From 253f7763a400fa015010c2ee4129d3154a0d6560 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: dqzg12300 Date: Tue, 7 Mar 2023 23:40:16 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E7=AC=AC=E4=BA=94=E7=AB=A0=E7=9A=84=E7=AC=AC?= =?UTF-8?q?=E4=BA=8C=E3=80=81=E4=B8=89=E8=8A=82?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- chapter-05/README.md | 323 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++------- 目录.md | 17 ++- 2 files changed, 286 insertions(+), 54 deletions(-) diff --git a/chapter-05/README.md b/chapter-05/README.md index 72b9815..8942231 100644 --- a/chapter-05/README.md +++ b/chapter-05/README.md @@ -32,51 +32,19 @@ ls Android.bp AndroidManifest.xml build.gradle CleanSpec.mk LibraryManifest.xml OWNERS res src ``` -​ 接下来开发一个简单的案例，功能是在`/data/system`目录中创建一个文件并且写入内容。这个目录是只有system身份权限的进程才能访问。最后将这个App应用内置到系统中，编译后刷入手机，验证是否成功写入数据。以下是案例的实现代码。 +​ 接下来开发一个简单的案例。然后将这个App应用内置到系统中，编译后刷入手机，案例的实现代码直接直接默认的即可。 ```java public class MainActivity extends AppCompatActivity { - - public String writeTxtToFile(String strContent, String filePath, String fileName) { - String strFilePath = filePath+fileName; - try { - File file = new File(strFilePath); - if (!file.exists()) { - file.getParentFile().mkdirs(); - file.createNewFile(); - } - RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rwd"); - raf.setLength(0); - long writePosition = raf.getFilePointer(); - raf.seek(writePosition); - raf.write(strContent.getBytes()); - raf.close(); - // - } catch (Exception e) { - Log.e("MainActivity", "Error on write File:" + e); - return e.getMessage(); - } - return ""; - } - TextView txtContext; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); - txtContext=findViewById(R.id.txtContext); - String errMsg= writeTxtToFile("测试内置系统App","/data/system/","demo.txt"); - if(errMsg.isEmpty()){ - txtContext.setText("写入成功"); - }else{ - txtContext.setText("写入失败,"+errMsg); - } } } ``` -​ 内置到手机前，先直接将app安装测试，写入文件时提示错误`Error on write File:java.io.IOException: Permission denied`。 - ​ `android:shareUserId` 是 AndroidManifest.xml 文件中的一个属性，用于应用程序之间的共享用户 ID。共用用户 ID 可以让应用程序之间更好的进行相互访问和操作。当一个应用程序定义了`android:shareUserId`属性时，另一个相互信任的应用程序可以设置相同的 `android:shareUserId` 属性，从而实现应用程序的数据共享和交互。 ​ 在安装和运行应用程序之前，设备会将具有相同共享用户 ID 的应用程序视为同一用户，因此可以访问对方的数据，比如 SharedPreferences 和文件等。如果应用程序没有设置 `android:shareUserId` 属性，则其默认值是该应用程序的包名。以下是AndroidManifest.xml中的配置。 @@ -91,7 +59,7 @@ public class MainActivity extends AppCompatActivity { ``` -​ 需要注意的是，如果两个应用程序带有相同的 `android:shareUserId` 属性，则它们必须由同一个签名密钥签名，这是为了保证安全性。如果你直接设置了这个属性后，再使用常规的方式安装就提示下面的错误 +​ 如果你直接设置了这个属性后，再使用常规的方式安装就提示下面的错误。 ``` Installation did not succeed. @@ -111,37 +79,35 @@ touch Android.mk gedit Android.mk //添加下面的内容 -#当前路径 LOCAL_PATH := $(call my-dir) #清除环境变量 include $(CLEAR_VARS) - +#模块文件名 +LOCAL_SRC_FILES := SystemAppDemo.apk #模块名称 LOCAL_MODULE := SystemAppDemo -#编译的模块文件 -LOCAL_SRC_FILES := $(LOCAL_MODULE).apk -#定义编译完成之后的类型 +#定义模块的类型 LOCAL_MODULE_CLASS := APPS -#定义编译完成之后模块的后缀 -LOCAL_MODULE_SUFFIX := $(COMMON_ANDROID_PACKAGE_SUFFIX) -#哪个版本进行编译，optional表示全版本编译。可选字段： user 、 eng 、 tests +#哪个版本进行编译，optional表示可选模块。可选字段： user 、 eng 、 tests LOCAL_MODULE_TAGS := optional -#不进行odex优化 -LOCAL_DEX_PREOPT := false #签名，platform表示系统签名，PRESIGNED表示保持原签名 LOCAL_CERTIFICATE := platform +#不进行odex优化 +LOCAL_DEX_PREOPT := false include $(BUILD_PREBUILT) + + ~~~ ​ 在 Android 系统编译过程中，`PRODUCT_PACKAGES` 是一个重要的变量，它定义了系统所需构建的软件包列表。`PRODUCT_PACKAGES` 变量定义的是本次构建需要编译打包的软件包，包括一些基础系统组件和应用程序模块，例如音频服务模块、媒体播放库、输入法、设置应用程序等。 -​ 在构建规则文件`./build/make/target/product/handheld_system.mk`的末尾添加配置。 +​ 在构建规则文件`./build/make/target/product/mainline_system.mk`中添加配置。 ~~~ PRODUCT_PACKAGES += SystemAppDemo \ ~~~ -​ 到这里就修改完毕了，最后重新编译系统，将其刷入手机中。 +​ 到这里就修改完毕了，最后重新编译系统，将其刷入手机中。最后手机成功进入系统后，打开应用查看进程身份即可 ``` source ./build/envsetup.sh @@ -154,11 +120,274 @@ adb reboot bootloader flashflash all -w +// 等待系统刷机完成后打开桌面上的SystemAppDemo +adb shell +ps -e|grep systemappdemo +// 发现进程身份已经变成system的了。 +system 5033 1058 14718076 89256 0 0 S cn.mik.systemappdemo + ``` -​ 刷机完成后，在桌面就能看到刚刚内置的App了，这时再打开App时。不会提示没有权限了。来到`/data/system`目录验证创建的这个文件已经存在并且写入内容。 +## 5.3 构建系统 +​ Android提供了两种构建系统方式，在Android7.0之前都是使用基于make的构建系统，在源码中由Android.mk文件描述构建规则，这是Android开发历史中遗留的一种构建方式，由于make在Android中构建缓慢、容易出错、无法扩展难以测试。所以在7.0后引入了soong构建系统，在源码中由Android.bp文件描述soong的构建规则，在soong中采用了kati GNU Make 克隆工具和ninja来加速对系统的构建。 +​ Soong构建系统是一个由Google开发的、用于构建Android的构建系统。它是一个用go语言编写的构建系统，旨在解决早期版本的Android构建系统中存在的问题，所以，它现在是Android构建系统的首选。 + +​ Soong的主要特点和优势包括： + +1. 速度快：Soong采用Makefile-style的语法并支持增量构建，使其比较快速。 +2. 简洁易用：Soong的语法清晰，易于理解和使用。 +3. 自动化代码生成：Soong可以自动化生成代码，减少手动输入的工作量。 +4. 插件式：Soong采用插件式的结构，使其易于扩展以满足不同的构建要求。 + +​ 尽管Android.mk使用的make构建系统已经被soong逐渐取代了，但是依然可以在开发中使用它，下面将对Android.mk和Android.bp的规则进行介绍。 + +​ Android.mk文件采用makefile格式，由一系列的Target配置和Macro定义组成，在Android.mk中可以定义整个应用或组件的编译过程，包括Java代码、C/C++代码、资源文件。以下是Android.mk的常见写。 + +``` +// 定义模块 +module_name := mymodule +// 通常作为一个Android.mk文件中的第一行 +// 就是把之前的所有的LOCAL_变量都清空，从而确保每个模块的变量之间互不干扰，避免变量混淆。 +include $(CLEAR_VARS) + +// 通常情况下，定义为“optional”的模块会在构建环境变量中被忽略，需要添加编译选项来编译它们。 +// 通过向PRODUCT_PACKAGES中添加模块名称，我们可以确保这些模块能够被构建系统所识别，从而完成编译。 +LOCAL_MODULE_TAGS := optional +LOCAL_MODULE := $(module_name) + +// 定义模块依赖项，例如依赖其他模块库 +LOCAL_STATIC_LIBRARIES := lib1 lib2 +LOCAL_SHARED_LIBRARIES := lib3 lib4 + +// 定义源文件 +LOCAL_SRC_FILES := test.cpp + +// 定义源文件的头文件 +LOCAL_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/include + +// 定义编译选项 +LOCAL_CFLAGS := -Wall +LOCAL_CPPFLAGS := -Wall + +// 定义静态库 +include $(CLEAR_VARS) +LOCAL_MODULE := my_static_lib +LOCAL_SRC_FILES := test1.c test2.c +LOCAL_CFLAGS := -Wall +include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) + +// 定义动态库 +include $(CLEAR_VARS) +LOCAL_MODULE := my_shared_lib +LOCAL_SRC_FILES := test.c +LOCAL_CFLAGS := -Wall +include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) + +// 定义可执行文件 +include $(CLEAR_VARS) +LOCAL_MODULE := my_binary +LOCAL_SRC_FILES := main.c +LOCAL_CFLAGS := -Wall +include $(BUILD_EXECUTABLE) + +// 定义资源文件 +include $(CLEAR_VARS) +LOCAL_MODULE := my_resources +LOCAL_SRC_FILES := test.xml + +// 表示将该预先构建的文件添加到系统构建目标列表中。 +include $(BUILD_PREBUILT) +``` + +​ 接下来看看一个Android.mk的示例文件 + +``` +// 使用当前目录 +LOCAL_PATH := $(call my-dir) +// 清除之前设置的变量和规则 +include $(CLEAR_VARS) +// 模块名 +LOCAL_MODULE := libxmlrpc++ +// 该变量定义模块所依赖的操作系统 +LOCAL_MODULE_HOST_OS := linux +// 允许使用 RTTI 特性 +LOCAL_RTTI_FLAG := -frtti +// 指定 C++ 标志选项 +LOCAL_CPPFLAGS := -Wall -Werror -fexceptions +// 指定该库的头文件搜索路径 +LOCAL_EXPORT_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/src +// 指定要编译的源文件的列表 +LOCAL_SRC_FILES := $(call \ + all-cpp-files-under,src) +// 该指令指示编译器生成动态链接库文件。如果要生成静态库文件，则可以使用 $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 指令。 +include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) +``` + +​ Android.bp 文件使用的是一种名为 Blueprint 的语言来表示模块和它们的依赖关系。Blueprint 是一种声明式语言，它描述了一个系统的构建规则和依赖关系，而无需描述如何构建代码本身。在 Android.bp 文件中，每个模块都表示为一个独立的蓝图，并且该蓝图包含有关模块的信息，例如名称、类型、源文件等。此外，蓝图还可以包含有关与该模块相关的依赖关系的信息，例如库、标头文件等。使用 Android.bp 文件可以使 Android 模块的构建过程更加简单明了，并且易于实现自定义构建规则和自动化构建操作。同时，它还能提高编译效率，特别是在多核 CPU 系统上。下面是 Android.bp 文件的基本格式： + +``` +// Android.bp文件中的模块以模块类型开头，后跟一组 name: "value", 格式的属性 +// 每个模块都必须具有 name 属性，并且相应值在所有 name 文件中必须是唯一的 + +//cc_binary指示需要构建的 C/C++ 二进制程序 +cc_binary { + name: "gzip", // 二进制的名称 + srcs: ["src/test/minigzip.c"], // 需要编译的源码 + shared_libs: ["libz"], // 指定所需链接的共享库 + // 指定C++标准库的使用方式，"none" 表示不使用 C++ 标准库，因为模拟 C++ 标准库的所有垫子库可能在某些平台上都不可用。 + stl: "none", +} + +// cc_binary指示需要构建的 C/C++ 静态库或者动态库 +cc_library { + ... + srcs: ["generic.cpp"], + // 可以指定不同平台使用的支持文件 + arch: { + arm: { + srcs: ["arm.cpp"], + }, + x86: { + srcs: ["x86.cpp"], + }, + }, +} + +// cc_defaults是默认模块可用于在多个模块中重复使用相同的属性 +cc_defaults { + name: "gzip_defaults", + shared_libs: ["libz"], + stl: "none", +} +cc_binary { + name: "gzip", + defaults: ["gzip_defaults"], // 使用上面的默认模块 + srcs: ["src/test/minigzip.c"], +} + +// 定义一个Java库模块 +java_library { + name: "myjava", + srcs: ["MyJava.java"], // Java源代码文件列表 + libs: ["mylib"], // 依赖的本地库列表 + static_libs: ["libz"], // 依赖的静态本地库列表 +} + +// 定义一个android模块 +android_library { + name: "myandroid", + srcs: ["MyAndroid.java"], // Java源代码文件列表 + libs: ["mylib"], // 依赖的本地库列表 + static_libs: ["libz"], // 依赖的静态本地库列表 + shared_libs: ["liblog"], // 依赖的共享库列表 + manifest: "AndroidManifest.xml", // AndroidManifest.xml路径 + resource_dirs: ["res"], // 资源文件目录列表 +} + +//声明命名空间，可以让不同目录中的模块指定相同的名称，只要每个模块都在单独的命名空间中声明即可 +soong_namespace { + imports: ["path/to/otherNamespace1", "path/to/otherNamespace2"], +} + +``` + +​ 除了以上的几种模块定义外，可以通过查看androidmk的源码查看还有哪些模块类型，找到文件`./build/soong/androidmk/androidmk/android.go` + +```go +var moduleTypes = map[string]string{ + "BUILD_SHARED_LIBRARY": "cc_library_shared", + "BUILD_STATIC_LIBRARY": "cc_library_static", + "BUILD_HOST_SHARED_LIBRARY": "cc_library_host_shared", + "BUILD_HOST_STATIC_LIBRARY": "cc_library_host_static", + "BUILD_HEADER_LIBRARY": "cc_library_headers", + "BUILD_EXECUTABLE": "cc_binary", + "BUILD_HOST_EXECUTABLE": "cc_binary_host", + "BUILD_NATIVE_TEST": "cc_test", + "BUILD_HOST_NATIVE_TEST": "cc_test_host", + "BUILD_NATIVE_BENCHMARK": "cc_benchmark", + "BUILD_HOST_NATIVE_BENCHMARK": "cc_benchmark_host", + + "BUILD_JAVA_LIBRARY": "java_library_installable", // will be rewritten to java_library by bpfix + "BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY": "java_library", + "BUILD_HOST_JAVA_LIBRARY": "java_library_host", + "BUILD_HOST_DALVIK_JAVA_LIBRARY": "java_library_host_dalvik", + "BUILD_PACKAGE": "android_app", + "BUILD_RRO_PACKAGE": "runtime_resource_overlay", + + "BUILD_CTS_EXECUTABLE": "cc_binary", // will be further massaged by bpfix depending on the output path + "BUILD_CTS_SUPPORT_PACKAGE": "cts_support_package", // will be rewritten to android_test by bpfix + "BUILD_CTS_PACKAGE": "cts_package", // will be rewritten to android_test by bpfix + "BUILD_CTS_TARGET_JAVA_LIBRARY": "cts_target_java_library", // will be rewritten to java_library by bpfix + "BUILD_CTS_HOST_JAVA_LIBRARY": "cts_host_java_library", // will be rewritten to java_library_host by bpfix +} +var prebuiltTypes = map[string]string{ + "SHARED_LIBRARIES": "cc_prebuilt_library_shared", + "STATIC_LIBRARIES": "cc_prebuilt_library_static", + "EXECUTABLES": "cc_prebuilt_binary", + "JAVA_LIBRARIES": "java_import", + "APPS": "android_app_import", + "ETC": "prebuilt_etc", +} +``` + +​ androidmk是soong中提供的一个工具，因为基于make的构建系统已经逐渐被soong替代了，但是依然有很多人习惯使用Android.mk的规则来配置构建条件，在这种情况下可以选择写完Android.mk后，再使用androidmk工具将其转换为Android.bp文件。所以文件的相关代码中，可以看到很多是由一个map进行存放数据的，左边是Android.mk的规则，右边则是对应Android.bp中的新名字，在编写的过程中，如果你对Android.bp不是很熟悉，可以借鉴转换工具的源码进行参考，或者直接使用工具进行转换。 + +​ 下面讲述如何编译androidmk工具，并使用其进行转换。 + +``` +source ./build/envsetup.sh + +lunch aosp_blueline-userdebug + +make androidmk + +cd ../out/soong/host/linux-x86/bin + +./androidmk ./Android.mk > ./Android.bp +``` + +​ 最后使用工具将上一节中的Android.mk转换为Android.bp后的结果如下，能够看到对比起mk中的内容，看起来要更加简单清晰。 + +``` +android_app_import { + name: "SystemAppDemo", + + certificate: "platform", + dex_preopt: { + enabled: false, + }, + apk: "SystemAppDemo.apk", + +} +``` + +## 5.4 系统内置jar包 + +​ Android系统默认携带了许多jar包（Java Archive文件），这些jar包包含了许多与Android系统本身相关的类和库，以及用于开发应用程序的API。以下是Android系统默认携带的一些重要的jar包： + +​ `android.jar` - 这是Android操作系统最重要且默认包含的jar包。它包含了Android开发中所有常规的API。 + +​ `junit.jar` - 这是执行测试的jar包，用于单元测试和UI测试。 + +​ `okhttp.jar` - 这是一个HTTP客户端和服务器，用于在Android应用程序中进行网络通信，支持HTTP/2、WebSocket和HTTP缓存等特性。 + +​ `picasso.jar` - 这是一个图片加载和显示库，可以用于自动处理异步加载、缓存和裁剪。 + +​ `retrofit.jar` - 这是一个RESTful API客户端库，支持类型安全的HTTP请求、多种HTTP操作和异步通信。 + +​ `annotations.jar` - 这是一个元注解库，用于在Android应用程序中生成或应用注解。 + +​ `commons-codec-1.4.jar` - 这是一个编解码器库，支持16种编码格式及Base64编码和解码。 + +​ `android-support-annotations.jar` - 这是一个支持library库的注释jar包，可以在Android应用程序中使用注释。 + +​ 除此之外，Android系统中还包含了许多其他的jar包，如guava.jar、jackson-core.jar、okio.jar、conscrypt.jar等。这些都是 Android 库和框架的核心部分，它们提供了多种不同的扩展功能和支持，帮助开发者更快地构建高质量的 Android 应用程序。 + +​ 通过修改Android源码的方式，同样可以让开发人员将自己经常使用的jar包也内置到系统中，又或者将定制的业务功能包装在jar包中，在调整时就仅需要修改jar包的代码，最后更新到系统中即可。如此可以节省臃肿的编译时间，还能更加便捷的管理业务代码。 + +​ 内置jar包的方式是有多种的，下面将使用两种方式将一个自己编写的jar包集成到系统中。 ​ diff --git a/目录.md b/目录.md index 19edc6c..a1bb05f 100644 --- a/目录.md +++ b/目录.md @@ -63,14 +63,17 @@ ## 第5章 系统内置功能 ### 5.1 什么是系统内置 ### 5.2 系统内置app -### 5.3 系统内置jar库 -### 5.3.1 jar的编译与生成 -### 5.3.2 内置jar -### 5.3.3 测试效果 -### 5.4 为系统预置so动态库 -### 5.4.1 so的编译与生成 -### 5.4.2 内置so + +### 5.3 构建系统 + +### 5.4 系统内置jar库 +### 5.4.1 jar的编译与生成 +### 5.4.2 内置jar ### 5.4.3 测试效果 +### 5.5 为系统预置so动态库 +### 5.5.1 so的编译与生成 +### 5.5.2 内置so +### 5.5.3 测试效果 ## 第6章 系统功能定制 ### 6.1 如何进行功能定制