本節(jié)書摘來自異步社區(qū)《深入解析Android 虛擬機》一書中的第1章，第1.3節(jié)編譯Android源碼，作者 鐘世禮，更多章節(jié)內(nèi)容可以訪問云棲社區(qū)“異步社區(qū)”公眾號查看

1.3　編譯Android源碼
編譯Android源碼的方法非常簡單，只需使用Android源碼根目錄下的Makefile，執(zhí)行make命令即可輕松實現(xiàn)。因為Android L是一個Preview版本，官方并沒有公布其完整的內(nèi)核代碼。所以本節(jié)中的編譯內(nèi)容將以正式版Android 4.3進行。當然在編譯Android源碼之前，首先要確定已經(jīng)完成同步工作。進入Android源碼目錄使用make命令進行編譯，使用此命令的格式如下所示：

$: cd ~/Android4.3（這里的“Android4.3”就是我們下載源碼的保存目錄） $: make

編譯Android源碼可以得到“～/project/android/cupcake/out”目錄，筆者的截圖界面如圖1-18所示。

整個編譯過程也是非常漫長的，需要讀者耐心等待。在本節(jié)的內(nèi)容中，將詳細講解編譯Android源碼的基本過程。

1.3.1　搭建編譯環(huán)境
在編譯Android源碼之前，需要先進行環(huán)境搭建工作。在接下來的內(nèi)容中，以Ubuntu系統(tǒng)為例講解搭建編譯環(huán)境以及編譯Android源碼的方法。具體流程如下。

（1）安裝JDK，編譯Android 4.3的源碼需要JDK1.6，下載jdk-6u21-linux-i586.bin后進行安裝，對應命令如下所示：

$ cd /usr $ mkdir java $ cd java $ sudo cp jdk-6u21-linux-i586.bin所在目錄 ./ $ sudo chmod 755 jdk-6u21-linux-i586.bin $ sudo sh jdk-6u21-linux-i586.bin

（2）設置JDK環(huán)境變量，將如下環(huán)境變量添加到主文件夾目錄下的.bashrc文件中，然后用source命令使其生效，加入的環(huán)境變量代碼如下所示：

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.6.0_23 export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/bin/tools.jar:$JRE_HOME/bin export ANDROID_JAVA_HOME=$JAVA_HOME

（3）安裝需要的包，讀者可以根據(jù)編譯過程中的提示進行選擇，可能需要的包的安裝命令如下所示：

$ sudo apt-get install git-core bison zlib1g-dev flex libx11-dev gperf sudo aptitude install git-core gnupg flex bison gperf libsdl-dev libesd0-dev libwxgtk2.6-dev build-essential zip curl libncurses5-dev zlib1g-dev

1.3.2　開始編譯
當完成安裝所依賴包的工作后，就可以開始編譯Android源碼了，具體步驟如下。

（1）首先進行編譯初始化工作，在終端中執(zhí)行以下命令：

source build/envsetup.sh 或：.build/envsetup.sh

執(zhí)行后將會輸出以下內(nèi)容。

source build/envsetup.sh including device/asus/grouper/vendorsetup.sh including device/asus/tilapia/vendorsetup.sh including device/generic/armv7-a-neon/vendorsetup.sh including device/generic/armv7-a/vendorsetup.sh including device/generic/mips/vendorsetup.sh including device/generic/x86/vendorsetup.sh including device/samsung/maguro/vendorsetup.sh including device/samsung/manta/vendorsetup.sh including device/samsung/toroplus/vendorsetup.sh including device/samsung/toro/vendorsetup.sh including device/ti/panda/vendorsetup.sh including sdk/bash_completion/adb.bash

（2）然后選擇編譯目標，具體命令如下：

lunch full-eng 執(zhí)行后會輸出如下所示的提示信息：============================================ PLATFORM_VERSION_CODENAME=REL PLATFORM_VERSION=4.3 TARGET_PRODUCT=full TARGET_BUILD_VARIANT=eng TARGET_BUILD_TYPE=release TARGET_BUILD_APPS= TARGET_ARCH=arm TARGET_ARCH_VARIANT=armv7-a HOST_ARCH=x86 HOST_OS=linux HOST_OS_EXTRA=Linux-3.2.2-5-generic-x86_61-with-Ubuntu-10.01-lucid HOST_BUILD_TYPE=release BUILD_ID=JOP40C OUT_DIR=out ============================================

（3）接下來開始編譯代碼，在終端中執(zhí)行以下命令：

make -j4

其中“-j4”表示用4個線程進行編譯。整個編譯進度根據(jù)不同機器的配置而需要不同的時間。例如筆者電腦為Intel i5-2300四核2.8 Hz，4 GB內(nèi)存，經(jīng)過近4小時才編譯完成。當出現(xiàn)下面的信息時表示編譯完成：

target Java: ContactsTests (out/target/common/obj/APPS/ContactsTests_intermediates/classes) target Dex: Contacts Done! Install: out/target/product/generic/system/app/Browser.odex Install: out/target/product/generic/system/app/Browser.apk Note: Some input files use or override a deprecated API. Note: Recompile with -Xlint:deprecation for details. Copying: out/target/common/obj/APPS/Contacts_intermediates/noproguard.classes.dex target Package: Contacts (out/target/product/generic/obj/APPS/Contacts_intermediates/package.apk)'out/target/common/obj/APPS/Contacts_intermediates/classes.dex' as 'classes.dex'... Processing target/product/generic/obj/APPS/Contacts_intermediates/package.apk Done! Install: out/target/product/generic/system/app/Contacts.odex Install: out/target/product/generic/system/app/Contacts.apk build/tools/generate-notice-files.py out/target/product/generic/obj/NOTICE.txt out/target/product/generic/obj/NOTICE.html "Notices for files contained in the filesystem images in this directory:" out/target/product/generic/obj/NOTICE_FILES/src Combining NOTICE files into HTML Combining NOTICE files into text Installed file list: out/target/product/generic/installed-files.txt Target system fs image: out/target/product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_intermediates/system.img Running: mkyaffs2image -f out/target/product/generic/system out/target/product/generic/obj/PACKAGING/ systemimage_intermediates/system.img Install system fs image: out/target/product/generic/system.img DroidDoc took 5331 sec. to write docs to out/target/common/docs/doc-comment-check

1.3.3　在模擬器中運行
在模擬器中運行的步驟就比較簡單了，只需在終端中執(zhí)行下面的命令即可：

emulator

運行成功后的效果如圖1-19所示。

1.3.4　常見的錯誤分析
雖然編譯方法非常簡單，但是作為初學者來說非常容易出錯，在下面列出了其中常見的編譯錯誤類型。

（1）缺少必要的軟件。

進入到Android目錄下，使用make命令進行編譯，可能會發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)如下所示的錯誤提示。

host C: libneo_cgi <= external/clearsilver/cgi/cgi.c external/clearsilver/cgi/cgi.c:22:18: error: zlib.h: No such file or directory

上述錯誤是因為缺少zlib1g-dev，需要使用apt-get命令從軟件倉庫中安裝zlib1g-dev，具體命令如下所示：

sudo apt-get install zlib1g-dev

同理需要安裝下面的軟件，否則也會出現(xiàn)上述類似的錯誤：

sudo apt-get install flex sudo apt-get install bison sudo apt-get install gperf sudo apt-get install libsdl-dev sudo apt-get install libesd0-dev sudo apt-get install libncurses5-dev sudo apt-get install libx11-dev

（2）沒有安裝Java環(huán)境JDK。
當安裝所有上述軟件后，運行make命令再次編譯Android源碼。如果在之前忘記安裝Java環(huán)境JDK，則此時會出現(xiàn)很多Java文件無法編譯的錯誤，如果打開Android的源碼，可以在如下目錄中下發(fā)現(xiàn)有很多Java源文件。

android/dalvik/libcore/dom/src/test/java/org/w3c/domts

這充分說明在編譯Android之前必須先安裝Java環(huán)境JDK，安裝流程如下所示。

① 登錄Oracle官方網(wǎng)站，下載jdk-6u16-linux-i586.bin文件并安裝。

在Ubuntu 8.04中，“/etc/profile”文件是全局的環(huán)境變量配置文件，它適用于所有的shell。在登錄Linux系統(tǒng)時應該先啟動“/etc/profile”文件，然后再啟動用戶目錄下的“～/.bash_profile”、“～/.bash_login”或“～/.profile”文件中的其中一個，執(zhí)行的順序和上面的排序一樣。如果“～/.bash_profile”文件存在，則還會執(zhí)行“～/.bashrc”文件。在此只需要把JDK的目錄放到“/etc/profile”目錄下即可：

JAVA_HOME=/usr/local/src/jdk1.6.0_16 PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:/usr/local/src/android-sdk-linux_x86-1.1_r1/tools:~/bin

② 重新啟動計算機，輸入java –version命令，輸出下面的信息則表示配置成功：

ava version "1.6.0_16" Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_16-b01) Java HotSpot(TM) Client VM (build 13.1-b01, mixed mode, sharing)

當成功編譯Android源碼后，在終端會輸出如下提示：

Target system fs image: out/target/product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_unopt_intermediates/system.img Install system fs image: out/target/product/generic/system.img Target ram disk: out/target/product/generic/ramdisk.img Target userdata fs image: out/target/product/generic/userdata.img Installed file list: out/target/product/generic/installed-files.txt root@dfsun2009-desktop:/bin/android#

1.3.5　實踐演練——演示兩種編譯Android程序的方法
Android編譯環(huán)境本身比較復雜，并且不像普通的編譯環(huán)境那樣只有頂層目錄下才有Makefile文件，而其他的每個Component都使用統(tǒng)一標準的Android.mk文件。不過這并不是我們熟悉的Makefile，而是經(jīng)過Android自身編譯系統(tǒng)的很多處理。所以說要真正理清楚其中的聯(lián)系還比較復雜，不過這種方式的好處在于，編寫一個新的Android.mk給Android增加一個新的Component會變得比較簡單。為了使讀者更加深入地理解在Linux環(huán)境下編譯Android程序的方法，在接下來的內(nèi)容中，將分別演示兩種編譯Android程序的方法。

1．編譯Native C（本地C程序）的helloworld模塊
編譯Java程序可以直接采用Eclipse的集成環(huán)境來完成，實現(xiàn)方法非常簡單，在這里就不再重復了。接下來將主要針對C/C++進行說明，通過一個例子來講解在Android 中增加一個C程序的Hello World的方法。

（1）在“$(YOUR_ANDROID)/development”目錄下創(chuàng)建一個名為“hello”的目錄，并用“$(YOUR_ANDROID)”指向Android源代碼所在的目錄：- # mkdir $(YOUR_ANDROID)/development/hello （2）在目錄“$(YOUR_ANDROID)/development/hello/”下編寫一個名為“hello.c”的C語言文件，文件hello.c的實現(xiàn)代碼如下所示：#include <stdio.h> int main() {printf("Hello World!\n");//輸出Hello World return 0; }

（3）在目錄“$(YOUR_ANDROID)/development/hello/”下編寫Android.mk文件。這是Android Makefile的標準命名，不能更改。文件Android.mk的格式和內(nèi)容可以參考其他已有的Android.mk文件的寫法，針對helloworld程序的Android.mk文件內(nèi)容如下所示：

LOCAL_PATH:= $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_SRC_FILES:= \hello.c LOCAL_MODULE := helloworld include $(BUILD_EXECUTABLE)

上述各個內(nèi)容的具體說明如下所示。

LOCAL_SRC_FILES：用來指定源文件用。
LOCAL_MODULE：指定要編譯的模塊的名字，在下一步驟編譯時將會用到。
include $(BUILD_EXECUTABLE)：表示要編譯成一個可執(zhí)行文件，如果想編譯成動態(tài)庫則可用BUILD_SHARED_LIBRARY，這些具體用法可以在“$(YOUR_ANDROID)/build/core/config.mk”查到。
（4）回到Android源代碼頂層目錄進行編譯。

# cd $(YOUR_ANDROID) && make helloworld

在此需要注意，make helloworld中的目標名helloworld就是上面Android.mk文件中由LOCAL_MODULE指定的模塊名。最終的編譯結(jié)果如下所示：

target thumb C: helloworld <= development/hello/hello.c target Executable: helloworld (out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/ LINKED/helloworld) target Non-prelinked: helloworld (out/target/product/generic/symbols/system/bin/helloworld) target Strip: helloworld (out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/ helloworld) Install: out/target/product/generic/system/bin/helloworld

（5）如果和上述編譯結(jié)果相同，則編譯后的可執(zhí)行文件存放在如下目錄：

out/target/product/generic/system/bin/helloworld
這樣通過“adb push”將它傳送到模擬器上，再通過“adb shell”登錄到模擬器終端后就可以執(zhí)行了。

2．手工編譯C模塊
在前面講解了通過標準的Android.mk文件來編譯C模塊的具體流程，其實可以直接運用gcc命令行來編譯C程序，這樣可以更好地了解Android編譯環(huán)境的細節(jié)。具體流程如下。

（1）在Android編譯環(huán)境中，提供了“showcommands”選項來顯示編譯命令行，可以通過打開這個選項來查看一些編譯時的細節(jié)。

（2）在具體操作之前需要使用如下命令把前面中的helloworld模塊清除：

# make clean-helloworld 上面的“make clean-$(LOCAL_MODULE)”命令是Android編譯環(huán)境提供的make clean的方式。

（3）使用showcommands選項重新編譯helloworld，具體命令如下所示：

# make helloworld showcommands build/core/product_config.mk:229: WARNING: adding test OTA key target thumb C: helloworld <= development/hello/hello.c prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.3.1/bin/arm-eabi-gcc -I system/core/include -I hardware/libhardware/include -I hardware/ril/include -I dalvik/libnativehelper/include -I frameworks/base/include -I external/skia/include -I out/target/product/generic/obj/include -I bionic/libc/arch-arm/include -I bionic/libc/include -I bionic/libstdc++/include -I bionic/libc/kernel/common -I bionic/libc/kernel/arch-arm -I bionic/libm/include -I bionic/libm/include/arch/arm -I bionic/libthread_db/include -I development/hello -I out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates -c -fno-exceptions -Wno-multichar -march=armv5te -mtune=xscale -msoft-float -fpic -mthumb-interwork -ffunction-sections -funwind-tables -fstack-protector -D__ARM_ARCH_5__ -D__ARM_ARCH_5T__ -D__ARM_ARCH_5E__ -D__ARM_ARCH_5TE__ -include system/core/include/arch/linux-arm/AndroidConfig.h -DANDROID -fmessage-length=0 -W -Wall -Wno-unused -DSK_RELEASE -DNDEBUG -O2 -g -Wstrict-aliasing=2 -finline-functions -fno-inline-functions-called-once -fgcse-after-reload -frerun-cse-after-loop -frename-registers -DNDEBUG -UDEBUG -mthumb -Os -fomit-frame-pointer -fno-strict-aliasing -finline-limit=64 -MD -o out/target/product/generic/ obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/hello.o development/hello/hello.ctarget Executable: helloworld (out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/ LINKED/helloworld)prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.3.1/bin/arm-eabi-g++ -nostdlib -Bdynamic -Wl,-T,build/core/armelf.x -Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker -Wl,--gc-sections -Wl,-z,nocopyreloc -o out/target/product/generic/ obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/LINKED/helloworld -Lout/target/product/generic/obj/lib -Wl, -rpath-link=out/target/product/generic/obj/lib -lc -lstdc++ -lm out/target/product/generic/obj/lib/ crtbegin_dynamic.o out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/hello.o -Wl,--no-undefined prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.3.1/bin/../lib/gcc/arm-eabi/4.3.1/interwork/libgcc.a out/target/product/generic/obj/lib/crtend_android.otarget Non-prelinked: helloworld (out/target/product/generic/symbols/system/bin/helloworld)out/host/linux-x86/bin/acp -fpt out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/ LINKED/helloworld out/target/product/generic/symbols/system/bin/helloworldtarget Strip: helloworld (out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/helloworld)out/host/linux-x86/bin/soslim --strip --shady --quiet out/target/product/generic/symbols/system/bin/ helloworld --outfile out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/helloworldInstall: out/target/product/generic/system/bin/helloworldout/host/linux-x86/bin/acp -fpt out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/ helloworld out/target/product/generic/system/bin/helloworld

從上述命令行可以看到，Android編譯環(huán)境所用的交叉編譯工具鏈如下所示：

prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.3.1/bin/arm-eabi-gcc

其中參數(shù)“-I”和“-L”分別指定了所用的C庫頭文件和動態(tài)庫文件路徑分別是“bionic/libc/include ”和“out/target/product/generic/obj/lib”，其他還包括很多編譯選項以及-D所定義的預編譯宏。

（4）此時就可以利用上面的編譯命令來手工編譯helloworld程序，首先手工刪除上次編譯得到的helloworld程序：

# rm out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/hello.o# rm out/target/product/generic/system/bin/helloworld

然后再用gcc編譯以生成目標文件：

# prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.3.1/bin/arm-eabi-gcc -I bionic/libc/arch-arm/include -I bionic/libc/include -I bionic/libc/kernel/common -I bionic/libc/kernel/arch-arm -c -fno-exceptions -Wno-multichar -march=armv5te -mtune=xscale -msoft-float -fpic -mthumb-interwork -ffunction-sections -funwind-tables -fstack-protector -D__ARM_ARCH_5__ -D__ARM_ARCH_5T__ -D__ARM_ARCH_5E__ -D__ARM_ARCH_5TE__ -include system/core/include/arch/linux-arm/AndroidConfig.h -DANDROID -fmessage-length=0 -W -Wall -Wno-unused -DSK_RELEASE -DNDEBUG -O2 -g -Wstrict-aliasing=2 -finline-functions -fno-inline-functions-called-once -fgcse-after-reload -frerun-cse-after-loop -frename-registers -DNDEBUG -UDEBUG -mthumb -Os -fomit-frame-pointer -fno-strict-aliasing -finline-limit=64 -MD -o out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/hello.o development/hello/hello.c

如果此時與Android.mk編譯參數(shù)進行比較，會發(fā)現(xiàn)上面主要減少了不必要的參數(shù)“-I”。

（5）接下來開始生成可執(zhí)行文件：

# prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.3.1/bin/arm-eabi-gcc -nostdlib -Bdynamic -Wl,-T,build/core/ armelf.x -Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker -Wl,--gc-sections -Wl,-z,nocopyreloc -o out/target/ product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/LINKED/helloworld -Lout/target/product/generic/obj/lib -Wl,-rpath-link=out/target/product/generic/obj/lib -lc -lm out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/ helloworld_intermediates/hello.o out/target/product/generic/obj/lib/crtbegin_dynamic.o -Wl,--no- undefined ./prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.3.1/bin/../lib/gcc/arm-eabi/4.3.1/interwork/libgcc.a out/target/product/generic/obj/lib/crtend_android.o

在此需要特別注意的是參數(shù)“-Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker”，它指定了Android專用的動態(tài)鏈接器是“/system/bin/linker”，而不是平常使用的ld.so。

（6）最后可以使用命令file和readelf來查看生成的可執(zhí)行程序：

# file out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/LINKED/helloworld out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/LINKED/helloworld: ELF 31-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), not stripped # readelf -d out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/helloworld_intermediates/LINKED/helloworld |grep NEEDED0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libc.so]0x00000001 (NEEDED) Shared library: [libm.so]

這就是ARM格式的動態(tài)鏈接可執(zhí)行文件，在運行時需要libc.so和libm.so。當提示“not stripped”時表示它還沒被STRIP（剝離）。嵌入式系統(tǒng)中為節(jié)省空間通常將編譯完成的可執(zhí)行文件或動態(tài)庫進行剝離，即去掉其中多余的符號表信息。在前面“make helloworld showcommands”命令的最后也可以看到，Android編譯環(huán)境中使用了“out/host/linux-x86/bin/soslim”工具進行STRIP。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《深入解析Android 虚拟机》——第1章，第1.3节编译Android源码的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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