Android系统源码编译的一点实践

Android编译系统

目前公司的Android系统平台已经升级到Android 12了，最近迭代的系统项目涉及到Android 9、Android 10等，系统是庞大和复杂的，而源码调试工作需要一定的编译时间。在服务器争分夺秒的资源抢占下，即使寥寥几行代码的修改也能占据大部分编译时间，至此，如何提高系统源码的编译速度尤为重要。

Google对于编译工具和编译方式也在与时俱进，从最初的Android 7.0之前的Make，逐渐引入了Kati、Ninja、Blueprint、Soong编译或构建工具，同时编译配置文件Android.mk也逐渐被Android.bp取代。构建工具各司其责，协同工作，让Android源码能够精准而高效的生成所需产物。

相关工具。
Ninja：c/c++编写，只保留非常基本的对build操作的描述，目标是更快的编译。
Kati：用于处理Android.mk文件，生成*.ninja文件。kati本身不进行编译，仅生成.ninja文件提供给Ninja进行编译。
Blueprint：是生成、解析Android.bp的工具，是Soong的一部分。
Soong：go语言实现的构建系统，整合.ninja文件，核心编译为soong_ui.bash。
基本关系如下：

可以看出Android.mk和Android.bp最终都会生成ninja文件，最终是由Soong系统整合出最终的目标。 mk或bp文件的每次变动都会触发.ninja的生成。而大部分时候我们都是在增删改源文件，上百兆的.ninja文件不会每次都生成，基于此，我们可以直接编译已存在的.ninja，这样就减少了.ninja的编译生成时间。

编译的几点实践

Android.bp替代Android.mk

Android S版本下system级别的app源码都采用了Android.bp作为编译配置，Soong作为核心编译系统发挥的作用也越来越大，如果vendor或package目录是自行开发的模块，建议编写Android.bp。
其中对于已有的Android.mk，可使用out/soong/host/linux-x86/bin目录下的androidmk工具，将Android.mk转换成Android.bp。

使用ninja大幅改进速度

AOSP在源码中已经内置了一个ninja执行文件：prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja。
使用ninja，可以不经过make，直接执行ninja文件，完全避免重新生成，以及解析Makefile的运行开销。
使用ninja必须指定一个target，否则是全编译。可以直接指定模块名，单独执行某个模块。甚至可以指定具体的*.o、.jar、.dex文件为target，避免编译整个模块。

比如编译jar

对于编译某模块出现了错误：

FAILED: out/target/common/obj/APPS/OtaUpdate_intermediates/classes-full-debug.jar

编译其中间产物即可快速验证：

./prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja out/target/common/obj/APPS/OtaUpdate_intermediates/classes-full-debug.jar

ninja支持并发多任务编译的，适合依赖模块比较多的场景。

-f FILE  specify input build file [default=build.ninja]
-j N     run N jobs in parallel [default=22, derived from CPUs available]

指定-j参数，默认22

./prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja -f out/build-full_yxp_758_pad.ninja -j 22 OtaUpdate

简化ninja编译命令，加入时间统计。
增加设置环境变量的脚本方法：build/envsetup.sh

MY_NINJA_DEF="out/combined-full_${MY_DEVICE_NAME}.ninja"
function do_ninja() {
    
    
   time ./prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja -f ${MY_NINJA_DEF} $@
}

ninja使用的前提

要使用ninja需要先用make/mm/mmm等编译过一次才行，如果更改了文件目录结构、增删文件、git pull等操作，或者修改Makefile或Android.bp文件，还需要再重新make一次。记住这个前提，高效运用ninja编译能快速得到精准的结果。

使用ccache编译工具

ccache 加快重新编译速度的编译器缓存。如果经常使用make clean，或者经常在不同的编译产品之间切换，则非常适合使用ccache。

Android Q之前的系统自带了prebuilts/misc/linux-x86/ccache/ccache工具，后续高版本可从Android P版本拷贝过来也能使用。

在.bashrc文件中加入配置

export USE_CCACHE=1
export CCACHE_DIR=/MyCcachePath/.ccache

执行prebuilts/misc/linux-x86/ccache/ccache -M 50G可能会报 Could not set cache size limit 错误，修改缓存目录CCACHE_DIR的权限即可。

具体可参考：https://source.android.google.cn/source/initializing#optimizing-a-build-environment