[轉組第10天] | Android6.0.0_r1源碼編譯和POC程式的編譯

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2018-05-23

Android6.0.0_r1源碼編譯

簡要說明：android源碼編譯的四個流程:1.源碼下載;2.構建編譯環境;3.編譯源碼;4運行.下文也將按照該流程講述。

 

主機環境

Ubuntu 16.04 LTS

Android 6.0.0_r1

Open JDK 7

 

源碼下載

由於某牆的原因,這裡我們採用國內的鏡像源進行下載.
目前,可用的鏡像源一般是科大和清華的,具體使用差不多,這裡我選擇清華大學鏡像進行說明.(參考:科大源,清華源)

Google採用Repo管理Android源碼，所以要先下載Repo工具.

通過執行以下命令實現repo工具的下載和安裝:

1 mkdir ~/bin2 PATH=~/bin:$PATH3 curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo4 chmod a+x ~/bin/repo

 

建立源碼檔案夾 

熟悉Git的同學都應該知道,我們需要為項目在本地建立對應的倉庫.同樣,這裡為了方便對代碼進行管理,我們為其建立一個檔案夾.這裡我在目前使用者目錄下建立了source檔案夾,後面所有的下載的源碼和編譯出的產物也都放在這裡,命令如下:

1 mkdir source2 cd source

初始化倉庫 

我們將上面的source檔案夾作為倉庫,現在需要來初始化這個倉庫了.通過執行初始化倉庫命令可以擷取AOSP項目master上最新的代碼並初始化該倉庫,命令如下:

1 repo init -u https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/platform/manifest -b android-6.0.0_r1

(AOSP項目當前所有的分支列表參看:分支列表)-b參數表示指定擷取某個特定的Android版本,這裡我們指定android-6.0.0_r1.

 

同步源碼到本地

初始化倉庫之後,就可以開始正式同步代碼到本地了,命令如下:

1 repo sync

將該檔案儲存在源碼目錄下，也就是我們的source目錄，然後執行該指令碼即可，安心的等待源碼下載完成，預計花費3小時左右就可下載完成。由於網路原因，在使用repo sync同步代碼的過程中會多次出錯，這裡我們採用一個shell指令碼使其同步失敗時自動重試：

1 #!/bin/bash  2 echo "======start repo sync======"  3         repo sync  # 第一次下載android原始碼4         while [ $? != 0 ]; do5         echo "======sync failed, re-sync again======"  6         sleep 27         repo sync  #  如果出錯，隔2秒後回繼續調用repo sync下載android原始碼8         done

 

注意：由於 .repo 目錄是隱藏目錄，因此在下載完成之前你是不看到啥東西的。

 

構建編譯環境

硬體要求：

64位的作業系統只能編譯2.3.x以上的版本,如果你想要編譯2.3.x以下的,那麼需要32位的作業系統.

 

軟體要求：

作業系統，在AOSP開源中,主分支使用Ubuntu長期版本開發與測試的,因此也建議你使用Ubuntu進行編譯,下面我們列出不同版本的的Ubuntu能夠編譯那些android版本:

Android版本	編譯要求的Ubuntu最低版本
Android 6.0至AOSP master	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

JDK版本，

Android版本	編譯要求的JDK版本
AOSP的Android主線	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

更具體的可以參看:Google源碼編譯要求

 

安裝JDK

由於我們安裝的是android6.0，我們需要採用OpenJDK7,而但是在Ubuntu 15.04及之後的版本的線上安裝庫中只支援openjdk8和openjdk9的安裝，因此在Ubuntu16.04上安裝OpenJDK7需要執行下面命令：

1 sudo add-apt-repository ppa:openjdk-r/ppa2 sudo apt-get update3 sudo apt-get install openjdk-7-jdk

配置OpenJDK,開啟/etc/profile檔案：

1 sudo gedit /etc/profile

在末尾追加下面代碼：

1 # jdk path config2 export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd643 export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre4 export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib5 export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH

修改/etc/profile檔案重啟生效：

1 source /etc/profile

檢查OpenJDK配置是否正確：

1 java -version

 配置成功如：

 

 

安裝環境依賴：（16.04環境依賴）

 1 sudo apt-get install libx11-dev:i386 libreadline6-dev:i386 libgl1-mesa-dev g++-multilib 2 sudo apt-get install -y git flex bison gperf build-essential libncurses5-dev:i386 3 sudo apt-get install tofrodos python-markdown libxml2-utils xsltproc zlib1g-dev:i386 4 sudo apt-get install dpkg-dev libsdl1.2-dev libesd0-dev 5 sudo apt-get install git-core gnupg flex bison gperf build-essential 6 sudo apt-get install zip curl zlib1g-dev gcc-multilib g++-multilib 7 sudo apt-get install libc6-dev-i386 8 sudo apt-get install lib32ncurses5-dev x11proto-core-dev libx11-dev 9 sudo apt-get install libgl1-mesa-dev libxml2-utils xsltproc unzip m410 sudo apt-get install lib32z-dev ccache

 注意：不同Ubuntu所需要的依賴不同，一定要安裝正確。

 

修改源碼：

修改source/art/build/Android.common_build.mk檔案，定位到75行，將下面代碼：

1 ifneq ($(WITHOUT_HOST_CLANG),true)

改為：

1 ifeq ($(WITHOUT_HOST_CLANG),false)

修改的目的是把CLANG編譯選項關閉。

 

上面的工作完成後，基本的預準備工作就已經完成。下面是正式的編譯步驟。

 

初始化編譯環境：

（目前的目錄在包含Android源碼的source目錄下）

確保上述過程完成後,接下來我們需要初始化編譯環境

1）在.bashrc檔案末尾添加：export USER_CCACHE = 1

1 echo export USER_CCACHE=1 >> ~/.bashrc

2）為了提高編譯效率，設定編譯器快取：

1 prebuilts/misc/linux-x86/ccache/ccache -M 50G

3）接著匯入編譯Android源碼所欲要得環境變數和其他參數：

1 source build/envsetup.h

 執行命令結果如下：

不難發現該命令只是引入了其他執行指令碼,至於這些指令碼做什麼,目前不在本文中細說.
該命令執行成功後,我們會得到了一些有用的命令,比如最下面要用到的lunch命令.

 

編譯源碼

執行lunch命令

1 lunch

 控制台會列出所有的編譯目標，如下：

這裡選擇aosp_arm-eng,表示產生arm架構的工程師版本，擁有最大許可權（root）,此外還附帶了許多debug工具。

這裡輸入1之後，會輸出一些環境變數資訊：

 

開始編譯

通過make指令進行代碼編譯,該指令通過-j參數來設定參與編譯的線程數量,以提高編譯速度.比如這裡我們設定8個線程同時編譯:

1 make -j8

如果一切順利的話,在幾個小時之後,便可以編譯完成.看到### make completed successfully (01:18:45(hh:mm:ss)) ###表示你編譯成功了.需要注意的是,參與編譯的線程並不是越多越好,通常是根據你機器cup的核心來確定:core*2,即當前cpu的核心的2倍.比如,我現在的筆記本是雙核四線程的,因此根據公式,最快速的編譯可以make -j8.
(通過cat /proc/cpuinfo查看相關cpu資訊)

 

運行模擬器

編譯完成之後，就可以通過下面命令運行Android虛擬機器了，命令如下:

1 source build/envsetup.sh2 lunch(選擇剛才你設定的目標版本,比如這裡了我選擇的是1)3 emulator

不出意外，稍作等待，會看到運行介面：像lunch,emulator這些命令是屬於envsetup.sh的,如果你沒有離開剛編譯完源碼的終端，直接輸入emulator也是可以的。

 

Android源碼的編譯到此就完成了，我在編譯過程中遇到了一些問題，多半是依賴沒有裝全，上網查16.04裝Android6的文章，對著重新過一遍依賴就可以了。

 

POC源碼編譯

這裡針對的是對Android源碼有所依賴的程式的編譯，因為要編譯的POC程式大多要類比用戶端的底層與系統服務通訊，需要調用一些用戶端底層的函數，如下：

 

 

如果在Android.mk裡面配置標頭檔和庫檔案路徑的話，會很麻煩，而且標頭檔還有嵌套，不太好配置，我也沒找到配置庫檔案路徑的參數，最終選擇了源碼編譯環境中的mmm指令進行編譯。

下面是編譯步驟：

1）建立一個目錄裡面存放poc.cpp和Android.mk.

Android.mk中的內容是：

1 LOCAL_PATH  :=  $(call  my-dir)2 include  $(CLEAR_VARS)3 LOCAL_MODULE  :=  poc4 LOCAL_MODULE_TAGS  :=  optional5 LOCAL_SRC_FILES  :=  poc.cpp6 LOCAL_CFLAGS  +=  -march=armv47 LOCAL_SHARED_LIBRARIES  :=  libbinder  libutils  libmedia  libstagefright_foundation8 include  $(BUILD_EXECUTABLE)

這些大部分參數在官方NDK入門指南都有介紹，說兩個：

LOCAL_MODULE_TAGS :=optional,表示在任何版本（usr,debug,eng）下都編譯。

include  $(BUILD_EXECUTABLE)，表示產生可執行檔。

LOCAL_CFLAGS += -march=armv4,相當於在編譯時間指定了-march參數，gcc將不會再用相容的指令去編譯，而是根據指定的CPU結構，採用其特定的指令集去產生二進位代碼。因此，當你確定所編譯的程式只會在特定的環境中運行時，可以使用-march參數來指定CPU架構，這樣編譯器就可以根據你的CPU架構進行指令上的最佳化，而這個指定帶來的後果就是，如果你將程式放在其他機器上運行，有可能得到Illegal instruction的運行錯誤。

 

2）進入Android源碼目錄,初始化源碼編譯環境

1 cd source(android源碼目錄)2 source build/envsetup.sh3 lunch 1

mmm屬於envsetup.sh的指令，作用是編譯指定目錄下的所有模組。

 

3）利用mmm進行編譯

1 mmm AndroidWP/jni(poc.cpp目錄)

 使用mmm的好處是，它會自動尋找標頭檔和庫檔案路徑，把要編譯的模組作為android的一個內部模組進行編譯，輸出到out裡。所以只需要在Android.mk中指定共用庫的名字就可以了。

 

注意：在使用mmm編譯的前幾次，它會預設執行make clean操作，會把你之前編譯安裝的android源碼的輸出全部remove，目前我就是只能再重新編譯一遍android源碼，不過這就很快了，更多的是copy和install的操作，不要驚慌。

 

具體的mmm指令細節沒有深究，有興趣可以上網看源碼分析。

 

編譯完之後，利用adb把程式push到android機上，運行即可。

 

 參考：

51718187

51487585

 

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