Android开发的重要方面之Makefile分析

随着移动互联网的发展，移动开发也越来越吃香了，目前最火的莫过于android，android是什么就不用说了，android自从开源以来，就受到很多人的追捧。当然，一部人追捧它是因为它是Google开发的。对一个程序

员来说，一个系统值不值得追捧得要拿代码来说话。我这里并不打算分析android的代码，而是android的makefile，也许大家已经知道了在android源码里，我们可以看见很多makefile文件，起初我也不明白，经过一段时间的研究，后来慢慢明白了，我想通过分析
andorid的makefile来告诉大家如何写makefile。
对于一个程序新手而言，好的IDE是他们追捧的对象。但当他接触的代码多了之后，就会逐渐发现IDE不够用了，因为有好多东西用IDE是不好做的，
例如自动编译，测试，版本控制，编译定制等。这跟政治课上的一句话有点像：资本主义开始的时候是促进生产力发展的，但到了后来又成了阻碍生产力发展的因素
了。如果一个程序不能摆脱IDE的限制（不是不用，而是要有选择的用），那么他就很难提高。要知道，IDE和makefile代表了两种不同的思
想：IDE根据强调的是简化计算机与用户的交互；而makefile体现的是自动化。
对于一个一开始就接触 linux 的人来说，makefile可能是比较容易学的（熟能生巧），对于一个一开始就接触 Windows 的人来
说，makefile就不太好学，这主要是应该很多时候会不自觉地去用Visual Studio（Visual
Studio是个好东西，特别是它的调试）。不知道大叫有没有这个的感觉：一个人如果先接触c，再接触 java 会比较容易点；如果一个人先接触java，
再接触c，就会比较反感c。
这个先引用一下百度百科对makefile的一些描述：
一个工程中的源文件不计数，其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中，makefile定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件
需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至于进行更复杂的功能操作，因为 makefile就像一个Shell脚本一样，其中也可以执行操作系统的命令。
makefile带来的好处就是——“自动化编译”，一旦写好，只需要一个make命令，整个工程完全自动编译，极大的提高了软件开发的效率。make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具，一般来说，大多数的IDE都有这个命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make。可见，makefile都成为了一种在工程方面的编译方法。
Make工具最主要也是最基本的功能就是通过makefile文件来描述源程序之间的相互关系并自动维护编译工作。
而makefile
文件需要按照某种语法进行编写，文件中需要说明如何编译各个源文件并连接生成可执行文件，并要求定义源文件之间的依赖关系。makefile
文件是许多编译器--包括 Win dows NT 下的编译器--维护编译信息的常用方法，只是在集成开发环境中，用户通过友好的界面修改
makefile 文件而已。
对于android而言，android使用的是GNU的make，因此它的makefile格式也是GNU的makefile格式。现在网络上关
于makefile最好的文档就是陈皓的《跟我一起写makefile》，这份文档对makefile进行了详细的介绍，因此推荐大家先看这份文档（电子
版可以

首先我们来看看android里makefile的写法

(1)Android.mk文件首先需要指定LOCAL_PATH变量，用于查找源文件。由于一般情况下
Android.mk和需要编译的源文件在同一目录下，所以定义成如下形式：
LOCAL_PATH:=$(call my-dir)
上面的语句的意思是将LOCAL_PATH变量定义成本文件所在目录路径。

(2)Android.mk中可以定义多个编译模块，每个编译模块都是以include $(CLEAR_VARS)开始
以include $(BUILD_XXX)结束。
include $(CLEAR_VARS)
CLEAR_VARS由编译系统提供，指定让GNU MAKEFILE为你清除除LOCAL_PATH以外的所有LOCAL_XXX变量，
如LOCAL_MODULE，LOCAL_SRC_FILES，LOCAL_SHARED_LIBRARIES，LOCAL_STATIC_LIBRARIES等。
include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)表示编译成静态库
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)表示编译成动态库。
include $(BUILD_EXECUTABLE)表示编译成可执行程序

(3)举例如下(frameworks/base/libs/audioflinger/Android.mk)：
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS) 模块一
ifeq ($(AUDIO_POLICY_TEST),true)
ENABLE_AUDIO_DUMP := true
endif
LOCAL_SRC_FILES:= \
AudioHardwareGeneric.cpp \
AudioHardwareStub.cpp \
AudioHardwareInterface.cpp
ifeq ($(ENABLE_AUDIO_DUMP),true)
LOCAL_SRC_FILES += AudioDumpInterface.cpp
LOCAL_CFLAGS += -DENABLE_AUDIO_DUMP
endif
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \
libcutils \
libutils \
libbinder \
libmedia \
libhardware_legacy
ifeq ($(strip $(BOARD_USES_GENERIC_AUDIO)),true)
LOCAL_CFLAGS += -DGENERIC_AUDIO
endif
LOCAL_MODULE:= libaudiointerface
ifeq ($(BOARD_HAVE_BLUETOOTH),true)
LOCAL_SRC_FILES += A2dpAudioInterface.cpp
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += liba2dp
LOCAL_CFLAGS += -DWITH_BLUETOOTH -DWITH_A2DP
LOCAL_C_INCLUDES += $(call include-path-for, bluez)
endif
include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 模块一编译成静态库
include $(CLEAR_VARS) 模块二
LOCAL_SRC_FILES:= \
AudioPolicyManagerBase.cpp
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \
libcutils \
libutils \
libmedia
ifeq ($(TARGET_SIMULATOR),true)
LOCAL_LDLIBS += -ldl
else
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libdl
endif
LOCAL_MODULE:= libaudiopolicybase
ifeq ($(BOARD_HAVE_BLUETOOTH),true)
LOCAL_CFLAGS += -DWITH_A2DP
endif
ifeq ($(AUDIO_POLICY_TEST),true)
LOCAL_CFLAGS += -DAUDIO_POLICY_TEST
endif
include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 模块二编译成静态库
include $(CLEAR_VARS) 模块三
LOCAL_SRC_FILES:= \
AudioFlinger.cpp \
AudioMixer.cpp.arm \
AudioResampler.cpp.arm \
AudioResamplerSinc.cpp.arm \
AudioResamplerCubic.cpp.arm \
AudioPolicyService.cpp
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \
libcutils \
libutils \
libbinder \
libmedia \
libhardware_legacy
ifeq ($(strip $(BOARD_USES_GENERIC_AUDIO)),true)
LOCAL_STATIC_LIBRARIES += libaudiointerface libaudiopolicybase
LOCAL_CFLAGS += -DGENERIC_AUDIO
else
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libaudio libaudiopolicy
endif
ifeq ($(TARGET_SIMULATOR),true)
LOCAL_LDLIBS += -ldl
else
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libdl
endif
LOCAL_MODULE:= libaudioflinger
ifeq ($(BOARD_HAVE_BLUETOOTH),true)
LOCAL_CFLAGS += -DWITH_BLUETOOTH -DWITH_A2DP
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += liba2dp
endif
ifeq ($(AUDIO_POLICY_TEST),true)
LOCAL_CFLAGS += -DAUDIO_POLICY_TEST
endif
ifeq ($(TARGET_SIMULATOR),true)
ifeq ($(HOST_OS),linux)
LOCAL_LDLIBS += -lrt -lpthread
endif
endif
ifeq ($(BOARD_USE_LVMX),true)
LOCAL_CFLAGS += -DLVMX
LOCAL_C_INCLUDES += vendor/nxp
LOCAL_STATIC_LIBRARIES += liblifevibes
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += liblvmxservice
# LOCAL_SHARED_LIBRARIES += liblvmxipc
endif
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 模块三编译成动态库

(4)编译一个应用程序(APK)
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

# Build all java files in the java subdirectory-->直译（建立在java子目录中的所有Java文件）
LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)

# Name of the APK to build-->直译（创建APK的名称）
LOCAL_PACKAGE_NAME := LocalPackage

# Tell it to build an APK-->直译（告诉它来建立一个APK）
include $(BUILD_PACKAGE)

(5)编译一个依赖于静态Java库(static.jar)的应用程序
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

# List of static libraries to include in the package
LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := static-library

# 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

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

(6)编译一个需要用平台的key签名的应用程序
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)

(7)编译一个需要用特定key前面的应用程序
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 := vendor/example/certs/app

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

(8)添加一个预编译应用程序
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

# Module name should match apk name to be installed.
LOCAL_MODULE := LocalModuleName
LOCAL_SRC_FILES := $(LOCAL_MODULE).apk
LOCAL_MODULE_CLASS := APPS
LOCAL_MODULE_SUFFIX := $(COMMON_ANDROID_PACKAGE_SUFFIX)

include $(BUILD_PREBUILT)

(9)添加一个静态JAVA库
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

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

# Any libraries that this library depends on
LOCAL_JAVA_LIBRARIES := android.test.runner

# The name of the jar file to create
LOCAL_MODULE := sample

# Build a static jar file.
include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)

(10)Android.mk的编译模块中间可以定义相关的编译内容，也就是指定相关的变量如下：
LOCAL_AAPT_FLAGS

LOCAL_ACP_UNAVAILABLE

LOCAL_ADDITIONAL_JAVA_DIR

LOCAL_AIDL_INCLUDES

LOCAL_ALLOW_UNDEFINED_SYMBOLS

LOCAL_ARM_MODE

LOCAL_ASFLAGS

LOCAL_ASSET_DIR

LOCAL_ASSET_FILES 在Android.mk文件中编译应用程序(BUILD_PACKAGE)时设置此变量，表示资源文件，
通常会定义成LOCAL_ASSET_FILES += $(call find-subdir-assets)

LOCAL_BUILT_MODULE_STEM
LOCAL_C_INCLUDES 额外的C/C++编译头文件路径，用LOCAL_PATH表示本文件所在目录
举例如下：
LOCAL_C_INCLUDES += extlibs/zlib-1.2.3
LOCAL_C_INCLUDES += $(LOCAL_PATH)/src

LOCAL_CC 指定C编译器

LOCAL_CERTIFICATE 签名认证

LOCAL_CFLAGS 为C/C++编译器定义额外的标志(如宏定义)，举例：LOCAL_CFLAGS += -DLIBUTILS_NATIVE=1

LOCAL_CLASSPATH

LOCAL_COMPRESS_MODULE_SYMBOLS

LOCAL_COPY_HEADERS install应用程序时需要复制的头文件，必须同时定义LOCAL_COPY_HEADERS_TO

LOCAL_COPY_HEADERS_TO install应用程序时复制头文件的目的路径

LOCAL_CPP_EXTENSION 如果你的C++文件不是以cpp为文件后缀，你可以通过LOCAL_CPP_EXTENSION指定C++文件后缀名
如：LOCAL_CPP_EXTENSION := .cc
注意统一模块中C++文件后缀必须保持一致。

LOCAL_CPPFLAGS 传递额外的标志给C++编译器，如：LOCAL_CPPFLAGS += -ffriend-injection

LOCAL_CXX 指定C++编译器

LOCAL_DX_FLAGS

LOCAL_EXPORT_PACKAGE_RESOURCES

LOCAL_FORCE_STATIC_EXECUTABLE 如果编译的可执行程序要进行静态链接(执行时不依赖于任何动态库)，则设置LOCAL_FORCE_STATIC_EXECUTABLE:=true
目前只有libc有静态库形式，这个只有文件系统中/sbin目录下的应用程序会用到，这个目录下的应用程序在运行时通常
文件系统的其它部分还没有加载，所以必须进行静态链接。

LOCAL_GENERATED_SOURCES

LOCAL_INSTRUMENTATION_FOR

LOCAL_INSTRUMENTATION_FOR_PACKAGE_NAME

LOCAL_INTERMEDIATE_SOURCES

LOCAL_INTERMEDIATE_TARGETS

LOCAL_IS_HOST_MODULE

LOCAL_JAR_MANIFEST

LOCAL_JARJAR_RULES

LOCAL_JAVA_LIBRARIES 编译java应用程序和库的时候指定包含的java类库，目前有core和framework两种
多数情况下定义成：LOCAL_JAVA_LIBRARIES := core framework
注意LOCAL_JAVA_LIBRARIES不是必须的，而且编译APK时不允许定义(系统会自动添加)

LOCAL_JAVA_RESOURCE_DIRS

LOCAL_JAVA_RESOURCE_FILES

LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES

LOCAL_LDFLAGS 传递额外的参数给连接器(务必注意参数的顺序)

LOCAL_LDLIBS 为可执行程序或者库的编译指定额外的库，指定库以"-lxxx"格式，举例：
LOCAL_LDLIBS += -lcurses -lpthread
LOCAL_LDLIBS += -Wl,-z,origin

LOCAL_MODULE 生成的模块的名称(注意应用程序名称用LOCAL_PACKAGE_NAME而不是LOCAL_MODULE)

LOCAL_MODULE_PATH 生成模块的路径

LOCAL_MODULE_STEM

LOCAL_MODULE_TAGS 生成模块的标记

LOCAL_NO_DEFAULT_COMPILER_FLAGS

LOCAL_NO_EMMA_COMPILE

LOCAL_NO_EMMA_INSTRUMENT

LOCAL_NO_STANDARD_LIBRARIES

LOCAL_OVERRIDES_PACKAGES

LOCAL_PACKAGE_NAME APK应用程序的名称

LOCAL_POST_PROCESS_COMMAND

LOCAL_PREBUILT_EXECUTABLES 预编译including $(BUILD_PREBUILT)或者$(BUILD_HOST_PREBUILT)时所用,指定需要复制的可执行文件

LOCAL_PREBUILT_JAVA_LIBRARIES

LOCAL_PREBUILT_LIBS 预编译including $(BUILD_PREBUILT)或者$(BUILD_HOST_PREBUILT)时所用, 指定需要复制的库.

LOCAL_PREBUILT_OBJ_FILES

LOCAL_PREBUILT_STATIC_JAVA_LIBRARIES

LOCAL_PRELINK_MODULE 是否需要预连接处理(默认需要，用来做动态库优化)

LOCAL_REQUIRED_MODULES 指定模块运行所依赖的模块(模块安装时将会同步安装它所依赖的模块)

LOCAL_RESOURCE_DIR

LOCAL_SDK_VERSION

LOCAL_SHARED_LIBRARIES 可链接动态库

LOCAL_SRC_FILES 编译源文件

LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES

LOCAL_STATIC_LIBRARIES 可链接静态库

LOCAL_UNINSTALLABLE_MODULE

LOCAL_UNSTRIPPED_PATH

LOCAL_WHOLE_STATIC_LIBRARIES 指定模块所需要载入的完整静态库(这些精通库在链接是不允许链接器删除其中无用的代码)

LOCAL_YACCFLAGS

OVERRIDE_BUILT_MODULE_PATH

接下来我们详细看一下android里的makefile文件

android最顶层的目录结构如下：
.
|-- Makefile （全局的Makefile）
|-- bionic （Bionic含义为仿生，这里面是一些基础的库的源代码）
|-- bootloader （引导加载器）
|-- build （build目录中的内容不是目标所用的代码，而是编译和配置所需要的脚本和工具）
|-- dalvik （JAVA虚拟机）
|-- development （程序开发所需要的模板和工具）
|-- external （目标机器使用的一些库）
|-- frameworks （应用程序的框架层）
|-- hardware （与硬件相关的库）
|-- kernel （Linux2.6的源代码）
|-- packages （Android的各种应用程序）
|-- prebuilt （Android在各种平台下编译的预置脚本）
|-- recovery （与目标的恢复功能相关）
`-- system （Android的底层的一些库）
本文将要分析的是build目录下的makefile和shell文件,android的代码是1.5的版本。
主要的目录结构如下：
1.makefile入门
1.1 makefile helloworld
1.2 用makefile构建交叉编译环境
1.3 makefile里面的一些技巧
2.android makefile分析
2.1 android shell分析
2.2 android build下的各个makefile分析
3. android其他目录的android.mk分析

大家先通过网络的一些文章来了解一下andoroid的makefile。
1.1 makefile helloworld

Makefile的规则如下：

target ... : prerequisites ...

command ... ...

target可以是一个目标文件，也可以是Object File（例如helloworld.obj），也可以是执行文件和标签。

prerequisites就是生成target所需要的文件或是目标。

command
也就是要达到target这个目标所需要执行的命令。这里没有说“使用生成target所需要执行的命令”，是因为target可能是标签。需要注意的是
command前面必须是TAB键，而不是空格，因此喜欢在编辑器里面将TAB键用空格替换的人需要特别小心了。

我们写程序一般喜欢写helloworld，当我们写了一个c的helloworld之后，我们该如何写helloworld来编译helloworld.c呢？

下面就是编译helloworld的makefile。

helloworld : helloworld.o

cc -o helloworld helloworld .o

helloworld.o : helloworld.c

cc -c main.c

clean:

rm helloworld helloworl.o

之后我们执行make就可以编译helloworld.c了，执行make clean就可以清除编译结果了（其实就是删除helloworld helloworl.o）。

可能有人问为什么执行make就会生成helloworld呢？这得从make的默认处理说起：make将makefile的第一个target作为作为最终的

target，凡是这个规则依赖的规则都将被执行，否则就不会执行。所以在执行make的时候，clean这个规则就没有被执行。

上
面的是最简单的makefile，复杂点makefile就开始使用高级点的技巧了，例如使用变量，使用隐式规则，执行负责点shell命令（常见的是字
符串处理和文件处理等），这里不打算介绍这些规则，后面在分析android的makefile时会结合具体代码进行具体分析，大家可以先看看陈皓的《跟
我一起写makefile》来了解了解。

makefile的大体的结构是程序树形的，如下：

Android开发的重要方面之Makefile分析_第1张图片

这样写起makefile也简单，我们将要达到的目标作为第一个规则，然后将目标分解成子目标，然后一个个写规则，依次类推，直到最下面的规则很容易实现为止。这其实和算法里面的分治法很像，将一个复杂的问题分而治之。

说
到树，我想到了编译原理里面的语法分析，语法分析里面有自顶而下的分析方法和自底而下的分析方法。当然makefile并不是要做语法分析，而是要做与语
法分析分析相反的事。（语法分析要做的是一个句子是不是根据语法可以推出来，而makefile要做的是根据规则生成一个command
执行队列。）不过makefile的规则和词法分析还是很像的。下面出一道编译原理上面的一个例子，大家可以理解一下makefile和词法分析的不同点
和相同点：

->
-> |||ε
->
-> |ε
-> +
-> -
-> >
-> >=

最后，介绍一下autoconfautomake，使用这两个工具可以自动生成makefile。

Android开发的重要方面之Makefile分析_第2张图片

从
上面的图可以看出，通过autoscan，我们可以根据代码生成一个叫做configure.scan的文件，然后我们编辑这个文件，参数一个
configure.in的文件。接着我们写一个makefile.am的文件，然后就可以用automake生成makefile.in，最后，根据
makefile.in和configure就可以生成makefile了。在很多开源的工程里面，我们都可以看到
makefile.am,configure.in,makefine.in,configure文件，还有可能看到一个十分复杂的makefile文
件，许多人学习makefile的时候想通过看这个文件来学习，最终却发现太复杂了。如果我们知道这个文件是自动生成的，就理解这个makefile文件
为什么这个复杂了。

2.在用户的home目录（cd ~）建一个目录cross-compile

3.在cross-compile创建一个文件cross.env,内容如下：

export WORK_DIR=~/cross-compile
export ROOTFS_DIR=$WORK_DIR/rootfs
export ARCH=arm
export PKG_CONFIG_PATH=$ROOTFS_DIR/usr/local/lib/pkgconfig:$ROOTFS_DIR/usr/lib/pkgconfig:$ROOTFS_DIR/usr/X11R6/lib/pkgconfig
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/include" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/include;fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/lib" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/lib; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/etc" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/etc; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/bin" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/bin; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/share" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/share; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/local/man" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/local/man; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/include" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/include; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/lib" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/lib; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/etc" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/etc; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/bin" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/bin; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/share" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/share; fi;
if [ ! -e "$ROOTFS_DIR/usr/man" ]; then mkdir -p $ROOTFS_DIR/usr/man; fi;

4.开启命令行，进入cross-compile目录下，执行. cross.env

5.将编译linux时生产的头文件，so等拷贝到cross-compile目录下rootfs/usr对应的目录（头文件一般可以拷pc的，so一定要拷arm版的）。

5.下载要编译的源代码，并放在cross-compile目录下

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