從 0 開始編譯 Android 系統源碼
前言
在開始學習 Android Framework 的知識前，準備好相關的源碼環境是非常有必要的。可以選擇直接在 https://cs.android.com/ 網站在線看，但是跳轉這些還是不如在 IDE 下來的方便。或者也可以下載好指定版本的源碼，並通過 IDE 來查看，但是這樣無法編譯源碼，所以也就無法修改源碼後編譯查看效果。
所以這篇文章主要是為了後續編譯 Android 源碼來做準備的，由於編譯源碼最好是在 Linux 環境下進行（因為 Android 官方就是在 Linux 環境下編譯的，為了省事），但是我的設備是 Windows，所以為了在不影響原系統的情況下，可以通過安裝虛擬機並在虛擬機中安裝 Linux 系統。或者有一種更方便的方式是安裝 Docker，在 Docker 下安裝別人已經準備好的 Linux 環境，但是後者在這篇文章中就不介紹了。
當前文章所使用的環境和版本信息：
使用設備：Windows 10 64 位 x86 系統 VirtualBox：7.0.2 版本 Ubuntu：22.04.1 LTS 版本
準備工作
- 下載並安裝 VirtualBox 虛擬機軟件：https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
- 下載 Linux 的 Ubuntu 發行版：https://cn.ubuntu.com/download/desktop
VirtualBox 的安裝很簡單，直接下一步、下一步就可以了。所以後面主要介紹下 Ubuntu 的安裝和配置。
安裝 Ubuntu
- 打開 VirtualBox，點擊“新建”按鈕，並填寫虛擬機的名稱：
注：此時不需要選擇 ISO Image，這樣就是手動安裝了，手動安裝可以選擇系統語言。
- 分配內存和線程數（建議分配最少 4G 內存）：
- 分配磁盤大小（建議最少 200G 起）：
- 點擊完成。
接下來會進入系統的安裝流程，語言可以選擇中文，輸入用户名和密碼，根據提示直接一步步安裝即可。
注意：進入系統的引導安裝頁面後，屏幕的分辨率很低，可能會導致顯示不完整的情況，例如沒有顯示出下一步的按鈕。此時可以用快捷鍵 Win + 鼠標左鍵拖動安裝頁面，將顯示不全的頁面展示出來。
配置 Ubuntu
- 修改分辨率：由於默認的分辨率太低，看起來不是很舒服，所以可以進入設置頁面調整分辨率到合適的大小。
- 安裝增強工具：從而可以使用共享目錄、共享粘貼板和拖放功能。
- 點擊“設備”-> “安裝增強工具”，此時文件系統中會出現 VBox_GAs_xxx 目錄
- 進入該目錄，並右鍵選擇在當前目錄打開終端
- 在終端中輸入：
sudo ./VBoxLinuxAdditions.run並回車，即可安裝增強工具 - 開啟共享目錄：在“設備”-> “共享文件夾”中可以添加要共享的文件夾。注意：只需要勾選“自動掛載”和“固定分配”。當重啟系統後，就可以在文件系統中看到
sf_xxx的目錄，該目錄就是共享的目錄。如果點擊查看該目錄出現權限問題，可以使用sudo adduser [username] vboxsf命令將當前用户添加到vboxsf用户組（注意替換為你設置的用户名）。 - 設置“共享粘貼板”和“拖放”為雙向。
- 配置網絡代理：即便我們在 Windows 系統上安裝好了 FQ 軟件，但是在 Ubuntu 系統中還是無法訪問外網的。所以我們需要配置好代理，從而在後續下載 Android 源碼時更方便。例如（IP 地址為 Windows 系統上的 IP，端口為 FQ 軟件上設置的端口）：
注意：在完成配置後，最好重啟下系統，從而讓配置生效。
準備源碼環境
安裝 Repo
Android 項目很大，是一個超級項目。所以為了更好的管理代碼，Android 官方做了一個叫做 Repo 的工具，用來在 Android 環境中更好的使用 Git 來管理代碼。因此我們要獲取 Android 源碼，首先需要準備好該工具。
在終端中運行以下命令來安裝 Repo 工具：
bash
sudo apt-get update
sudo apt-get install repo
檢查是否安裝成功：
bash
repo version
如果出現和以下類似的輸出，則説明安裝成功：
```
[email protected]:~$ repo version
repo launcher version 2.17
(from /usr/bin/repo) ```
初始化 Repo
由於眾多周知的原因，如果不適用鏡像的話會出現網絡問題，下載速度也不理想。因此可以選擇用清華大學或其他組織提供的鏡像地址來解決問題。這裏以清華大學的鏡像為例：
-
安裝 curl 工具：
bash sudo apt-get install curl -
下載 repo 到 bin 目錄並設置權限：
bash mkdir ~/bin curl https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/git-repo -o ~/bin/repo chmod +x ~/bin/repo -
repo 的運行過程中會嘗試訪問官方的 Git 源更新自己，如果想使用鏡像源進行更新，可以將如下內容複製到你的
~/.bashrc裏（使用sudo nano ~/.bashrc命令進入nano編輯器修改）： ```bash
https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/git-repo/
export PATH=~/bin:$PATH export REPO_URL='https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/git-repo' ```
- 使用
source ~/.bashrc讓其立即生效。
下載源碼
-
創建一個目錄用來存放源碼：
bash mkdir <dir_name> cd <dir_name> -
使用真實用户名和郵件地址配置 Git：
bash git config --global user.name YourName git config --global user.email [email protected] -
初始化 repo：
bash repo init -u https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/AOSP/platform/manifest如果需要指定版本，可以使用 -b 選項指定分支（該鏈接中包含所有的分支信息：https://source.android.com/docs/setup/about/build-numbers#source-code-tags-and-builds）：bash repo init -u https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/AOSP/platform/manifest -b android-10.0.0_r47 -
同步源碼：
basic repo sync如果需要加快同步速度，可以傳遞-c（當前分支）和-jthreadcount標誌：bash repo sync -c -j4以 Android 10 源碼為例，下載完大小大約為 100G 左右。
編譯源碼
安裝所需工具
在編譯的過程中需要用到一些工具，所以提前安裝好它們避免編譯失敗：
bash
sudo apt install m4 libncurses5 python-is-python3
執行 envsetup 腳本
envsetup.sh腳本用於初始化環境，其中記錄着編譯過程中所需的各種函數實現，例如 lunch、m、mm、mmm等等。在下載好的源碼目錄下通過一下命令執行該腳本：
bash
source ./build/envsetup.sh
或者也可以使用以下命令：
bash
. ./build/envsetup.sh
注意：每次重新打開終端後都需要再次執行該命令。另外，使用 hmm 可查看可用命令的完整列表。
選擇編譯目標
通過 lunch <product_name>-<build_variant>命令可以選擇要構建的目標。其中 product_name指定要構建的產品，build_variant指定要構建的變體。
所有構建目標都採用 BUILD-BUILDTYPE形式，其中 BUILD是指代特定功能組合的代號。 BUILDTYPE是以下之一：
| BUILD TYPE | 備註 | | --- | --- | | user | 編譯出的系統有權限限制，適用於生產環境 | | userdebug | 編譯出的系統有 root 權限，調試首選 | | eng | 優先考慮開發生產力，帶有附加調試工具並關閉了優化 |
如果不知道該如何選擇目標產品，可以只使用 lunch 命令列出可用的產品列表。例如：
```bash
[email protected]:~/aosp$ lunch
You're building on Linux
Lunch menu... pick a combo:
1. aosp_arm-eng
2. aosp_arm64-eng
3. aosp_blueline-userdebug
4. aosp_bonito-userdebug
5. aosp_car_arm-userdebug
6. aosp_car_arm64-userdebug
7. aosp_car_x86-userdebug
8. aosp_car_x86_64-userdebug
9. aosp_cf_arm64_phone-userdebug
10. aosp_cf_x86_64_phone-userdebug
......
``
此時可以直接輸入對應的序號來選擇，後續也可以直接通過產品名來直接選擇，例如：lunch aosp_arm-eng`。
執行編譯命令
編譯指令根據使用場景不同有好幾種，下表中列出了這些編譯指令：
| 編譯指令 | 備註 | | --- | --- | | m | 在源碼樹的根目錄執行編譯 | | mm | 編譯當前路徑下所有模塊，但不包含依賴 | | mmm [module_path] | 編譯指定路徑下所有模塊，但不包含依賴 | | mma | 編譯當前路徑下所有模塊，幷包含依賴 | | mmma [module_path] | 編譯指定路徑下所有模塊，幷包含依賴 | | make [module_name] | 當不指定參數時則表示編譯整個 Android 源碼（包含依賴） |
注：m、mm、mmm、mma、mmma 這些命令都是通過 make 方式來完成的。
一般首次的情況下會使用 make指令來編譯，相當於進行一次全量編譯。為了加快編譯速度，可以使用 -j參數指定線程數，例如：
bash
make -j8
編譯成功後，終端會顯示 build completed successfully。同時，在源碼根目錄下的 /home/airsaid/aosp/out/target/product/<product_name>目錄中會出現編譯後的產物。其中比較重要的有以下三個鏡像文件：
- system.img：系統鏡像。裏面包含了 Android 系統主要的目錄和文件，通過
init.c進行解析並mount掛載到/system目錄下。 - userdata.img：用户鏡像。是 Android 系統中存放用户數據的，通過
init.c進行解析並mount掛載到/data目錄下。 - ramdisk.img：根文件系統鏡像。包含一些啟動 Android 系統的重要文件，例如
init.rc。
在編譯的過程中可能會遇到以下問題，可以按照對應的解決方法來解決：
-
找不到
/usr/bin/python文件或目錄：bash /bin/bash: device/generic/goldfish/tools/mk_combined_img.py：/usr/bin/python：解釋器錯誤: 沒有那個文件或目錄 -
python 腳本語法錯誤（由於源碼中部分 python 腳本用到了 python2 的語法導致的）： ```bash File "/home/airsaid/aosp/device/generic/goldfish/tools/mk_combined_img.py", line 48
print "'%s' cannot be converted to int" % (line[2])
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'. Did you mean print(...)?
解決方法：沒有安裝 python2 則先安裝，並建立軟連接將 python 指向 python2：bash
sudo apt install python2
sudo ln -s /usr/bin/python2 /usr/bin/python
```
- 內存溢出：
bash Exception in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space解決方法：通過修改_JAVA_OPTIONS環境變量配置，指定更大的內存。將下面的代碼添加到.bashrc文件：bash export _JAVA_OPTIONS=-Xmx4096m
其他
為 VirtualBox 中的 Ubuntu 擴容
-
在關閉虛擬機的前提下，通過 cmd 進入 VirtualBox 的安裝目錄，例如：
bash cd /d D:\virtualbox\ -
查看 VirtualBox 的虛擬硬盤，並記下 UUID 信息：
bash D:\virtualbox>VBoxManage list hdds UUID: 279063de-8822-48c2-97d9-67964fb90b18 Parent UUID: base State: created Type: normal (base) Location: G:\VirtualBoxVMs\Ubuntu\Ubuntu.vdi Storage format: VDI Capacity: 225280 MBytes Encryption: disabled -
根據指定 UUID 修改對應虛擬機的容量大小，例如下面的示例中重新分配了 51200 MB（50G）：
bash VBoxManage modifyhd 279063de-8822-48c2-97d9-67964fb90b18 --resize 51200 -
打開虛擬機，安裝
gparted分區工具：bash sudo apt-get install gparted -
打開分區工具，並將多出來的磁盤分到對應磁盤上。
注意：如果出現
Unable to resize read-only file system可以參照該文章進行解決：https://blog.csdn.net/ningmengzhihe/article/details/127295333