第十四期 AOSP 编译系统分析《手机就是开发板》

https://blog.youkuaiyun.com/aggresss/article/details/53976626

AOSP的的编译过程复杂就在于要编译很多种类型的目标文件，不像kernel那样，只需要一种编译工具就能完成，在AOSP中主要包括以下几种目标文件：
1. APK程序，一般的Android程序，编译打包生成apk文件
2. Java库，java类库，编译打包生成jar文件
3. C\C++应用程序，可执行的C\C++应用程序
4. C\C++静态库，编译生成C\C++静态库，并打包成.a文件
5. C\C++共享库， 编译生成共享库（动态链接库），并打包成.so， 有且只有共享库才能被安装/复制到您的应用软件（APK）包中。
大量的源码按照功能通过目录来分类，同一功能的代码通常被编译成一个目标文件，目标文件不仅仅包含可执行C/C++应用程序，还包含动态库、静态库、Java类库、Android应用程序等，在Android编译系统中，每个被编译的目标文件被称为一个模块（module），在每个模块的源码目录中必须创建一个Android.mk文件作为编译规则，这些Android.mk文件在编译时被编译系统中的findleaves.py脚本包含进去。
下面是 build/core/main.mk 中的内容：

#
# Include all of the makefiles in the system
#
 
# Can't use first-makefiles-under here because
# --mindepth=2 makes the prunes not work.
subdir_makefiles := \
    $(shell build/tools/findleaves.py $(FIND_LEAVES_EXCLUDES) $(subdirs) Android.mk)
 
$(foreach mk, $(subdir_makefiles), $(info including $(mk) ...)$(eval include $(mk)))

注：findleaves.py由Python语言编译的脚本，Python是一种执行效率比较高的面向对象的脚本，上述脚本意思是返回subdirs目录下的Android.mk文件，但是会跳过out、.reop、.git目录。
通常编译一个模块时编译器需要知道以下内容：
1. 编译什么文件？（指定源码目录和源码文件）
2.编译器需要哪些编译参数？
3.编译时需要哪些库或头文件？
4.如何编译？（编译成动态库、静态库、二进制程序、Android应用还是Java库？）
5. 编译目标
Android.mk的语法不同于Makefile，Android.mk语法更简洁，用户只需在Android.mk中定义出一些编译变量，Android的编译系统会根据Android.mk文件中变量的值进行编译。
比如Zygote进程app_process模块中的Android.mk如下面代码所示：

@ frameworks/base/cmds/app_process/Android.mk
 LOCAL_PATH:= $(call my-dir)              #指定源码目录
 include $(CLEAR_VARS)                     #包含清除编译变量的mk文件，防止影响本次编译
 
 LOCAL_SRC_FILES:= \                      #指定被编译源码
      app_main.cpp
 
 LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \               #指定编译Zygote时用到的其它动态库
      libcutils \
      libutils \
      libbinder \
      libandroid_runtime
 
 LOCAL_MODULE:= app_process                #指定被编译模块的名字
 
 include $(BUILD_EXECUTABLE)                  #指定编译方式，编译成可执行程序

再比如Camera应用程序中的Android.mk：

@ packages/apps/Camera/Android.mk
 LOCAL_PATH:= $(call my-dir)                        #指定源码目录
 include $(CLEAR_VARS)                              #包含清除编译变量的mk文件，防止影响本次编译
 
 LOCAL_MODULE_TAGS := optional                      #指定应用程序标签
 
 LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under, src)      #指定被编译源码
 
 LOCAL_PACKAGE_NAME := Camera                   #指定Android应用程序名
 LOCAL_SDK_VERSION := current                        #指定该应用程序依赖的SDK版本
 
 LOCAL_PROGUARD_FLAG_FILES := proguard.flags    #指定混淆编译配置文件
 
include $(BUILD_PACKAGE)                        #指定模块编译方式，这儿编译成Android应用程序
 
 # Usethe following include to make our test apk.
 include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH))        # 包含当前目录下子目录中的Android.mk文件，向下编译

通过上面两个例子可以看出来，Android.mk文件结构很简单，每个模块的Android.mk文件必须完成以下操作：
1. 指定当前模块的目录
通过调用$(call my-dir)命令包（一些Makefile的集合），来获得当前模块目录。
2.清除所有的LOCAL_XX变量
通过include命令包含clear_vars.mk文件来清除所有的LOCAL_XX变量，防止影响本次编译结果，clear_vars.mk文件由变量CLEAR_VARS来定义
3. 指定源码文件
通过LOCAL_SRC_FILES变量指定源码文件，对于C/C++文件，要将它们全部列出来赋值给LOCAL_SRC_FILES（见上面程序代码），对于Java源码，可以通过调用命令包$(callall-java-files-under, src)来实现，它会在src目录下查找所有的Java文件，将其罗列出来。
4. 指定编译细节
在编译时可能需要修改编译器参数、需要链接其它的库、需要其它路径下的头文件等编译细节。
5. 指定目标模块名
如果是C/C++库、可执行程序或Java类库，通过LOCAL_MODULE指定最终编译出来的模块名，如果是Android应用程序，通过LOCAL_PACKAGE_NAME变量来指定。
6. 指定目标模块类型
模块最终都要进行编译，通过include 命令包含一些预定义好的变量来指定模块最终的类型，这些变量分别对应一个makefile文件，包含了模块类型的编译过程。主要的预定义编译变量如下：

注：上述编译变量的定义在build/core/definitions.mk中。
在Android.mk中，主要编译变量如下表所示：

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搞清楚Android.mk文件后，接下来需要研究我们编译时使用m，mm，mmm命令的执行原理了，AOSP中并没有像Make系统中通过 -f 参数指定Makefile文件，而是采用了自有的一套机制来完成，具体实现也比较复杂，下面这篇文章讲得非常详细：
http://blog.youkuaiyun.com/luoshengyang/article/details/19023609