深刻淺出 - Android系統移植與平臺開發（十一）- Android系統的定製【轉】

本文轉載自：

4.3定製Android平臺系統

一般產品廠商在拿到Android源碼後會在android源碼基礎上進行定製修改，以匹配適應本身的產品，從本節開始，咱們從最原始的Android源碼系統裏一步一步定製出本身的Android系統。本節主要內容包含：根據Android源碼，添加新產品編譯項，定製系統啓動界面和文字，定製系統啓動動畫和聲音，定製系統桌面。

4.3.1 添加新產品編譯項

Android系統的源代碼是一個邏輯結構很是獨立工程，在一套Android源碼中能夠編譯出多個產品映像，在須要編譯某一個產品系統時，只要經過lunch命令選擇產品編譯項便可。本節咱們介紹如何在Android源碼中建立新產品編譯項並定製編譯出該產品系統。

在建立新產品編譯項時，要先了解下面幾個概念：

Ø 目標產品：具體指某個最終用戶買到的Android設備，如：iPhone5，樂PhoneS2，小米手機等。

Ø 產品系列：開發手機的團隊一般由同一團隊打造，在研發出一款產品後，每每要繼續在其基礎上研發出新產品，新產品每每是在老產品的硬件或軟件基礎上作一些升級，這些產品們就是一個產品系列。好比：聯想的樂Phone系列手機包含：樂PhoneS1和樂PhoneS2，他們同屬於一個系列。

Ø 目標設備：目標設備能夠理解爲手機主板，它是指手機設備硬件配置信息的集合體，每一個手機產品都有設備硬件配置，一個設備硬件配置可能被不一樣產品使用，同一手機有高配置版本和低配置版本，如樂PhoneS2有512M RAM、8G Flash容量版本和1G RAM 、16G Flash容量版本。

在Android編譯系統中，每一個編譯項編譯出一個產品系統，每一個目標產品都對應一個目標設備，一個產品系列包含多個不一樣的產品，一個目標設備可能被多個產品配置使用。

由前面描述可知，同一系列的新老產品之間能夠存在「繼承關係」，新產品是老產品的「子產品」，老產品是新產品的「父產品」，子產品能夠複用父產品的特性，還能夠重寫、擴展父產品。如：老產品不支持NFC近距離通訊技術，新產品支持NFC技術。一樣，設備主板間也存在「繼承關係」。

 

圖x-x 產品、設備與編譯項關係圖

 

如圖x-x所示，某一產品系列包含3個產品，2個目標設備，其中產品2繼承了產品1，產品2 使用了設備2，它是基於產品1所使用的設備1的升級。產品3使用了和產品2同樣的設備2，他們硬件配置同樣，可是卻不是同一產品，3個不一樣產品都對應一個產品編譯項。

在Android編譯系統中，產品編譯項相關配置文件都在device/<廠商名>/目錄下。廠商的產品列表由AndroidProducts.mk文件定義，目標產品信息由<產品名>.mk定義，目標設備信息由BoardConfig.mk和AndroidBoard.mk定義。建立新產品的編譯項就是建立上述幾個mk文件的過程。

1.      建立廠商目錄

不一樣的手機廠商對應device/下不一樣目錄，在廠商目錄下放置該廠商的產品相關信息，咱們廠商名定義爲mycompany。

$ cd ~/android/android_source

$ mkdir device/mycompany

2.      在廠商目錄下建立設備目錄

定義設備名爲myphone。

$ mkdir device/mycompany/myphone

3.      添加新產品編譯項配置文件，該配置文件在執行source build/envsetup.sh時，被加載執行

$ vim device/mycompany/myphone/vendorsetup.sh

在vendorsetup.sh文件時添加下面一條命令，用於向編譯系統添加編譯項，新添加的產品名爲：myproduct，編譯類型爲eng。

add_lunch_combo myproduct-eng

注：add_lunch_combo命令是build/envsetup.sh腳本中定義的函數，表示將一個新產品編譯項添加到lunch菜單裏。

4.      建立產品列表配置文件AndroidProducts.mk

AndroidProducts.mk文件用於定義當前廠商所擁有的全部產品列表，每一個產品都對應一個配置文件：

$ vimdevice/mycompany/myphone/AndroidProducts.mk

在產品列表配置文件中添加以下內容：

PRODUCT_MAKEFILES := \

   $(LOCAL_DIR)/full_product.mk

注：PRODUCT_MAKEFILES變量用於保存全部產品配置信息列表，$(LOCAL_DIR)表示當前目錄，full_product.mk表示某一款產品的配置文件。

5.      配置full_product.mk文件，定義產品的配置信息，添加以下內容：

include build/target/product/languages_full.mk

include build/target/product/full.mk

 

# Discard inherited values and use our owninstead.

PRODUCT_NAME := myproduct

PRODUCT_DEVICE := myphone

產品配置也能夠和Java中的類同樣被繼承，經過inclulde命令能夠將指定的文件包含進來，而後在後面能夠對裏面的內容進行重寫。通常而言不一樣的產品產品名和設備名都不同，在full_product.mk中對繼承的full.mk中的產品名和設備名進行重寫：PRODUCT_NAME爲myproduct，PRODUCT_DEVICE爲myphone。

在full_product.mk文件中繼承的languages_full.mk內容以下：

@build/target/product/languages_full.mk

PRODUCT_LOCALES := en_US fr_FR it_IT es_ES de_DEnl_NL cs_CZ pl_PL ja_JP zh_TW zh_CN ru_RU ko_KR nb_NO es_US da_DK el_GR tr_TRpt_PT pt_BR rm_CH sv_SE bg_BG ca_ES en_GB fi_FI hr_HR hu_HU in_ID iw_IL lt_LTlv_LV ro_RO sk_SK sl_SI sr_RS uk_UA vi_VN tl_PH

該配置文件裏表示的是當前產品系統裏默認支持的本地語言，由上述配置信息可知，它基本包含了Android所支持的全部語言包。

@build/target/product/full.mk

PRODUCT_PACKAGES := \

   OpenWnn \

   PinyinIME \

    VoiceDialer\

   libWnnEngDic \

   libWnnJpnDic \

   libwnndict

 

# Additional settings used in all AOSP builds

PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES := \

   keyguard.no_require_sim=true \

   ro.com.android.dateformat=MM-dd-yyyy \

   ro.com.android.dataroaming=true \

   ro.ril.hsxpa=1 \

   ro.ril.gprsclass=10

 

PRODUCT_COPY_FILES := \

   development/data/etc/apns-conf.xml:system/etc/apns-conf.xml \

   development/data/etc/vold.conf:system/etc/vold.conf

 

# Pick up some sounds - stick with the shortlist to save space

# on smaller devices.

$(call inherit-product,frameworks/base/data/sounds/OriginalAudio.mk)

 

# Get the TTS language packs

$(call inherit-product-if-exists,external/svox/pico/lang/all_pico_languages.mk)

 

# Get a list of languages. We use the small listto save space

# on smaller devices.

$(call inherit-product,build/target/product/languages_small.mk)

 

$(call inherit-product,build/target/product/generic.mk)

 

# Overrides

PRODUCT_NAME := full

PRODUCT_BRAND := generic

PRODUCT_DEVICE := generic

PRODUCT_MODEL := Full Android

繼承的full.mk文件內容比較多，咱們將主要的一些變量列出如表x-x所示。

變量名	做用	使用方式
PRODUCT_PACKAGES	系統預置的模塊列表，不只僅只是Android應用程序，還能夠包含庫，可執行程序等	直接將系統中要安裝的模塊名以空格隔開列出
PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES	系統設置的屬性值	將全部預設的屬性以空格隔開列出，屬性格式爲：key-value
PRODUCT_COPY_FILES	要拷貝的文件	將文件列表拷貝到文件系統中，文件格式爲：源文件：目標文件
PRODUCT_NAME	產品名	該產品名要和編譯項中產品名一致
PRODUCT_BRAND	產品品牌
PRODUCT_DEVICE	產品對應的設備名	該名字要和產品設備主板配置文件（BoardConfig.mk）所在目錄名一致
PRODUCT_MODEL

總結：咱們本身定義的full_product產品繼承了build/target/product/目錄下的full.mk和languages_full.mk，full.mk文件是Android系統定義的一個「通用產品」，languages_full.mk文件是所有語言包配置文件，這樣，本身的產品full_product就具備了通用產品的特色而且支持所有語言包。

6.      定義目標產品對應的設備配置文件AndroidBoard.mk和BoardConfig.mk

一樣的道理，咱們能夠繼承使用通用設備配置文件：build/target/board/generic/目錄下的AndroidBoard.mk和BoardConfig.mk文件。

Ø 建立AndroidBoard.mk和BoardConfig.mk文件

$ touch AndroidBoard.mk BoardConfig.mk

Ø 添加AndoridBoard.mk的內容以下：

@ device/mycompany/myphone/AndroidBoard.mk

include build/target/board/generic/AndroidBoard.mk

「繼承」的父AndroidBoard.mk，其內容：

@build/target/board/generic/AndroidBoard.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

 

file := $(TARGET_OUT_KEYLAYOUT)/tuttle2.kl           # Linux內核按鍵碼佈局文件

ALL_PREBUILT += $(file)

$(file) : $(LOCAL_PATH)/tuttle2.kl | $(ACP)

         $(transform-prebuilt-to-target)

 

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES := tuttle2.kcm            # Android按鍵碼映射文件

include $(BUILD_KEY_CHAR_MAP)

其實build/target/board/generic/AndroidBoard.mk文件裏只是拷貝了按鍵映射文件和默認系統屬性文件，咱們能夠將其內容直接拷貝到device/mycompany/myphone/AndroidBoard.mk中。

Ø 添加BoardConfig.mk的內容以下：

@ device/mycompany/myphone/BoardConfig.mk

includebuild/target/board/generic/BoardConfig.mk

「繼承」的父BoardConfig.mk內容：

@build/target/board/generic/BoardConfig.mk

# config.mk

#

# Product-specific compile-time definitions.

#

 

# The generic product target doesn't have anyhardware-specific pieces.

TARGET_NO_BOOTLOADER := true                  # 當前設備是否沒有Bootloader

TARGET_NO_KERNEL := true                            # 當前設備是否沒有linux內核

TARGET_CPU_ABI := armeabi                           # 當前設備支持的目標架構

HAVE_HTC_AUDIO_DRIVER := true                   # 是否使用HTC的音頻驅動

BOARD_USES_GENERIC_AUDIO := true          # 是否使用通用音頻技術

 

# no hardware camera

USE_CAMERA_STUB := true                    # 是否使用攝像頭Stub

經過BoardConfig.mk的信息可知，其實該文件就是定義了一些設備硬件相關的一些變量，這些變量用來裁剪系統的功能，決定Android系統可運行的體系構架。

7.      根據須要定義產品默認屬性和鍵值信息

Android系統的屬性服務相似於Windows的註冊表，記錄着系統的一些設置信息，咱們能夠在新產品中預約義一些屬性值來設置本身產品。在Android編譯系統中，屬性都保存在xxx.prop文件中，在build/target/board/generic/system.prop中定義了默認的屬性，咱們能夠在它基礎上進行修改。

複製屬性文件：

$ cp build/target/board/generic/system.prop  device/mycompany/myphone/

在Android系統中，底層使用Linux內核來接收來自按鍵硬件上報的鍵值信息，上層處理用戶按鍵的是Android的框架，兩者之間經過兩個鍵值佈局文件來進行鍵值的映射。

Ø Keylayout文件：按鍵佈局文件，以kl後綴命名，該文件用來定義按鍵驅動裏上報的鍵值號（數字）和Linux內核中經過event事件上報的鍵值（字符）之間的映射關係。kl文件要放在/system/usr/keylayout/目錄下或/data/usr/keylayout/目錄下。

Ø KeyCharMap文件：鍵值字符映射文件，以kcm後綴命名，它用來將Linux內核上報來的鍵值（字符）進行轉換，轉換成Android系統裏能夠識別的鍵盤碼或組合按鍵。kcm文件要放在/system/usr/keychars/目錄下或/data/usr/keychars/目錄下。

上述兩個按鍵映射文件使用按鍵驅動名做爲其文件名，若是沒有驅動名對應的佈局文件，則使用/system/usr/keylayout/qwerty.kl和/system/usr/keychars/qwerty.kcm做爲默認的按鍵映射文件。這兩個文件名都經過AndroidBoard.mk文件負責拷貝和安裝。

若是咱們要使用模擬器做爲目標設備，只須要將源碼build/target/board/generic/目錄裏的tuttole2.kl和tuttle2.kcm拷貝到AndroidBoard.mk所在的目錄中便可。

$ cp build/target/board/generic/tuttle2.kl  device/mycompany/myphone/tuttle2.kl

$ cp build/target/board/generic/tuttle2.kcm  device/mycompany/myphone/tuttle2.kcm 

若是想要自定義系統的物理按鍵與Android系統的按鍵映射關係，則須要在tuttle2.kl和tuttle2.kcm的基礎上進行修改，而後再修改AndroidBoard.mk的內容：

$ cp build/target/board/generic/tuttle2.kl  device/mycompany/myphone/<按鍵驅動名>.kl

$ cp build/target/board/generic/tuttle2.kcm  device/mycompany/myphone/<按鍵驅動名>.kcm 

修改device/mycompany/myphone/AndroidBoard.mk文件：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

 

file := $(TARGET_OUT_KEYLAYOUT)/<按鍵驅動名>.kl           # Linux內核按鍵碼佈局文件

ALL_PREBUILT += $(file)

$(file) : $(LOCAL_PATH)/<按鍵驅動名>.kl | $(ACP)

         $(transform-prebuilt-to-target)

 

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES := <按鍵驅動名>.kcm                  #  Android按鍵碼映射文件

include $(BUILD_KEY_CHAR_MAP)

注：kcm文件最終被編譯系統的key_char_map.mk編譯成xxx.kcm.bin的二進制形式，這是由於每一個Android應用程序都要加載該按鍵映射文件，爲了加快讀取速度刻意而爲之的。

建立新產品編譯項時建立的目錄與文件結構以下：

device/mycompany/                          # 廠商目錄

└── vendorsetup.sh           # 添加編譯項命令文件

└── myphone/                    # 設備名目錄

├── AndroidBoard.mk                  # 設備屬性和鍵值映射配置文件

├── AndroidProducts.mk             # 產品列表文件

├── BoardConfig.mk          # 設備硬件配置及目標架構配置文件

├── full_product.mk            # 目標產品配置文件

├── system.prop                          # 系統默認屬性配置文件

├── tuttle2.kcm                            # Android系統鍵值映射文件

├── tuttle2.kl                      # Linux內核按鍵佈局文件

確認上述目錄和文件建立沒有問題了，執行Android編譯步驟：sourcebuild/envsetup.sh，lunch選擇myproduct-eng編譯項。

若是看到以下信息，說明咱們已經添加新產品成功。

============================================

PLATFORM_VERSION_CODENAME=REL

PLATFORM_VERSION=2.3.6

TARGET_PRODUCT=myproduct

TARGET_BUILD_VARIANT=eng

TARGET_SIMULATOR=false

TARGET_BUILD_TYPE=release

TARGET_BUILD_APPS=

TARGET_ARCH=arm

HOST_ARCH=x86

HOST_OS=linux

HOST_BUILD_TYPE=release

BUILD_ID=GRK39F

============================================

8.      常見問題

Ø 問題1： lunch菜單裏沒有出現myproduct編譯項

緣由及解決方法：在執行lunch以前，要執行source build/envsetup.sh命令，確認vendorsetup.sh文件存在及其內容正確無誤。

Ø 問題2：選擇完lunch菜單裏的編譯項後，出錯：

*** No matches for product"myproduct".  Stop.

** Don't have a product spec for:'myproduct'

** Do you have the right repo manifest?

緣由及解決方法：編譯系統找不到用戶選擇的編譯項裏的myproduct產品，確認AndroidProducts.mk文件裏列出了myproduct產品的配置文件full_product.mk，而且full_product.mk文件中PRODUCT_NAME變量的值爲產品名：myproduct

Ø 問題3：選擇完lunch菜單裏的編譯項後，出錯：

*** No config file found for TARGET_DEVICEmyphone.  Stop.

** Don't have a product spec for:'myproduct'

** Do you have the right repo manifest?

緣由及解決方法：編譯系統找不到myproduct產品對應的設備myphone，確認myproduct產品的配置文件full_product.mk中PRODUCT_DEVICE變量的值爲產品名：myphone，而且在device/mycompany/目錄下建立了myphone的設備目錄，在該目錄下存在BoardConfig.mk文件。

4.3.2 定製產品的意義及定製要點

Android系統是一個徹底開源的系統，咱們能夠經過修改Linux內核代碼和Android源碼，定製具備獨特創意的產品系統，對於產品同質化很是嚴重的移動市場， Android系統的細節個性化定製也可讓用戶眼前一亮。另外，一些產品明確要求要修改或增長一些個性化，如：默認的Android系統開機界面是一個黃嘴的小企鵝，在Android系統啓動過程當中是一個ANDROID字樣的動畫效果，廠商通常都要求本身產品開機界面是廠商Logo，開機動畫是一個能動態、鮮明表現公司活力的動畫效果，咱們從本節開始介紹定製產品系統的實現技術。

在整個開機過程當中，屏幕上會出現三次內容，如圖x-x 所示：

Ø  Linux啓動時畫面，一般是個黃嘴的小企鵝

Ø  Android系統init進程啓動階段畫面，是「ANDROID」文字字樣

Ø  Android系統啓動階段動畫，是滾動的ANDROID動畫

 

圖 x-x 開機界面與Android動畫

 

定製系統開機動畫

 

【實驗背景知識】

Android的開機動畫是由Linux本地守護程序bootanimation專門控制實現的，其代碼在：frameworks/base/cmds/bootanimation/目錄下，修改Android開機動畫有兩種方式：

Ø 蒙板圖片替換：

替換frameworks/base/core/res/assets/images/目錄下的兩個圖片文件：android-logo-mask.png和android-logo-shine.png。android-logo-mask.png是鏤空濛板圖片，android-logo-shine.png是鏤空濛板後面的閃光png圖片。兩個圖片經過疊加移動來達到動畫效果。

Ø 逐幀動畫替換：

在/data/local/或/system/media/目錄建立bootanimation.zip文件，該壓縮包文件裏存放有逐幀動畫及控制腳本。

【實驗組成】

本實驗分爲兩部分：蒙板圖片替換實驗和逐幀動畫替換實驗。

【實驗內容】

分析Android系統的兩種開機動畫實現方式，製做並替換開機動畫，最終在Android模擬器中運行定製開機動畫的系統。

【實驗目的】

經過實驗，瞭解Android系統的兩種開機動畫實現方式，掌握如何定製產品的開機動畫，並在Android模擬器中，運行定製開機動畫的Android系統。

【實驗平臺】

擁有Android源碼編譯環境的Ubuntu操做系統（能夠在Windows系統中虛擬Ubuntu系統）。

【蒙板圖片替換實驗步驟】

1.       使用PhotoShop等圖像處理軟件製做一張背景爲黑色，中間鏤空的png格式的圖片，命名爲：android-logo-mask.png，如圖x-x所示。

 

圖x-x 製做鏤空動畫

2.      將android-logo-mask.png拷貝到frameworks/base/core/res/assets/images/目錄下替換Android默認的圖片，爲了防止源碼不編譯圖片資源，將圖片時間戳更新一下。

$ cp android-logo-mask.png    ~/android/android_source/frameworks/base/core/res/assets/images/

$ touch ~/android/android_source/frameworks/base/core/res/assets/images/android-logo-mask.png

3.      從新編譯Android的系統資源包framework-res.apk

$ source build/envsetup.sh

$ lunch generic-eng

$ mmm frameworks/base/core/res/

4.      生成新的system.img

$ make snod

5.      啓動Android模擬器，實驗效果如圖x-x所示。

$ ./run_emulator.sh

 

 

圖x-x 定製開機動畫效果

 

 

【逐幀動畫替換實驗步驟】

1.      在/data/local/或/system/media/目錄建立bootanimation.zip文件

若是放在/data/local目錄下，不須要編譯Android源碼，直接經過adb命令或文件管理軟件拷貝到目錄下便可，若是集成進Android系統中，則須要放在/system/media/目錄下，這時要從新編譯生成system.img映像。

bootanimation.zip文件是直接由幾個文件打包生成的，打包的格式是ZIP，打包時的壓縮方式選擇爲存儲。

 

圖x-x 壓縮文件方式

 

bootanimation.zip文件打包前的結構爲：

表x-x bootanimation.zip壓縮包文件結構

文件	說明
desc.txt	動畫屬性描述文件
part0/	第一階段動畫圖片的目錄
part1/	第二階段動畫圖片的目錄

其中part0和part1中的動畫圖片相似於電影膠片，兩張圖片之間變化較小，他們以固定的速度顯示，從而產生動畫效果，圖片的大小和圖片顯示的時間控制由desc.txt文件說明。

desc.txt文件內容爲：

480 250 15

p 1 0 part0

p 0 10 part1

desc.txt文件的格式爲：

	數據及說明
圖片屬性	320（圖片寬）	320（圖片高）	15（每秒顯示幀數）	無
第一階段動畫屬性	P（默寫標誌符）	1（循環次數爲1 ）	0（進入該階段的間隔時間）	part0（該階段圖片存放目錄）
第二階段動畫屬性	p（默寫標誌符）	0（無限循環）	10（進入該階段的間隔時間）	part1（該階段圖片存放目錄）

注：

標識符：p 是必須的。

循環次數：指該目錄中圖片循環顯示的次數，0表示本階段無限循環。

每秒顯示幀數：就是每秒顯示的圖片數量，決定每張圖片顯示的時間。

階段切換間隔時間：指的是該階段結束後間隔多長時間顯示下一階段的圖片，其單位是每張圖片顯示的時間。

對應圖片目錄：就是該階段動畫的系列圖片，以圖片文件目錄的順序顯示動畫，並且圖片的格式必需要爲PNG。

因爲逐幀動畫不太方便製作，咱們直接使用光盤中：章節實驗/第四章定製系統開機動畫/bootanimation.zip文件做爲演示。

2.      若是bootanimation.zip放到/system/media/目錄下，則從新編譯生成system.img

$ source build/envsetup.sh

$ lunch generic-eng

$ make snod

3.      啓動Android模擬器，查看動畫效果，如圖x-x和x-x所示。

$ ./run_emulator.sh

 

 

圖x-x 第一階段開機動畫

 

 

圖x-x 第二階段開機動畫

結論：經過實驗看出，當咱們使用逐幀動畫時，蒙板動畫就不播放了，這是由於Android系統只能使用一種啓動動畫方式，先判斷是否使用了逐幀動畫，若是沒有使用逐幀動畫時，才使用默認的蒙板動畫。