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Android mk/bp构建工具介绍

   零. 前言

由于Bluedroid的介绍文档有限,以及对Android的一些基本的知识需要了(Android 四大组件/AIDL/Framework/Binder机制/JNI/HIDL等),加上需要掌握的语言包括Java/C/C++等,加上网络上其实没有一个完整的介绍Bluedroid系列的文档,所以不管是蓝牙初学者还是蓝牙从业人员,都有不小的难度,学习曲线也相对较陡,所以我有了这个想法,专门对Bluedroid做一个系统性的介绍,尽可能的涵盖所有内容。

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蓝牙视频教程(跟韦东山老师合作), 其中专题21就是专门针对Bluedroid做的系统介绍

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22329603896.20.5aeb41f98e267j&id=693788592796

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一. Android mk

1. 介绍

Android.mk是Android提供的一种makefile文件,用来指定诸如编译生成so库名、引用的头文件目录、需要编译的.c/.cpp文件和.a静态库文件等。要掌握jni,就必须熟练掌握Android.mk的语法规范。

LOCAL_PATH := $(call my-dir)  
include $(CLEAR_VARS)  
................  
LOCAL_xxx       := xxx  
LOCAL_MODULE    := hello-jni  
LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c  
LOCAL_xxx       := xxx  
................  
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_PATH变量指定了该.mk的路径,$(call my-dir)调用NDK内部的函数获得当前.mk文件的路径

include $(CLEAR_VARS)清空了除了LOCAL_PATH之外的所有LOCAL_xxx变量的值

省略号中间就是对于模块参数的设置,主要包括:模块名字、模块源文件、模块类型、编译好的模块存放位置、以及编译的平台等

include $(BUILD_xxx_xxx)执行NDK的默认脚本,它会收集include $(CLEAR_VARS)脚本后所有定义的LOCAL_xxx变量,然后根据它们来生成模块。

2. Android.mk语法详解

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
每个Android.mk文件必须以定义LOCAL_PATH为开始。它用于在开发tree中查找源文件。宏my-dir 则由Build System提供。返回包含Android.mk的目录路径。

include $(CLEAR_VARS)
CLEAR_VARS 变量由Build System提供。并指向一个指定的GNU Makefile,由它负责清理很多LOCAL_xxx.
例如:LOCAL_MODULE, LOCAL_SRC_FILES, LOCAL_STATIC_LIBRARIES等等。但不清理LOCAL_PATH.
这个清理动作是必须的,因为所有的编译控制文件由同一个GNU Make解析和执行,其变量是全局的。所以清理后才能避免相互影响。

LOCAL_MODULE := hello-jni

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

LOCAL_MODULE_PATH :=$(TARGET_ROOT_OUT) 指定最后生成的模块的目标地址

TARGET_ROOT_OUT:根文件系统,路径为out/target/product/generic/root

TARGET_OUT:system文件系统,路径为out/target/product/generic/system

TARGET_OUT_DATA:data文件系统,路径为out/target/product/generic/data

除了上面的这些,NDK还提供了很多其他的TARGET_XXX_XXX变量,用于将生成的模块拷贝到输出目录的不同路径

默认是TARGET_OUT

LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c

LOCAL_SRC_FILES变量必须包含将要打包如模块的C/C++ 源码。不必列出头文件,build System 会自动帮我们找出依赖文件。缺省的C++源码的扩展名为.cpp. 也可以修改,通过LOCAL_CPP_EXTENSION

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
BUILD_SHARED_LIBRARY:是Build System提供的一个变量,指向一个GNU Makefile Script。
它负责收集自从上次调用 include $(CLEAR_VARS) 后的所有LOCAL_XXX信息。并决定编译为什么。

BUILD_STATIC_LIBRARY :编译为静态库。
BUILD_SHARED_LIBRARY :编译为动态库
BUILD_EXECUTABLE :编译为Native C可执行程序

BUILD_PREBUILT :该模块已经预先编译

NDK还定义了很多其他的BUILD_XXX_XXX变量,它们用来指定模块的生成方式。

三. Android.mk实战

1.编译静态库

首先我们把vendor下创建一个Study的目录,然后再Study创建一个test1的目录,tree如下:

我们的目标是把test.c编译成一个静态库

test.c代码如下:

#include <stdio.h>int test(void)
{printf("hello Androoid.mk\r\n");return 0;
}

Android.mk代码如下:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES := test.c
LOCAL_MODULE := test1
include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)

编译方法:

方法1:在android 跟目录下敲指令:make test1

方法2:在vendor/Study/test1目录下敲指令mm

注意:两个方法都需要先source build/envsetup.sh -> lunch选择41

test.a生成在out/target/product/rk3399_roc_pc_plus/obj_arm/STATIC_LIBRARIES/test1_intermediates/test1.a

NOTED:我们发现生成的并不是libtest1.a,而是test1.a,这个要注意下

2.编译动态库

首先我们把vendor下创建一个Study的目录,然后再Study创建一个test2的目录,tree如下:

我们的目标是把test.c编译成一个静态库

test.c代码如下:

#include <stdio.h>int test(void)
{printf("hello Androoid.mk\r\n");return 0;
}

Android.mk代码如下:

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES := test.c
LOCAL_MODULE := test2
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

编译方法:

方法1:在android 跟目录下敲指令:make test2

方法2:在vendor/Study/test2目录下敲指令mm

注意:两个方法都需要先source build/envsetup.sh -> lunch选择41

test.so生成在out/target/product/rk3399_roc_pc_plus/obj_arm/SHARED_LIBRARIES/test2_intermediates/test2.so

NOTED:我们发现生成的并不是libtest2.so,而是test2.so,这个要注意下

二. Android bp

1. Android.bp概念

Android.bp 文件首先是 Android 系统的一种编译配置文件,是用来代替原来的 Android.mk文件的。在Android7.0 以前,Android 都是使用 make 来组织各模块的编译,对应的编译配置文件就是 Android.mk。

在 Android7.0 开始,Google 引入了 ninja 和 kati 来编译,为啥引入 ninja?因为随着 Android 越来越庞大,module 越来越多,编译时间也越来越久,而使用 ninja 在编译的并发处理上较 make 有很大的提升。Ninja 的配置文件就是Android.bp,Android 系统使用 Blueprint 和 Soong 工具来解析 Android.bp 转换生成 ninja文件。为了兼容老的 mk 配置文件,Android 当初也开发了 Kati 工具来转换 mk 文件生成ninja,目前 Android Q 里边,还是支持 Android.mk 方式的。相信在将来的版本中,会彻底让 mk 文件废弃,同时 Kati 也就淘汰了,只保留 bp 配置方式,所以我们要提前学习bp。

这里涉及到Ninja, kati, Soong, bp概念,接下来分别简单介绍一下。

Ninja

ninja是一个编译框架,会根据相应的ninja格式的配置文件进行编译,但是ninja文件一般不会手动修改,而是通过将Android.bp文件转换成ninja格文件来编译。

Android.bp

Android.bp的出现就是为了替换Android.mk文件。bp跟mk文件不同,它是纯粹的配置,没有分支、循环等流程控制,不能做算数逻辑运算。如果需要控制逻辑,那么只能通过Go语言编写。

Soong

Soong类似于之前的Makefile编译系统的核心,负责提供Android.bp语义解析,并将之转换成Ninja文件。Soong还会编译生成一个androidmk命令,用于将Android.mk文件转换为Android.bp文件,不过这个转换功能仅限于没有分支、循环等流程控制的Android.mk才有效。

Blueprint

Blueprint是生成、解析Android.bp的工具,是Soong的一部分。Soong负责Android编译而设计的工具,而Blueprint只是解析文件格式,Soong解析内容的具体含义。Blueprint和Soong都是由Golang写的项目,从Android 7.0,prebuilts/go/目录下新增Golang所需的运行环境,在编译时使用。

Kati

kati是专为Android开发的一个基于Golang和C++的工具,主要功能是把Android中的Android.mk文件转换成Ninja文件。代码路径是build/kati/,编译后的产物是ckati。

重要的事情说三遍,Android.mk可以引用Android.bp中的模块,反之Android.bp不能引用Android.mk中的模块。

重要的事情说三遍,Android.mk可以引用Android.bp中的模块,反之Android.bp不能引用Android.mk中的模块。

重要的事情说三遍,Android.mk可以引用Android.bp中的模块,反之Android.bp不能引用Android.mk中的模块。

2. Android mk转换成Android bp

1.安装androidmk 工具

我们以rk3399来举例说明

source build/envsetup.sh

lunch rk3399_roc_pc_plus-userdebug

make androidmk

生成androidmk转换工具,路径为:/out/soong/host/linux-x86/bin/androidmk

2.转换

androidmk Android.mk > Android.bp

3.Android bp语法

1.编译静态库

首先我们把vendor下创建一个Study的目录,然后再Study创建一个test1的目录,tree如下:

我们的目标是把test.c编译成一个静态库

test.c代码如下:

#include <stdio.h>int test(void)
{printf("hello Androoid.mk\r\n");return 0;
}

Android.bp代码如下:

cc_library_static {name: "test3",srcs: ["test.c"],
}

编译方法:

方法1:在android 跟目录下敲指令:make test3

方法2:在vendor/Study/test3目录下敲指令mm

注意:两个方法都需要先source build/envsetup.sh -> lunch选择41

test.a生成在out/target/product/rk3399_roc_pc_plus/obj_arm/STATIC_LIBRARIES/test3_intermediates/test3.a

NOTED:我们发现生成的并不是libtest3.a,而是test3.a,这个要注意下

其中cc_library_static就是编译成c/c++ 静态库,可以有以下类型

name就是模组的名称

srcs就是源文件

2.编译动态库

首先我们把vendor下创建一个Study的目录,然后再Study创建一个test2的目录,tree如下:

我们的目标是把test.c编译成一个静态库

test.c代码如下:

#include <stdio.h>int test(void)
{printf("hello Androoid.mk\r\n");return 0;
}

Android.bp代码如下:

cc_library_shared {name: "test4",srcs: ["test.c"],
}

编译方法:

方法1:在android 跟目录下敲指令:make test4

方法2:在vendor/Study/test4目录下敲指令mm

注意:两个方法都需要先source build/envsetup.sh -> lunch选择41

test.so生成在out/target/product/rk3399_roc_pc_plus/obj_arm/SHARED_LIBRARIES/test4_intermediates/test4.so

NOTED:我们发现生成的并不是libtest4.so,而是test4.so,这个要注意下

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