第一章源碼下載、編譯與調試

時間 2019-12-06

標籤第一章源碼下載編譯調試简体版

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第一章源碼下載、編譯與調試

**注意：**做爲Android開發人員，心裏多少有對源碼的嚮往，研究源碼能夠說是開發人員的榮耀，彰顯了對系統的認知度，本文適用於Ubuntu 16.04上編譯Android 6.0.*及以上版本,其餘狀況請酌情處理,自行參考官網，源碼針對系統8.0分析。python

@(源碼系列)linux

##摘要 android源碼編譯的四個流程:android

源碼下載
構建編譯環境
編譯源碼
運行

下文也將按照該流程講述.git

##1.源碼下載因爲牆的緣由，不少人採用國內的鏡像源進行下載。不過筆者經過設置hosts能夠在官方地址上下載源碼，配置項以下：shell

110.4.24.178    www.googlesource.com
110.4.24.178    android.googlesource.com
110.4.24.178    dl-ssl.google.com
110.4.24.178    gerrit.googlesource.com
110.4.24.178    www.google.com
110.4.24.178    google.com
110.4.24.178    google.com.hk
110.4.24.178    www.google.com.hk
110.4.24.178    chromium.googlesource.com

地址查詢來源，參考google代理hosts查詢，按期更新，用起來很是方便。在ubuntu下，下載代碼仍是比較簡單的，步驟分爲4步：ubuntu

1.下載repo toolapi

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

2.初始化repo下載代碼，須要註冊谷歌帳號，與本身git配置相對應，注意姓名的排序，lastName在前。bash

mkdir WORKING_DIRECTORY
cd WORKING_DIRECTORY
git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "you@example.com"

3.repo初始化，選擇須要下載的分支markdown

repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest
# 若是不填寫分支默認下載master或經過-b切換至對應的分支
repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b android-6.0.1_r1

4.同步android源碼網絡

repo sync

**提示：**這裏,來簡單的介紹下repo工具，咱們知道AOSP項目由不一樣的子項目組成，爲了方便進行管理，Google採用Git對AOSP項目進行多倉庫管理。AOSP項目當前全部的分支列表參看分支列表。

之後若是須要同步最新的遠程代碼到本地，也只須要執行該命令便可。在同步過程當中,若是由於網絡緣由中斷，使用該命令繼續同步便可。不出意外，5個小時即可以將所有源碼同步到本地。

**提示：**必定要肯定代碼徹底同步了，否則在下面編譯過程出現的錯誤會讓你痛不欲生，不肯定的童鞋能夠多用repo sync同步幾回。

因爲網絡緣由，在使用repo sync同步代碼的過程當中會屢次出錯，總不能時時刻刻刻盯着，能不能在同步失敗的狀況下，自動重試呢？固然能夠，咱們能夠寫一個簡單的shell腳本：

#!/bin/bash
#FileName source_asyn.sh
PATH=~/bin:$PATH
# 注意修改爲你要編譯的版本，固然也能夠不填
repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest
repo sync
while [$? = 1]: do
echo "=========download failed,again============"
sleep 5
repo sync
done

將該文件保存在源碼目錄下，也就是咱們的source目錄，而後執行該腳本便可，如今能夠安心的等待源碼下載完成了。

注意：因爲.repo目錄是隱藏目錄，所以在下載完成以前你是不看到啥東西的。

##2.源碼編譯 ###2.1編譯環境源碼下載完成後,就能夠構建編譯環境了。在開始以前，咱們先來看看一些編譯要求:

硬件

磁盤空間越多越好,至少在100GB以上

軟件

更具體的能夠參看：Google源碼編譯要求

我如今在Ubuntu 16.04下編譯AOSP主線代碼，所以須要安裝OpenJDK 8，執行命令以下：

sudo apt-get install openjdk-8-jdk

其它需求

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

###2.2初始化編譯首先初始化編譯環境，確保上述過程完整完成，接下來咱們須要初始化編譯環境,命令以下：

source build/envsetup.sh

不難發現該命令只是引入了其餘執行腳本，至於這些腳本作什麼，目前不在本文中細說.。該命令執行成功後，咱們會獲得了一些有用的命令，好比最下面要用到的lunch命令。

###2.3編譯源碼初始化編譯環境以後，就進入源碼編譯階段。這個階段又包括兩個階段：選擇編譯目標和執行編譯。 ####2.3.1選擇編譯目標經過lunch指令設置編譯目標，所謂的編譯目標就是生成的鏡像要運行在什麼樣的設備上。這裏咱們設置的編譯目標是aosp_arm64-eng，所以執行指令：

lunch aosp_arm64-eng

編譯目標格式說明 編譯目標的格式：BUILD-BUILDTYPE，好比上面的aosp_arm-eng的BUILD是aosp_arm，BUILDTYPE是eng。

什麼是BUILD

BUILD指的是特定功能的組合的特定名稱，即表示編譯出的鏡像能夠運行在什麼環境。其中aosp(Android Open Source Project)表明Android開源項目；arm表示系統是運行在arm架構的處理器上；arm64則是指64位arm架構；處理器x86則表示x86架構的處理器；此外，還有一些單詞表明瞭特定的Nexus設備，下面是經常使用的設備代碼和編譯目標，更多參考官方文檔。

提示:若是你沒有Nexus設備，那麼一般選擇arm或者x86便可

什麼是BUILDTYPE

BUILD TYPE則指的是編譯類型，一般有三種：

user：表明這是編譯出的系統鏡像是能夠用來正式發佈到市場的版本，其權限是被限制的(如沒有root權限，不包含dedug等)
userdebug：在user版本的基礎上開放了root權限和debug權限。
eng：表明engineer，也就是所謂的開發工程師的版本，擁有最大的權限(root等)，此外還附帶了許多debug工具

瞭解編譯目標的組成以後，咱們就能夠根據本身目前的狀況選擇了。那不知道編譯目標怎麼辦？咱們只須要執行不帶參數的lunch指令，稍後控制檯會列出全部的編譯目標，以下:

接着咱們只須要輸入相應的數字便可。來舉個例子：你沒有Nexus設備，只想編譯完後運行看看，那麼就能夠選擇aosp_arm-eng。(我在ubuntu 16.04(64位)中編譯完成後啓動虛擬機時，卡在黑屏,嘗試編譯aosp_arm64-eng解決。所以這裏我使用了aosp_arm64-eng)

####2.3.2開始編譯經過make指令進行代碼編譯，該指令經過-j參數來設置參與編譯的線程數量，以提升編譯速度。好比這裏咱們設置8個線程同時編譯：

make -j8

須要注意的是，參與編譯的線程並非越多越好，一般是根據你機器cup的核心來肯定：core*2，即當前cpu的核心的2倍。好比我如今的筆記本是雙核四線程的，所以根據公式，最快速的編譯能夠make -j8。

經過cat /proc/cpuinfo查看相關cpu信息

若是一切順利的化，在幾個小時以後，即可以編譯完成。看到

### make completed successfully (04:16:38(hh:mm:ss)) ###

表示你編譯成功了。

###2.4運行模擬器在編譯完成以後,就能夠經過如下命令運行Android虛擬機了，命令以下:

source build/envsetup.sh
lunch(選擇剛纔你設置的目標版本,好比這裏了我選擇的是2)
emulator

若是你是在編譯完後馬上運行虛擬機，因爲咱們以前已經執行過source及lunch命令了，所以如今你只須要執行命令就能夠運行虛擬機：

emulator

不出意外，在等待一會以後，你會看到運行界面：

**補充：**既然談到了模擬器運行,這裏咱們順便介紹模擬器運行所須要四個文件： Linux Kernel、system.img、userdate.img、ramdisk.img 若是你在使用 lunch命令時選擇的是aosp_arm-eng，那麼在執行不帶參數的emualtor命令時，Linux Kernel默認使用的是/source/prebuilds/qemu-kernel/arm/kernel-qemu目錄下的kernel-qemu文件；而android鏡像文件則是默認使用source/out/target/product/generic目錄下的system.img， userdata.img和ramdisk.img,也就是咱們剛剛編譯出來的鏡像文件。

上面我在使用lunch命令時選擇的是aosp_arm64-eng，所以linux默認使用的/source/prebuilds/qemu-kernel/arm64/kernel-qemu下的kernel-qemu,而其餘文件則是使用的source/out/target/product/generic64目錄下的system.img， userdata.img和ramdisk.img。

固然emulator指令容許你經過參數制定使用不一樣的文件,具體用法能夠經過emulator --help查看。

###2.5模塊編譯除了經過make命令編譯能夠整個android源碼外，Google也爲咱們提供了相應的命令來支持單獨模塊的編譯。編譯環境初始化(即執行source build/envsetup.sh)以後，咱們能夠獲得一些有用的指令，除了上邊用到的lunch，還有如下：

- 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指令就是用來編譯指定目錄。一般來講，每一個目錄只包含一個模塊。好比這裏咱們要編譯Launcher2模塊，執行指令：

mmm packages/apps/Launcher2/

稍等一會以後，若是提示：

### make completed success fully ###

即表示編譯完成,此時在out/target/product/gereric/system/app就能夠看到編譯的Launcher2.apk文件了。

從新打包系統鏡像

編譯好指定模塊後，若是咱們想要將該模塊對應的apk集成到系統鏡像中，須要藉助make snod指令從新打包系統鏡像，這樣咱們新生成的system.img中就包含了剛纔編譯的Launcher2模塊了，重啓模擬器以後生效。

單獨安裝模塊

咱們在不斷的修改某些模塊，總不能每次編譯完成後都要從新打包system.img，而後重啓手機吧？有沒有什麼簡單的方法呢？在編譯完後，藉助adb install命令直接將生成的apk文件安裝到設備上便可，相比使用make snod，會節省不少事件。

補充：咱們來介紹out/target/product/generic/system目錄下的內容：系統自帶apk文件：out/target/product/generic/system/apk目錄下; 系統可執行文件：out/target/product/generic/system/bin目錄下; 動態連接庫：out/target/product/generic/system/lib目錄下; 硬件抽象層文件：out/targer/product/generic/system/lib/hw目錄下。

###2.6錯誤合集 1. 提示：error processing archive /var/cache/apt/archives/lib32z1-dev_

在安裝依賴的時候有一個依賴不能順利安裝：

sudo apt-get install lib32z-dev ccache

這裏筆者也是安裝你們推薦的依賴安裝，若是出現任何不能安裝的依賴都會去解決一下，解決辦法爲：

sudo dpkg -i --force-overwrite <filename>
# 以下例
sudo dpkg -i --force-overwrite /var/cache/apt/archives/lib32z1-dev_1%3a1.2.8.dfsg-2ubtuntu4_amd64.deb
# 而後執行
sudo apt-get -f install

問題順利解決。

##3.源碼調試咱們已經描述了Android源碼在Ubuntu 16.0.4上下載和編譯的過程，目前咱們已經順利的編譯出android的成果文件：

下載源碼初衷咱們是爲了調試代碼，查看其中的運行機制和關鍵過程，理解其精髓。好比咱們對PMS過程不是很瞭解，如何打個斷點查看一下，亦或是根據本身思想改進一下，都是很是值得嘗試的。下面咱們來講說如何調試源碼，一樣這裏的工做平臺仍是ubuntu 16.04和Android Studio。

**參考：**源碼中developent/tools/idegen/README文檔

###3.1調試準備在源碼中，存在idegen模塊，該模塊專門用來爲idea工具生成系統源碼的project。在開始調試以前，須要確保當前已經編譯過Android源碼了，若是沒有，跳轉至第二章編譯源碼，時間大概4-5個小時。準備過程分爲以下幾個過程：

工程文件生成android.ipr，android.iml
修改android.iml文件提升as啓動速度
設置jdk和sdk，導入源碼

1.工程文件生成

檢查out/host/Linux-x86/framework/目錄下是否存在idegen.jar文件，存在則說明你已經編譯過該模塊，若是沒有編譯過則須要編譯。執行以下命令便可：

source build/envsetup.sh
mmm development/tools/idegen/

其中mmm development/tools/idegen/執行完成後會生成idegen.jar，在已經編譯過idegen模塊後，執行：

sudo ./development/tools/idegen/idegen.sh

會在源碼目錄下生成IEDA工程配置文件：android.ipr，android.iml文件，文件什麼做用呢？

android.ipr：一般是保存工程相關的設置，好比編譯器配置入口相關的libraries等
android.iml：則是主要是描述了modules，好比modules的路徑，依賴關係等

2.修改android.iml

android源碼的體量仍是很大的，若是直接使用Android Studio導入工程，須要漫長的等待時間，看代碼仍是選擇source Insight。這就要求咱們有選擇的導入模塊，選擇須要導入。在導入前修改android.iml文件，經過添加配置的方式告訴AS不導入某些模塊，好比如今我不想導入art模塊，那麼就在android.iml文件中添加：

<excludeFloder url="file://$MODULE_DIR$"/abi>

格式爲:<excludeFloder url="file://$MODULE_DIR$"/模塊名> ，這裏只保留了framworks和packages模塊，將其餘模塊所有排除了，所以在android.iml中添加了如下配置：

<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/.repo" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/abi" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/art" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/bionic" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/bootable" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/build" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/cts" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/dalvik" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/developers" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/development" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/device" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/docs" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/external" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/hardware" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/libcore" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/libnativehelper" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/ndk" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/out" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/pdk" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/prebuilt" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/prebuilts" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/sdk" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/system" />
<excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/tools" />

3.設置jdk和sdk，導入源碼

在完成android.iml文件的修改後，將源碼工程導入至AS，以下圖所示：

圖3.1 源碼工程導入至AS

導入時間會比較長，要耐心等待，若是已經將所有項目導入到AS中，而又想排除一些模塊該怎麼辦呢? 此時能夠在Project Scureture的Mobules中進行排除。爲了排除android sdudio的Sdk中依賴的干擾，須要改進當前的jdk和sdk，讓代碼跳轉也在源碼的文件中，而不能在依賴於外部的sdk項目，點擊Project Structure進入到項目配置頁面：

圖3.2 設置工程的jdk

選擇新建，新建一個jdk，將其classpath標籤下的內容通通刪除，選擇Android API 25 Platform將當前新建的JDK配置給它。

圖3.3 jdk配置給Android API 25 Platform

###3.2調試源碼搞定上面以後，如今咱們來看看如何用Android Studio一步一步調試代碼。首先使用emulator命令啓動咱們的虛擬機，啓動完虛擬機後，運行的是咱們源碼編譯的最新的系統。接下來打開android studio，打開源碼工程，選擇Attache debugger to Android process選項，在彈出的Choose Process框內必須選擇Show all processes，不然看不到相關的進程，能夠看到系統的不少進程。如system_process、com.android.systemui、com.android.settings等不少進程。