04、Android系统--Android10

Android编译

准备工作

硬件要求

磁盘的空间保持在300GB以上，编译会占用大量的硬盘空间。

软件要求

在AOSP开源中,主分支使用Ubuntu长期版本开发和测试的，因此推荐使用Ubuntu进行编译，下面列出不同版本的Ubuntu能够编译哪些Android版本：

Android版本	编译的Ubuntu版本
Android 11.0	Ubuntu 20.04
Android 8.0 - Android 10.0	Ubuntu 18.04
Android7.0	Ubuntu 16.04
Android 6.0	Ubuntu 14.04
Android 2.3.x至Android 5.x	Ubuntu 12.04
Android 1.5至Android 2.2.x	Ubuntu 10.04

除了操作系统外，JDK的版本也需要注意：

Android版本	编译的JDK版本
Android 7.x 至 Android 11.0	OpenJDK 8
Android 5.x至android 6.0	OpenJDK 7
Android 2.3.x至Android 4.4.x	Oracle JDK 6
Android 1.5至Android 2.2.x	Oracle JDK 5

搭建Android系统开发环境，我们这里如下版本的工具：

虚拟机：VMware-workstation-full-15.5.0

Linux系统：ubuntu-20.04.2.0-desktop-amd64.iso

连接工具：FinalShell或xShell

Android系统：android-10.0.0_r41

JDK版本：openjdk-8

基础软件

使用VM安装Ubuntu后，需要配置镜像源，具体步骤如下：

Settings -> About -> Software Updates -> Download from -> other

刷新缓存后，就可以开始安装需要的软件：

VIM安装

安装VIM

sudo apt install vim

SSH安装

安装SSH

sudo apt install ssh

配置ssh客户端，去掉PasswordAuthentication yes前面的#号，保存退出

sudo vim /etc/ssh/ssh_config

配置ssh服务器，把PermitRootLogin prohibit-password改成PermitRootLogin yes，保存退出。

sudo vim /etc/ssh/sshd_config

重启ssh服务

sudo /etc/init.d/ssh restart

此时，就可以通过xShell或finalShell等工具远程连接Linux系统。

JDK安装

由于最新的Android系统的JDK编译版本是1.8，所以我们选择openJdk1.8安装：

sudo apt install openjdk-8-jre-headless

安装完成后，通过java -version即可查看默认的Java版本：

Git安装

检查git是否安装，输入git version命令即可，如果没有安装则可以使用如下命令安装：

sudo apt install git

配置git的账户名和密码信息

git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "youremail@domain.com"

Python安装

一般Ubuntu都会内置Python，我们可以通过如下命令查看系统中内置的Python版本：

whereis python		# 查看ubuntu系统中所有的python版本

由于系统编译会使用到python3，这里创建软连接

sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python

源码下载

Repo是Google开发的用于管理Android版本库的一个工具。repo并不是用来取代Git，而是用Python对Git进行了一定的封装，简化了对多个Git版本库的管理。对应repo管理的任何一个版本库，都需要使用Git命令进行操作。

在下载源码之前，我们先创建android目录，然后对目录仓库进行初始化：

cd ~
sodu mkdir android
cd android
git init

Repo工具

下载 repo 工具:

mkdir ~/bin
export PATH=~/bin:$PATH
curl -sSL  'https://gerrit-googlesource.proxy.ustclug.org/git-repo/+/master/repo?format=TEXT' |base64 -d > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo

如果google的地址下载失败或无法下载，更改root下的repo的REPO_URL : https://gerrit-googlesource.proxy.ustclug.org/git-repo

# repo default configuration
#
REPO_URL = os.environ.get('REPO_URL', None)
if not REPO_URL:
  REPO_URL = 'https://gerrit-googlesource.proxy.ustclug.org/git-repo'
REPO_REV = os.environ.get('REPO_REV')
if not REPO_REV:
  REPO_REV = 'stable'
# URL to file bug reports for repo tool issues.
BUG_URL = 'https://bugs.chromium.org/p/gerrit/issues/entry?template=Repo+tool+issue'

# increment this whenever we make important changes to this script
VERSION = (2, 15)

# increment this if the MAINTAINER_KEYS block is modified
KEYRING_VERSION = (2, 3)

# Each individual key entry is created by using:
# gpg --armor --export keyid
MAINTAINER_KEYS = """

源码同步

在下载源码前，我们需要在如下网站选择相应的Android版本

https://source.android.com/setup/start/build-numbers#source-code-tags-and-builds

选择相应的版本后，输入如下命令进行初始化：

# 初始化操作，后面-b参数是相应的版本号
repo init -u git://mirrors.ustc.edu.cn/aosp/platform/manifest -b android-10.0.0_r41

如果出现repo has been initialized in xxx 说明成功了，此时直接同步即可:

repo sync

同步的时间会根据网络的情况而不尽相同，耐心等待即可。

编译和运行

编译源码

在编译源码之前，需要添加相应的依赖：

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
sudo apt-get install libssl-dev

初始化编译环境

source build/envsetup.sh

选择编译目标，就是选择编译出来的镜像运行在什么样的设备上

lunch 或 lunch xxxx

lunch命令是envsetup.sh里定义的一个命令，用来让用户选择编译目标。

You're building on Linux

Lunch menu... pick a combo:
1. aosp_arm-eng
2. aosp_arm64-eng
3. aosp_mips-eng
4. aosp_mips64-eng
5. aosp_x86-eng
6. aosp_x86_64-eng
7. aosp_car_arm-userdebug
8. aosp_car_arm64-userdebug
9. aosp_car_x86-userdebug
10. aosp_car_x86_64-userdebug
11. mini_emulator_arm64-userdebug
12. m_e_arm-userdebug
13. m_e_mips64-eng
14. m_e_mips-userdebug
15. mini_emulator_x86_64-userdebug
16. mini_emulator_x86-userdebug
17. uml-userdebug
18. aosp_cf_x86_auto-userdebug
19. aosp_cf_x86_phone-userdebug
20. aosp_cf_x86_tablet-userdebug
21. aosp_cf_x86_tablet_3g-userdebug
22. aosp_cf_x86_tv-userdebug
23. aosp_cf_x86_wear-userdebug
24. aosp_cf_x86_64_auto-userdebug
25. aosp_cf_x86_64_phone-userdebug
26. aosp_cf_x86_64_tablet-userdebug
27. aosp_cf_x86_64_tablet_3g-userdebug
28. aosp_cf_x86_64_tv-userdebug
29. aosp_cf_x86_64_wear-userdebug
30. cf_x86_auto-userdebug
31. cf_x86_phone-userdebug
32. cf_x86_tablet-userdebug
33. cf_x86_tablet_3g-userdebug
34. cf_x86_tv-userdebug
35. cf_x86_wear-userdebug
36. cf_x86_64_auto-userdebug
37. cf_x86_64_phone-userdebug
38. cf_x86_64_tablet-userdebug
39. cf_x86_64_tablet_3g-userdebug
40. cf_x86_64_tv-userdebug
41. cf_x86_64_wear-userdebug
42. aosp_marlin-userdebug
43. aosp_marlin_svelte-userdebug
44. aosp_sailfish-userdebug
45. aosp_walleye-userdebug
46. aosp_walleye_test-userdebug
47. aosp_taimen-userdebug
48. hikey-userdebug
49. hikey64_only-userdebug
50. hikey960-userdebug

Which would you like? [aosp_arm-eng]

编译目标的格式组成为BUILD-BUILDTYPE，比如aosp_arm-eng的BUILD为aosp_arm，BUILDTYPE为eng。BUILDTYPE 指的是编译类型，有以下三种：

user：用来正式发布到市场的版本，权限受限，如没有 root 权限，不能 dedug，adb默认处于停用状态。

userdebug：在user版本的基础上开放了 root 权限和 debug 权限，adb默认处于启用状态。一般用于调试真机。

eng：开发工程师的版本，拥有最大的权限(root等)，具有额外调试工具的开发配置。一般用于模拟器。

通过make指令进行代码编译，通过-j参数设置参与编译的线程数量来提高编译速度：

make -j8

编译后最终会在 out/target/product/generic_x86/目录生成了三个重要的镜像文件： system.img、userdata.img、ramdisk.img。

system.img：系统镜像，里面包含了Android系统主要的目录和文件，通过init.c进行解析并mount挂载到/system目录下。

userdata.img：用户镜像，是Android系统中存放用户数据的，通过init.c进行解析并mount挂载到/data目录下。

ramdisk.img：根文件系统镜像，包含一些启动Android系统的重要文件，比如init.rc。

至此，Android11编译完成，如果在模拟器上运行该系统需要在桌面命令行中运行emulator命令即可运行

模块编译

Android编译有一套自己的规则，主要利用mk文件，主要包含三个命令用于编译：make、mmm、mm。

make：不带任何参数，用于编译整个系统，编译时间较长。也可以带参数来编译单个模块，比如make MediaProvider，由于会编译该模块的依赖模块，所以比较耗时。

mmm packages/providers/MediaProvider：用于编译指定目录下的模板模块，不会编译该模块的依赖模块。

mm：编译当前目录下的模块，只编译当前模块，需要通过cd切换到当前目录下。

一般编译方式都使用增量编译，只编译发生变化的模板文件，如果想编译所有模板文件则使用-B选项参数即可。

下面是一些常用模块的编译命令列表：

目标模块	make命令	mmm命令
init	make init	mmm system/core/init
zygote	make app_process	mmm frameworks/base/cmds/app_process
system_server	make services	mmm frameworks/base/services/java
RefBase	make libutils	mmm frameworks/base/libs/utils
Looper	make framework	mmm frameworks/base
AudioTrack	make libmedia	mmm frameworks/base/media/libmedia
AudioFliger	make libaudioflinger	mmm frameworks/base/libs/audioflinger
AudioPolicyService	make libaudiopolicy	mmm hardware/msm7k/libaudio-qsd8k
SurfaceFlinger	make libsurfaceflinger	mmm frameworks/base/libs/surfaceflinger
Vold	make void	mmm system/vold/
Rild	make rild	mmm hardware/ril/rild/
Phone	make Phone	mmm packages/apps/Phone/

make命令编译framework-res.apk和framework.jar两个模块，它们编译的结果在out/target/product/generic/system/framework下。

利用adb命令将这两个文件push到手机的system/framework目录下即可替换旧的文件。（测试新模块前，需要杀掉所有使用该模块的进程）