雖然已經有很多人分析過Android的編譯系統的程式碼了，我也看過他們的部落格，也學到了不少知識，但單純的看別人分析，終究還是理解的不深入，所以，我還是要自己再認真的分析一遍。

想想我們編譯android系統的過程：

首先：source build/envsetup.sh

其次：lunch    ---選擇一個特定的型別

最後：make

按著這個順序，追蹤這看似簡單的幾步，到底有哪些背後的祕密？   

1. source build/envsetup.sh

這個檔案雖然很大，但暫且不需要統統看一遍。它裡面定義了很多函式，這些函式在使用的時候再具體詳細學習，現在主要看看這個指令碼做的事情。即便如此，開啟這個指令碼後第一個函式還是非常吸引人的，因為它裡面介紹了這個指令碼主要要做的事情：

[html] view plain copy print?

1. function hmm() {  
2. cat <<EOF
3. Invoke ". build/envsetup.sh" from your shell to add the following functions to your environment:  
4. - lunch:   lunch <product_name>-<build_variant>
5. - tapas:   tapas [<App1><App2> ...] [arm|x86|mips|armv5|arm64|x86_64|mips64] [eng|userdebug|user]  
6. - croot:   Changes directory to the top of the tree.  
7. - m:       Makes from the top of the tree.  
8. - mm:      Builds all of the modules in the current directory, but not their dependencies.  
9. - mmm:     Builds all of the modules in the supplied directories, but not their dependencies.  
10.            To limit the modules being built use the syntax: mmm dir/:target1,target2.  
11. - mma:     Builds all of the modules in the current directory, and their dependencies.  
12. - mmma:    Builds all of the modules in the supplied directories, and their dependencies.  
13. - cgrep:   Greps on all local C/C++ files.  
14. - ggrep:   Greps on all local Gradle files.  
15. - jgrep:   Greps on all local Java files.  
16. - resgrep: Greps on all local res/*.xml files.  
17. - mangrep: Greps on all local AndroidManifest.xml files.  
18. - sepgrep: Greps on all local sepolicy files.  
19. - sgrep:   Greps on all local source files.  
20. - godir:   Go to the directory containing a file.  
21. Environemnt options:  
22. - SANITIZE_HOST: Set to 'true' to use ASAN for all host modules. Note that  
23.                  ASAN_OPTIONS=detect_leaks=0 will be set by default until the  
24.                  build is leak-check clean.  
25. Look at the source to view more functions. The complete list is:  
26. EOF  
27.     T=$(gettop)  
28.     local A  
29.     A=""
30.     for i in `cat $T/build/envsetup.sh | sed -n "/^[ \t]*function /s/function [a−z]∗.*/\1/p" | sort | uniq`; do  
31.       A="$A $i"
32.     done  
33.     echo $A  
34. }  

這個函式列出來主要是它介紹了這個指令碼的一些功能，第一行cat <<EOP是一個HERE文件，意思就是把EOF後面到下一個EOF前面的內容當做一個檔案，然後cat 會接收這個檔案的內容，而cat預設的輸出是標準輸出，也就是這個檔案的內容會被列印到螢幕上來。這些內容介紹了這個指令碼的用法和功能，用法就是“. build/envsetup.sh”注意.後面有個空格，這個.命令就是source命令，也就是說你也可以執行“source build/envsetup.sh”。此外，這個函式介紹了很多函式的功能，比如lunch,m,mm,mmm,cgrep等。

函式只有在呼叫到它的時候才會執行，所以暫時統統不看，現在只看函式外面的內容：

[plain] view plain copy print?

1. # Clear this variable.  It will be built up again when the vendorsetup.sh  
2. # files are included at the end of this file.  
3. unset LUNCH_MENU_CHOICES  

這裡呼叫了unset命令，unset是一個bash命令，它會刪除給定的變數。也就是說它會刪除LUNCH_MENU_CHOICES變數。既然這裡刻意把它刪除了，那麼它肯定要立刻重新構造這個變量了，果然： [plain] view plain copy print?

1. # add the default one here  
2. add_lunch_combo aosp_arm-eng  
3. add_lunch_combo aosp_arm64-eng  
4. add_lunch_combo aosp_mips-eng  
5. add_lunch_combo aosp_mips64-eng  
6. add_lunch_combo aosp_x86-eng  
7. add_lunch_combo aosp_x86_64-eng  

這幾行呼叫了add_lunch_combo函式，並且傳入了一些引數，這使得我們執行lunch函式的時候，多了這幾條可以選擇的選項。

而這個函式，就是就是重新構造LUNCH_MENU_CHOICES變數：

[html] view plain copy print?

1. function add_lunch_combo()  
2. {  
3.     local new_combo=$1  
4.     local c  
5.     for c in ${LUNCH_MENU_CHOICES[@]} ; do  
6.         if [ "$new_combo" = "$c" ] ; then  
7.             return  
8.         fi  
9.     done  
10.     LUNCH_MENU_CHOICES=(${LUNCH_MENU_CHOICES[@]} $new_combo)  
11. }  

瞭解過shell程式設計就知道，$1表示傳入函式的第一個引數，然後又定義了一個變數c。

從for迴圈中可以看出，LUNCH_MENU_CHOICES是一個數組，在shell中，可以通過 "變數名[@]"或者“變數名[*]”的方式過得陣列的所有項。然後注意比較陣列中的每一項，如果陣列中已經有傳入的引數項，就繼續返回，否則，就把新的傳入的引數加入到LUNCH_MENU_CHOIES陣列中。

這個指令碼雖然很長，但是正真執行的程式碼沒有多少，就是說當執行source build/envsetup.sh的時候執行的程式碼沒有多少，它裡面大多數內容都是函式的定義。在該檔案的最後，又執行了一點程式碼：

[plain] view plain copy print?

1. if [ "x$SHELL" != "x/bin/bash" ]; then  
2.     case `ps -o command -p $$` in  
3.         *bash*)  
4.             ;;  
5.         *)  
6.             echo "WARNING: Only bash is supported, use of other shell would lead to erroneous results"  
7.             ;;  
8.     esac  
9. fi  
10. # Execute the contents of any vendorsetup.sh files we can find.  
11. for f in `test -d device && find -L device -maxdepth 4 -name 'vendorsetup.sh' 2> /dev/null | sort` \  
12.          `test -d vendor && find -L vendor -maxdepth 4 -name 'vendorsetup.sh' 2> /dev/null | sort`  
13. do  
14.     echo "including $f"  
15.     . $f  
16. done  
17. unset f  

前面的if語句塊就是檢查支援的shell解析器。後面的for語句塊比較關鍵。

這裡使用了shell的反引號的用法，它的作用就是把反引號的內容當做shell命令來執行。然後把執行結果使用echo輸出到螢幕。反引號中，首先使用test命令測試 device目錄是否存在，存在的話就查詢vendorsetup.sh指令碼，並且設定了查詢深度為4層目錄。2> /dev/null 是shell中的重定向語法，這裡把標準錯誤重定向到/dev/null中，也就是，把錯誤統統刪掉，左後把找到的vendorsetup.sh指令碼使用sort命令進行排序。

. $f相當於source $f,也就是source /device和/vendor下找到的所有vendorsetup.sh指令碼。然後，這個指令碼就分析結束了，接下來，自然是要去分析/device和/vendor下的vendorsetup.sh指令碼了。

2./device/vendor下的vendorsetup.sh

執行一下source build/envsetup.sh，會列印一下內容：

[html] view plain copy print?

1. including device/generic/mini-emulator-arm64/vendorsetup.sh  
2. including device/generic/mini-emulator-armv7-a-neon/vendorsetup.sh  
3. including device/generic/mini-emulator-mips/vendorsetup.sh  
4. including device/generic/mini-emulator-x86_64/vendorsetup.sh  
5. including device/generic/mini-emulator-x86/vendorsetup.sh  

這裡只列出了一部分，那以第一條為例，看看它的內容： [html] view plain copy print?

1. add_lunch_combo mini_emulator_arm64-userdebug  

這個函式我們已經分析過了，而且這個檔案也只有這麼一行，這裡列出的這幾個vendorsetup.sh指令碼都是隻有這麼一行，他就是在lunch的選單中新增一項。當然也不都是如此，在有些廠家的vendorsetup.sh也會做一些其他的工作，但是，不管做多少其他的事情，第一件事情似乎都是一定的，就是呼叫add_lunch_combo 新增一項。

因此，總結來說，envsetup.sh指令碼做了這樣的事情：

3.lunch

編譯android的時候，執行完souce build/envsetup.sh，我們還需要執行lunch,選擇一個特定的單板。

[html] view plain copy print?

1. function lunch()  
2. {  
3.     local answer  
4.     if [ "$1" ] ; then  
5.         answer=$1  
6.     else  
7.         print_lunch_menu  
8.         echo -n "Which would you like? [aosp_arm-eng] "  
9.         read answer  
10.     fi  
11.     local selection=  
12.     if [ -z "$answer" ]  
13.     then  
14.         selection=aosp_arm-eng  
15.     elif (echo -n $answer | grep -q -e "^[0-9][0-9]*$")  
16.     then  
17.         if [ $answer -le ${#LUNCH_MENU_CHOICES[@]} ]  
18.         then  
19.             selection=${LUNCH_MENU_CHOICES[$(($answer-1))]}  
20.         fi  
21.     elif (echo -n $answer | grep -q -e "^[^\-][^\-]*-[^\-][^\-]*$")  
22.     then  
23.         selection=$answer  
24.     fi  
25.     if [ -z "$selection" ]  
26.     then  
27.         echo  
28.         echo "Invalid lunch combo: $answer"  
29.         return 1  
30.     fi  
31.     export TARGET_BUILD_APPS=  
32.     localproduct=$(echo -n $selection | sed -e "s/-.*$//")  
33.     check_product $product  
34.     if [ $? -ne 0 ]  
35.     then  
36.         echo  
37.         echo "** Don't have a product spec for: '$product'"  
38.         echo "** Do you have the right repo manifest?"  
39.         product=  
40.     fi
41.     local variant=$(echo -n $selection | sed -e "s/^[^\-]*-//")  
42.     check_variant $variant  
43.     if [ $? -ne 0 ]  
44.     then  
45.         echo  
46.         echo "** Invalid variant: '$variant'"  
47.         echo "** Must be one of ${VARIANT_CHOICES[@]}"  
48.         variant=  
49.     fi
50.     if [ -z "$product" -o -z "$variant" ]  
51.     then  
52.         echo  
53.         return 1  
54.     fi  
55.     export TARGET_PRODUCT=$product  
56.     export TARGET_BUILD_VARIANT=$variant  
57.     export TARGET_BUILD_TYPE=release
58.     echo  
59.     set_stuff_for_environment  
60.     printconfig  
61. }  

這個函式首先判斷有沒有傳入引數，如果傳入了就把值賦給answer這個變數，如果沒有傳引數，也就是說知識執行了lunch，那麼就會呼叫fprint_lunch_menu函式顯示一份選單出來，顯示出來後，接受使用者的輸入。

print_lunch_menu函式如下：

[html] view plain copy print?

1. function print_lunch_menu()  
2. {  
3.     local uname=$(uname)  
4.     echo  
5.     echo "You're building on" $uname  
6.     echo  
7.     echo "Lunch menu... pick a combo:"  
8.     local i=1
9.     local choice  
10.     for choice in ${LUNCH_MENU_CHOICES[@]}  
11.     do  
12.         echo "     $i. $choice"  
13.         i=$(($i+1))  
14.     done  
15.     echo  
16. }  

可以看到，這個函式輸出了一些頭資訊以後，就輸出LUNCH_MENU_CHOICES陣列，這裡通過for遍歷整個這個陣列，列印每一項。這個陣列在之前就已經分析過，它的每一項是通過呼叫add_lunch_combo函式新增進來的。

1.不管執行lunch的時候有沒有傳入引數，最終都會將選擇的結果存入到answer變數中，那麼接下來，當然是檢查輸入的引數的合法性了。這裡首先判斷answer變數是不是為0，如果為零的話，selection變數就會賦值為aosp_arm-eng，但是如果不為零的話，首先會輸出answer的值，使用echo -n $answer,-n選項是的輸出的時候不輸出換行符，answer變數的值並沒有輸出到螢幕上，而是通過管道傳給了後面一條命令：grep -q -e "^[0-9][0-9]*$"，這條命令從answer變數中搜尋以兩位數字開頭的字串，如果找到，就認為是輸入的是數字。然後進一步對這個數字做有沒有越界的檢查。如果這個數字小於LUNCH_MENU_CHOICES的大小，就會把LUNCH_MENU_CHOICES的地$answer-1項複製給selection變數。

2.如果傳入的不是數字，就會嘗試匹配這樣的字串grep -q -e "^[^\-][^\-]*-[^\-][^\-]*$"，-q標示quiet模式，也就是不列印資訊，-e表示後面跟的是一個用於匹配的模式，這裡，^標示匹配開始，[]中的^則標示排除，\是轉譯字元，因為-可能是表示範圍的符號。所以，這裡匹配的是不以連續兩個--開始，後面跟任意字元，然後必須有個-，最後又不以--結束的字串。其實，這裡就是期望得到product-varient的形式。也就是我們之前使用add_lunch_combo新增的那些字串的格式。比如：aosp_arm-eng，product就是aosp_arm,varient就是eng.中間的-是必須的。如果發現符合要求的格式的話selection變數就會被$answer賦值，也就是說，selection其實就是一個product-varient模式的字串。

3.如果既不是數字，又不是合法的字串，或者是數字，這個時候，selection應該就沒有被賦值過，這個時候-z就成立了，那麼就會提示你輸入的東西不對。並且直接返回。

如果輸入合法，通過檢測後，  export TARGET_BUILD_APPS=   這行匯出了一個變數，但是它的值是空的。而之後的 local product=$(echo -n $selection | sed -e "s/-.*$//")這句則是得到了product部分，也就是把varient部分砍掉了。這裡使用了sed編輯器，-e 表示執行多條命令，但這裡只有一條，雙引號的s表示替換，這裡就是把-後面接任意字元，然後以任意字元結尾的部分替換為空，也就是砍掉-後面的了。得到produce後就開始檢查product的合法性。 check_product $produc  ，這裡使用了check_product函式：

[html] view plain copy print?

1. # check to see if the supplied product is one we can build  
2. function check_product()  
3. {  
4.     T=$(gettop)  
5.     if [ ! "$T" ]; then  
6.         echo "Couldn't locate the top of the tree.  Try setting TOP." >&2  
7.         return  
8.     fi  
9.         TARGET_PRODUCT=$1 \  
10.         TARGET_BUILD_VARIANT= \  
11.         TARGET_BUILD_TYPE= \  
12.         TARGET_BUILD_APPS= \  
13.         get_build_var TARGET_DEVICE > /dev/null  
14.     # hide successful answers, but allow the errors to show  
15. }  

函式的一開始就呼叫了gettop函式，所以，我們得先弄明白這個函式的功能：

[java] view plain copy print?

1. function gettop  
2. {  
3.     local TOPFILE=build/core/envsetup.mk  
4.     if [ -n "$TOP" -a -f "$TOP/$TOPFILE" ] ; then  
5.         # The following circumlocution ensures we remove symlinks from TOP.  
6.         (cd $TOP; PWD= /bin/pwd)  
7.     else
8.         if [ -f $TOPFILE ] ; then  
9.             # The following circumlocution (repeated below as well) ensures  
10.             # that we record the true directory name and not one that is  
11.             # faked up with symlink names.  
12.             PWD= /bin/pwd  
13.         else
14.             local HERE=$PWD  
15.             T=  
16.             while [ !\(−f$TOPFILE \) -a \( $PWD != "/" \) ]; do
17.                 \cd ..  
18.                 T=`PWD= /bin/pwd -P`  
19.             done  
20.             \cd $HERE  
21.             if [ -f "$T/$TOPFILE" ]; then  
22.                 echo $T  
23.             fi  
24.         fi  
25.     fi  
26. }  

gettop函式一開始定義了一個區域性變數TOPFILE,並且給他賦了值，然後是一個測試語句：if [ -n "$TOP" -a -f "$TOP/$TOPFILE" ] ; then，這裡-n 是判斷 $TOP是否不為空， -a 就是and的意思，和C語言中的&&相同， -f是判斷給定的變數是不是檔案，那麼，這個測試語句就是如果 $TOP不為空 切同時 $TOP/$TOPFILE檔案存在，就執行下面的程式碼：

(cd $TOP; PWD= /bin/pwd)

也就是進入到$TOP目錄下，並且給PWD變數賦一個pwd命令的返回值，也就是當前目錄的路勁。我試著在這個指令碼中搜索TOP變數，發現它並沒有出現並且賦值，所以，這裡應該執行else部分。else中，首先判斷build/core/envsetup.mk這個檔案是否存在，當在原始碼頂層目錄下的時候，這個檔案是存在的，那麼這裡為真，然後PWD變數就是android程式碼的根目錄。所以如果souce build/envsetup.sh的時候，如果處於android原始碼的頂級目錄，那麼這個函式就返回了。關於shell函式的返回值問題，還需要留意一下，當一個函式沒有返回任何內容的時候，預設返回的是最後一條命令的執行結果，也就是這裡的/bin/pwd的結果。那當然就是android原始碼的頂級目錄了。這個時候如果不在頂級目錄，build/core/envsetup.mk應該不存在，這個時候就會while迴圈不斷的進入道上層目錄，然後判斷$TOPFILE是否存在，並且判斷是否到達根目錄了，如果這個檔案不存在且沒有到達根目錄，那麼就會一個往上一級目錄查詢。最終如果找到了這個檔案，就意味著找到了android原始碼的頂層目錄，並把這個路勁返回。前面的兩次判斷如果都成立的話也沒有返回任何東西，是因為，當前目錄肯定就是原始碼的頂級目錄了。也就是說，這個函式就是找到原始碼的頂級目錄，如果當前目錄就是頂級目錄，就什麼也不返回，如果當前目錄不是頂級目錄，就返回頂級目錄的路勁。
再回過頭來看check_product函式，可以看到在獲取到android原始碼的頂級目錄以後，就會判斷這個T是不是空值，空的的話就說明沒有獲取到頂級目錄，這個時候這個函式就直接返回了。如果一切正常，那麼就會定義幾個變數。

        TARGET_PRODUCT=$1 \
        TARGET_BUILD_VARIANT= \
        TARGET_BUILD_TYPE= \
        TARGET_BUILD_APPS= \

這幾個變數只有一個變數都是全域性變數，因為沒有加local關鍵字修飾，它們中，只有第一個變數賦值為$1,也就是這個函式的第一個引數。目前，這幾個變數的作用還不得而知，所以，我們繼續向下分析。

這個函式還有最後一件事情要做：

get_build_var TARGET_DEVICE > /dev/null

這裡呼叫了get_build_var這個函式,這個函式如下：

[plain] view plain copy print?

1. # Get the exact value of a build variable.  
2. function get_build_var()  
3. {  
4.     T=$(gettop)  
5.     if [ ! "$T" ]; then  
6.         echo "Couldn't locate the top of the tree.  Try setting TOP." >&2  
7.         return  
8.     fi  
9.     (\cd $T; CALLED_FROM_SETUP=true BUILD_SYSTEM=build/core \  
10.       command make --no-print-directory -f build/core/config.mk dumpvar-$1)  
11. }  

乍看之下，這個函式非常簡單，一開始，就是獲得android原始碼的頂層目錄，然後檢查是否獲得成功，這在之前已經分析過了。做完這些以後，迎來了一個看著很奇怪的語句。這個語句先是進入到android原始碼的頂層目錄，然後然後定義了兩個變數，之後使用command執行了一條命令。command是一個shell中的命令，它的功能是執行指定的命令，
這裡就是執行make命令，-f給它指定了makefile,同時還傳入了一個目標。然後，config.mk就會執行。

這個函式，我們不妨感性認識一下先：在命令列中執行get_build_var TARGET_DEVICE

可以看到列印了generic這個值。這個函式雖然分析起來比較複雜，但是它做的非常簡單。config.mk會include dumpvar.mk,這個檔案中會提取我們傳入的dumpvar-TARGET_DEVICE變數中的TARGET_DEVICE，然後列印$(TARGET_DEVICE)。所以它做的事情很簡單。

這個函式執行完以後，有返回到lunch函式繼續執行：

[plain] view plain copy print?

1. if [ $? -ne 0 ]  
2. then  
3.     echo  
4.     echo "** Don't have a product spec for: '$product'"  
5.     echo "** Do you have the right repo manifest?"  
6.     product=  
7. fi  

這裡就是判斷這個函式的返回值，-ne是不等於的意思，如果返回值不等於0，那麼就出問題了。

假定一切正常，繼續執行程式碼：

[plain] view plain copy print?

1. local variant=$(echo -n $selection | sed -e "s/^[^\-]*-//")  
2. check_variant $variant  
3. if [ $? -ne 0 ]  
4. then  
5.     echo  
6.     echo "** Invalid variant: '$variant'"  
7.     echo "** Must be one of ${VARIANT_CHOICES[@]}"  
8.     variant=  
9. fi  

這段程式碼時提取variant並且檢查是否合法，不要忘了前面說過，add_lunch_combo新增的字串就是product-variant格式的字串，這兩部分程式碼非常相似，就不具體分析這段程式碼了。

下面的程式碼是：

[plain] view plain copy print?

1. if [ -z "$product" -o -z "$variant" ]  
2. then  
3.     echo  
4.     return 1  
5. fi  

檢查得到的product和variant是不是為空，空就不可以 了。 [plain] view plain copy print?

1. export TARGET_PRODUCT=$product  
2. export TARGET_BUILD_VARIANT=$variant  
3. export TARGET_BUILD_TYPE=release  

然後把辛辛苦苦得到的product和variant變數複製給全域性變數並且匯出為環境變數。以後看到這幾個變數，知道它們的值就可以了。

然後呼叫了set_stuff_for_environment函式，這個函式內容如下：

[plain] view plain copy print?

1. function set_stuff_for_environment()  
2. {  
3.     settitle  
4.     set_java_home  
5.     setpaths  
6.     set_sequence_number  
7.     export ANDROID_BUILD_TOP=$(gettop)  
8.     # With this environment variable new GCC can apply colors to warnings/errors  
9.     export GCC_COLORS='error=01;31:warning=01;35:note=01;36:caret=01;32:locus=01:quote=01'  
10.     export ASAN_OPTIONS=detect_leaks=0  
11. }  

這個函式會繼續補充一些變數。其中set_java_home會檢查匯出JAVA_HOME這個環境變數，這個環境變數就是JDK坐在的路勁，setpaths函式會給PATH環境變數補充編譯Android需要的一些路徑。

最後lunch呼叫了 printconfig函式，這個函式打印出了配置資訊。

至此，source build/envsetup.sh 和 lunch就分析完了。接下來將分析make 命令所做的事情。

小結：source build/envsetup.sh會呼叫add_lunch_combo函式新增很多單板資訊進來，同時還會查詢/device和/vendor下的vendorsetup.sh檔案，查詢深度為4級目錄，找到後就執行它，它裡面至少會有這麼一行：add_lunch_combo xxxx,繼續新增單板資訊。lunch函式則會打印出所有的單板資訊供你選擇，你輸入選擇後，luch命令會對你的選擇做一系列檢測，並從中提取出product和varient，並最終匯出這些資訊，供正式編譯的時候使用。