写给应用开发的 Android Framework 教程——玩转 AOSP 篇之添加 C/C++、Java 可执行程序-六虎

写给应用开发的 Android Framework 教程是一个系列教程，目前已更新以下内容：

Android Framework 学习道路攻略
体系开发基础
- Ubuntu 运用快速入门
- Make 构建东西入门
- 了解 Unicode UTF-8 UTF-16 UTF-32
- Linux Shell 脚本编程入门——核心基础语法
- SEAndroid 运用极速上手
- 了解 C++ 的 Memory Order
AOSP 上手攻略
- AOSP 极速上手
- 体系开发东西引荐
- 增加 Product
- 增加 C/C++、Java 可履行程序
- 增加 C/C++、Java 库
- 增加装备文件与删去已有模块
- 体系 App 源码增加
- 运用 Android Studio 开发体系 App
- 增加开机自发动 Shell 脚本
学穿 Binder 系列
- Binder 基本原理
- Binder 程序示例之 C 言语篇
- Binder 服务注册进程情形剖析之C言语篇
- Binder 服务获取与运用进程情形剖析之C言语篇
- Binder C++ 程序示例
- Binder C++ 程序剖析之首要类解析
- Binder 服务注册进程情形剖析之 C++ 篇
HAL 与硬件服务
- Kernel 下载与编译
- Linux 驱动开发入门

本文基于 AOSP Android10_r41 源码环境。

假如提早阅读了以下文章，本文阅读起来会更加顺利：

Ubuntu 运用快速入门
AOSP 极速上手
体系开发东西
Make 构建东西入门
增加 Product

AOSP 增加的可履行程序，能够分为两类：

C/C++ 可履行程序
Java 可履行程序

在了解如何给 AOSP 增加可履行程序前，咱们需求了解一下ARM + Android 行业流程与 Android 常用的四个分区：

System 分区
Vender 分区
Odm 分区
Product 分区

1. ARM + Android 行业流程与 Android 分区

ARM + Android 这个行业，一个简化的普遍流程：

Google 开发迭代 AOSP + Kernel
芯片厂商，针对自己的芯片特点，移植 AOSP 和 Kernel，使其能够在自己的芯片上跑起来。
计划厂商（许多芯片厂商也扮演了计划厂商的人物），设计电路板，给芯片增加外设，在芯片厂商源码基础上开发外设相关软件，改善性能和稳定性。
产品厂商，首要是体系软件开发，UI 定制以及硬件上的定制(增加自己的外设)，改善性能和稳定性.

Google 开发的通用 Android 体系组件编译后会被存放到 System 分区，原则上不同厂商、不同类型的设备都通用。

芯片厂商和计划厂商针对硬件相关的渠道通用的可履行程序、库、体系服务和 app 等一般放到 Vender 分区。（开发的驱动程序是放在 boot 分区的 kernel 部分）

到了产品厂商这儿，状况稍微杂乱一点，一般针对同一套软硬件渠道，可能会开发多个产品。比方：小米 12s，小米12s pro，小米12s ultra 均源于骁龙8+渠道。

写给应用开发的 Android Framework 教程——玩转 AOSP 篇之添加 C/C++、Java 可执行程序

每一个产品，咱们称之为一个 Variant（变体）。

一般状况下，做产品的厂商在同一个硬件渠道上针对不同的产品会从硬件和软件两个维度来做定制。

硬件上，产品 A 可能用的是京东方的屏，产品 B 可能用的是三星的屏；差异硬件相关的软件部分都会放在 Odm 分区。这样，产品 A 和产品 B 之间 Odm 以外的分区都是相同的，便于一致保护与升级。(硬件相关的软件共用部分放在 vendor 分区)

软件上，产品 A 可能是带广告的版本，产品 B 可能是不带广告的版本。这些有差异的软件部分都放在 Product 分区，这样产品 A 和产品 B 之间 Product 以外的分区都是相同的，便于一致保护与升级。(软件共用部分都放在 System分区)

总结一下，不同产品之间公共的部分放在 System 和 Vender 分区，差异的部分放在 Odm 和 Product 分区。

2. 着手在体系源码中增加一个 C/C++ 可履行程序

2.1 源码增加

咱们先看看如何以源码的方法来增加一个可履行程序。

在 device/Jelly/Rice14 目录下创建如下的文件结构：

hello
├── Android.bp
└── hello.cpp

其间 hello.cpp 的内容如下

#include <cstdio>
int main()
{
    printf("Hello Android\n");
    return 0;
}

Android.bp是程序的编译装备文件，效果类似于 App 开发中的 gradle.build 文件，其格式为 json。Android.bp 的内容如下：

cc_binary {                 //模块类型为可履行文件
    name: "hello",          //模块名hello
    srcs: ["hello.cpp"],    //源文件列表
    cflags: ["-Werror"],    //增加编译选项
}

在 device/Jelly/Rice14/Rice14.mk 中增加：

PRODUCT_PACKAGES += hello

接下来编译体系：

source build/envsetup.sh
lunch Rice14-eng
make -j16

你会发现报错了：

Offending entries:
system/bin/helloworld
build/make/core/main.mk:1414: error: Build failed.

默许状况下，咱们的模块会被装置到 System 分区，编译体系约束了咱们在 System 分区增加东西，理论上来说， System 分区应该只能由 Google 来增加和修正内容。

这种过错一般都能搜到解决办法，通过搜索引擎我找到了 Android 官方论坛的回复

大约意思说，咱们得改下编译体系的某个文件，详细咋改他也没说，要么就写到 product 分区。

假如现在的状况是，我就想把它预制到 system 分区，咋整？那咱们就看看 google 自己是怎样干的。

首先思路整理清楚：

找个原生体系中预制的 app，看下它的 Android.mk 或许 Android.bp
build/target 中搜一下这个 app 是怎样增加的

app 一般界说在 packages/apps 中，我看下这个目录中的 Messaging，看下它的 Android.mk

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE_TAGS := optional
LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under, src)
LOCAL_RESOURCE_DIR := $(LOCAL_PATH)/res
LOCAL_USE_AAPT2 := true
LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES := \
    androidx.core_core \
    androidx.media_media \
    androidx.legacy_legacy-support-core-utils \
    androidx.legacy_legacy-support-core-ui \
    androidx.fragment_fragment \
    androidx.appcompat_appcompat \
    androidx.palette_palette \
    androidx.recyclerview_recyclerview \
    androidx.legacy_legacy-support-v13 \
    colorpicker \
    libchips \
    libphotoviewer
LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := \
    androidx.annotation_annotation \
    android-common \
    android-common-framesequence \
    com.android.vcard \
    guava \
    libphonenumber
include $(LOCAL_PATH)/version.mk
LOCAL_AAPT_FLAGS += --version-name "$(version_name_package)"
LOCAL_AAPT_FLAGS += --version-code $(version_code_package)
ifdef TARGET_BUILD_APPS
    LOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libframesequence libgiftranscode
else
    LOCAL_REQUIRED_MODULES:= libframesequence libgiftranscode
endif
LOCAL_PROGUARD_ENABLED := obfuscation optimization
LOCAL_PROGUARD_FLAG_FILES := proguard.flags
ifeq (eng,$(TARGET_BUILD_VARIANT))
    LOCAL_PROGUARD_FLAG_FILES += proguard-test.flags
else
    LOCAL_PROGUARD_FLAG_FILES += proguard-release.flags
endif
LOCAL_PACKAGE_NAME := messaging
LOCAL_CERTIFICATE := platform
LOCAL_SDK_VERSION := current
include $(BUILD_PACKAGE)
include $(call all-makefiles-under, $(LOCAL_PATH))

没什么特别的，对咱们有用的信息便是模块名是 messaging，那打包出来的 apk 名就叫 messaging.apk

咱们接着在 build/target 目录下搜一下：

grep -r "messaging.apk" .
./product/gsi_common.mk:    system/app/messaging/messaging.apk \

看看 gsi_common.mk：

PRODUCT_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENT_WHITELIST += \
    system/app/messaging/messaging.apk \
    system/app/WAPPushManager/WAPPushManager.apk \
    system/bin/healthd \
    system/etc/init/healthd.rc \
    system/etc/seccomp_policy/crash_dump.%.policy \
    system/etc/seccomp_policy/mediacodec.policy \
    system/etc/vintf/manifest/manifest_healthd.xml \
    system/lib/libframesequence.so \
    system/lib/libgiftranscode.so \
    system/lib64/libframesequence.so \
    system/lib64/libgiftranscode.so \

答案就出来了，咱们需求增加到 System 的模块，增加到 PRODUCT_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENT_WHITELIST 变量即可。

修正 device/Jelly/Rice14/Rice14.mk，增加以下内容：

PRODUCT_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENT_WHITELIST += \
    system/bin/helloworld \

再次编译履行即可。

以上的方法是可行的，但是是不引荐的，对于软件相关的定制，咱们应该装置官方论坛的回复的要求将其放到 product 分区。

要把 helloworld 模块放到 product 分区也很简单，在其 Android.bp 中增加 product_specific: true 即可：

cc_binary {              //模块类型为可履行文件
    name: "helloworld",       //模块名hellobp
    srcs: ["helloworld.cpp"], //源文件列表
    product_specific: true,        //编译出来放在/product目录下(默许是放在/system目录下)
    cflags: ["-Werror"], //增加编译选项
}

再删去 device/Jelly/Rice14/Rice14.mk 中的以下内容：

PRODUCT_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENT_WHITELIST += \
    system/bin/helloworld \

再次编译履行即可。

这儿给出一个装置位置装备的总结：

System 分区
- Android.mk 默许便是输出到 system 分区，不必指定
- Android.bp 默许便是输出到 system 分区，不必指定
Vendor
- Android.mk LOCAL_VENDOR_MODULE := true
- Android.bp vendor: true
Odm 分区
- Android.mk LOCAL_ODM_MODULE := true
- Android.bp device_specific: true
product 分区
- Android.mk LOCAL_PRODUCT_MODULE := true
- Android.bp product_specific: true

2.2 可履行文件增加

有的时分，咱们需求增加到体系的程序只有编译好的可履行文件，没有源码。接下来咱们看看如安在体系源码中增加一个可履行文件：

BusyBox 是打包为单个二进制文件的核心 Unix 实用程序的集合。常用于嵌入式设备。

适用于 x86 架构的 busybox 可通过以下指令下载：

wget https://busybox.net/downloads/binaries/1.30.0-i686/busybox

接下来咱们把它增加到咱们的 aosp 中：

在 device/Jelly/Rice14/ 目录下创建如下的目录结构：

prebuilt/
└── busybox
    ├── Android.bp
    └── busybox

busybox 便是咱们之前的下载的文件。

其间 Android.bp 的内容如下：

cc_prebuilt_binary {
    name: "busybox",
    srcs: ["busybox"],
    product_specific: true,
}

接下来在 device/Jelly/Rice14/Rice14.mk 中增加该模块

PRODUCT_PACKAGES += busybox

编译源代码，发动模拟器：

source build/envsetup.sh
lunch Rice14-eng
make -j16
emulator

进入 adb shell，履行 busybox 指令

adb shell
busybox

3. 增加 Java 可履行程序

3.1 源码增加

在 device/Jelly/Rice14/ 目录下创建以下的目录和文件：

hellojava
├── Android.bp
└── com
    └── ahaoyuandaima
        └── main
            └── HelloJava.java

其间 Android.bp 的内容如下：

java_library {
    name: "hellojava",
    installable: true,
    product_specific: true,
    srcs: ["**/*.java"],
    sdk_version: "current"
}

这儿着重解释一下 installable 这个选项，假如不指定 installable: true, 则编译出来的 jar 包里边是 .class 文件。这种包是没法装置到体系上的，只能给其他 java 模块作为 static_libs 依赖。

指定 installable: true, 则编译出来的 jar 包里边是 classes.dex 文件。这种才是 Android 虚拟机能够加载的格式。

HelloJava.java 内容如下：

package com.ahaoyuandaima.main;
public class HelloJava
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		System.out.println("Hello Java");
	}
}

接着在 device/Jelly/Rice14/Rice14.mk 中增加：

PRODUCT_PACKAGES += \
    hellojava

接下来编译体系：

source build/envsetup.sh
lunch Rice14-eng
make -j16

编译完结发动虚拟机后，进入 adb shell 履行程序：

# 进入模拟器shell
adb shell
# 装备 classpath
export CLASSPATH=/product/framework/hellojava.jar 
app_process /product/framework/ com.ahaoyuandaima.main.HelloJava

履行成果如下图所示：

3.2 可履行 jar 包增加

有的时分咱们可能需求在源码中增加别人编译好的可履行 jar 包，接着咱们看看详细怎样操作：

在 device/Jelly/Rice14/ 目录下创建以下的目录和文件：

hellojavajar
├── Android.bp
└── hellojava.jar

其间 hellojava.jar，是从 out/target/product/Rice14/system/product/framework/hellojava.jar 移动过来的。

Android.bp 的内容如下：

java_import {
    name: "hellojavajar",
    installable: true,
    jars: ["hellojava.jar"],
    product_specific: true,   
}

为了避免抵触，咱们把 hellojava 文件夹删去。在 device/Jelly/Rice14/Rice14.mk 中删去已增加的 hellojava 模块。偏重新增加 javahellojar 模块

PRODUCT_PACKAGES += \
    hellojavajar

接下来编译体系：

source build/envsetup.sh
lunch Rice14-eng
make -j16

编译完结发动虚拟机后，进入 adb shell 履行程序：

# 进入模拟器shell
adb shell
# 装备 classpath
export CLASSPATH=/product/framework/hellojava.jar
# 履行可履行程序 
app_process /product/framework/ com.ahaoyuandaima.main.HelloJava

总结

本文首要讲解了如何将

C/C++ 可履行程序源码
Java 可履行程序源码

两类模块增加到源码中，以实际操作为主，同学们能够自己实践体会。

参考资料

Android体系开发入门-4.增加自界说模块
Android 10 根文件体系和编译体系(十九)：Android.bp各种模块编译规矩
Soong Modules Reference
Android.bp编译提示ninja: error: unknown target ‘MODULES-IN-xxx‘终极攻略
Failing builds for Lineage-19.0 due to artifact path requirement
自界说 SELinux
Android体系build阶段签名机制
android体系源码中增加app源码（源码部署移植

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1. ARM + Android 行业流程与 Android 分区

2. 着手在体系源码中增加一个 C/C++ 可履行程序

2.1 源码增加

2.2 可履行文件增加

3. 增加 Java 可履行程序

3.1 源码增加

3.2 可履行 jar 包增加

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1. ARM + Android 行业流程与 Android 分区

2. 着手在体系源码中增加一个 C/C++ 可履行程序

2.1 源码增加

2.2 可履行文件增加

3. 增加 Java 可履行程序

3.1 源码增加

3.2 可履行 jar 包增加

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