安卓源码编译流程记录

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作为一名Android开发工程师，源码编译乃是家常便饭的事。但每次在新的环境上进行配置，总会出现这样或者那样的问题。今天这篇文章将会根据自己在源码编译过程中遇到一些问题及经历，写一篇总结性的文章，方便以后出现问题时进行查阅。

Preliminary preparation

硬件配置

一般我们可以通过虚拟机或者是直接使用Linux服务器来进行源码的编译。由于Android源码较大（200G以上），我们需要留足够的磁盘空间，这里推荐磁盘大小为350G以上。除此之外，官方推荐RAM为16G，CPU核心推荐8核。

Google官方给出的一些数据可能会对你的编译配置有一些帮助，在72核机器，RAM64G的情况下整编需要40分钟；在RAM相近的情况下6核心机器编译在3小时左右。系统的话，推荐Ubuntu18或者Ubuntu20.

在以上硬件基础满足的情况下，我们来进行软件环境的配置。

软件配置

1）安装repo：由于AOSP源码数量庞大，拥有众多的Git仓库。为了方便地管理这些Git仓库，Google推出了repo这个工具。repo工具本身是一系列Python脚本的集合，利用Python脚本实现对git命令的封装，从而完成对git仓库的管理，这里我们开始安装repo（以Ubuntu为例）：

  sudo apt-get update
  sudo apt-get install repo

如果你的发行版软件源中找不到repo的package，你也可以通过手动安装的方式进行下载（推荐使用手动安装）：

#创建目录
mkdir -p ~/.bin
#设定环境变量
 PATH="${HOME}/.bin:${PATH}"
#获取repo
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/.bin/repo
#赋予相关权限
chmod a+rx ~/.bin/repo

在安装完成后，我们通过repo version命令查看是否正常安装，如显示如下内容，则表明repo安装成功：

这里需要注意，repo依赖的Python版本为Python3，而后续我们编译AOSP源码时使用的是Python2，如果报Python相关的错误，请检查Python版本。

2）安装git：repo并不能取代git，所以我们还是需要安装git来实现对代码仓库的管理.这里我们安装git（以Ubuntu为例）：

sudo apt-get install git

安装完成后我们通过git –version命令查看是否正常安装,正常安装后我们需要配置git，包括用户名与邮箱等，相关配置命令可以自行搜索。

拉取代码

在我们基本的软件安装之后，我们就可以开始准备拉取安卓源代码了。我们可以创建一个单独的目录用于存放AOSP的源码。接下来，我们初始化repo.通过如下命令进行初始化:

repo init -u 地址 -b 分支名

在这个命令中,-u参数代表url地址，这里的地址依照实际情况进行对应，-b参数待变branch分支。由于众所周知的原因，国内无法正常下载AOSP的源码，你可以通过一些第三方源进行下载（如清华源、中科大源等）。比如我们通过如下命令下载清华源的AOSP代码：

repo init -u https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/AOSP/platform/manifest -b android-11.0.0_r27

一般在项目上我们会有自己的服务器，那一般会有自己的内网地址进行下载。

在repo init成功后，会把远程仓库的manifest.xml同步到本地.这份manifest.xml会记录我们远程仓库的仓库地址与版本信息，以及数量众多的git仓库信息。我们可以进入.repo目录->manifests目录查看。

接下来我们使用repo sync命令拉取源码，这里我们可以通过一些参数设置来更快地进行拉去，比如我们使用-j参数来设定线程数，一般设定的线程数不要超过你机器的限制，否则会得不偿失。

整个拉取过程可能会比较漫长，中途也可能会有失败的情况，为了解决这个问题，我们可以写一份shell脚本使其在失败后重新进行同步，如下所示：

#!/bin/bash
repo sync -j12
   
while [ $? = 1 ]; do
        
echo "======sync failed, re-sync again======"
sleep 3
        
repo sync -j12
done

最终拉取完成之后，我们会看到repo sync has finished successfully.的提示，自此代码拉取已经完成。

这里附上一些repo的常用操作，也许可能会用到：

repo status：用于查看各个git仓库的状态
repo start：本地创建并切换到新的分支，是对git checkout -b的封装
repo checkout：切换分支，是对git checkout的封装
repo info：查看当前manifest分支，以及各仓库的分支信息
repo upload：上传内容
repo forall：针对所有git仓库的操作

源码编译

Android源码的编译依赖于Soong，具体细节我们可以不必去细究。基于Soong，AOSP提供了非常方便的编译流程。

1）初始化编译环境：这一步将加载AOSP提供的编译脚本进行编译环境的设置，通过如下命令开启：

source build/envsetup.sh

在这个脚本内，将会执行以下三个function：

validate_current_shell
source_vendorsetup
addcompletions

这三个shell script function各自的作用如下：

validate_current_shell ：用于检查当前的shell环境，必须是bash或者zsh环境，其余shell环境将无法正常执行。

source_vendorsetup：用于加载device/vendor/product三个目录下的vendorsetup.sh脚本

addcompletions ：将会根据 validate_current_shell 中拿到的shell环境去进行命令的补全

在环境初始化以后，我们就可以使用一些新的命令了，通过hmm命令可以查看这些新的命令，如下图所示：

这里挑几个比较常用的命令：

lunch：选择编译的版本类型

mm：编译当前目录下的模块及其依赖

mmm：编译当前目录、子目录下的模块及其依赖

croot：回到Android源码环境的顶层目录

cgrep：用于在C/C++文件中进行grep操作

jgrep：用于在Java文件中进行grep操作

2）选择编译版本：AOSP提供了众多的版本选择，我们可以通过这一步来进行选择，不同的版本选择最终的产物是不一样的

lunch

这里我们可以直接lunch + 版本名称，也可以在执行lunch后再输入具体的版本编号

这里讲一下AOSP的产品命名规则：

phone：适用于手机的版本

auto：适用于汽车的版本

tv：适用于Android TV的版本

user版本：权限受限，适用于生产环境

userdebug版本：与user类似，但具有 root 权限和调试功能；是进行调试时的首选编译类型

eng：具有额外调试工具的开发配置

x86:适合于x86架构的版本

arm：适合于arm架构的版本

mips：适合于mips架构的版本

3）执行编译：这里我们通过make命令开始编译

make -j8

其中-j参数用于设定线程数,8代表8个线程。

开始编译后，整个的编译过程是比较漫长的，编译完成后的产物在/out/target目录下。

比较重要的几个产物：

system.img：包含有Android系统的可执行程序、库、系统服务和app等。内核启动后，会运行第一个用户态进程init，其会依据init.rc文件中的规则启动Android系统组件，这些系统组件就在system分区中。将Android系统组件启动完成后，最后会启动系统app —— launcher桌面，至此完成Android系统启动。

vendor.img：包含有厂商私有的可执行程序、库、系统服务和app等。可以将此分区看做是system分区的补充，厂商定制ROM的一些功能都可以放在此分区。

userdata.img：用户存储空间。一般新买来的手机此分区几乎是空的，用户安装的app以及用户数据都是存放在此分区中。用户通过系统文件管理器访问到的手机存储（sdcard）即此分区的一部分，是通过fuse或sdcardfs这类用户态文件系统实现的一块特殊存储空间。

recovery.img：包含recovery系统的kernel和ramdisk。如果bootloader选择启动recovery模式，则会引导启动此分区的kernel并加载ramdisk，并启动其中的init继而启动recovery程序，至此可以操作recovery模式功能（主要包括OTA升级、双清等）。

在编译后我们一般还需要进行打包，进行打包的命令也相当简单：