2.3編譯Android原始碼

Android原始碼體積非常龐大，由Dalvik虛擬機器、Linux核心、編譯系統、框架程式碼、Android定製C庫、測試套件、系統應用程式等部分組成，在編譯Android原始碼之前，必須要先掌握Android原始碼的組成。

2.3.1Android原始碼目錄結構

在Android原始碼中，按照不同功能程式碼被放在不同的目錄下：

在packages/app目錄下存放著大量系統級應用程式，我們可以拿到這些應用程式程式碼分析、理解，編寫出效率更高，效能更好的應用：

在package/providers目錄下存放的是系統級內容提供器（Content Provider）： 

2.3.2編譯Android

按照Android官方網站給出的步驟，編譯Android原始碼過程如下：

Ø 初始化編譯環境

在編譯Android之前，編譯系統需要載入一些編譯指令碼命令到環境變數中，通過下面的指令來初始化編譯環境：

$ sourcebuild/envsetup.sh  

在執行完上述命令後，可以通過執行help命令來檢視所有載入的命令。

$ help
Invoke ". build/envsetup.sh" from your shell to add the following functions to your environment:
- croot:   Changes directory to the top of the tree.
- m:       Makes from the top of the tree.
- mm:      Builds all of the modules in the current directory.
- mmm:     Builds all of the modules in the supplied directories.
- cgrep:   Greps on all local C/C++ files.
- jgrep:   Greps on all local Java files.
- resgrep: Greps on all local res/*.xml files.
- godir:   Go to the directory containing a file.
 
Look at the source to view more functions. The complete list is:
add_lunch_combo cgrep check_product check_variant choosecombo chooseproduct choosetype choosevariant cproj croot findmakefile gdbclient get_abs_build_var getbugreports get_build_var getprebuilt gettop godir help isviewserverstarted jgrep lunch m mm mmm pid printconfig print_lunch_menu resgrep runhat runtest setpaths set_sequence_number set_stuff_for_environment settitle smoketest startviewserver stopviewserver systemstack tapas tracedmdump

常用指令碼命令：

Ø 選擇編譯選項

由於Android原始碼是一個開源的系統，然要匹配很多裝置產品，也就是說一個版本的Android原始碼，可以編譯出針對不同產品的系統。通過選擇一個目標編譯項，來決定編譯出針對哪個產品的系統，我們可以通過執行下面的命令來選擇要編譯的目標系統：

$ lunch
You're building on Linux
 
generic-eng simulator 
Lunch menu... pick a combo:
     1. generic-eng
     2. simulator
Which would you like? [generic-eng]

通過lunch命令可知，讓使用者輸入目標編譯項，我們可以選擇編譯項前的數字，也可以直接輸入編譯項的名字。

…接前面終端輸出資訊

Which would you like? [generic-eng]1 [回車]
============================================
PLATFORM_VERSION_CODENAME=REL
PLATFORM_VERSION=2.1-update1
TARGET_PRODUCT=generic
TARGET_BUILD_VARIANT=eng
TARGET_SIMULATOR=false
TARGET_BUILD_TYPE=release
TARGET_ARCH=arm
HOST_ARCH=x86
HOST_OS=linux
HOST_BUILD_TYPE=release
BUILD_ID=ERE27
============================================

由上面結果可知，當用戶輸入：1或generic-eng時，會打印出上面的資訊，這些資訊是Android的編譯系統必須依賴的環境變數，只有設定了這些變數，才能決定Android系統如何編譯，編譯成什麼平臺，編譯成什麼版本。

目標編譯項格式：產品名-版本變數名，目標編譯項可以由使用者新增（見xxx章節），產品名是目標裝置的產品名，由廠商自己定義，generic產品是通用產品，它是Android預設裝置的產品名，它包含了常用的手機的所有功能，自己定義的產品可以繼承generic，並重寫它的功能，達到定製產品的目的（見xxx章節）。

版本變數名由以下幾個組成：

• eng：工程版本，
• user：終端使用者版本
• userdebug：除錯版本
•  tests：測試版本

其中，eng版本產品其實就是手機行業的工程機，它不是最終銷售的產品，而是產品在定型下線之前放出的一些測試用機器，用於檢測和標準的認證，這些工程機上安裝的系統為eng版本，user是終端使用者機發行版本，userdebug是除錯版本，它比使用者機添加了一些除錯功能，如adb除錯預設開啟等，tests測試版本，該版本會安裝一些測試程式，用於測試系統。

上述四種版本的分類作用，其一：用於區分目標系統裡的所有的應用程式、庫、測試程式等，將它們打上對應的Tags，當選擇一個版本編譯時，擁有對應Tags及低級別的Tags的程式會被編譯安裝到目標裝置上，應用程式Tags的包含關係如下圖：。其二：根據不同的版本，系統會有不同的設定，如adbd在使用者版本里是關閉的，在其它版本中是預設開啟的，ro.secure屬性使用者版本值為1，其它版本為0。

Ø 編譯原始碼

執行完前面的命令後，我們可以輸入make指令開始編譯目標系統：

$make

編譯的時長與機器的硬體配置有關係，當第一次編譯時一般需要數小時以上。後續編譯，相對快多了，編譯完的效果如下圖所示：

通過上面的輸出資訊可知，Android系統編譯完後，在out/target/product/generic/目錄下產出了三個檔案：system.img、ramdisk.img、userdata.img。

• system.img：android系統的檔案系統，裡面包含了android系統的應用程式（apk），系統用到的各種庫（jar, so）和資源，配置檔案(etc目錄下)，系統命令(bin,usr/bin, xbin），該映像檔案是由out/target/product/generic/system目錄打包生成的，我們可以對這個目錄裡的東西進行定製化，比如，你要想讓android系統預設安裝一個應用程式，那麼可以將要安裝的apk檔案拷貝到out/target/product/generic/system/app目錄下。
•  userdata.img：使用者資料映像，裡面包含有程式安裝資訊等，好比如是windows的C:/Program Files/目錄。
• ramdisk.img：記憶體磁碟映像。linux核心啟動起來，要掛載一個檔案系統作為自己的根檔案系統，裡面含有Linux核心啟動過程中依賴的一些程式和配置檔案。ramdisk.img就是一個最小化的根檔案系統，它被載入到記憶體中作為Android的根檔案系統。該映像是由out/target/product/generic/root目錄打包生成的。前面所述的userdata.img和system.img映像，在linux系統啟動起來後掛載到ramdisk.img中的data，system目錄下。

其實，Android手機的ROM包（通常為update.zip檔案），就是主要由上述三個映像檔案構成的：

只要我們拿到手機的原始碼，就可以自己編譯出自己的ROM，不過，一般手機廠商不會開源自己產品原始碼，都是第三方愛好者自己下載，修改編譯的，如：業界著名的CM團隊：http://www.cyanogenmod.com/。

由於完全編譯Android系統耗時很長，並且Android原始碼由很多模組組成，我們可以通過下面一些編譯命令來減少編譯時間：

上述三個命令經常在我們原始碼開發時使用，希望大家記住。

2.3.3編譯Linux核心

Android使用Linux核心，在原始碼級開發過程中，有時要修改核心程式碼，通常核心程式碼是和目標裝置相關的，我們使用的是模擬器的核心，即使沒有硬體裝置也可以完成實驗。

編譯Android的核心，需要用到交叉編譯器，我們可以直接使用Android原始碼裡自帶的arm-eabi-gcc編譯器，為了編譯出針對模擬器的核心（模擬器的CPU為Goldfish），還要配置核心（如果不知道如何配置核心，請讀者閱讀核心裁剪相關資料），為了方便我們編譯Goldfish核心，我們編寫了如下指令碼，方便編譯。

$ cd /home/linux/android/android_source/kernel/goldfish/
$ vi build_kernel.sh

新增如下內容：

@ /home/linux/android/android_source/kernel/goldfish/build_kernel.sh

#!/bin/bash
export PATH=/home/linux/android/android_source/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.4.3/bin:$PATH
export ARCH=arm
export SUBARCH=arm 
export CROSS_COMPILE=arm-eabi-  
if [ ! –f .config ] ; then
make goldfish_armv7_defconfig  
fi
make

注：當Andorid原始碼目錄發生改變時，要修改PATH的路徑，讓它指向對應的交叉編譯器。

給指令碼加上可執行許可權，然後執行該指令碼：

$ chmod a+x build_kernel.sh
$ ./build_kernel.sh

核心編譯完成如圖x-x所示：

圖x-x 核心編譯結果