Android 系统（232）---减小 OTA 大小

减小 OTA 大小

本页介绍了为减少多次编译之间不必要的文件变更而对 AOSP 编译系统所做的改动。使用专有编译系统的设备实现人员可根据这项信息采取措施，减小无线下载 (OTA) 更新的大小。

有时，Android OTA 包含的变更文件并非源于代码变更，而是编译系统造成的。在不同时间、不同目录或不同机器上编译相同的代码时可能会发生上述情况，产生大量变更文件。这些多余的文件不仅会增加 OTA 的大小，还会导致难以确定 OTA 中发生变更的代码。

为了使 OTA 的内容更加透明，我们对 AOSP 编译系统做了多项改动，目的是消除多次编译之间不必要的文件变更，以此减小 OTA 的大小。这样做是为了减小 OTA 的大小，使其只包含与 OTA 中所含补丁程序相关的文件。AOSP 还包括编译 diff 工具（可过滤出常见的编译相关文件变更，并提供更清晰的编译文件 diff）以及块映射工具（可协助您确保块分配的一致性）。

编译系统可能会通过多种方式创建不必要的文件 diff。下文讨论了其中一些问题和解决方案，并尽可能提供了 AOSP 中的修复示例。

文件顺序

问题：文件系统在请求目录中的文件列表时，并不保证文件顺序，尽管对于同一个检出，文件顺序通常是相同的。ls 等工具在默认情况下会对结果进行排序，但 find 和 make 等命令使用的通配符函数却不会对结果进行排序。用户在使用这类工具之前，务必要对输出进行排序。

解决方案：用户在使用支持通配符的 find 和 make 等工具之前，务必要对这些命令的输出进行排序。要在 Android.mk文件中使用 $(wildcard) 或 $(shell find)，也应该进行排序。有些工具（如 Java）确实会对输入进行排序，因此有必要先对排序进行验证。

示例：多处问题在核心编译系统中通过内置的 all-*-files-under 宏得到修正，其中包括 all-cpp-files-under（一些定义分散在其他 makefile 中）。有关详情，请参阅以下 CL：

• https://android.googlesource.com/platform/build/+/4d66adfd0e6d599d8502007e4ea9aaf82e95569f
• https://android.googlesource.com/platform/build/+/379f9f9cec4fe1c66b6d60a6c19fecb81b9eb410
• https://android.googlesource.com/platform/build/+/7c3e3f8314eec2c053012dd97d2ae649ebeb5653
• https://android.googlesource.com/platform/build/+/5c64b4e81c1331cab56d8a8c201f26bb263b630c

编译目录

问题：变更编译内容所在的目录会导致二进制文件有所不同。Android 编译系统中的大多数路径都是相对路径，因此 C/C++ 中的 __FILE__ 不是问题。不过，默认情况下调试符号会对完整的路径名进行编码，而对预剥离二进制文件进行哈希处理会生成 .note.gnu.build-id，因此调试符号发生变更会致使二进制文件发生变化。

解决方案：AOSP 现在会使调试路径变成相对路径。有关详情，请参阅 CL：https://android.googlesource.com/platform/build/+/6a66a887baadc9eb3d0d60e26f748b8453e27a02。

时间戳

问题：编译输出中的时间戳会导致不必要的文件变更。这可能会发生在以下位置：

• C 或 C++ 代码中的 __DATE__/__TIME__/__TIMESTAMP__ 宏。
• 基于 ZIP 的归档中嵌入的时间戳。

解决方案/示例：要从编译输出中移除时间戳，请遵循下文中的说明操作。

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C/C++ 中的 __DATE__/__TIME__/__TIMESTAMP__

这些宏总是为不同的编译生成不同的输出，因此不建议使用。您可以选择通过以下方法来移除这些宏：

• 直接将其移除（这些宏通常不是必需的）。要查看示例，请参阅：https://android.googlesource.com/platform/system/core/+/30622bbb209db187f6851e4cf0cdaa147c2fca9f。
• 要对运行中的二进制文件进行唯一标识，请从 ELF 标头中读取 build-id。
• 要了解操作系统的编译时间，请读取 ro.build.date（应该会对除增量编译之外的所有内容都适用；增量编译可能不会更新此日期）。要查看示例，请参阅：https://android.googlesource.com/platform/external/libchrome/+/8b7977eccc94f6b3a3896cd13b4aeacbfa1e0f84。

注意：Android 7.0 开启了 -Werror=date-time，因此使用时间戳会导致编译错误。

归档文件（zip、jar）中的嵌入时间戳

Android 7.0 通过将 -X 添加到 zip 命令的所有用例中，解决了 zip 归档文件中嵌入时间戳的问题，因此编译工具的 UID/GID 和扩展的 Unix 时间戳不会嵌入到 ZIP 文件中。

新工具 ziptime（位于 /platform/build/+/master/tools/ziptime/ 下）会重置 zip 标头中的正常时间戳。有关详情，请参阅 README 文件。

signapk 工具为 APK 文件设置的时间戳可能会因服务器所在的时区而异。有关详情，请参阅 CL：https://android.googlesource.com/platform/build/+/6c41036bcf35fe39162b50d27533f0f3bfab3028。

版本字符串

问题：APK 版本字符串的硬编码版本通常附加了 BUILD_NUMBER。即使 APK 中并未发生任何其他变更，APK 也仍然会有所不同。

解决方案：从 APK 版本字符串中移除版本号。

示例：

• https://android.googlesource.com/platform/packages/apps/Camera2/+/5e0f4cf699a4c7c95e2c38ae3babe6f20c258d27
• https://android.googlesource.com/platform/build/+/d75d893da8f97a5c7781142aaa7a16cf1dbb669c

一致的编译工具

问题：生成安装文件的工具必须一致（相同的输入应始终生成相同的输出）。

解决方案/示例：以下编译工具需要进行变更：

• NOTICE 文件创建工具。NOTICE 文件创建工具需要变更。请参阅 CL：https://android.googlesource.com/platform/build/+/8ae4984c2c8009e7a08e2a76b1762c2837ad4f64。
• Java Android 编译器套件 (Jack)。Jack 工具链需要更新才能处理生成的构造函数排序的偶然性变更。请参阅 CL：https://android.googlesource.com/toolchain/jack/+/056a5425b3ef57935206c19ecb198a89221ca64b。
• ART AOT 编译器 (dex2oat)。ART 编译器二进制文件需要更新才能创建确定性映像。请参阅 CL：https://android.googlesource.com/platform/art/+/ace0dc1dd5480ad458e622085e51583653853fb9。
• libpac.so 文件 (V8)。每项编译会创建不同的 /system/lib/libpac.so 文件，因为 V8 快照会针对每项编译发生变更。解决方案是移除该快照。请参阅 CL：https://android.googlesource.com/platform/external/v8/+/e537f38c36600fd0f3026adba6b3f4cbcee1fb29。
• 预先经过 dexopt 处理的 (.odex) 应用文件。预先经过 dexopt 处理的 (.odex) 文件在 64 位系统上包含未初始化填充。请参阅 CL：https://android.googlesource.com/platform/art/+/34ed3afc41820c72a3c0ab9770be66b6668aa029。

使用编译 diff 工具

对于无法消除编译相关文件变更的情况，AOSP 纳入了编译 diff 工具 target_files_diff.py，以用于比较两个文件包。该工具会在两个编译之间执行递归 diff，从而排除常见的编译相关文件变更，例如：

• 编译输出中的预期变更（例如，由于版本号变更所导致）。
• 由于当前编译系统中的已知问题所导致的变更。

要使用编译 diff 工具，请运行以下命令：

target_files_diff.py dir1 dir2

dir1 和 dir2 是包含每个编译的提取目标文件的基础目录。

使块分配保持一致

在非 A/B OTA 中，影响时间的因素之一是块移动。对于给定的文件，尽管其内容在两个编译之间会保持不变，但实际持有数据的块可能已发生变化。因此，更新程序会在 OTA 期间执行不必要的 I/O 来四处移动块。

为了解决这个问题，我们在 Android 7.0 中扩展了 make_ext4fs 工具，该工具会尝试使块分配在各编译之间保持一致。make_ext4fs 会接受可选的 -d base_fs 标记，该标记会在生成 ext4 映像时尝试将文件分配给相同的块。您可以从上一个编译的目标文件 zip 文件（IMAGES/system.map 和 IMAGES/vendor.map）中提取块映射文件（即 base_fs 映射文件）。接下来，base_fs 文件便可以通过 PRODUCT_SYSTEM_BASE_FS_PATH 和 PRODUCT_VENDOR_BASE_FS_PATH 进行记录并指定。例如，

PRODUCT_SYSTEM_BASE_FS_PATH := path/to/base_fs_files/base_system.map PRODUCT_VENDOR_BASE_FS_PATH := path/to/base_fs_files/base_vendor.map

虽然这对减小整体的 OTA 更新包大小来说并无帮助，但它确实可以通过减少 I/O 量来改善 OTA 性能。