理解Android编译命令

安卓优化编译| 2016-05-05

工欲善其事，必先利其器，对于想要深入学习Android源码，必须先掌握Android编译命令.

一、引言

关于Android Build系统，这个话题很早就打算整理下，迟迟没有下笔，决定跟大家分享下。先看下面几条指令，相信编译过Android源码的人都再熟悉不过的。

source /opt/android1204_17.conf 
source setenv.sh
lunch
make -j12

记得最初刚接触Android时，同事告诉我用上面的指令就可以编译Android源码，指令虽短但过几天就记不全或者忘记顺序，每次编译时还需要看看自己的云笔记，冰冷的指令总是难以让我记忆。后来我决定认真研究下这个指令的含义。知其然还需知其所以然，这样能更深层次的理解并记忆，才能与自身的知识体系建立强连接，或许还有意外收获，果然如此，接下来跟大家分享一下在研究上述几条指令含义的过程中，深入了解到的Android Build(编译)系统。

二、编译命令

准备好编译环境后，编译Android源码的第一步是 source build/envsetup.sh，其中source命令就是用于运行shell脚本命令，功能等价于”.”，因此该命令也等价于. build/envsetup.sh。在文件envsetup.sh声明了当前会话终端可用的命令，这里需要注意的是当前会话终端，也就意味着每次新打开一个终端都必须再一次执行这些指令。起初并不理解为什么新开的终端不能直接执行make指令，到这里总算明白了。

接下来，解释一下本文开头的引用的命令：

source /opt/android1204_17.conf  //初始化jdk环境变量（这个不是必需的，因厂商而异）
source setenv.sh  //初始化编译环境，包括后面的lunch和make指令
lunch  //指定此次编译的目标设备以及编译类型
make  -j12 //开始编译，默认为编译整个系统，其中-j12代表的是编译的job数量为12。

所有的编译命令都在envsetup.sh文件能找到相对应的function，比如上述的命令lunch，make，在文件一定能找到

function lunch(){
  ...
}

function make(){
  ...
}

source envsetup.sh，需要cd到setenv.sh文件所在路径执行，路径可能在build/envsetup.sh，或者integrate/envsetup.sh，再或者不排除有些厂商会封装自己的.sh脚本，但核心思路是一致的。

具体实现这里就不展开说明，下面精炼地总结了一下各个指令用法和功效。

2.1 代码编译

编译指令	解释
m	在源码树的根目录执行编译
mm	编译当前路径下所有模块，但不包含依赖
mmm [module_path]	编译指定路径下所有模块，但不包含依赖
mma	编译当前路径下所有模块，且包含依赖
mmma [module_path]	编译指定路径下所有模块，且包含依赖
make [module_name]	无参数，则表示编译整个Android代码

下面列举部分模块的编译指令：

模块	make命令	mmm命令
init	make init	mmm system/core/init
zygote	make app_process	mmm frameworks/base/cmds/app_process
system_server	make services	mmm frameworks/base/services
java framework	make framework	mmm frameworks/base
framework资源	make framework-res	mmm frameworks/base/core/res
jni framework	make libandroid_runtime	mmm frameworks/base/core/jni
binder	make libbinder	mmm frameworks/native/libs/binder

上述mmm命令同样适用于mm/mma/mmma，编译系统采用的是增量编译，只会编译发生变化的目标文件。当需要重新编译所有的相关模块，则需要编译命令后增加参数-B，比如make -B [module_name]，或者 mm -B [module_path]。

Tips:

对于m、mm、mmm、mma、mmma这些命令的实现都是通过make方式来完成的。
mmm/mm编译的效率很高，而make/mma/mmma编译较缓慢；
make/mma/mmma编译时会把所有的依赖模块一同编译，但mmm/mm不会;
建议：首次编译时采用make/mma/mmma编译；当依赖模块已经编译过的情况，则使用mmm/mm编译。

2.2 代码搜索

搜索指令	解释
cgrep	所有C/C++文件执行搜索操作
jgrep	所有Java文件执行搜索操作
ggrep	所有Gradle文件执行搜索操作
mangrep [keyword]	所有AndroidManifest.xml文件执行搜索操作
sepgrep [keyword]	所有sepolicy文件执行搜索操作
resgrep [keyword]	所有本地res/*.xml文件执行搜索操作
sgrep [keyword]	所有资源文件执行搜索操作

上述指令用法最终实现方式都是基于grep指令，各个指令用法格式：

xgrep [keyword]  //x代表的是上表的搜索指令

例如，搜索所有AndroidManifest.xml文件中的launcher关键字所在文件的具体位置，指令

mangrep launcher

再如，搜索所有Java代码中包含zygote所在文件

jgrep zygote

又如，搜索所有system_app的selinux权限信息

sepgrep system_app

Tips: Android源码非常庞大，直接采用grep来搜索代码，不仅方法笨拙、浪费时间，而且搜索出很多无意义的混淆结果。根据具体需求，来选择合适的代码搜索指令，能节省代码搜索时间，提高搜索结果的精准度，方便定位目标代码。

2.3 导航指令

导航指令	解释
croot	切换至Android根目录
cproj	切换至工程的根目录
godir [filename]	跳转到包含某个文件的目录

Tips: 当每次修改完某个文件后需要编译时，执行cproj后会跳转到当前模块的根目录，也就是Android.mk文件所在目录，然后再执行mm指令，即可编译目标模块；当进入源码层级很深后，需要返回到根目录，使用croot一条指令完成；另外cd - 指令可用于快速切换至上次目录。

2.4 信息查询

查询指令	解释
hmm	查询所有的指令help信息
findmakefile	查询当前目录所在工程的Android.mk文件路径
print_lunch_menu	查询lunch可选的product
printconfig	查询各项编译变量值
gettop	查询Android源码的根目录
gettargetarch	获取TARGET_ARCH值

2.5 其他指令

上述只是列举比较常用的指令，还有其他指令，而且不同的build编译系统，支持的指令可能会存在一些差异，当忘记这些编译指令，可以通过执行hmm，查询指令的帮助信息。

最后再列举两个比较常用的指令：

make clean：执行清理操作，等价于 rm -rf out/
make update-api：更新API，在framework API改动后需执行该指令，Api记录在目录frameworks/base/api；

三、编译系统

Android 编译系统是Android源码的一部分，用于编译Android系统，Android SDK以及相关文档。该编译系统是由Make文件、Shell以及Python脚本共同组成，其中最为重要的便是Make文件。关于编译系统可参考理解 Android Build 系统。

3.1 Makefile分类

整个Build系统的Make文件分为三大类：

系统核心的Make文件：定义了Build系统的框架，文件全部位于路径/build/core，其他Make文件都是基于该框架编写的；
针对产品的Make文件：定义了具体某个型号手机的Make文件，文件路径位于/device，该目录下往往又以公司名和产品名划分两个子级目录，比如/device/qcom/msm8916；
针对模块的Make文件：整个系统分为各个独立的模块，每个模块都一个专门的Make文件，名称统一为”Android.mk”，该文件定义了当前模块的编译方式。Build系统会扫描整个源码树中名为”Android.mk”的问题，并执行相应模块的编译工作。

3.2 编译产物

经过make编译后的产物，都位于/out目录，该目录下主要关注下面几个目录：

/out/host：Android开发工具的产物，包含SDK各种工具，比如adb，dex2oat，aapt等。
/out/target/common：通用的一些编译产物，包含Java应用代码和Java库；
/out/target/product/[product_name]：针对特定设备的编译产物以及平台相关C/C++代码和二进制文件；

在/out/target/product/[product_name]目录下，有几个重量级的镜像文件：

system.img:挂载为根分区，主要包含Android OS的系统文件；
ramdisk.img:主要包含init.rc文件和配置文件等；
userdata.img:被挂载在/data，主要包含用户以及应用程序相关的数据；

当然还有boot.img，reocovery.img等镜像文件，这里就不介绍了。

3.3 Android.mk解析

在源码树中每一个模块的所有文件通常都相应有一个自己的文件夹，在该模块的根目录下有一个名称为“Android.mk” 的文件。编译系统正是以模块为单位进行编译，每个模块都有唯一的模块名，一个模块可以有依赖多个其他模块，模块间的依赖关系就是通过模块名来引用的。也就是说当模块需要依赖一个jar包或者apk时，必须先将jar包或apk定义为一个模块，然后再依赖相应的模块。

对于Android.mk文件，通常都是以下面两行

LOCAL_PATH := $(call my-dir)  //设置当编译路径为当前文件夹所在路径
include $(CLEAR_VARS)  //清空编译环境的变量（由其他模块设置过的变量）

为方便模块编译，编译系统设置了很多的编译环境变量，如下：

LOCAL_SRC_FILES：当前模块包含的所有源码文件；
LOCAL_MODULE：当前模块的名称（具有唯一性）；
LOCAL_PACKAGE_NAME：当前APK应用的名称（具有唯一性）；
LOCAL_C_INCLUDES：C/C++所需的头文件路径;
LOCAL_STATIC_LIBRARIES：当前模块在静态链接时需要的库名;
LOCAL_SHARED_LIBRARIES：当前模块在运行时依赖的动态库名;
LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES：当前模块依赖的Java静态库;
LOCAL_JAVA_LIBRARIES：当前模块依赖的Java共享库;
LOCAL_CERTIFICATE：签署当前应用的证书名称，比如platform。
LOCAL_MODULE_TAGS：当前模块所包含的标签，可以包含多标签，可能值为debgu,eng,user,development或optional（默认值）

针对这些环境变量，编译系统还定义了一些便捷函数，如下：

$(call my-dir)：获取当前文件夹路径；
$(call all-java-files-under, )：获取指定目录下的所有Java文件；
$(call all-c-files-under, )：获取指定目录下的所有C文件；
$(call all-Iaidl-files-under, ) ：获取指定目录下的所有AIDL文件；
$(call all-makefiles-under, )：获取指定目录下的所有Make文件；

示例：

  LOCAL_PATH := $(call my-dir) 
  include $(CLEAR_VARS) 
   
  # 获取所有子目录中的Java文件
  LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files) 
   
  # 当前模块依赖的动态Java库名称
  LOCAL_JAVA_LIBRARIES := com.gityuan.lib 
   
  # 当前模块的名称
  LOCAL_MODULE := demo 
   
  # 将当前模块编译成一个静态的Java库
  include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)

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