产品品牌。
    PRODUCT_MODEL：产品型号。
    PRODUCT_MANUFACTURER：产品生产商。
    PRODUCT_PACKAGES：系统预装程序。
    PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES：重载系统属性。
    PRODUCT_LOCALES：支持的国家语言。
    PRODUCT_POLICY：产品策略。
    PRODUCT_TAGS：产品描述标签。

**[BoardConfig.mk][]——**

[添加BoardConfig.mk][BoardConfig.mk 1]，这个文件用于填写目标架构、硬件设备属性、编译器的条件标志、分区布局、boot地址、ramdisk大小等一系列参数，系统变量多以TARGET\_和BOARD\_开头，以及一些其它类型的的系统变量，不过各大厂商的BoardConfig.mk大同小异，可以互相参考。

**[Android.mk][]——**

[添加Android.mk][Android.mk 1]，这个是Android系统编译某个模块的标准Makefile文件，[一款产品下会有许多这样的Android.mk][Android.mk 2]，以device/htc/flounder/Android.mk为例：

ifneq ($(filter flounder%, $(TARGET_DEVICE)),)
    LOCAL_PATH := $(call my-dir)
    # if some modules are built directly from this directory (not subdirectories),
    # their rules should be written here.
    include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH))
    endif

这个Makefile inlude了其目录下的所有Makefile，以device/htc/flounder/health/Android.mk为例：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
    include $(CLEAR_VARS)
    LOCAL_C_INCLUDES := system/core/healthd
    LOCAL_SRC_FILES := healthd-flounder.cpp
    LOCAL_MODULE := libhealthd.flounder
    LOCAL_MODULE_TAGS := optional
    include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)

上面的Makefile是Android系统编译某个模块的标准用法，BUILD\_STATIC\_LIBRARY表明编译结果为一个静态库。至此，一个定制产品的基本配置就完成了。

## 5、系统image ##

对于一款产品，编译完成后，会在out/target/product/\[PRODUCT\_NAME\]目录下生成一些系统image，如system.img、ramdisk.img、userdata.img等，下面作简单介绍。

boot.img：包含内核启动参数、内核等多个元素。源码路径在system/core/mkbootimg，其下有3个文件，[分别是Android.mk][Android.mk 3]（指定了mkbootimg为prebuilt）、bootimg.h（定义了bootimg的结构）、mkbootimg（一个python文件）。  
ramdisk.img：一个小型的文件系统，是Android系统启动的关键。  
system.img：Android系统的运行程序包，将被挂载到设备的/system目录下。  
userdata.img：各程序的数据存储所在，将被挂载到/data目录下。  
recovery.img：设备进入恢复模式时所需要的image。  
misc.img：包含各种杂项资源。  
cache.img：缓冲区，将被挂载到/cache目录下。

**image文件——**  
image文件其实是一个压缩包，我们可以使用file命令查看（以ramdisk.img为例）。

$ file ramdisk.img
    ramdisk.img: gzip compressed data, from Unix

可见，ramdisk.img是使用gzip压缩过的一个压缩包，既然是压缩包，那么就可以解压缩看看里面的东西。

$ move ramdisk.img ramdisk.img.gz
    $ gzip -d ramdisk.img.gz
    $ file ramdisk.img
    ramdisk.img: ASCII cpio archive (SVR4 with no CRC)

ramdisk.img变成了一个cpio文件，继续执行下面的命令。

$ cpio -i -F ramdisk.img
    这样，所有的文件就解压到了当前文件夹。

ramdisk.img这个压缩文件还原时相对简单点，有些文件如system.img还原时就要使用其它方法了。

[https_www.python.org_downloads]: https://www.python.org/downloads/
[http_ftp.gnu.org_gnu_make]: http://ftp.gnu.org/gnu/make/
[http_git-scm.com_download]: http://git-scm.com/download
[http_source.android.com_source_initializing.html]: http://source.android.com/source/initializing.html
[http_source.android.com_source_build-numbers.html_source-code-tags-and-builds]: http://source.android.com/source/build-numbers.html#source-code-tags-and-builds
[20160108185537985]: /images/20220731/03d8719cd1c047e1852f401ff1f2a7bc.png
[https_android.googlesource.com]: https://android.googlesource.com/
[vendorsetup.sh]: http://vendorsetup.sh
[vendorsetup.sh 1]: http://xn--vendorsetup-i79r485z.sh
[vendorsetup.sh 2]: http://xn--vendorsetup-cq8qsmj75bqg3cgszeoqb.sh
[AndroidProducts.mk]: http://AndroidProducts.mk
[AndroidProducts.mk 1]: http://xn--AndroidProducts-8u8yp515a.mk
[BoardConfig.mk]: http://BoardConfig.mk
[BoardConfig.mk 1]: http://xn--BoardConfig-i79r485z.mk
[Android.mk]: http://Android.mk
[Android.mk 1]: http://xn--Android-rk1l864r.mk
[Android.mk 2]: http://xn--Android-4t3kgd07egxbc23bqkn1q1cqydd6o8j2cq05e3nq.mk
[Android.mk 3]: http://xn--Android-kk0lxk008o.mk