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Android编译系统环境初始化过程分析

Android源代码在编译之前,要先对编译环境进行初始化,其中最主要就是指定编译的类型和目标设备的型号。Android的编译类型主要有eng、userdebug和user三种,而支持的目标设备型号则是不确定的,它们由当前的源码配置情况所决定。为了确定源码支持的所有目标设备型号,Android编译系统在初始化的过程中,需要在特定的目录中加载特定的配置文件。接下来本文就对上述的初始化过程进行详细分析。

对Android编译环境进行初始化很简单,分为两步。第一步是打开一个终端,并且将build/envsetup.sh加载到该终端中:

 

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  1. $ . ./build/envsetup.sh
  2. including device/asus/grouper/vendorsetup.sh
  3. including device/asus/tilapia/vendorsetup.sh
  4. including device/generic/armv7-a-neon/vendorsetup.sh
  5. including device/generic/armv7-a/vendorsetup.sh
  6. including device/generic/mips/vendorsetup.sh
  7. including device/generic/x86/vendorsetup.sh
  8. including device/lge/mako/vendorsetup.sh
  9. including device/samsung/maguro/vendorsetup.sh
  10. including device/samsung/manta/vendorsetup.sh
  11. including device/samsung/toroplus/vendorsetup.sh
  12. including device/samsung/toro/vendorsetup.sh
  13. including device/ti/panda/vendorsetup.sh
  14. including sdk/bash_completion/adb.bash

从命令的输出可以知道,文件build/envsetup.sh在加载的过程中,又会在device目录中寻找那些名称为vendorsetup.sh的文件,并且也将它们加载到当前终端来。另外,在sdk/bash_completion目录下的adb.bash文件也会加载到当前终端来,它是用来实现adb命令的bash completion功能的。也就是说,加载了该文件之后,我们在运行adb相关的命令的时候,通过按tab键就可以帮助我们自动完成命令的输入。关于bash completion的知识,可以参考官方文档: http://www.gnu.org/s/bash/manual/bash.html#Programmable-Completion。
第二步是执行命令lunch,如下所示:

 

 

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  1. $ lunch
  2. You're building on Linux
  3. Lunch menu... pick a combo:
  4.      1. full-eng
  5.      2. full_x86-eng
  6.      3. vbox_x86-eng
  7.      4. full_mips-eng
  8.      5. full_grouper-userdebug
  9.      6. full_tilapia-userdebug
  10.      7. mini_armv7a_neon-userdebug
  11.      8. mini_armv7a-userdebug
  12.      9. mini_mips-userdebug
  13.      10. mini_x86-userdebug
  14.      11. full_mako-userdebug
  15.      12. full_maguro-userdebug
  16.      13. full_manta-userdebug
  17.      14. full_toroplus-userdebug
  18.      15. full_toro-userdebug
  19.      16. full_panda-userdebug
  20. Which would you like? [full-eng]

我们看到lunch命令输出了一个Lunch菜单,该菜单列出了当前Android源码支持的所有设备型号及其编译类型。例如,第一项“full-eng”表示的设备“full”即为模拟器,并且编译类型为“eng”即为工程机。

 

当我们选定了一个Lunch菜单项序号(1-16)之后,按回车键,就可以完成Android编译环境的初始化过程。例如,我们选择1,可以看到以下输出:

 

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  1. Which would you like? [full-eng] 1
  2. ============================================
  3. PLATFORM_VERSION_CODENAME=REL
  4. PLATFORM_VERSION=4.2
  5. TARGET_PRODUCT=full
  6. TARGET_BUILD_VARIANT=eng
  7. TARGET_BUILD_TYPE=release
  8. TARGET_BUILD_APPS=
  9. TARGET_ARCH=arm
  10. TARGET_ARCH_VARIANT=armv7-a
  11. HOST_ARCH=x86
  12. HOST_OS=linux
  13. HOST_OS_EXTRA=Linux-3.8.0-31-generic-x86_64-with-Ubuntu-13.04-raring
  14. HOST_BUILD_TYPE=release
  15. BUILD_ID=JOP40C
  16. OUT_DIR=out
  17. ============================================

我们可以看到,lunch命令帮我们设置好了很多环境变量。通过设置这些环境变量,就配置好了Android编译环境。

 

通过图1我们就可以直观地看到Android编译环境初始化完成后,我们所获得的东西:

图1 Android编译环境初始化完成之后

总体来说,Android编译环境初始化完成之后,获得了以下三样东西:

1. 将vendor和device目录下的vendorsetup.sh文件加载到了当前终端;

2. 新增了lunch、m、mm和mmm等命令;

3. 通过执行lunch命令设置好了TARGET_PRODUCT、TARGET_BUILD_VARIANT、TARGET_BUILD_TYPE和TARGET_BUILD_APPS等环境变量。

接下来我们就主要分析build/envsetup.sh文件的加载过程以及lunch命令的执行过程。

一. 文件build/envsetup.sh的加载过程

文件build/envsetup.sh是一个bash shell脚本,从它里面定义的函数hmm可以知道,它提供了lunch、m、mm和mmm等命令供我们初始化编译环境或者编译Android源码。

函数hmm的实现如下所示:

 

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  1. function hmm() {
  2. cat <<EOF
  3. Invoke ". build/envsetup.sh" from your shell to add the following functions to your environment:
  4. - lunch:   lunch <product_name>-<build_variant>
  5. - tapas:   tapas [<App1> <App2> ...] [arm|x86|mips] [eng|userdebug|user]
  6. - croot:   Changes directory to the top of the tree.
  7. - m:       Makes from the top of the tree.
  8. - mm:      Builds all of the modules in the current directory.
  9. - mmm:     Builds all of the modules in the supplied directories.
  10. - cgrep:   Greps on all local C/C++ files.
  11. - jgrep:   Greps on all local Java files.
  12. - resgrep: Greps on all local res/*.xml files.
  13. - godir:   Go to the directory containing a file.
  14. Look at the source to view more functions. The complete list is:
  15. EOF
  16.     T=$(gettop)
  17.     local A
  18.     A=""
  19.     for i in `cat $T/build/envsetup.sh | sed -n "/^function /s/function \([a-z_]*\).*/\1/p" | sort`; do
  20.       A="$A $i"
  21.     done
  22.     echo $A
  23. }

我们在当前终端中执行hmm命令即可以看到函数hmm的完整输出。

 

函数hmm主要完成三个工作:

1. 调用另外一个函数gettop获得Android源码的根目录T。

2. 通过cat命令显示一个Here Document,说明$T/build/envsetup.sh文件加载到当前终端后所提供的主要命令。

3. 通过sed命令解析$T/build/envsetup.sh文件,并且获得在里面定义的所有函数的名称,这些函数名称就是$T/build/envsetup.sh文件加载到当前终端后提供的所有命令。

注意,sed命令是一个强大的文本分析工具,它以行为单位为执行文本替换、删除、新增和选取等操作。函数hmm通过执行以下的sed命令来获得在$T/build/envsetup.sh文件定义的函数的名称:

 

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  1. sed -n "/^function /s/function \([a-z_]*\).*/\1/p"

它表示对所有以“function ”开头的行,如果紧接在“function ”后面的字符串仅由字母a-z和下横线(_)组成,那么就将这个字符串提取出来。这正好就对应于shell脚本里面函数的定义。

 

文件build/envsetup.sh除了定义一堆函数之外,还有一个重要的代码段,如下所示:

 

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  1. # Execute the contents of any vendorsetup.sh files we can find.
  2. for f in `/bin/ls vendor/*/vendorsetup.sh vendor/*/*/vendorsetup.sh device/*/*/vendorsetup.sh 2> /dev/null`
  3. do
  4.     echo "including $f"
  5.     . $f
  6. done
  7. unset f

这个for循环遍历vendor目录下的一级子目录和二级子目录以及device目录下的二级子目录中的vendorsetup.sh文件,并且通过source命令(.)将它们加载当前终端来。vendor和device相应子目录下的vendorsetup.sh文件的实现很简单,它们主要就是添加相应的设备型号及其编译类型支持到Lunch菜单中去。

例如,device/samsung/maguro目录下的vendorsetup.sh文件的实现如下所示:

 

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  1. add_lunch_combo full_maguro-userdebug

它调用函数add_lunch_combo添加一个名称为“full_maguro-userdebug”的菜单项到Lunch菜单去。

 

函数add_lunch_combo定义在build/envsetup.sh文件中,它的实现如下所示:

 

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  1. function add_lunch_combo()
  2. {
  3.     local new_combo=$1
  4.     local c
  5.     for c in ${LUNCH_MENU_CHOICES[@]} ; do
  6.         if [ "$new_combo" = "$c" ] ; then
  7.             return
  8.         fi
  9.     done
  10.     LUNCH_MENU_CHOICES=(${LUNCH_MENU_CHOICES[@]} $new_combo)
  11. }

传递给函数add_lunch_combo的参数保存在位置参数$1中,接着又保存在一个本地变量new_combo中,用来表示一个要即将要添加的Lunch菜单项。函数首先是在数组LUNCH_MENU_CHOICES中检查要添加的菜单项是否已经存在。只有在不存在的情况下,才会将它添加到数组LUNCH_MENU_CHOICES中去。注意,${LUNCH_MENU_CHOICES[@]}表示数组LUNCH_MENU_CHOICES的所有元素。

 

数组LUNCH_MENU_CHOICES是定义在文件build/envsetup.sh的一个全局变量,当文件build/envsetup.sh被加载的时候,这个数组会被初始化为化full-eng、full_x86-eng、vbox_x86-eng和full_mips-eng,如下所示:

 

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  1. # add the default one here
  2. add_lunch_combo full-eng
  3. add_lunch_combo full_x86-eng
  4. add_lunch_combo vbox_x86-eng
  5. add_lunch_combo full_mips-eng

这样当文件build/envsetup.sh加载完成之后,数组LUNCH_MENU_CHOICES就包含了当前源码支持的所有设备型号及其编译类型,于是当接下来我们执行lunch命令的时候,就可以通过数组LUNCH_MENU_CHOICES看到一个完整的Lunch藤蔓。

 

二. lunch命令的执行过程

lunch命令实际上是定义在文件build/envsetup.sh的一个函数,它的实现如下所示:

 

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  1. function lunch()
  2. {
  3.     local answer
  4.     if [ "$1" ] ; then
  5.         answer=$1
  6.     else
  7.         print_lunch_menu
  8.         echo -n "Which would you like? [full-eng] "
  9.         read answer
  10.     fi
  11.     local selection=
  12.     if [ -z "$answer" ]
  13.     then
  14.         selection=full-eng
  15.     elif (echo -n $answer | grep -q -e "^[0-9][0-9]*$")
  16.     then
  17.         if [ $answer -le ${#LUNCH_MENU_CHOICES[@]} ]
  18.         then
  19.             selection=${LUNCH_MENU_CHOICES[$(($answer-1))]}
  20.         fi
  21.     elif (echo -n $answer | grep -q -e "^[^\-][^\-]*-[^\-][^\-]*$")
  22.     then
  23.         selection=$answer
  24.     fi
  25.     if [ -z "$selection" ]
  26.     then
  27.         echo
  28.         echo "Invalid lunch combo: $answer"
  29.         return 1
  30.     fi
  31.     export TARGET_BUILD_APPS=
  32.     local product=$(echo -n $selection | sed -e "s/-.*$//")
  33.     check_product $product
  34.     if [ $? -ne 0 ]
  35.     then
  36.         echo
  37.         echo "** Don't have a product spec for: '$product'"
  38.         echo "** Do you have the right repo manifest?"
  39.         product=
  40.     fi
  41.     local variant=$(echo -n $selection | sed -e "s/^[^\-]*-//")
  42.     check_variant $variant
  43.     if [ $? -ne 0 ]
  44.     then
  45.         echo
  46.         echo "** Invalid variant: '$variant'"
  47.         echo "** Must be one of ${VARIANT_CHOICES[@]}"
  48.         variant=
  49.     fi
  50.     if [ -z "$product" -o -z "$variant" ]
  51.     then
  52.         echo
  53.         return 1
  54.     fi
  55.     export TARGET_PRODUCT=$product
  56.     export TARGET_BUILD_VARIANT=$variant
  57.     export TARGET_BUILD_TYPE=release
  58.     echo
  59.     set_stuff_for_environment
  60.     printconfig
  61. }

函数lunch的执行逻辑如下所示:

1. 检查是否带有参数,即位置参数$1是否等于空。如果不等于空的话,就表明带有参数,并且该参数是用来指定要编译的设备型号及其编译类型的。如果等于空的话,那么就调用另外一个函数print_lunch_menu来显示Lunch菜单项,并且通过调用read函数来等待用户输入。无论通过何种方式,最终变量answer的值就保存了用户所指定的备型号及其编译类型。

2. 对变量answer的值的合法性进行检查。如果等于空的话,就将它设置为默认值“full-eng”。如果不等于空的话,就分为三种情况考虑。第一种情况是值为数字,那么就需要确保该数字的大小不能超过Lunch菜单项的个数。在这种情况下,会将输入的数字索引到数组LUNCH_MENU_CHOICES中去,以便获得一个用来表示设备型号及其编译类型的文本。第二种情况是非数字文本,那么就需要确保该文本符合<product>-<variant>的形式,其中<product>表示设备型号,而<variant>表示编译类型 。第三种情况是除了前面两种情况之外的所有情况,这是非法的。经过合法性检查后,变量selection代表了用户所指定的备型号及其编译类型,如果它的值是非法的,即它的值等于空,那么函数lunch就不往下执行了。

3. 接下来是解析变量selection的值,也就是通过sed命令将它的<product>和<variant>值提取出来,并且分别保存在变量product和variant中。提取出来的product和variant值有可能是不合法的,因此需要进一步通过调用函数check_product和check_variant来检查。一旦检查失败,也就是函数check_product和check_variant的返回值$?等于非0,那么函数lunch就不往下执行了。

4. 通过以上合法性检查之后,就将变量product和variant的值保存在环境变量TARGET_PRODUCT和TARGET_BUILD_VARIANT中。此外,另外一个环境变量TARGET_BUILD_TYPE的值会被设置为"release",表示此次编译是一个release版本的编译。另外,前面还有一个环境变量TARGET_BUILD_APPS,它的值被函数lunch设置为空,用来表示此次编译是对整个系统进行编译。如果环境变量TARGET_BUILD_APPS的值不等于空,那么就表示此次编译是只对某些APP模块进行编译,而这些APP模块就是由环境变量TARGET_BUILD_APPS来指定的。

5. 调用函数set_stuff_for_environment来配置环境,例如设置Java SDK路径和交叉编译工具路径等。

6. 调用函数printfconfig来显示已经配置好的编译环境参数。

在上述执行过程中,函数check_product、check_variant和printconfig是比较关键的,因此接下来我们就继续分析它们的实现。

函数check_product定义在文件build/envsetup.sh中,它的实现如下所示:

 

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  1. # check to see if the supplied product is one we can build
  2. function check_product()
  3. {
  4.     T=$(gettop)
  5.     if [ ! "$T" ]; then
  6.         echo "Couldn't locate the top of the tree.  Try setting TOP." >&2
  7.         return
  8.     fi
  9.     CALLED_FROM_SETUP=true BUILD_SYSTEM=build/core \
  10.         TARGET_PRODUCT=$1 \
  11.         TARGET_BUILD_VARIANT= \
  12.         TARGET_BUILD_TYPE= \
  13.         TARGET_BUILD_APPS= \
  14.         get_build_var TARGET_DEVICE > /dev/null
  15.     # hide successful answers, but allow the errors to show
  16. }

函数gettop用来返回Android源代码工程的根目录。函数check_product需要在Android源代码工程根目录或者子目录下调用。否则的话,函数check_product就出错返回。

 

接下来函数check_product设置几个环境变量,其中最重要的是前面三个CALLED_FROM_SETUP、BUILD_SYSTEM和TARGET_PRODUCT。环境变量CALLED_FROM_SETUP的值等于true表示接下来执行的make命令是用来初始化Android编译环境的。环境变量BUILD_SYSTEM用来指定Android编译系统的核心目录,它的值被设置为build/core。环境变量TARGET_PRODUCT用来表示要检查的产品名称(也就是我们前面说的设备型号),它的值被设置为$1,即函数check_product的调用参数。

最后函数check_product调用函数get_build_var来检查由环境变量TARGET_PRODUCT指定的产品名称是否合法,注意,它的调用参数为TARGET_DEVICE。

函数get_build_var定义在文件build/envsetup.sh中,它的实现如下所示:

 

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  1. # Get the exact value of a build variable.
  2. function get_build_var()
  3. {
  4.     T=$(gettop)
  5.     if [ ! "$T" ]; then
  6.         echo "Couldn't locate the top of the tree.  Try setting TOP." >&2
  7.         return
  8.     fi
  9.     CALLED_FROM_SETUP=true BUILD_SYSTEM=build/core \
  10.       make --no-print-directory -C "$T" -f build/core/config.mk dumpvar-$1
  11. }

这里就可以看到,函数get_build_var实际上就是通过make命令在Android源代码工程根目录中执行build/core/config.mk文件,并且将make目标设置为dumpvar-$1,也就是dumpvar-TARGET_DEVICE。

 

文件build/core/config.mk的内容比较多,这里我们只关注与产品名称合法性检查相关的逻辑,这些逻辑也基本上涵盖了Android编译系统初始化的逻辑,如下所示:

 

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  1. ......
  2. # ---------------------------------------------------------------
  3. # Define most of the global variables.  These are the ones that
  4. # are specific to the user's build configuration.
  5. include $(BUILD_SYSTEM)/envsetup.mk
  6. # Boards may be defined under $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)
  7. # or under vendor/*/$(TARGET_DEVICE).  Search in both places, but
  8. # make sure only one exists.
  9. # Real boards should always be associated with an OEM vendor.
  10. board_config_mk := \
  11.     $(strip $(wildcard \
  12.         $(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
  13.         device/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
  14.         vendor/*/$(TARGET_DEVICE)/BoardConfig.mk \
  15.     ))
  16. ifeq ($(board_config_mk),)
  17.   $(error No config file found for TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE))
  18. endif
  19. ifneq ($(words $(board_config_mk)),1)
  20.   $(error Multiple board config files for TARGET_DEVICE $(TARGET_DEVICE): $(board_config_mk))
  21. endif
  22. include $(board_config_mk)
  23. ......
  24. include $(BUILD_SYSTEM)/dumpvar.mk

上述代码主要就是将envsetup.mk、BoardConfig,mk和dumpvar.mk三个Makefile片段文件加载进来。其中,envsetup.mk文件位于$(BUILD_SYSTEM)目录中,也就是build/core目录中,BoardConfig.mk文件的位置主要就是由环境变量TARGET_DEVICE来确定,它是用来描述目标产品的硬件模块信息的,例如CPU体系结构。环境变量TARGET_DEVICE用来描述目标设备,它的值是在envsetup.mk文件加载的过程中确定的。一旦目标设备确定后,就可以在$(SRC_TARGET_DIR)/board/$(TARGET_DEVICE)、device/*/$(TARGET_DEVICE)和vendor/*/$(TARGET_DEVICE)目录中找到对应的BoradConfig.mk文件。注意,变量SRC_TARGET_DIR的值等于build/target。最后,dumpvar.mk文件也是位于build/core目录中,它用来打印已经配置好的编译环境信息。

 

接下来我们就通过进入到build/core/envsetup.mk文件来分析变量TARGET_DEVICE的值是如何确定的:

 

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  1. # Read the product specs so we an get TARGET_DEVICE and other
  2. # variables that we need in order to locate the output files.
  3. include $(BUILD_SYSTEM)/product_config.mk

它通过加载另外一个文件build/core/product_config.mk文件来确定变量TARGET_DEVICE以及其它与目标产品相关的变量的值。

 

文件build/core/product_config.mk的内容很多,这里我们只关注变量TARGET_DEVICE设置相关的逻辑,如下所示:

 

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  1. ......
  2. ifneq ($(strip $(TARGET_BUILD_APPS)),)
  3. # An unbundled app build needs only the core product makefiles.
  4. all_product_configs := $(call get-product-makefiles,\
  5.     $(SRC_TARGET_DIR)/product/AndroidProducts.mk)
  6. else
  7. # Read in all of the product definitions specified by the AndroidProducts.mk
  8. # files in the tree.
  9. all_product_configs := $(get-all-product-makefiles)
  10. endif
  11. # all_product_configs consists items like:
  12. # <product_name>:<path_to_the_product_makefile>
  13. # or just <path_to_the_product_makefile> in case the product name is the
  14. # same as the base filename of the product config makefile.
  15. current_product_makefile :=
  16. all_product_makefiles :=
  17. $(foreach f, $(all_product_configs),\
  18.     $(eval _cpm_words := $(subst :,$(space),$(f)))\
  19.     $(eval _cpm_word1 := $(word 1,$(_cpm_words)))\
  20.     $(eval _cpm_word2 := $(word 2,$(_cpm_words)))\
  21.     $(if $(_cpm_word2),\
  22.         $(eval all_product_makefiles += $(_cpm_word2))\
  23.         $(if $(filter $(TARGET_PRODUCT),$(_cpm_word1)),\
  24.             $(eval current_product_makefile += $(_cpm_word2)),),\
  25.         $(eval all_product_makefiles += $(f))\
  26.         $(if $(filter $(TARGET_PRODUCT),$(basename $(notdir $(f)))),\
  27.             $(eval current_product_makefile += $(f)),)))
  28. _cpm_words :=
  29. _cpm_word1 :=
  30. _cpm_word2 :=
  31. current_product_makefile := $(strip $(current_product_makefile))
  32. all_product_makefiles := $(strip $(all_product_makefiles))
  33. ifneq (,$(filter product-graph dump-products, $(MAKECMDGOALS)))
  34. # Import all product makefiles.
  35. $(call import-products, $(all_product_makefiles))
  36. else
  37. # Import just the current product.
  38. ifndef current_product_makefile
  39. $(error Cannot locate config makefile for product "$(TARGET_PRODUCT)")
  40. endif
  41. ifneq (1,$(words $(current_product_makefile)))
  42. $(error Product "$(TARGET_PRODUCT)" ambiguous: matches $(current_product_makefile))
  43. endif
  44. $(call import-products, $(current_product_makefile))
  45. endif  # Import all or just the current product makefile
  46. ......
  47. # Convert a short name like "sooner" into the path to the product
  48. # file defining that product.
  49. #
  50. INTERNAL_PRODUCT := $(call resolve-short-product-name, $(TARGET_PRODUCT))
  51. ifneq ($(current_product_makefile),$(INTERNAL_PRODUCT))
  52. $(error PRODUCT_NAME inconsistent in $(current_product_makefile) and $(INTERNAL_PRODUCT))
  53. endif
  54. current_product_makefile :=
  55. all_product_makefiles :=
  56. all_product_configs :=
  57. # Find the device that this product maps to.
  58. TARGET_DEVICE := $(PRODUCTS.$(INTERNAL_PRODUCT).PRODUCT_DEVICE)
  59. ......

上述代码的执行逻辑如下所示:

 

1. 检查环境变量TARGET_BUILD_APPS的值是否等于空。如果不等于空,那么就说明此次编译不是针对整个系统,因此只要将核心的产品相关的Makefile文件加载进来就行了,否则的话,就要将所有与产品相关的Makefile文件加载进来的。核心产品Makefile文件在$(SRC_TARGET_DIR)/product/AndroidProducts.mk文件中指定,也就是在build/target/product/AndroidProducts.mk文件,通过调用函数get-product-makefiles可以获得。所有与产品相关的Makefile文件可以通过另外一个函数get-all-product-makefiles获得。无论如何,最终获得的产品Makefie文件列表保存在变量all_product_configs中。

2. 遍历变量all_product_configs所描述的产品Makefile列表,并且在这些Makefile文件中,找到名称与环境变量TARGET_PRODUCT的值相同的文件,保存在另外一个变量current_product_makefile中,作为需要为当前指定的产品所加载的Makefile文件列表。在这个过程当中,上一步找到的所有的产品Makefile文件也会保存在变量all_product_makefiles中。注意,环境变量TARGET_PRODUCT的值是在我们执行lunch命令的时候设置并且传递进来的。

3.  如果指定的make目标等于product-graph或者dump-products,那么就将所有的产品相关的Makefile文件加载进来,否则的话,只加载与目标产品相关的Makefile文件。从前面的分析可以知道,此时的make目标为dumpvar-TARGET_DEVICE,因此接下来只会加载与目标产品,即$(TARGET_PRODUCT),相关的Makefile文件,这是通过调用另外一个函数import-products实现的。

4. 调用函数resolve-short-product-name解析环境变量TARGET_PRODUCT的值,将它变成一个Makefile文件路径。并且保存在变量INTERNAL_PRODUCT中。这里要求变量INTERNAL_PRODUCT和current_product_makefile的值相等,否则的话,就说明用户指定了一个非法的产品名称。

5. 找到一个名称为PRODUCTS.$(INTERNAL_PRODUCT).PRODUCT_DEVICE的变量,并且将它的值保存另外一个变量TARGET_DEVICE中。变量PRODUCTS.$(INTERNAL_PRODUCT).PRODUCT_DEVICE是在加载产品Makefile文件的过程中定义的,用来描述当前指定的产品的名称。

上述过程主要涉及到了get-all-product-makefiles、import-products和resolve-short-product-name三个关键函数,理解它们的执行过程对理解Android编译系统的初始化过程很有帮助,接下来我们分别分析它们的实现。

函数get-all-product-makefiles定义在文件build/core/product.mk中,如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. #
  2. # Returns the sorted concatenation of all PRODUCT_MAKEFILES
  3. # variables set in all AndroidProducts.mk files.
  4. # $(call ) isn't necessary.
  5. #
  6. define get-all-product-makefiles
  7. $(call get-product-makefiles,$(_find-android-products-files))
  8. endef

它首先是调用函数_find-android-products-files来找到Android源代码目录中定义的所有AndroidProducts.mk文件,然后再调用函数get-product-makefiles获得在这里AndroidProducts.mk文件里面定义的产品Makefile文件。

 

函数_find-android-products-files也是定义在文件build/core/product.mk中,如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. #
  2. # Returns the list of all AndroidProducts.mk files.
  3. # $(call ) isn't necessary.
  4. #
  5. define _find-android-products-files
  6. $(shell test -d device && find device -maxdepth 6 -name AndroidProducts.mk) \
  7.   $(shell test -d vendor && find vendor -maxdepth 6 -name AndroidProducts.mk) \
  8.   $(SRC_TARGET_DIR)/product/AndroidProducts.mk
  9. endef

从这里就可以看出,Android源代码目录中定义的所有AndroidProducts.mk文件位于device、vendor或者build/target/product目录或者相应的子目录(最深是6层)中。

 

函数get-product-makefiles也是定义在文件build/core/product.mk中,如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. #
  2. # Returns the sorted concatenation of PRODUCT_MAKEFILES
  3. # variables set in the given AndroidProducts.mk files.
  4. # $(1): the list of AndroidProducts.mk files.
  5. #
  6. define get-product-makefiles
  7. $(sort \
  8.   $(foreach f,$(1), \
  9.     $(eval PRODUCT_MAKEFILES :=) \
  10.     $(eval LOCAL_DIR := $(patsubst %/,%,$(dir $(f)))) \
  11.     $(eval include $(f)) \
  12.     $(PRODUCT_MAKEFILES) \
  13.    ) \
  14.   $(eval PRODUCT_MAKEFILES :=) \
  15.   $(eval LOCAL_DIR :=) \
  16.  )
  17. endef

这个函数实际上就是遍历参数$1所描述的AndroidProucts.mk文件列表,并且将定义在这些AndroidProucts.mk文件中的变量PRODUCT_MAKEFILES的值提取出来,形成一个列表返回给调用者。

 

例如,在build/target/product/AndroidProducts.mk文件中,变量PRODUCT_MAKEFILES的值如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. # Unbundled apps will be built with the most generic product config.
  2. ifneq ($(TARGET_BUILD_APPS),)
  3. PRODUCT_MAKEFILES := \
  4.     $(LOCAL_DIR)/full.mk \
  5.     $(LOCAL_DIR)/full_x86.mk \
  6.     $(LOCAL_DIR)/full_mips.mk
  7. else
  8. PRODUCT_MAKEFILES := \
  9.     $(LOCAL_DIR)/core.mk \
  10.     $(LOCAL_DIR)/generic.mk \
  11.     $(LOCAL_DIR)/generic_x86.mk \
  12.     $(LOCAL_DIR)/generic_mips.mk \
  13.     $(LOCAL_DIR)/full.mk \
  14.     $(LOCAL_DIR)/full_x86.mk \
  15.     $(LOCAL_DIR)/full_mips.mk \
  16.     $(LOCAL_DIR)/vbox_x86.mk \
  17.     $(LOCAL_DIR)/sdk.mk \
  18.     $(LOCAL_DIR)/sdk_x86.mk \
  19.     $(LOCAL_DIR)/sdk_mips.mk \
  20.     $(LOCAL_DIR)/large_emu_hw.mk
  21. endif

这里列出的每一个文件都对应于一个产品。

 

我们再来看函数import-products的实现,它定义在文件build/core/product.mk中,如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. #
  2. # $(1): product makefile list
  3. #
  4. #TODO: check to make sure that products have all the necessary vars defined
  5. define import-products
  6. $(call import-nodes,PRODUCTS,$(1),$(_product_var_list))
  7. endef

它调用另外一个函数import-nodes来加载由参数$1所指定的产品Makefile文件,并且指定了另外两个参数PRODUCTS和$(_product_var_list)。其中,变量_product_var_list也是定义在文件build/core/product.mk中,它的值如下所示:

 

 

[plain] view plaincopy

  1. _product_var_list := \
  2.     PRODUCT_NAME \
  3.     PRODUCT_MODEL \
  4.     PRODUCT_LOCALES \
  5.     PRODUCT_AAPT_CONFIG \
  6.     PRODUCT_AAPT_PREF_CONFIG \
  7.     PRODUCT_PACKAGES \
  8.     PRODUCT_PACKAGES_DEBUG \
  9.     PRODUCT_PACKAGES_ENG \
  10.     PRODUCT_PACKAGES_TESTS \
  11.     PRODUCT_DEVICE \
  12.     PRODUCT_MANUFACTURER \
  13.     PRODUCT_BRAND \
  14.     PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES \
  15.     PRODUCT_DEFAULT_PROPERTY_OVERRIDES \
  16.     PRODUCT_CHARACTERISTICS \
  17.     PRODUCT_COPY_FILES \
  18.     PRODUCT_OTA_PUBLIC_KEYS \
  19.     PRODUCT_EXTRA_RECOVERY_KEYS \
  20.     PRODUCT_PACKAGE_OVERLAYS \
  21.     DEVICE_PACKAGE_OVERLAYS \
  22.     PRODUCT_TAGS \
  23.     PRODUCT_SDK_ADDON_NAME \
  24.     PRODUCT_SDK_ADDON_COPY_FILES \
  25.     PRODUCT_SDK_ADDON_COPY_MODULES \
  26.     PRODUCT_SDK_ADDON_DOC_MODULES \
  27.     PRODUCT_DEFAULT_WIFI_CHANNELS \
  28.     PRODUCT_DEFAULT_DEV_CERTIFICATE \
  29.     PRODUCT_RESTRICT_VENDOR_FILES \
  30.     PRODUCT_VENDOR_KERNEL_HEADERS \
  31.     PRODUCT_FACTORY_RAMDISK_MODULES \
  32.     PRODUCT_FACTORY_BUNDLE_MODULES

它描述的是在产品Makefile文件中定义在各种变量。

 

函数import-nodes定义在文件build/core/node_fns.mk中,如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. #
  2. # $(1): output list variable name, like "PRODUCTS" or "DEVICES"
  3. # $(2): list of makefiles representing nodes to import
  4. # $(3): list of node variable names
  5. #
  6. define import-nodes
  7. $(if \
  8.   $(foreach _in,$(2), \
  9.     $(eval _node_import_context := _nic.$(1).[[$(_in)]]) \
  10.     $(if $(_include_stack),$(eval $(error ASSERTION FAILED: _include_stack \
  11.                 should be empty here: $(_include_stack))),) \
  12.     $(eval _include_stack := ) \
  13.     $(call _import-nodes-inner,$(_node_import_context),$(_in),$(3)) \
  14.     $(call move-var-list,$(_node_import_context).$(_in),$(1).$(_in),$(3)) \
  15.     $(eval _node_import_context :=) \
  16.     $(eval $(1) := $($(1)) $(_in)) \
  17.     $(if $(_include_stack),$(eval $(error ASSERTION FAILED: _include_stack \
  18.                 should be empty here: $(_include_stack))),) \
  19.    ) \
  20. ,)
  21. endef

这个函数主要是做了三件事情:

 

1. 调用函数_import-nodes-inner将参数$2描述的每一个产品Makefile文件加载进来。

2. 调用函数move-var-list将定义在前面所加载的产品Makefile文件里面的由参数$3指定的变量的值分别拷贝到另外一组独立的变量中。

3. 将参数$2描述的每一个产品Makefile文件路径以空格分隔保存在参数$1所描述的变量中,也就是保存在变量PRODUCTS中。

上述第二件事情需要进一步解释一下。由于当前加载的每一个文件都会定义相同的变量,为了区分这些变量,我们需要在这些变量前面加一些前缀。例如,假设加载了build/target/product/full.mk这个产品Makefile文件,它里面定义了以下几个变量:

 

[plain] view plaincopy

  1. # Overrides
  2. PRODUCT_NAME := full
  3. PRODUCT_DEVICE := generic
  4. PRODUCT_BRAND := Android
  5. PRODUCT_MODEL := Full Android on Emulator

当调用了函数move-var-list对它进行解析后,就会得到以下的新变量:

 

 

[plain] view plaincopy

  1. PRODUCTS.build/target/product/full.mk.PRODUCT_NAME := full
  2. PRODUCTS.build/target/product/full.mk.PRODUCT_DEVICE := generic
  3. PRODUCTS.build/target/product/full.mk.PRODUCT_BRAND := Android
  4. PRODUCTS.build/target/product/full.mk.PRODUCT_MODEL := Full Android on Emulator

正是由于调用了函数move-var-list,我们在build/core/product_config.mk文件中可以通过PRODUCTS.$(INTERNAL_PRODUCT).PRODUCT_DEVICE来设置变量TARGET_DEVICE的值。

 

回到build/core/config.mk文件中,接下来我们再看BoardConfig.mk文件的加载过程。前面提到,当前要加载的BoardConfig.mk文件由变量TARGET_DEVICE来确定。例如,假设我们在运行lunch命令时,输入的文本为full-eng,那么build/target/product/full.mk就会被加载,并且我们得到TARGET_DEVICE的值就为generic,接下来加载的BoradConfig.mk文件就会在build/target/board/generic目录中找到。

BoardConfig.mk文件定义的信息可以参考build/target/board/generic/BoardConfig.mk文件的内容,如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. # config.mk
  2. #
  3. # Product-specific compile-time definitions.
  4. #
  5. # The generic product target doesn't have any hardware-specific pieces.
  6. TARGET_NO_BOOTLOADER := true
  7. TARGET_NO_KERNEL := true
  8. TARGET_ARCH := arm
  9. # Note: we build the platform images for ARMv7-A _without_ NEON.
  10. #
  11. # Technically, the emulator supports ARMv7-A _and_ NEON instructions, but
  12. # emulated NEON code paths typically ends up 2x slower than the normal C code
  13. # it is supposed to replace (unlike on real devices where it is 2x to 3x
  14. # faster).
  15. #
  16. # What this means is that the platform image will not use NEON code paths
  17. # that are slower to emulate. On the other hand, it is possible to emulate
  18. # application code generated with the NDK that uses NEON in the emulator.
  19. #
  20. TARGET_ARCH_VARIANT := armv7-a
  21. TARGET_CPU_ABI := armeabi-v7a
  22. TARGET_CPU_ABI2 := armeabi
  23. ARCH_ARM_HAVE_TLS_REGISTER := true
  24. HAVE_HTC_AUDIO_DRIVER := true
  25. BOARD_USES_GENERIC_AUDIO := true
  26. # no hardware camera
  27. USE_CAMERA_STUB := true
  28. # Enable dex-preoptimization to speed up the first boot sequence
  29. # of an SDK AVD. Note that this operation only works on Linux for now
  30. ifeq ($(HOST_OS),linux)
  31.   ifeq ($(WITH_DEXPREOPT),)
  32.     WITH_DEXPREOPT := true
  33.   endif
  34. endif
  35. # Build OpenGLES emulation guest and host libraries
  36. BUILD_EMULATOR_OPENGL := true
  37. # Build and enable the OpenGL ES View renderer. When running on the emulator,
  38. # the GLES renderer disables itself if host GL acceleration isn't available.
  39. USE_OPENGL_RENDERER := true

它描述了产品的Boot Loader、Kernel、CPU体系结构、CPU ABI和Opengl加速等信息。

 

再回到build/core/config.mk文件中,它最后加载build/core/dumpvar.mk文件。加载build/core/dumpvar.mk文件是为了生成make目标,以便可以对这些目标进行操作。例如,在我们这个情景中,我们要执行的make目标是dumpvar-TARGET_DEVICE,因此在加载build/core/dumpvar.mk文件的过程中,就会生成dumpvar-TARGET_DEVICE目标。

文件build/core/dumpvar.mk的内容也比较多,这里我们只关注生成make目标相关的逻辑:

 

[plain] view plaincopy

  1. ......
  2. # The "dumpvar" stuff lets you say something like
  3. #
  4. #     CALLED_FROM_SETUP=true \
  5. #       make -f config/envsetup.make dumpvar-TARGET_OUT
  6. # or
  7. #     CALLED_FROM_SETUP=true \
  8. #       make -f config/envsetup.make dumpvar-abs-HOST_OUT_EXECUTABLES
  9. #
  10. # The plain (non-abs) version just dumps the value of the named variable.
  11. # The "abs" version will treat the variable as a path, and dumps an
  12. # absolute path to it.
  13. #
  14. dumpvar_goals := \
  15.     $(strip $(patsubst dumpvar-%,%,$(filter dumpvar-%,$(MAKECMDGOALS))))
  16. ifdef dumpvar_goals
  17.   ifneq ($(words $(dumpvar_goals)),1)
  18.     $(error Only one "dumpvar-" goal allowed. Saw "$(MAKECMDGOALS)")
  19.   endif
  20.   # If the goal is of the form "dumpvar-abs-VARNAME", then
  21.   # treat VARNAME as a path and return the absolute path to it.
  22.   absolute_dumpvar := $(strip $(filter abs-%,$(dumpvar_goals)))
  23.   ifdef absolute_dumpvar
  24.     dumpvar_goals := $(patsubst abs-%,%,$(dumpvar_goals))
  25.     ifneq ($(filter /%,$($(dumpvar_goals))),)
  26.       DUMPVAR_VALUE := $($(dumpvar_goals))
  27.     else
  28.       DUMPVAR_VALUE := $(PWD)/$($(dumpvar_goals))
  29.     endif
  30.     dumpvar_target := dumpvar-abs-$(dumpvar_goals)
  31.   else
  32.     DUMPVAR_VALUE := $($(dumpvar_goals))
  33.     dumpvar_target := dumpvar-$(dumpvar_goals)
  34.   endif
  35. .PHONY: $(dumpvar_target)
  36. $(dumpvar_target):
  37.     @echo $(DUMPVAR_VALUE)
  38. endif # dumpvar_goals
  39. ......

我们在执行make命令时,指定的目示会经由MAKECMDGOALS变量传递到Makefile中,因此通过变量MAKECMDGOALS可以获得make目标。

 

上述代码的逻辑很简单,例如,在我们这个情景中,指定的make目标为dumpvar-TARGET_DEVICE,那么就会得到变量DUMPVAR_VALUE的值为$(TARGET_DEVICE)。TARGET_DEVICE的值在前面已经被设置为“generic”,因此变量DUMPVAR_VALUE的值就等于“generic”。此外,变量dumpvar_target的被设置为“dumpvar-TARGET_DEVICE”。最后我们就可以得到以下的make规则:

[plain] view plaincopy

  1. .PHONY dumpvar-TARGET_DEVICE
  2. dumpvar-TARGET_DEVICE:
  3.     @echo generic

至此,在build/envsetup.sh文件中定义的函数check_product就分析完成了。看完了之后,小伙伴们可能会问,前面不是说这个函数是用来检查用户输入的产品名称是否合法的吗?但是这里没看出哪一段代码给出了true或者false的答案啊。实际上,在前面分析的build/core/config.mk和build/core/product_config.mk等文件的加载过程中,如果发现输入的产品名称是非法的,也就是找不到相应的产品Makefile文件,那么就会通过调用error函数来产生一个错误,这时候函数check_product的返回值$?就会等于非0值。

 

接下来我们还要继续分析在build/envsetup.sh文件中定义的函数check_variant的实现,如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. VARIANT_CHOICES=(user userdebug eng)
  2. # check to see if the supplied variant is valid
  3. function check_variant()
  4. {
  5.     for v in ${VARIANT_CHOICES[@]}
  6.     do
  7.         if [ "$v" = "$1" ]
  8.         then
  9.             return 0
  10.         fi
  11.     done
  12.     return 1
  13. }

这个函数的实现就简单多了。合法的编译类型定义在数组VARIANT_CHOICES中,并且它只有三个值user、userdebug和eng。其中,user表示发布版本,userdebug表示带调试信息的发布版本,而eng表标工程机版本。

 

最后,我们再来分析在build/envsetup.sh文件中定义的函数printconfig的实现,如下所示:

 

[plain] view plaincopy

  1. function printconfig()
  2. {
  3.     T=$(gettop)
  4.     if [ ! "$T" ]; then
  5.         echo "Couldn't locate the top of the tree.  Try setting TOP." >&2
  6.         return
  7.     fi
  8.     get_build_var report_config
  9. }

对比我们前面对函数check_product的分析,就会发现函数printconfig的实现与这很相似,都是通过调用get_build_var来获得相关的信息,但是这里传递给函数get_build_var的参数为report_config。

 

我们跳过前面build/core/config.mk和build/core/envsetup.mk等文件对目标产品Makefile文件的加载,直接跳到build/core/dumpvar.mk文件来查看与report_config这个make目标相关的逻辑:

 

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  1. ......
  2. dumpvar_goals := \
  3.     $(strip $(patsubst dumpvar-%,%,$(filter dumpvar-%,$(MAKECMDGOALS))))
  4. .....
  5. ifneq ($(dumpvar_goals),report_config)
  6. PRINT_BUILD_CONFIG:=
  7. endif
  8. ......
  9. ifneq ($(PRINT_BUILD_CONFIG),)
  10. HOST_OS_EXTRA:=$(shell python -c "import platform; print(platform.platform())")
  11. $(info ============================================)
  12. $(info   PLATFORM_VERSION_CODENAME=$(PLATFORM_VERSION_CODENAME))
  13. $(info   PLATFORM_VERSION=$(PLATFORM_VERSION))
  14. $(info   TARGET_PRODUCT=$(TARGET_PRODUCT))
  15. $(info   TARGET_BUILD_VARIANT=$(TARGET_BUILD_VARIANT))
  16. $(info   TARGET_BUILD_TYPE=$(TARGET_BUILD_TYPE))
  17. $(info   TARGET_BUILD_APPS=$(TARGET_BUILD_APPS))
  18. $(info   TARGET_ARCH=$(TARGET_ARCH))
  19. $(info   TARGET_ARCH_VARIANT=$(TARGET_ARCH_VARIANT))
  20. $(info   HOST_ARCH=$(HOST_ARCH))
  21. $(info   HOST_OS=$(HOST_OS))
  22. $(info   HOST_OS_EXTRA=$(HOST_OS_EXTRA))
  23. $(info   HOST_BUILD_TYPE=$(HOST_BUILD_TYPE))
  24. $(info   BUILD_ID=$(BUILD_ID))
  25. $(info   OUT_DIR=$(OUT_DIR))
  26. $(info ============================================)
  27. endif

变量PRINT_BUILD_CONFIG定义在文件build/core/envsetup.mk中,默认值设置为true。当make目标为report-config的时候,变量PRINT_BUILD_CONFIG的值就会被设置为空。因此,接下来就会打印一系列用来描述编译环境配置的变量的值,也就是我们执行lunch命令后看到的输出。注意,这些环境配置相关的变量量都是在加载build/core/config.mk和build/core/envsetup.mk文件的过程中设置的,就类似于前面我们分析的TARGET_DEVICE变量的值的设置过程。

 

至此,我们就分析完成Android编译系统环境的初始化过程了。从分析的过程可以知道,Android编译系统环境是由build/core/config.mk、build/core/envsetup.mk、build/core/product_config.mk、AndroidProducts.mk和BoardConfig.mk等文件来完成的。这些mk文件涉及到非常多的细节,而我们这里只提供了一个大体的骨架和脉络,希望能够起到抛砖引玉的作用。


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