Android中的Android.bp、Blueprint 和Soong简介

跟風遠走 提交于 2020-07-28 09:22:56

前言:
随着android工程越来越大,包含的module越来越多,以makefile组织的项目编译花费的时间越来越多。谷歌在7.0开始引入了ninja进行编译系统的组织。相对于make来说Ninja 在大的项目管理中速度和并行方面有突出的优势,因此谷歌采用了Ninja 来取代之前使用的make。

Android 7.0 之后再很多地方出现了Android.bp的文件,也不清楚这个后缀是什么意思,本文主要是介绍其由来和简单的语法和其使用方法,以及与其相关的Blueprint 和Soong。

 

Blueprint 和Soong
Android 7.0之后希望用Android.bp替换Android.mk,bp简单的配置更方便Ninja 文件的产生,而Blueprint和Soong 就此产生。

Android 利用Blueprint和Soong 来解析bp 文件,经过最终转换为ninja files。

Blueprint和Soong都是由Golang写的项目。 从Android Nougat开始,prebuilts/go/ 目录下新增了Golang所需的运行环境,在编译时使用。

Android.bp以及相关支持,从Android Nougat开始加入,从Android Oreo(8.0)开始默认开启。 如果需要在Android Nougat的版本使用,需要在执行编译时添加变量。

make 'USE_SOONG=true'
Android 提供了source code 目录为 build/:

经过试验表明,soong处理后的bp文件生成build.ninja的同时还包含out/soong/Android-aosp_arm.mk,这个文件是编译完成后模块的安装脚本,负责将模块安装到对应位置。比如我们现在处理的vndk相关vendor处理就是在这个目录下进行的。

在out/soong目录下有两个文件.minibootstrap/build.ninja 和.bootstrap/build.ninja两个目录。.minibootstrap/build.ninja 主要是用来编译blueprint和生成.bootstrap/build.ninja。而.bootstrap/build.ninja主要是生成 soong相关工具和out/soong/build.ninja文件

Soong是以前Android基于make的编译系统的替代品。它以Android.bp文件替代Android.mk,Android.bp文件用类似JSON的简洁声明来描述需要构建的模块。

 

Android.bp:
Android.bp文件设计得非常简洁。没有条件或控制流语言(任何复杂性都在用Go编写的构建逻辑中被处理)。Android.bp文件的语法和语义在可能的情况下有意类似于 Bazel构建文件。

详细的Android.bp 的描述文档看:http://note.qidong.name/demo/soong_build/

语法:

Blueprint文件的语法比较简单,毕竟只是配置文件。

1、模块

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:

cc_binary {
    name: "gzip",
    srcs: ["src/test/minigzip.c"],
    shared_libs: ["libz"],
    stl: "none",
}
每个模块必须有name属性,且其值在所有Android.bp文件中必须是唯一的。
关于可用模块类型及其属性列表,参见$OUT_DIR/soong/.bootstrap/docs/soong_build.html.

2、变量

Android.bp文件可包含顶级变量赋值:

gzip_srcs = ["src/test/minigzip.c"],
cc_binary {
    name: "gzip",
    srcs: gzip_srcs,
    shared_libs: ["libz"],
    stl: "none",
}
变量范围限定为声明它们的文件的其余部分,以及任何子蓝图文件。变量是不可变的,但有一个例外 —— 它们可以附上+= 赋值,但仅在变量被引用之前。

3、注释

注释方式,与Golang类似。 支持行注释//与块注释/* block */。

4、操作符

除了赋值的 = 以外,只有 +。

5、类型

变量和属性是强类型的,变量动态地基于首次赋值,属性静态地由模块类型。支持的类型是:

Bool (true or false)
Integers (int)
Strings ("string")
Lists of strings (["string1", "string2"])
Maps ({key1: "value1", key2: ["value2"]})
Map可以是任何类型的值,包括嵌套Map。List和Map在最后一个值后可能有逗号。

6、默认模块

默认模块可用于在多个模块中重复相同的属性。例如:

cc_defaults {
    name: "gzip_defaults",
    shared_libs: ["libz"],
    stl: "none",
}
cc_binary {
    name: "gzip",
    defaults: ["gzip_defaults"],
    srcs: ["src/test/minigzip.c"],
}
 

常用工具:

一个是格式化工具bpfmt。 与gofmt类似,可以格式化Blueprint文件。 (其实,代码基本上都是从gofmt复制而来。)

例如,格式化当前目录及其递归子目录下的所有Android.bp:

bpfmt -w .
另一个是androidmk,负责转换Android.mk为Android.bp。 其实,现阶段没有必要学会写Android.bp,通过写Android.mk来转换也行。

androidmk Android.mk > Android.bp
 

Android.mk 和Android.bp 的区别:
Android.mk 是Makefile的一种形式,同样采用的是DSL,包括不同的规则、条件、分支、循环等复杂的控制等等。详细看另一篇《Makefile (一)之 简介》
Android.bp 是在android 7.0之后使用,是一种简单的配置文件,并不像makefile 有条件、分支、循环等控制,也没有运算、逻辑等操作
Android.mk 文件通常具有多个具有相同名称的模块(如:库的静态和共享版本,或主机和设备版本)
Android.bp文件需要每个模块有唯一的名称,但是可以在多个变体中构建单个模块,如通过添加host_supported: true。androidmk转换器会生成多个冲突的模块,必须通过处理单个模块的target: { android: { }, host: { } }块里的差异来手动解决
 

单独编译Blueprint:
启用Soong以后,在Android编译最开始的准备阶段,会执行build/soong/soong.bash进行环境准备。 其中会先编译、安装Blueprint到out目录下。 也就是说,在编译Android项目时,Android.bp相关工具链会自动编译,无需费神。

Soong是与Android强关联的一个项目,而Blueprint则相对比较独立,可以单独编译、使用。

编译Blueprint,首先要具备Golang环境。 然后,按照以下步骤执行命令。

go get github.com/google/blueprint
cd $GOPATH/src/github.com/google/blueprint
./bootstrap.bash
./blueprint.bash
ls bin
在新生成的bin目录中,包含4个可执行文件:

bpfmt
bpmodify
microfactory
minibp
 

工具链关系:
Android.mk、Android.bp、Soong、Blueprint、Ninja,它们之间到底有什么关系? 以下用简单的方式表达这几个概念之间的作用关系。

Android.bp --> Blueprint --> Soong --> Ninja
Makefile or Android.mk --> kati --> Ninja
 
(Android.mk --> Soong --> Blueprint --> Android.bp)
Blueprint是生成、解析Android.bp的工具,是Soong的一部分。 Soong则是专为Android编译而设计的工具,Blueprint只是解析文件的形式,而Soong则解释内容的含义。

Android.mk可以通过Soong提供的androidmk转换成Android.bp,但仅限简单配置。 目前Oreo的编译流程中,仍然是使用kati来做的转换。

现存的Android.mk、既有的Android.bp,都会分别被转换成Ninja。 从Android.mk与其它Makefile,会生成out/build-<product_name>.ninja文件。 而从Android.bp,则会生成out/soong/build.ninja。 此外,还会生成一个较小的out/combined-<product_name>.ninja文件,负责把二者组合起来,作为执行入口。

最终,Ninja文件才是真正直接控制源码编译的工具。

 

Android.mk 转Android.bp 实例:
下面,以一个AOSP上的简单模块,system/core/sdcard/Android.mk,来做为案例。

    LOCAL_PATH := $(call my-dir)
 
    include $(CLEAR_VARS)
 
    LOCAL_SRC_FILES := sdcard.cpp fuse.cpp
    LOCAL_MODULE := sdcard
    LOCAL_CFLAGS := -Wall -Wno-unused-parameter -Werror
    LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libbase libcutils libminijail libpackagelistparser
 
    LOCAL_SANITIZE := integer
 
    include $(BUILD_EXECUTABLE)
这是一个编译二进制可执行文件的小模块,内容非常简单。 通过执行androidmk Android.mk > Android.bp,可以转换成Android.bp。

    cc_binary {
        srcs: [
            "sdcard.cpp",
            "fuse.cpp",
        ],
        name: "sdcard",
        cflags: [
            "-Wall",
            "-Wno-unused-parameter",
            "-Werror",
        ],
        shared_libs: [
            "libbase",
            "libcutils",
            "libminijail",
            "libpackagelistparser",
        ],
        sanitize: {
            misc_undefined: ["integer"],
        },
    }
可以看出,虽然行数变多,但其实含义更明确了。 这个名为sdcard的模块,源码有两个cpp文件,依赖库有四个。 cc_binary,就相当于include $(BUILD_EXECUTABLE)。 转换前后,该有的信息都在,只是表达方式变化了而已。

注意:如果Android.mk中包含复杂的逻辑,则转换结果会有问题,详见结果文件中的注释。目前来看,Android.mk 中一些变量,bp 还没有对应起来,例如:

// ANDROIDMK TRANSLATION ERROR: unsupported assignment to LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES
// LOCAL_STATIC_ANDROID_LIBRARIES := android-support-v4      android-support-v13      android-support-v7-preference      android-support-v14-preference
 
// ANDROIDMK TRANSLATION ERROR: unsupported assignment to LOCAL_PROGUARD_ENABLED
// LOCAL_PROGUARD_ENABLED := disabled
至于Android.bp支持多少像cc_binary、cc_library这样的模块,每个模块又支持多少像name、cflags这样的属性, 则只能去查找Soong的文档。

 

 

参考:

http://note.qidong.name/2017/08/android-blueprint/

 

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理解 Android Build 系统
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