Собрать андроид их исходников

Сборка собственной Android-прошивки, часть 1/3

Оригинал: How to build Android ROM Part 1/3
Автор: Masc
Дата публикации: 6 марта 2017 г.
Перевод: А.Панин
Дата перевода: 28 марта 2017 г.

Разработка Android-прошивок — настройка рабочего окружения

Нередко мобильные устройства поставляются с неоптимизированными прошивками от производителя, которые после непродолжительного использования начинают работать медленно и нестабильно. Многие сталкивающиеся с таким поведением прошивок люди ищут стандартные решения в сети, при этом некоторые из них собирают собственные прошивки для своих устройств.

Это первая из трех статей серии, в которой я постараюсь описать максимально понятным языком процесс самостоятельной сборки Android-прошивки для вашего устройства.

Если вы хотите собирать Android-прошивки, вам понадобится установленный на компьютере Linux-дистрибутив, ну а если вы не можете выделить отдельный компьютер для этих целей, вы вполне можете обойтись виртуальной машиной с Linux-системой.

Я буду использовать дружелюбную систему Ubuntu 16.04, что рекомендую и вам.

Требования

• Дистрибутив Linux
• Как минимум 200 ГБ свободного пространства на жестком диске или твердотельном накопителе
• Мощный компьютер с как минимум 4 ГБ оперативной памяти и производительным четырехядерным центральным процессором
• Качественное соединение с сетью Интернет на скорости как минимум 600 КБ/с

Если у вас есть все необходимое, можно начинать работу.

Все приведенные в данной статье команды должны исполняться с помощью приложения Терминал и, разумеется, я не буду повторять это после каждой команды.

Если в вашей системе не установлена виртуальная машина Java, вы можете выполнить следующую команду для ее установки вместе со всеми библиотеками:

Сборочный инструментарий

Выполните следующую команду для установки сборочного инструментария (ее исполнение может занять достаточно много времени в зависимости от скорости вашего Интернет-соединения):

Не догадываетесь, что это такое? Ну, это важный инструмент, необходимый для соединения с серверами и загрузки исходных кодов, которые понадобятся впоследствии. Его название происходит от слова «репозиторий», обозначающего централизованное хранилище определенных ресурсов. В нашем случае в этом хранилище хранятся исходные коды всех программных компонентов, которые будут компилироваться и добавляться в создаваемую прошивку.

Выполните следующую команду для для установки описанного инструмента в свою систему:

CCACHE

Это полезная утилита, которая используется для кэширования бинарных файлов и позволяет сократить время компиляции (примерно на 50%).

Для ее инициализации следует выполнить следующую команду:

Разумеется, вместо приведенного значения вы должны указать количество свободных гигабайт на своем жестком диске.

Для ознакомления с статистикой кэширования следует использовать следующую команду:

Для удаления файлов кэша — следующую команду:

Настройка рабочего окружения почти закончена — осталось открыть файл bash.rc:

Теперь следует перейти к последней строке этого файла и вставить в него следующие строки:

Наконец, следует закрыть текстовый редактор и выполнить следующую команду для применения изменений:

Пришло время перезагрузить систему.

А это две следующие статьи серии, описывающие процесс сборки прошивки!

Источник

Сборка бинарных файлов Android с помощью исходников и Android NDK. Прокачиваем утилиту screencap

Я занимаюсь автоматизацией Android устройств и часто SDK или ОС Android не имеют нужного функционала или его работа выполняется медленно/очень медленно.

Используя возможности Native Development Kit (NDK) мы можем написать функционал, который будет выполняться быстрей, чем тот же функционал на Java. За счет данного кита мы можем добавлять в свое приложение код, написанный на C/C++ или создавать свои бинарные файлы под мобильные Android устройства.

В данной статье я расскажу каким образом мы можем настроить компиляцию бинарного файла под ОС Android, а так же покажу процесс, как мы можем дополнить функционал уже существующих бинарных файлов в этой ОС.

Для примера я «прокачаю» screencap, который сможет не только получать скриншот всего экрана или выдавать «сырые данные», но и возвращать цвет пикселя по указанной точки или получать изображение только нужной области. Итак, поехали!

Установка NDK

Скачиваем Android NDK и распаковываем архив или устанавливаем через SDK Manager.

Если еще нет, то можете добавить доп. инструменты:

И создаем «проект» под архитектуру вашего мобильного устройства:

Так как у моего HOMTOM HT16 архитектура armeabi-v7a то я буду использовать команду:

И ждем, пока скрипт создаст все необходимые файлы (до 5 мин. примерно).

Проверка на работоспособонсть

Создадим файл hello_world.c с простым кодом:

И попробуем его скомпилировать:

С помощью атрибута -o указываем имя файла, а с помощью ключа -pie мы указываем, что бинарный файл PIE и все его зависимости загружаются в случайные расположения в виртуальной памяти каждый раз, когда приложение выполняется.

Если компиляция прошла успешно, то заливаем файл на телефон:

И попробуем бинарник:

Если вы увидели вывод фразы «hello world» — значит вы всё сделали правильно!

Если у вас все таки появились ошибки, возможно вы выбрали не правильную архитектуру, тогда просто удалите данную директорию и заново создайте с нужной.

Для определения архитектуры можете выполнить команду

Исходники и библиотеки

Так как анализ скомпилированного бинарного файла очень затратно по времени, а Android является открытой системой, то почему бы не воспользоваться этим качеством!

Заходим сюда и ищем нужную версию Android. Ну а так уже — скачиваем архив и ищем нужный исходник бинарного файла. Хотя, конечно же есть вариант — Google и «правильный запрос».

В моем случае нужный мне файл находится по этой ссылке.

Частично разберем данный код.

DEFAULT_DISPLAY_ID — идентификатор дисплея, с которого необходимо получить скриншот. В нашем случае 0.

flinger2skia и vinfoToPixelFormat — отвечает за определение, в каком формате должно быть изображение.

notifyMediaScanner — после того, как изображение будет создано в файловой системе необходимо послать broadcast, чтобы файл смог корректно отображаться. Если не вызывать данный broadcast, то не все приложении смогут увидеть созданный файл.
Функция main не является сложной для «чтения», поэтому разберем только важные моменты, которые непосредственно отвечают за получение данных о изображении.

/dev/graphics/fb0 — это так называемый framebuffer. Framebuffer — это область видеопамяти для кратковременного хранения одного или нескольких видеокадров. Исходя из кода main видно, что существуют версии Android устройств, которые хранят изображение экрана в этом файле. Таким образом, если вы «счастливчик», то узнав vinfo.xoffset и vinfo.yoffset (в большинстве случаев они будут равны 0) и используя консоль вы с легкостью сможете получить информацию о цвете:

В моём случае оказалось все не так просто и данный файл не содержать какую либо информацию о изображении.

screenshot.update — это второй способ, как можно получить изображение. Данная функция имеет несколько перегруженных методов с которыми можно ознакомиться тут.

Рассмотрим описание функции с самым большим количеством параметров:

display — ссылка на необходимый display.
sourceCrop — кроп выбранной области изображения. Может содержать координаты верхней левой точки и нижней правой (всего 4 параметра xLeft, yTop, xRight, yBottom). Начальная точка координат — верхний левый угол.
reqWidth — ширина возвращаемого изображения
reqHeight — высота возвращаемого изображения
minLayerZ и maxLayerZ — как именно работают данные параметры не удалось понять. Перебор значений выдавал иногда черный кран
useIdentityTransform — Если true, то отключает слой наложения поверх приложений, т.е. тех Activity, которые используют ACTION_MANAGE_OVERLAY_PERMISSION
rotation — поворот изображения.

Таким образом, чтобы нам получить цвет пикселя, нам необходимо задать xLeft и yTop, сдвинув их на 1, т.к. отсчет будет идти с 0, а указанные координаты установить в xRight, yBottom. В reqWidth и reqHeight установить значение равным 1. Изменяя параметры данной функции мы сможем определять границы нужной для нас области.

Компиляция базового screencap.cpp

На самом деле это самая сложная часть, которая может занять несколько дней или целую неделю. К сожалению мне не удалось найти каких-то быстрых решений сборки новой версии screencap в сети, поэтому пришлось конкретно помучаться с clang’ом и его параметрами.

Если вы сразу же попробуете скомпилировать данный код, компилятор будет постоянно ругаться, что нет какого-то файла, а иногда может и сообщить, что файл то есть, но вот нет нужного конструктора.

Поэтому, первоначально я добавил все файлы, которые отсутствовали в библиотеке NDK. Ошибки дают представления, где примерно должен находиться тот или иной файл. Для этого, вам необходимо добавить недостающие файлы, а чтобы узнать где находится sysroot (директория, где ищет clang), можно воспользоваться следующей «фичей»:

В ошибке будет виден путь до данной директории. Если clang у вас находится в другом месте — измените путь до него.

Обращаемся к Google и ищем все необходимые файлы. В моем случае пришлось добавить следующие директории и файлы:

И казалось бы, что вот он успех, все что надо добавлено. Выполняем компиляцию

и получаем ужасный результат:

По мне, это был реальный ад, т.к. множество файлов имело ошибки, чего по идее быть не должно, ведь содержимое данных файлов не менялось. На данном этапе я на долго «присел» и начал активно гуглить ошибки, но нужного ответа не нашел. Каким образом я решил поизучать туториал по clang я уже не помню, но это решение меня спасло!

Как оказалось, у clang есть параметр (а точнее у ld) —unresolved-symbols, который отвечает за работу с неразрешенными (unresolved) символами. Хотя по самой ошибки и не скажешь, что дело в этом. Добавляем параметр и выполняем компиляцию снова:

Наконец-то компиляция прошла успешно! На самом деле, я уже думал, что большая часть проблем ушла, но не тут то было. Начали появляться ошибки, наподобие следующей:

Как оказалось, компилятору было достаточно наших добавленных файлов, но на Android устройстве все эти файлы хранятся в .so библиотеках. Позже разобравший более менее хорошо в этом вопросе, я нашел относительно простой способ поиска необходимых библиотек. Для этого нужно открыть бинарных файл screencap, который находится на Android-устройстве (/system/bin/screencap) в текстовом редакторе и посмотреть все названия .so библиотек, которые используются в данном файле. В моем случае вот эта часть:

Вы можете сравнить данную часть с вашим скомпилированным файлом и найти, каких же библиотек вам не хватает. В данном случае ими оказались: libgui.so, libui.so, libcutils.so, libutils.so, libbinder.so, libskia.so. Ищем их расположение (на самом деле, они находятся в одном и том же месте):

Выполняем копирование на sdcard/libs всех библиотек (пример для libskia.so):

Используя adb pull копируем файлы с моб. устройства на компьютер:

Располагаем их в нужной для вас директории и выполняем компиляцию, но уже с новым параметром *.so, который указывает на то, что нужно так же использовать все .so библиотеки при сборке, а точнее — указать ссылки на них в файле.

Теперь и компиляция пройдет успешно и запуск бинарного файла на моб. устройстве будет без ошибок.

Заключение и результат

Как вы могли заметить, добавление своего функционала «в чужой код» является не очень простым занятием.

Измененный код файла screencap приведен ниже. Сборка его происходит таким же образом, как и оригинального. Добавленные изменения думаю будут понятны большинству читателей, поэтому решил его не комментировать.

Пример получения цвета пикселя:

Пример получения изображения по заданной области:

Данный проект залит на GitHub, так что кому интересно — заходите.

Источник

Строим Android x86

Установка окружения для сборки

Для сборки Android потребуется 64 битная версия Linux. Еще один важный момент: обратите внимание на версию GCC, которая установлена на системе. Google поддерживает версию GCC 4.4 и выше. Так же на системе должна быть установлена реализация Java от Oracle.
Установка дополнительных зависимостей для Ubuntu 12.04:

Установите символьную ссылку для устранения конфликта имен:

Загрузка дерева исходных кодов

Установка Repo

Repo — утилита управления репозиториями, упрощающая работу с Git для Android. Более подробную информацию можно прочесть здесь (http://source.android.com/source/version-control.html)
Для установки, инициализации и настройки Repo выполните следующие шаги:
• Убедитесь, что у вас есть директория bin в вашем домашнем каталоге и она прописана в PATH:

• Загрузите Repo скрипт и выставите права на выполнение:

Инициализация Repo клиента

После установки Repo, настройте доступ к репозиториям исходных кодов Android:
• Создайте пустую директорию для исходных файлов и перейдите в нее. Например, это может выглядеть так:

• Запустите скрипт repo init, чтобы обновить версию самого Repo.

Эта команда подключит ветку master из дерева исходных кодов Android. Вы можете указать любую другую, используя ключ -b:

Для просмотра всех доступных веток введите команду:

Нас интересуют наиболее последние версии Android от Google:

• Jelly Bean: remotes/origin/android-4.1.1_r6
• Ice Cream Sandwich: remotes/origin/android-4.0.4_r2.1

Можно выбрать любую на ваш вкус, дальнейшие шаги не будут отличаться. Для демонстрации процесса сборки под VirtualBox возьмем версию Jelly Bean (JB).
В случае успешной инициализации вы увидите сообщение о том, что Repo инициализирован в вашей директории и в ней появится папка .repo

Загрузка файлов

Чтобы загрузить исходные файлы из репозитория в вашу рабочую директорию выполните команду:

Начальная синхронизация может занять больше часа времени.

Сборка ядра

Android разработан прежде всего для устройств, управляемых жестами и он не поддерживает мышь по умолчанию. Поэтому, в качестве примера, пересоберем ядро из исходников с включенной поддержкой мыши.
Создадим директорию для хранения исходников ядра:

Воспользуемся заранее подготовленной версией ядра от Intel:

Перейдем в директорию ядра:

Теперь у нас есть исходники ядра. Нужно модифицировать конфигурационный файл и пересобрать. Чтобы сократить время на полную настройку ядра, воспользуемся конфигурационным файлом, который подготовили для на разработчики. Важный момент — не забывайте указать архитектуру для которой происходит сборка ядра, в нашем случае это x86.

Через несколько секунд загрузится графическое меню настройки ядра. Стрелками «вверх», «вниз» вы можете передвигаться по пунктам меню, «Enter» чтобы зайти в подменю. Все точно так же как с обычным ядром Linux.

Чтобы включить поддержку мыши:
• Зайдите в «Device Drivers»
• Выберите «Input device Support»
• Отметьте «Mice»
Вы можете зайти в подменю «Mice» и посмотреть дополнительные настройки драйверов.
Затем выйдите из меню конфигурации ядра. Это можно сделать с помощью нескольких нажатий на «Esc». Не забудьте сохранить настройки, когда меню конфигурации предложит это сделать.
Сделав необходимые настройки ядра, соберем его. Это не займет много времени, особенно если вы используете многоядерную машину — можете указать опцию команды make: -j N, где N — число ядер (например, для написания статьи использовалась make -j 32).

При успешной компиляции вы увидите сообщение:

Путь до нового ядра указан в последней строке.

Подмена ядра

Путь к ядру, которое будет использовано в сборке для VirtualBox можно определить следующим образом:

Должно вывестись примерно следующее:

Скопируем bzImage по найденному пути:

Построение Android

Установим окружение для сборки:

Теперь все готово к тому, чтобы начать компиляцию исходников Android. Первым шагом необходимо указать цель для сборки:

После выполнения команды вы увидите информацию о предстоящей сборке:

Затем необходимо запустить сборку исходников командой make. Хорошим тоном считается сохранять лог сборки, это можно сделать с помощью утилиты tee.

Процесс сборки может занять значительное время, конкретные цифры зависят от мощности центрального процессора и объема оперативной памяти машины. На системе, которая использовалась для подготовки статьи это заняло около часа. Рекомендуемое число потоков для сборки можно определить из расчета 2GB оперативной памяти на поток.
При успешной компиляции, последняя строка вывода будет содержать путь и размер образа:

Далее необходимо собрать загрузочный образ для VirtualBox:

Если сборка прошла успешно, в консоли должна появиться запись:

Настройка VirtualBox

Эмулятор Jelly Bean

Сборка эмулятора мало чем отличается от сборки версии для VirtualBox. Если у вас уже есть исходные коды, то приступайте к сборке с шага инициализации окружения. Для чистоты эксперимента, будет процесс постройки эмулятора будет изложен с самого начала. Поэтому создадим отдельную директорию для Jelly Bean Emulator и повторим уже знакомые шаги.

Загрузка исходных кодов

Выбор сборки эмулятора

В случае успеха вы увидите:

Пока идет процесс компиляции, скопируем конфигурационный файл и соберем ядро для эмулятора.

Теперь сборка эмулятора завершена.
Самый простой способ запустить его:

Например, можно запустить с только что собранным ядром, с разрешением 480×800, объемом оперативной памяти 512 мегабайт и включенным аппаратным ускорением графики.

Более подробно о возможностях и настройках эмулятора можно прочитать здесь

Источник