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Android系统源码Build系统入门详解

分类: 文章 • 2025-04-17 11:43:10

前言

最近在做系统开发，很多知识都要重新归纳和整理，最近在编写Makefile文件的时候，网上找了些文章发现这篇文章对于入门很有价值《Android系统源码Build系统入门详解》文章大部分的内容都是转载原文的，我准备整理下，放在我自己的博客下方便我自己查阅。

1.包含C的Android.mk文件

以前早期版本的时候，我们再下载NDK的时候，通常都会有一个hello-jni的用例，方便我们自己去学习和理解，由于找不到了，我这里就直接将内容贴出来。

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE    := hello-jni
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

第一行的解释

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

此变量指示源文件在开发树中所处的位置。在这里,构建系统提供的宏函数my-dir将返回当前目录（Android.mk文件本身所在的目录）的路径。
LOCAL_PATH：是Build 系统设置的系统变量，要编译一个模块，只要在编译之前根据需要设置这些变量然后执行编译即可。

常用的系统编译变量

变量名 说明
LOCAL_SRC_FILES 当前模块包含的所有源代码文件。
LOCAL_MODULE 当前模块的名称，这个名称应当是唯一的，模块间的依赖关系就是通过这个名称来引用的。
LOCAL_C_INCLUDES C 或 C++ 语言需要的头文件的路径。
LOCAL_STATIC_LIBRARIES 当前模块在静态链接时需要的库的名称。
LOCAL_SHARED_LIBRARIES 当前模块在运行时依赖的动态库的名称。
LOCAL_CFLAGS 提供给 C/C++ 编译器的额外编译参数。
LOCAL_JAVA_LIBRARIES 当前模块依赖的 Java 共享库。
LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES 当前模块依赖的 Java 静态库。
LOCAL_PACKAGE_NAME 当前 APK 应用的名称。
LOCAL_CERTIFICATE 签署当前应用的证书名称。

这里我要单独提出来LOCAL_MODULE_TAGS，表示当前模块所包含的标签。标签的值可能是 debug, eng, user，development 或者 optional。其中，optional 是默认标签。标签是提供给编译类型使用的。不同的编译类型会安装包含不同标签的模块，那么这些标签的值有代表什么呢？

名称 说明
eng 默认类型，该编译类型适用于开发阶段。 当选择这种类型时，编译结果将： 安装包含 eng, debug, user，development 标签的模块 安装所有没有标签的非 APK 模块 安装所有产品定义文件中指定的 APK 模块
user 该编译类型适合用于最终发布阶段。 当选择这种类型时，编译结果将： 安装所有带有 user 标签的模块 安装所有没有标签的非 APK 模块 安装所有产品定义文件中指定的 APK 模块，APK 模块的标签将被忽略
userdebug 该编译类型适合用于 debug 阶段。 该类型和 user 一样，除了： 会安装包含 debug 标签的模块 编译出的系统具有 root 访问权限。

第二行的解释

include $(CLEAR_VARS)

CLEAR_VARS 变量指向一个特殊的 GNU Makefile，后者会清除许多 LOCAL_XXX 变量，例如 LOCAL_MODULE、LOCAL_SRC_FILES 和 LOCAL_STATIC_LIBRARIES。 请注意，GNU Makefile 不会清除 LOCAL_PATH。 此变量必须保留其值，因为系统在单一 GNU Make 执行环境（其中的所有变量都是全局变量）中解析所有构建控制文件。

在描述每个模块之前，必须声明（重新声明）此变量。

第三行

LOCAL_MODULE := hello-jni

我们回到上面看下LOCAL_MODULE的定义。LOCAL_MODULE 模块必须定义，以表示Android.mk中的每一个模块。名字必须唯一且不包含空格。Build System会自动添加适当的前缀和后缀。例如，foo要产生动态库，则生成libfoo.so。但请注意：如果模块名被定为：libfoo,则生成libfoo.so. 不再加前缀。模块间的依赖关系就是通过这个名称来引用的。

第四行

LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

这句话的意思就是说，我这个工程的源码路径只有一个文件，这个文件就是我这个MK文件所在目录下的hello-jni.c

第五行

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

最后一行帮助系统将所有内容连接到一起。BUILD_SHARED_LIBRARY 变量指向一个 GNU Makefile 脚本，该脚本用于收集您自最近 include 以来在 LOCAL_XXX 变量中定义的所有信息。 此脚本确定要构建的内容以及构建方式。

2.不含C的Android.mk文件

其实上面就是在源码树下我们添加jni文件的mk写法。我们先来研究一下纯不包含C文件的Android.mk文件，也就是我们写的第一个程序helloworld在安卓源码树中的展现。我们来分析分析Android.mk内容。

  LOCAL_PATH := $(call my-dir)
  include $(CLEAR_VARS)

  # Build all java files in the java subdirectory
  LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)

  # Name of the APK to build
  LOCAL_PACKAGE_NAME := LocalPackage

  LOCAL_CERTIFICATE := platform

  # Tell it to build an APK
  include $(BUILD_PACKAGE)

第二行

LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)

我们看到这里的写法和上面C的写法不相同，all-subdir-java-files代表的是子目录下的所有java文件,那么如果是有多个C文件怎么办？在Build系统中还定义了一些便捷的函数在Android.mk中使用,如下几种:

  • $(call my-dir)：获取当前文件夹路径。
  • $(call all-java-files-under, )：获取指定目录下的所有 Java文件。
  • $(call all-c-files-under, )：获取指定目录下的所有 C 语言文件。
  • $(call> all-Iaidl-files-under, ) ：获取指定目录下的所有 AIDL 文件。
  • $(call> all-makefiles-under, )：获取指定目录下的所有 Make 文件。
  • $(call intermediates-dir-for, , <app_name>, , <common?> )：获取 Build 输出的目标文件夹路径。

第三行

LOCAL_PACKAGE_NAME := LocalPackage //应用名称

这个指的是当前 APK 应用的名称，这个和LOCAL_MODULE不一样，它不是唯一的，就相当于Manifest.xml清单文件里面的appName。

第四行

LOCAL_CERTIFICATE := platform//签署当前应用的证书名称。

这个名字对应的系统签名，系统前面包含四种签名类型。

签名类型

  • testkey
  • media
  • platform
  • shared

以上的四种，可以在源码的/build/target/product/security里面看到对应的**，其中shared.pk8代表私钥，shared.x509.pem公钥，一定是成对出现的。其中testkey是作为android编译的时候默认的签名key，如果系统中的apk的android.mk中没有设置LOCAL_CERTIFICATE的值，就默认使用testkey。而如果设置成：LOCAL_CERTIFICATE := platform 就代表使用platform来签名，这样的话这个apk就拥有了和system相同的签名，因为系统级别的签名也是使用的platform来签名，此时使用android:sharedUserId="android.uid.system"才有用！

第五行

include $(BUILD_PACKAGE)

Android 源码中包含了许多的模块，模块的类型有很多种，例如：Java 库，C/C++ 库，APK 应用，以及可执行文件等 。并且，Java 或者 C/C++ 库还可以分为静态的或者动态的库或可执行文件既可能是针对设备（本文的“设备”指的是 Android系统将被安装的设备，例如某个型号的手机或平板）的也可能是针对主机（本文的“主机”指的是开发 Android 系统的机器，例如装有 Ubuntu 操作系统的 PC 机或装有 MacOS 的 iMac 或 Macbook）的。不同类型的模块的编译步骤和方法是不一样，为了能够一致且方便的执行各种类型模块的编译，在 config.mk
中定义了许多的常量，这其中的每个常量描述了一种类型模块的编译方式，这些常量有

  • BUILD_HOST_STATIC_LIBRARY
  • BUILD_HOST_SHARED_LIBRARY
  • BUILD_SHARED_LIBRARY
  • BUILD_EXECUTABLE
  • BUILD_PACKAGE BUILD_PREBUILT
  • BUILD_MULTI_PREBUILT
  • BUILD_JAVA_LIBRARY
  • BUILD_HOST_JAVA_LIBRARY

通过名称大概就可以猜出每个变量所对应的模块类型。（在模块的 Android.mk文件中，只要包含进这里对应的常量便可以执行相应类型模块的编译。

这些常量的值都是另外一个 Make 文件的路径，详细的编译方式都是在对应的 Make 文件中定义的。这些常量和 Make 文件的是一一对应的，对应规则也很简单：常量的名称是 Make 文件的文件名除去后缀全部改为大写然后加上“BUILD_”作为前缀。例如常量 BUILD_HOST_PREBUILT 的值对应的文件就是 host_prebuilt.mk。下面就是其他值得对应mk文件。

文件名 说明
host_static_library.mk 定义了如何编译主机上的静态库
host_shared_library.mk 定义了如何编译主机上的共享库
static_library.mk 定义了如何编译设备上的静态库
shared_library.mk 定义了如何编译设备上的共享库
executable.mk 定义了如何编译设备上的可执行文件
host_executable.mk 定义了如何编译设备上的可执行文件
package.mk 定义如何编译APK文件
prebuilt.mk 定义如何处理一个已经编译好的文件(例如jar包)
multi_prebuilt.mk 定义如何处理一个或多个已编译文件，该文件的实现依赖prebuilt.mk文件
host_prebuilt.mk 处理一个或多个主机上使用的已编译文件，该文件的实现依赖multi_prebuilt.mk 文件
java_library.mk 定义如何编译设备上的共享Java库
static_java_library.mk 定义如何编译设备上的静态Java库
host_java_library.mk 定义了如何编译主机上的共享Java库

依赖关系

Android系统源码Build系统入门详解

3.变量和宏

构建系统提供许多可用于Android.mk文件中的变量。其中的许多变量已预先复制。另一些变量由您赋值。

  • 以 LOCAL_ 开头的名称，例如 LOCAL_MODULE。
  • 以 PRIVATE_、NDK_ 或 APP 开头的名称。 构建系统在内部使用这些变量。
  • 小写名称，例如 my-dir。 构建系统也是在内部使用这些变量。
    如果您为了方便而需要在 Android.mk 文件中定义自己的变量，建议在名称前附加 MY_。

NDK定义的包括变量

本小节探讨构建系统在解析Android.mk文件前定义的GNU Make变量。在某些情况下，NDK可能会解析Android.mk文件，每次使用其中某些变量的不同的定义。

  • CLEAR_VARS
    此变量指向的构建脚本用于取消定义下文“开发者定义的变量”一节中列出的几乎全部 LOCAL_XXX 变量。 在描述新模块之前，请使用此变量来包括此脚本。 使用此变量的语法为：

    include $(CLEAR_VARS)

  • BUILD_SHARED_LIBRARY
    此变量指向的构建脚本用于收集您在 LOCAL_XXX 变量中提供的模块的所有相关信息，以及确定如何根据列出的源文件构建目标共享库。 请注意，使用此脚本要求您至少已经为 LOCAL_MODULE 和 LOCAL_SRC_FILES 赋值（如需了解有关这些变量的详细信息，请参阅模块描述变量）。
    使用此变量的语法为：

    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

共享库变量会导致构建系统生成扩展名为 .so 的库文件。

  • PREBUILT_SHARED_LIBRARY
    指向用于指定预建共享库的构建脚本。 与 BUILD_SHARED_LIBRARY 和 BUILD_STATIC_LIBRARY 的情况不同，这里的 LOCAL_SRC_FILES 值不能是源文件， 而必须是指向预建共享库的单一路径，例如 foo/libfoo.so。 使用此变量的语法为：

    include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

    您也可以使用 LOCAL_PREBUILTS 变量来引用另一个模块中的预建库。 如需了解有关使用预建库的详细信息，请参阅使用预建库。

  • PREBUILT_STATIC_LIBRARY
    与 PREBUILT_SHARED_LIBRARY 相同，但用于预构建的静态库。 如需了解有关使用预建库的详细信息，请参阅使用预建库。

结束语

在示例目录中有更为复杂的示例，包括带有注释的 Android.mk 文件供您查看。 此外，示例：native-activity 详细说明该示例的 Android.mk 文件。 最后，变量和宏提供本节中变量的更多信息。

参考链接

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