ABSTRACT

It is very important for the beginners to compile the Android source codes. But various problems appear if any software is not installed in the Ubuntu system together with its environment variables. This paper introduces in turn the install of some pieces of software in the Ubuntu system and their settings of environment variables, shows how to download and compile the Android source codes, and finally gives the methods of solving some general problems which perhaps occur in the compilation process.

Keywords:Ubuntu System, Environment Variable, Android Compilation

Ubuntu系统下Android源码编译

姜正禄

中山大学数学与计算科学学院，广东 广州

Email: mcsjzl@mail.sysu.edu.cn

收稿日期：2015年5月21日；录用日期：2015年6月6日；发布日期：2015年6月10日

摘 要

Android源码编译对一个初学者来说非常重要。可是，如果Ubuntu系统下软件和环境变量没装好，就会出现各种各样的问题。本文依次介绍Ubuntu系统下软件安装和环境设置，展示如何下载和编译Android源码，并对可能出现的常见问题提出相应的解决方案。

关键词 :Ubuntu系统，环境变量，Android编译

1. 引言

Android，中文名称“安卓”，是一种自由开放源代码的操作系统，主要使用于诸如智能手机、平板电脑、电视、数码相机和游戏机等的移动设备。它最初由美国的软件工程师Andy Rubin开发，后来被Google公司收购。之后，Google公司与硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建一个开放手机联盟，以Apache开源许可证的授权方式发布Android的源代码，大家可以共同研发。目前，采用Android系统的设备数量不断上升，研发队伍也在不断壮大，这套系统也越来越好，也越来越被大众喜爱。作为众多爱好者之一，近来开始热衷于Ubuntu系统下的Android源码编译，遇到各种各样的问题。网上有关这方面的介绍很多，各有优点，可是，地点变了，时间变了，系统环境不一样了，这些介绍都有这样那样的问题。为了让其他喜好者少走弯路，本文介绍Ubuntu系统和Java [1] [2] 软件下载和安装、以及Android的源码下载和编译，并对可能出现的常见问题提出相应的解决方案。不同版本Ubuntu系统中的gcc编译器、Java编译器和Android之间的兼容性尤为重要，在下载安装时要特别注意。本文的工作之一就是解决了这三者间的兼容性。Android编译仿真时的环境变量设置也很重要，给出这些变量的合理设置便是本文的工作之二。另外，还解决了部分Android源码中的64进制编译问题，用sed命令语句直接修改部分Android源码。

这种安装编译还是需要一定的硬件要求的。一般来说，奔腾或AMD的 CPU都行，内存最低512MB，硬盘最低30 GB，当然，CPU配制越高，编译运行就越快，存储容量越大就越好。这次在老旧的型号为Thinkpad R51e的笔记本电脑上进行实验，硬件配置相对现在的科技来说很低，参见列表1。

另外，还准备了一个8 GB的U盘，用于制作Ubuntu系统安装U盘。

除了硬件要求之外，大家还需要会操作Linux系统的基本命令，比如，Linux的sed用法往往在修改文件内容时很有用，能编写shell脚本就更好了。推荐大家参见美国Richard Blum和Christine Bresnahan编著的书 [3] ，这本书已于2012年由武海峰翻译成中文，中文书名为《Linux命令行与shell脚本编程大全》 [4] 。如果具备有关Android系统的基本知识 [5] - [14] ，那就更好了。

通过实验，可以掌握Ubuntu系统、Java软件和Android源码的下载安装以及Android源码编译的基本技能，领会Android源码编译与Ubuntu系统和Java软件之间的兼容性，缺少其中任何环节都不行。Android源码编译可谓是个庞大的系统工程，在这基础上，可以进行更加广泛的软件开发。

2. 系统软件安装和环境变量设置

Android的源码是基于Linux系统的。为此，首先要下载并安装一个Linux系统。由于电脑CPU不

表1. Thinkpad R51e笔记本电脑的硬件配置

支持64进制，所以本次实验选用的是32进制的Ubuntu系统。如CPU支持64进制，就选用64进制的系统。Ubuntu系统有许多的镜像网址，最好选个国内的网址。从如下的Sohu镜像网址：

http://mirrors.sohu.com/ubuntu-releases/10.04.4/release/

就可下载ubuntu-10.04.4-dvd-i386.iso，然后用UltraISO或电脑店软件将这个映像文件刻录到U盘，最后用这个装有Ubuntu系统安装软件的U盘将32进制的Ubuntu系统安装到电脑。实验发现这个版本的Ubuntu系统更适合编译Android源码。

启动电脑，进入Ubuntu系统，设置好网络配置，联网。接着，还需要安装下载和编译Android源码所需的相关软件。为此，先在终端执行

sudo apt-get update

去对Ubuntu系统的升级包更新，如果不执行此更新，就无法进行接下来的软件安装。再在终端执行如下命令行：

sudo apt-get install git-core curl

sudo apt-get install gnupg flex bison gperf build-essential zip

sudo apt-get install tofrodos pngcrush schedtool squashfs-tools

sudo apt-get install g++-multilib python-markdown mingw32

sudo apt-get install libxml2-utils xsltproc zlib1g-dev libc6-dev

sudo apt-get install libncurses5-dev libreadline5-dev libz-dev

sudo apt-get install libsdl1.2-dev libesd0-dev libwxgtk2.6-dev

sudo apt-get install zlib1g-dev libgl1-mesa-dev libx11-dev

sudo apt-get install lib64z1-dev x11proto-core-dev

其中，第一行是下载Android源码所需的工具，其它行是编译Android源码所需的软件。另外，还要下载Java。大家可以从网上获取jdk-6u45-linux-i586.bin并保存在目录~/下，在终端执行：

chmod a+x ~/jdk-6u45-linux-i586.bin & sudo ~/jdk-6u45-linux-i586.bin

就把Java安装在Ubuntu系统上了，Java就在目录~/jdk1.6.0_45下。Java官方网址如下：

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

从此可以获取最新版本，不过，最新版本不支持较早的Android源码编译。获取旧版的Java的网址很多，比如，http://ghaffarian.net/downloads/Java/JDK/，这个网址上还有其他版本，可自由下载。为了能正常运行Java，还需设置Java运行的环境变量，并把这些变量存放在文件jdk.bashrc中。为此，可在终端执行如下命令：

echo export JAVA_HOME=$HOME/jdk1.6.0_45 >> jdk.bashrc

echo export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib/dt.jar >> jdk.bashrc

echo export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib/tools.jar >> jdk.bashrc

echo export PATH=$HOME/bin:$JAVA_HOME/bin:$PATH >>jdk.bashrc

source jdk.bashrc

其中前4行将环境变量写入文件jdk.bashrc中；JAVA_HOME是指向jdk的安装目录的环境变量，Java编译器通过搜索JAVA_HOME变量来找到并使用安装好的jdk；CLASSPATH环境变量指定类搜索路径，Java编译器通过CLASSPATH来寻找已经编写好的类；PATH环境变量指定命令搜索路径；最后一行使得这些变量生效。在终端运行java -version，如显示Java版本号，就说明安装设置成功。到这里，相关软件安装准备就绪。如果不设置这些环境，Android源码环境变量安装时就会出错停止，显示要求安装Java 1.6。

3. Android源码下载、编译和仿真

有了前面的准备工作，下面就可以下载和编译Android的源码了。

国内Android的源码镜像有，下载下来的都无法编译，不是缺这就是缺那。上Google公司网址google.com嘛，连接不上，据说被封了，至于被谁封，那就搞不清了。就连gmail.com同样连接不上。上网查询一下，发现可以通过第三方的镜像网址下载。下面就讲述具体的下载步骤。

要下载Android的源码，首先需要下载repo，它只是google用Python脚本写的调用git的一个脚本，主要是用来下载和管理Android项目的软件仓库[15] 。由于无法连接android.git.kernel.org和git-repo.googlecode.com等google网址，所以只能通过第三方获取。先在用户根目录下新建一个子目录bin，并设置好路径，然后用curl从一个第三方连接网址中获取repo，为此，在终端运行如下命令就可下载：

mkdir -p ~/bin & export PATH=~/bin:$PATH

curl http://php.webtutor.pl/en/wp-content/uploads/2011/09/repo >~/bin/repo

chmod a+x ~/bin/repo

其中最后一行命令改变repo的属性，使得repo成为一个可以执行的脚本。如果原先有这个脚本，那就不需要这些步骤了。接着，同样在用户根目录下新建一个子目录work，并在这个子目录work下开始下载Android的源码。为此，可在终端运行如下命令：

mkdir -p ~/work & cd ~/work

repo init -u git://git.omapzoom.org/platform/manifest.git -b android-2.3.3_r1

cd ~/work/.repo/manifests & cp default.xml default.xml.bk

sed -i -e 's/fetch=../fetch=git:\/\/git.omapzoom.org\//g' default.xml

cd ~/work & repo sync –j8

其中，执行第3行和第4行命令的目的就是要修改google默认网址为第三方网址，最后一行命令指的是回到这个子目录work来执行同步下载Android源码。特别要说明的是，在执行第2行命令的过程中，还需要gmail的账户和密码。如果没有，就得借助第三方软件登入gmail.com网址注册一个用户。再到google下载Android源码的网址去用自己的gmail.com信箱注册获得下载许可，并把下载许可的账户名和密码按要求的格式存放在一个文本文件中，其存放格式如下：

machine android.googlesource.com login git-***.gmail.com password *$*

machine android-review.googlesource.com login git-***.gmail.com password *$*

其中，***表示下载许可的账户名，*$*表示密码。而且这个文件必须以.netrc为名存放在用户根目录下。这步是必须的，需要在开始下载Android源码之前完成。如果一切顺利，那就等待下载完吧。

以上命令是下载版本号为2.3.3_r1的Android源码。如果不知道那种版本可以下载，那就执行如下命令：

cd ~/work & repo init -u git://git.omapzoom.org/platform/manifest.git

cd ~/work/.repo/manifests & git branch -a > ~/android-branch.txt

这时，在用户目录下就有一个文本文件android-branch.txt，打开查看即可。

由于我们采用32进制Ubuntu系统，所以还得将版本号为2.3.3_r1的Android源码中设定的64进制编译选项改为32进制的编译选项，这些选项就在5个文件中。在子目录work下，只需在终端作如下命令：

sed -i -e '74a ifneq (0,0)' -e '81a endif' ./build/core/main.mk

sed -i -e 's/FLAGS += -m64/FLAGS += -m32/' ./external/clearsilver/cgi/Android.mk

sed -i -e 's/FLAGS += -m64/FLAGS += -m32/' ./external/clearsilver/cs/Android.mk

sed -i -e 's/FLAGS += -m64/FLAGS += -m32/' ./external/clearsilver/java-jni/Android.mk

sed -i -e 's/FLAGS += -m64/FLAGS += -m32/' ./external/clearsilver/util/Android.mk

就对这些文件完成了32进制的编译设置。如果Ubuntu系统是64进制的，这些文件就不需要修改了。

有了前面的准备，就可以进行Android源码编译，终端执行下列命令即可：

cd ~/work & source ~/jdk.bashrc & source ./build/envsetup.sh

lunch generic-eng & make -j8

这里就不多解释了。耐心等待编译完成之后，终端出现如图1所示的结果，这表明已成功编译好了。

接着，就可以仿真显示了。终端运行如下命令：

export ANDROID_PRODUCT_OUT=~/work/out/target/product/generic

ANDROID_PRODUCT_OUT_BIN=~/work/out/host/linux-x86/bin

export PATH=${PATH}:${ANDROID_PRODUCT_OUT_BIN}

export PATH=${PATH}:${ANDROID_PRODUCT_OUT}

cd ${ANDROID_PRODUCT_OUT}

emulator -system system.img -data userdata.img -ramdisk ramdisk.img

这里，前4行是设置仿真的环境变量，ANDROID_PRODUCT_OUT指向Android系统映像文件所在的目录，ANDROID_PRODUCT_OUT_BIN指向Android系统的仿真执行文件所在的目录；第5行转入Android系统映像文件所在的目录；第6行仿真运行Android系统。如果不把ANDROID_PRODUCT_OUT和ANDROID_PRODUCT_OUT_BIN添加到命令搜索路径PATH中，执行第6行时就会出错，显示没有

图1. Android源码编译成功的终端截图

emulator命令。值得提一下的是，如果不知道如何设置仿真的环境变量，那么前4行设置仿真环境变量的命令也可用如下命令行代替：

cd ~/work & source ./build/envsetup.sh & lunch generic-eng

这里，它还包含了编译环境变量的设置。仿真运行成功后，进入系统设置，选择中文语言，然后去查看系统信息，就可以找到如图2所示的信息。图2展示了一个仿真运行Android系统的截图。

4. 问题处理

一般来说，按以上介绍，Android的下载编译仿真就没有问题。在整个实验过程中，如果遇到问题，我们如何处理呢？首先查看硬件是否符合要求，然后查看软件的兼容性是否有问题。硬件方面的常见问题就是硬盘空间不足或者内存不够，更换大硬盘和大内存条就行。编译出现的问题往往就是因为编译器gcc和java与Android源码不兼容，或者因为make的版本较低，或者因为选用Linux系统的进制与Android源码设置的进制不匹配。为此，在终端通过如下命令：

gcc -v

java -version

make -version

就可以分别查看Linux系统中安装的编译器gcc和java的版本以及make的版本。版本为2.3和4 系列的Android源码要求的java版本为1.6，就版本为5系列的Android源码而言，要求的java版本为1.7。版本为2.3系列的Android源码要求的gcc版本为4.4.3，而版本为4 和5系列的Android源码所要求的gcc版本为4.6或4.7。这三种版本的Android源码要求的make版本都为3.81或更高。依次排查，如果不符合要求，就得更换成相符的版本。

图2.仿真运行Android系统的截图

5. 小结

Android系统用户逐年增加，这方面的研究和开发很有意义。通过Android源码编译，我们不仅加深了对这个系统的基本原理的认识，而且还认识了它与其他系统的兼容性。整个下载编译仿真的过程还可以从Ubuntu Linux系统推广到Cynwin Linux系统或Mac OSX系统，其变化无非就是设置环境变量的方式不同而已，这个工作将另文公布。我们还可以把这个过程写成一个shell脚本，通过这个脚本来完成整个任务。

致谢

作者感谢评审人对本文给予许多很有价值的修改建议！也感谢众多的无名网友提供有关Android源代码的各种各样的编译介绍！这个工作还得到国家自然科学基金(NSFC 11171356)和国家基础科学人才培养基金资助。

文章引用

姜正禄, (2015) Ubuntu系统下Android源码编译
Compilation of the Android Source Codes in the Ubuntu System. 软件工程与应用,03,44-50. doi: 10.12677/SEA.2015.43006

参考文献 (References)