自己动手编译Android 8.0源码

落日映苍穹つ 2022-05-30 06:48 386阅读 0赞

# 转载自：http://blog.csdn.net/dl6655/article/details/78869501 #

# 安装git并且配置 #

#  #

sudo apt-get install git

git config --global user.name "your name"  
git config --global user.email "XXX@XXX.com"  
  
安装repo

#  #

sudo apt-get install curl

mkdir ~/bin  
PATH=~/bin:$PATH  
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo  
chmod a+x ~/bin/repo

# 源码列表 #

https://android.googlesource.com/platform/manifest
    
    下载8.0源码
    mkdir android8source
    cd android8source
    repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest  -b android-8.1.0_r2
    repo sync -j40

jdk 8

sudo apt-get update
    sudo apt-get install openjdk-8-jdk

在 [Android Studio代码调试][Android Studio] 一文中,简单的介绍了代码调试的一些技巧.现在我们来谈谈android源码编译的一些事.(俺认为,作为android developer人人都应该有一份自己Android源码,这样我们就可以随时对自己有疑惑的地方通过亲手调试来加强理解).

本文使用最新的Ubuntu 16.04,请首先确保自己已经安装了Git.没安装的同学可以通过以下命令进行安装:

sudo apt-get install git 
    git config –global user.email “test@test.com” 
    git config –global user.name “test”

其中[test@test.com][test_test.com]为你自己的邮箱.

## 简要说明 ##

android源码编译的四个流程:1.源码下载;2.构建编译环境;3.编译源码;4运行.下文也将按照该流程讲述.

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## 源码下载 ##

由于某墙的原因,这里我们采用国内的镜像源进行下载.  
目前,可用的镜像源一般是科大和清华的,具体使用差不多,这里我选择清华大学镜像进行说明.(参考:[科大源][Link 1],[清华源][Link 2])

### repo工具下载及安装 ###

通过执行以下命令实现repo工具的下载和安装

mkdir ~/bin
    PATH=~/bin:$PATH
    curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
    chmod a+x ~/bin/repo

*补充说明*  
这里,我来简单的介绍下repo工具,我们知道AOSP项目由不同的子项目组成,为了方便进行管理,Google采用Git对AOSP项目进行多仓库管理.在聊repo工具之前,我先带你来聊聊多仓库项目:

> 我们有个非常庞大的项目Pre,该项目由很多个子项目R1,R2,...Rn等组成,为了方便管理和协同开发,我们为每个子项目创立自己的仓库,整个项目的结构如下:
> 
>   
> 
> 
> ![633][]
> 
> 这里写图片描述

> 将一个项目Pre进行分库后会遇到这么一个问题:如果我们想要创建Pre分支来做feature开发,这就意味着,我们需要到每个子项目中分别创建对应的分支,这个过程如果纯粹靠手工做,那简直是个灾难,利索当然我们会想写个自动化处理程序(我们假设这个工具叫做RepoUtil)来帮助我们解决这个问题.这个RepoUtil也会有版本管理之类的需求,因此我们也用Git对其管理,并为其创建对应的仓库.此时整个项目的结构如下:
> 
>   
> 
> 
> ![700][]
> 
> 这里写图片描述
> 
>   
> 
> 
> 这里RepoUtil知道整个项目Pre下的每个子项目(即维护子项目的列表),同时需要提供对这些子项目的管理功能,比如统一创建分支等.但是从"单一职责"角度来看,RepoUitl这个工具的功能过于复杂,我们完全可以将维护子项目列表这个功能抽取出来作为一个新项目sub\_projects,因为子项目也会变化,因此,为其创建对应的仓库,并用Git管理,这样的化,RepoUtil只需要通过简单的对ub\_projects进行依赖即可,此时整个项目的结构如下:
> 
>   
> 
> 
> ![670][]
> 
> 这里写图片描述

AOSP项目结构和我上文的描述非常类似.repo工具对应RepoUtil,mainfest对应sub\_projects.  
总结一下:repo就是这么一种工具,由一系列python脚本组成,通过调用Git命令实现对AOSP项目的管理.

### 建立源码文件夹 ###

熟悉Git的同学都应该知道,我们需要为项目在本地创建对应的仓库.同样,这里为了方便对代码进行管理,我们为其创建一个文件夹.这里我在当前用户目录下创建了source文件夹,后面所有的下载的源码和编译出的产物也都放在这里,命令如下:

mkdir source
    cd source

### 初始化仓库 ###

我们将上面的source文件夹作为仓库,现在需要来初始化这个仓库了.通过执行初始化仓库命令可以获取AOSP项目master上最新的代码并初始化该仓库,命令如下:

repo init -u https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/manifest

或者使用:

repo init -u git://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/aosp/platform/manifest

两者实现的效果一致,仅仅只是协议不同.  
如果执行该命令的过程中,如果提示无法连接到 gerrit.googlesource.com，那么我们只需要编辑 ~/bin/repo文件，找到REPO\_URL这一行,然后将其内容修改为:

REPO_URL = 'https://gerrit-google.tuna.tsinghua.edu.cn/git-repo'

然后重新执行上述命令即可.

*补充说明*  
不带参数的manifest命令用于获取master上最新的代码,但是可以通过-b参数指定获取某个特定的android版本,比如我们想要获取android-4.0.1\_r1分支,那么命令如下:

repo init -u https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/manifest -b android-4.0.1_r1

(AOSP项目当前所有的分支列表参看:[分支列表][Link 3])

### 同步源码到本地 ###

初始化仓库之后,就可以开始正式同步代码到本地了,命令如下:

repo sync

以后如果需要同步最新的远程代码到本地,也只需要执行该命令即可.在同步过程中,如果因为网络原因中断,使用该命令继续同步即可.不出意外,5个小时便可以将全部源码同步到本地.所以呢,这个过程可以放在晚上睡觉期间完成.

(提示:一定要确定代码完全同步了,不然在下面编译过程出现的错误会让你痛不欲生,不确定的童鞋可以多用repo sync同步几次)

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## 构建编译环境 ##

源码下载完成后,就可以构建编译环境了.在开始之前,我们先来看看一些编译要求:

1. 硬件要求:  
64位的操作系统只能编译2.3.x以上的版本,如果你想要编译2.3.x以下的,那么需要32位的操作系统.  
磁盘空间越多越好,至少在100GB以上.意思就是,你可以去买个大点的硬盘了啊  
如果你想要在是在虚拟机运行linux,那么至少需要16GB的RAM/swap.  
(实际上,我非常不推荐在虚拟机中编译2.3.x以上的代码.)

2. 软件要求:  
*1. 操作系统要求*  
在[AOSP开源][AOSP]中,主分支使用Ubuntu长期版本开发和测试的,因此也建议你使用Ubuntu进行编译,下面我们列出不同版本的的Ubuntu能够编译那些android版本:

<table style="width:860px;"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>Android版本</th> 
   <th>编译要求的Ubuntu最低版本</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Android 6.0至AOSP master</td> 
   <td>Ubuntu 14.04</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Android 2.3.x至Android 5.x</td> 
   <td>Ubuntu 12.04</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Android 1.5至Android 2.2.x</td> 
   <td>Ubuntu 10.04</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*2. JDK版本要求*  
除了操作系统版本这个问题外,我们还需要关注JDK版本问题,为了方便,同样我们也列出的不同Android版本的源码需要用到的JDK版本:

<table style="width:860px;"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>Android版本</th> 
   <th>编译要求的JDK版本</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>AOSP的Android主线</td> 
   <td>OpenJDK 8</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Android 5.x至android 6.0</td> 
   <td>OpenJDK 7</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Android 2.3.x至Android 4.4.x</td> 
   <td>Oracle JDK 6</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Android 1.5至Android 2.2.x</td> 
   <td>Oracle JDK 5</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

更具体的可以参看:[Google源码编译要求][Google]

我现在在Ubuntu 16.04下编译AOSP主线代码,因此需要安装OpenJDK 8,执行命令如下:  
`sudo apt-get install openjdk-8-jdk`  
如果你需要在Ubuntu 14.04下编译AOSP主线代码,同样需要安装OpenJDK 8,此时需要执行如下命令:

sudo apt-get update
    sudo apt-get install openjdk-8-jdk

如果你要编译的是Android 5.x到android 6.0之间的系统版本,需要采用openjdk7.但是在Ubuntu 15.04及之后的版本的在线安装库中只支持openjdk8和openjdk9的安装.因此,如果你想要安装openjdk 7需要首先设置ppa:

sudo add-apt-repository ppa:openjdk-r/ppa 
    sudo apt-get update

然后再执行安装命令:

sudo apt-get install openjdk-7-jdk

有时候,我们需要编译不同版本的android系统,就可能使用不同的jdk版本.关于jdk版本切换,可以使用如下命令:

sudo update-alternative --config java
    sudo update-alternative --config javac

*3. 其他要求*

[Google官方构建编译环境指南][Google 1]中已经说明了Ubuntu14.04,Ubuntu 12.04,Ubuntu 10.04需要添加的依赖,这里我们就不做介绍了.我原先以为,Ubuntu16.04的设置和Ubuntu14.04的依赖设置应该差不多,但是只能说too young too simple.  
下面是Ubuntu16.04中的依赖设置:

sudo apt-get install libx11-dev:i386 libreadline6-dev:i386 libgl1-mesa-dev g++-multilib 
    sudo apt-get install -y git flex bison gperf build-essential libncurses5-dev:i386 
    sudo apt-get install tofrodos python-markdown libxml2-utils xsltproc zlib1g-dev:i386 
    sudo apt-get install dpkg-dev libsdl1.2-dev libesd0-dev
    sudo apt-get install git-core gnupg flex bison gperf build-essential  
    sudo apt-get install zip curl zlib1g-dev gcc-multilib g++-multilib 
    sudo apt-get install libc6-dev-i386 
    sudo apt-get install lib32ncurses5-dev x11proto-core-dev libx11-dev 
    sudo apt-get install libgl1-mesa-dev libxml2-utils xsltproc unzip m4
    sudo apt-get install lib32z-dev ccache

(其中几个命令中参数是重复的,但不妨碍我们)

### 初始化编译环境 ###

确保上述过程完成后,接下来我们需要初始化编译环境,命令如下:

source build/envsetup.sh

执行该命令结果如下:

![700 1][]

这里写图片描述

不难发现该命令只是引入了其他执行脚本,至于这些脚本做什么,目前不在本文中细说.  
该命令执行成功后,我们会得到了一些有用的命令,比如最下面要用到的lunch命令.

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## 编译源码 ##

初始化编译环境之后,就进入源码编译阶段.这个阶段又包括两个阶段:选择编译目标和执行编译.

### 选择编译目标 ###

通过lunch指令设置编译目标,所谓的编译目标就是生成的镜像要运行在什么样的设备上.这里我们设置的编译目标是aosp\_arm64-eng,因此执行指令:

lunch aosp_arm64-eng

编译目标格式说明  
编译目标的格式:BUILD-BUILDTYPE,比如上面的aosp\_arm-eng的BUILD是aosp\_arm,BUILDTYPE是eng.

*什么是BUILD*

> BUILD指的是特定功能的组合的特定名称,即表示编译出的镜像可以运行在什么环境.其中,aosp(Android Open Source Project)代表Android开源项目;arm表示系统是运行在arm架构的处理器上,arm64则是指64位arm架构;处理器,x86则表示x86架构的处理器;此外,还有一些单词代表了特定的Nexus设备,下面是常用的设备代码和编译目标,更多参考[官方文档][Link 4]  
> |受型号|设备代码|编译目标|  
> |---|----|---|  
> |Nexus 6P|angler|aosp\_angler-userdebug|  
> |Nexus 5X|bullhead|aosp\_bullhead-userdebug|  
> |Nexus 6|shamu|aosp\_shamu-userdebug|  
> |Nexus 5|hammerhead|aosp\_hammerhead-userdebug|

提示:如果你没有Nexus设备,那么通常选择arm或者x86即可

*什么是BUILDTYPE*

> BUILD TYPE则指的是编译类型,通常有三种:  
> \-user:代表这是编译出的系统镜像是可以用来正式发布到市场的版本,其权限是被限制的(如,没有root权限,不鞥年dedug等)  
> \-userdebug:在user版本的基础上开放了root权限和debug权限.  
> \-eng:代表engineer,也就是所谓的开发工程师的版本,拥有最大的权限(root等),此外还附带了许多debug工具

了解编译目标的组成之后,我们就可以根据自己目前的情况选择了.那不知道编译目标怎么办?  
我们只需要执行不带参数的lunch指令,稍后,控制台会列出所有的编译目标,如下:

![374][]

这里写图片描述

接着我们只需要输入相应的数字即可.

来举个例子:你没有Nexus设备,只想编译完后运行看看,那么就可以选择aosp\_arm-eng.  
(我在ubuntu 16.04(64位)中编译完成后启动虚拟机时,卡在黑屏,尝试编译aosp\_arm64-eng解决.因此,这里我使用了aosp\_arm64-eng)

### 开始编译 ###

通过make指令进行代码编译,该指令通过`-j`参数来设置参与编译的线程数量,以提高编译速度.比如这里我们设置8个线程同时编译:

make -j8

需要注意的是,参与编译的线程并不是越多越好,通常是根据你机器cup的核心来确定:core\*2,即当前cpu的核心的2倍.比如,我现在的笔记本是双核四线程的,因此根据公式,最快速的编译可以make -j8.  
(通过`cat /proc/cpuinfo`查看相关cpu信息)

如果一切顺利的化,在几个小时之后,便可以编译完成.看到`### make completed successfully (01:18:45(hh:mm:ss)) ###`表示你编译成功了.

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## 运行模拟器 ##

在编译完成之后,就可以通过以下命令运行Android虚拟机了,命令如下:

source build/envsetup.sh
    lunch(选择刚才你设置的目标版本,比如这里了我选择的是2)
    emulator

如果你是在编译完后立刻运行虚拟机,由于我们之前已经执行过source及lunch命令了,因此现在你只需要执行命令就可以运行虚拟机:

emulator

不出意外,在等待一会之后,你会看到运行界面:

![700 2][]

这里写图片描述

*补充*  
既然谈到了模拟器运行,这里我们顺便介绍模拟器运行所需要四个文件:

> 1.  Linux Kernel

1.  system.img
2.  userdate.img
3.  ramdisk.img

如果你在使用lunch命令时选择的是aosp\_arm-eng,那么在执行不带参数的emualtor命令时,Linux Kernel默认使用的是`/source/prebuilds/qemu-kernel/arm/kernel-qemu`目录下的kernel-qemu文件;而android镜像文件则是默认使用`source/out/target/product/generic`目录下的system.img,userdata.img和ramdisk.img,也就是我们刚刚编译出来的镜像文件.

上面我在使用lunch命令时选择的是aosp\_arm64-eng,因此linux默认使用的`/source/prebuilds/qemu-kernel/arm64/kernel-qemu`下的kernel-qemu,而其他文件则是使用的`source/out/target/product/generic64`目录下的system.img,userdata.img和ramdisk.img.  
当然,emulator指令允许你通过参数制定使用不同的文件,具体用法可以通过`emulator --help`查看

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## 模块编译 ##

除了通过make命令编译可以整个android源码外,Google也为我们提供了相应的命令来支持单独模块的编译.

编译环境初始化(即执行`source build/envsetup.sh`)之后,我们可以得到一些有用的指令,除了上边用到的lunch,还有以下:

- 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.

其中mmm指令就是用来编译指定目录.通常来说,每个目录只包含一个模块.比如这里我们要编译Launcher2模块,执行指令:

mmm packages/apps/Launcher2/

稍等一会之后,如果提示:  
`### make completed success fully ###`  
即表示编译完成,此时在`out/target/product/gereric/system/app`就可以看到编译的Launcher2.apk文件了.

*重新打包系统镜像*  
编译好指定模块后,如果我们想要将该模块对应的apk集成到系统镜像中,需要借助`make snod`指令重新打包系统镜像,这样我们新生成的system.img中就包含了刚才编译的Launcher2模块了.重启模拟器之后生效.

*单独安装模块*  
我们在不断的修改某些模块,总不能每次编译完成后都要重新打包system.img,然后重启手机吧?有没有什么简单的方法呢?  
在编译完后,借助adb install命令直接将生成的apk文件安装到设备上即可,相比使用make snod,会节省很多事件.

*补充*  
我们简单的来介绍`out/target/product/generic/system`目录下的常用目录:  
Android系统自带的apk文件都在`out/target/product/generic/system/apk`目录下;  
一些可执行文件(比如C编译的执行),放在`out/target/product/generic/system/bin`目录下;  
动态链接库放在`out/target/product/generic/system/lib`目录下;  
硬件抽象层文件都放在`out/targer/product/generic/system/lib/hw`目录下.

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## SDK编译 ##

如果你需要自己编译SDK使用,很简单,只需要执行命令`make sdk`即可.

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## 错误集合 ##

在编译过程中,遇到的大部分错误都可以在google搜到解决方案.这里只列举几个常见的错误:  
*错误一: You are attemping to build with the incorrect version.具体错误如下:*

![700 3][]

这里写图片描述

如果你认真看了构建环境的的要求,那么这个错误是可以避免的.当然,这个问题也很容易解决:安装openjdk 8,别忘了使用sudo update-alternative命令切换jdk版本.

*错误二: Out of memory error.具体错误如下:*

![700 4][]

这里写图片描述

这个错误比较常见,尤其是在编译AOSP主线代码时,常常会因为JVM heap size太小而导致该错误.  
此时有两种解决方法:  
方法一:  
在编译命令之前,修改prebuilts/sdk/tools/jack-admin文件,找到文件中的这一行:  
`JACK_SERVER_COMMAND="java -Djava.io.tmpdir=$TMPDIR $JACK_SERVER_VM_ARGUMENTS -cp $LAUNCHER_JAR $LAUNCHER_NAME"`  
然后在该行添加-Xmx4096m,如:  
`JACK_SERVER_COMMAND="java -Djava.io.tmpdir=$TMPDIR $JACK_SERVER_VM_ARGUMENTS -Xmx4096m -cp $LAUNCHER_JAR $LAUNCHER_NAME"`  
然后再执行time make -8j

方法二:  
在控制台执行以下命令:

export JACK_SERVER_VM_ARGUMENTS="-Dfile.encoding=UTF-8 -XX:+TieredCompilation -Xmx4096m"
    out/host/linux-x86/bin/jack-admin kill-server
    out/host/linux-x86/bin/jack-admin start-server

如图:

![700 5][]

这里写图片描述

执行完该命令后,再使用make命令继续编译.某些情况下,当你执行jack-admin kill-server时可能提示你命令不存在,此时去你去out/host/linux-x86/bin/目录下会发现不存在jack-admin文件.如果我是你,我就会重新repo sync下,然后从头来过.

*错误三:使用emulator时,虚拟机停在黑屏界面,点击无任何响应.此时,可能是kerner内核问题,解决方法如下:*  
执行如下命令:

./out/host/linux-x86/bin/emulator -partition-size 1024 -kernel ./prebuilts/qemu-kernel/arm/kernel-qemu-armv7

通过使用kernel-qemu-armv7内核 解决模拟器等待黑屏问题.而-partition-size 1024 则是解决警告: system partion siez adjusted to match image file (163 MB >66 MB)

如果你一开始编译的版本是aosp\_arm-eng,使用上述命令仍然不能解决等待黑屏问题时,不妨编译aosp\_arm64-eng试试.

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## 结束吧 ##

到现在为止,你已经了解了整个android编译的流程.除此之外,我也简单的说明android源码的多仓库管理机制.下面,不妨自己动手尝试一下.

[Android Studio]: https://link.jianshu.com/?t=http://blog.csdn.net/dd864140130/article/details/51560664
[test_test.com]: https://link.jianshu.com/?t=mailto:test@test.com
[Link 1]: https://link.jianshu.com/?t=https://lug.ustc.edu.cn/wiki/mirrors/help/aosp
[Link 2]: https://link.jianshu.com/?t=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/AOSP/
[633]: /images/20220530/4421b75f08cb47d48822690ee6d13f5d.png
[700]: /images/20220530/65558ef7732548ca8709c5b2d97a4164.png
[670]: /images/20220530/aaca28fd811f4a9ebe83f45be5fce81d.png
[Link 3]: https://link.jianshu.com/?t=https://source.android.com/source/build-numbers.html#source-code-tags-and-builds
[AOSP]: https://link.jianshu.com/?t=https://android.googlesource.com/
[Google]: https://link.jianshu.com/?t=https://source.android.com/source/requirements.html
[Google 1]: https://link.jianshu.com/?t=https://source.android.com/source/initializing.html
[700 1]: /images/20220530/c945ce6a1e604258924e4e93dab6e584.png
[Link 4]: https://link.jianshu.com/?t=https://source.android.com/source/running.html
[374]: /images/20220530/a55872ef49834ecfb1d76f6185ceb2d9.png
[700 2]: /images/20220530/0dd31ae37f4b454ba419898e7c9264d7.png
[700 3]: /images/20220530/64f431ff6e48462785ce1bb00e1a7cfb.png
[700 4]: /images/20220530/74a517b261394ea9b46c595b1aac6685.png
[700 5]: /images/20220530/76fe17bba87d47fb860224a9ba196400.png