Android编译系统

一.概述

在 Android 7.0 之前，Android 编译系统使用 GNU Make 描述和shell来构建编译规则，模块定义都使用Android.mk进行定义，Android.mk的本质就是Makefile，但是随着Android的工程越来越大，模块越来越多，Makefile组织的项目编译时间越来越长。因此，在Android7.0开始，Google采用ninja来代取代之前使用的make，由于之前的Android.mk数据实在巨大，因此Google加入了一个kati工具，用于将Android.mk转换成ninja的构建规则文件buildxxx.ninja，再使用ninja来进行构建工作。最终目标要把make都取代，于是从Android8.0开始，Google为了进一步淘汰Makefile，因此引入了Android.bp文件来替换之前的Android.mk。Android.bp只是一个纯粹的配置文件，不包括分支、循环语句等控制流程，本质上就是一个json配置文件。Android.bp 通过Blueprint+soong转换成ninja的构建规则文件build.ninja，再使用ninja来进行构建工作。这些文件之间的关系，如下图所示：

kati是把Android.mk转换成ninja file。
soong是把Android.bp转换成ninja file。
Android.bp是jason形式组织的文件，将来逐步取代Android.mk
后续没有Android.mk，kati将会消失。
ninja是同make编译构建系统一样，来替换make的，速度快。
blueprint是一个处理Android.bp相关语法的库文件。

如下图为Android编译系统的演进：

谷歌官网的的Soong 构建系统介绍

二.编译流程

以Android10为例

2.1 编译构成

Android的编译目录在/build 中，目录结构如下：

这个目录中可以看到core文件夹被link到了make/core，envsetup.sh被link到make/envsetup.sh，这主要是为了对使用者屏蔽切换编译系统的差异。

这里重点看四个文件夹：blueprint、kati、make、soong

blueprint：用于处理Android.bp，编译生成*.ninja文件，用于做ninja的处理

kati：用于处理Android.mk，编译生成*.ninja文件，用于做ninja的处理

make：文件夹还是原始的make那一套流程，比如envsetup.sh

soong：构建系统，核心编译为soong_ui.bash

Soong编译系统家族成员及各自关系如下图所示：

在编译过程中，Android.bp会被收集到out/soong/build.ninja.d，blueprint以此为基础，生成out/soong/build.ninja

Android.mk会由kati/ckati生成为out/build-aosp_arm.ninja

两个ninja文件会被整合进入out/combined-aosp_arm.ninja

2.2 编译步骤

三.编译环境初始化

3.1 envsetup说明

编译的第一步需要初始化一下环境变量。这是由envsetup.sh完成的，这里的envsetup.sh被link到了 build/make/envsetup.sh。

envsetup.sh 主要做了下面几个事情：

在source build/envsetup.sh后，输入hmm可以看到envsetup支持的一些接口：

命令	说明
lunch	lunch <product_name>-<build_variant>选择<product_name>作为要构建的产品，<build_variant>作为要构建的变体，并将这些选择存储在环境中，以便后续调用“m”等读取。
tapas	交互方式：tapas [ ...] [arm/x86/mips/arm64/x86_64/mips64] [eng/userdebug/user]
croot	将目录更改到树的顶部或其子目录。
m	编译整个源码，可以不用切换到根目录
mm	编译当前目录下的源码，不包含他们的依赖模块
mmm	编译指定目录下的所有模块，不包含他们的依赖模块例如：mmm dir/:target1,target2.
mma	编译当前目录下的源码，包含他们的依赖模块
mmma	编译指定目录下的所模块，包含他们的依赖模块
provision	具有所有必需分区的闪存设备。选项将传递给fastboot。
cgrep	对系统本地所有的C/C++ 文件执行grep命令
ggrep	对系统本地所有的Gradle文件执行grep命令
jgrep	对系统本地所有的Java文件执行grep命令
resgrep	对系统本地所有的res目录下的xml文件执行grep命令
mangrep	对系统本地所有的AndroidManifest.xml文件执行grep命令
mgrep	对系统本地所有的Makefiles文件执行grep命令
sepgrep	对系统本地所有的sepolicy文件执行grep命令
sgrep	对系统本地所有的source文件执行grep命令
godir	根据godir后的参数文件名在整个目录下查找，并且切换目录
allmod	列出所有模块
gomod	转到包含模块的目录
pathmod	获取包含模块的目录
refreshmod	刷新allmod/gomod的模块列表

3.2 Lunch说明

环境变量初始化完成后，我们需要选择一个编译目标。lunch 主要作用是根据用户输入或者选择的产品名来设置与具体产品相关的环境变量。

3.3 Make说明

执行完lunch命令后，就可以使用make命令来执行编译Build。

Android10.0上是通过soong执行编译构建，这里执行make命令时，main.mk文件把一些环境变量和目标都配置好后，会执行envsetup.sh中的make()进行编译。

如果找到“build/soong/soong_ui.bash”，就使用soong_ui.bash 来进行编译，否则使用原始的make命令进行编译。

四.总结

Android10.0中，mk文件通过kati\ckati编译生成 build-aosp_arm.ninja， bp文件通过blueprint-soong解析编译生成为build.ninja ,这些ninja文件会合并成combined-aosp_arm.ninja，最终通过ninja工具进行最终的编译。

参考：https://blog.csdn.net/yiranfeng/article/details/109082489?spm=1001.2014.3001.5501