如何下载和编译 Android 源码？

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网上关于如何下载 Android 源码和编译的文章很多，其中最常见的就是 Android 官方文档：

下载源代码

https://source.android.google.cn/docs/setup/download/downloading?hl=zh-cn

即使有官方文档，但因为访问这些文档需要科学上网的原因，很多人并没有阅读过，所以不断有朋友在我的 OTA 讨论群和 OTA 的 VIP 答疑群里问如何下载和编译 Android 源码？如何制作升级包？

以前访问 Android 官网是需要科学上网的：

https://source.android.com

现在 Android 搭建了一个不需要模仿也能访问的墙内地址：

https://source.android.google.cn

到底该如何下载和编译 Android 源码？如何制作和使用升级包？本篇做一个汇总说明。

更多 Android 系统以及 Android OTA 升级文章，请前往博客洛奇看世界(https://blog.csdn.net/guyongqiangx)

0. 如何获取 Android 源码?

1. Android 源码的获取

关于 Android 源码的获取，大概有以下两种情况：

有具体项目

项目方案的芯片厂家基于具体项目，和下游厂家签署 NDA 协议，提供 Android 和具体芯片相关 SDK 源码，下游厂家基于这些源码进行编译和项目开发

什么是 NDA 协议？

NDA 协议即保密协议（Non Disclosure Agreement)。

基于 NDA 协议，芯片厂家(Vendor)向下游厂家(OEM)提供各种源码和技术文档，但下游厂家不得随意公开和分发这些源码和文档。
没有项目

由于没有项目，所以自然无法拿到拿到芯片厂家提供的源码。此时，只能基于 Android 官方开放的源码学习，这就是我们经常说的 AOSP (Android Open Source Project) 源码。

此时学习研究 AOSP 又有两种情况：
- 基于 Android 模拟器，如 goldfish 和 cattlefish
- 基于 Google 官方公开的 Android 设备，如各种 Nexus 和 Pixel 手机

2. Android 模拟器和 Google 公开设备

Android 模拟器和 Google 的 Android设备各有不同的应用场景。

Android 模拟器

适合没有开发板的环境，模拟一些设备进行仿真操作，但基于模拟器编译出的可能并不是一个完整的 Android 系统。
Google 的公开的 Android设备

Android 在发布版本时，同时会列举支持的设备清单，并提供这些设备的芯片厂家预编译驱动镜像。使用芯片厂家的驱动，配合 Android 开放的 AOSP 源码就可以编译出在这些设备上可以运行的 Android 系统。

3. 哪里下载源码？

关于 Android 开放的源码，通常从 Android 官方网站下载，从官方网站的下载请参考官方说明文档: 下载源代码

一般操作如下:

# 下载 repo 工具
$ curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo

# 更新 repo 权限
$ chmod a+x ~/bin/repo

# 初始化 Android 代码库
$ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b android-13.0.0_r7

# 同步代码
$ repo sync

但如果无法直接访问 Android 官方源码，则可以考虑 AOSP 的清华源, 从清华源同步源码的操作请参考清华源 AOSP 项目帮助页面(https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/AOSP)。

本文重点展示如何基于 Google 公开的 Android 设备下载和编译源码，并基于编译的结果制作 OTA 升级包。

关于如何搭建 Android 源码下载和编译的环境，请参考网上的其他文章。

1. 原生设备和升级设备

关于 Android 设备还有一个知识点，原生设备(launched device)和升级设备(upgrade device)。

这里以虚拟 A/B 分区的原生设备为例，从 Android 11® 开始支持虚拟 A/B 分区，出厂时就搭载虚拟 A/B 分区，该设备具有 Android 11® 的所有特性，因此是 Android 11® 的原生设备。

如果某个设备出厂时搭载的系统是 Android 10(Q)，支持动态分区。然后通过 OTA 升级到 Android 11®，此时该设备运行系统 Android 11®，但不一定支持 Android 11 开始的虚拟 A/B 分区，此时该设备属于 Android 11® 的升级设备。

从这里可以看到，原生设备和升级设备是一个相对的概念。

某个设备出厂时搭载 Android 10(Q)，是 Android 10(Q) 的原生设备。然后通过 OTA 升级到 Android 11®，此时变成了 Android 11® 的升级设备。

一般来说，原生设备最大程度上支持出厂时 Android 版本(例如 Android Q)尽可能多的特性。按照 GMS 的要求，这个设备至少需要支持 3 个字母版本，包括 Android Q/R/S，因此该设备升级到 Android 11® 以后就是 Android 11® 的升级设备，但升级到 Android 11® 后未必支持所有的 Android 11® 特性。

2. 下载和编译 Android 的简洁步骤

总体来说，基于 Google 的公开的 Android设备下载和编译 Android 源码需要以下几个步骤：

确定要下载的 Android 代码版本；

基于 Android 官方文档《代号、标记和 build 号》确定你想要下载的 Android 源码版本，和该版本支持的设备
下载 Android 源码；

基于步骤 1 确定的版本，使用 repo 下载 AOSP 源码
下载 Android 设备对应的预编译驱动文件；

基于步骤 1 确定的设备，从《Nexus 和 Pixel 设备的驱动程序二进制文件》页面下载设备相应的预编译的驱动文件
安装预编译的驱动文件；

在 AOSP 源码的目录下，安装步骤 3 下载的预编译驱动文件
编译源码；

基于步骤 1 确定的设备，参考《选择设备 build》选择相应的设备选项进行编译获得完整的 Android 系统镜像。

关于 Android 设备代号，参考文章:《谷歌官方 Android 设备和代号对照表》

如果需要制作升级包，则需要编译 dist 发布版本。
制作全量升级包

如果只有一个版本的 dist 编译输出，则可以基于 dist 输出使用工具制作全量升级包
制作差分升级包

制作差分升级包需要有两个 dist 版本的输出。

所以在第 5 步编译 dist 发布版本(旧版本)以后，根据需要修改代码，再次编译新的 dist 发布版本(新版本)。

然后使用差分工具，以旧版本为基线，新版本为目标制作差分升级包。

3. 下载编译 Android 的手把手详细步骤

仔细观察页面《代号、标记和 build 号》，在这个页面上，我们看到最新的 Android 13 版本标记是 andorid-13.0.0_r41。

在这里插入图片描述

与 Android 的官方页面相比，墙内页面相对滞后，在当前(2023/08/05)，官方页面上最新版本是 android-13.0.0_r66 (安全补丁 2023-07-05)，墙内页面是 android-13.0.0_r41 (安全补丁 2023-04-05)

官方页面: https://source.android.com/docs/setup/about/build-numbers
墙内页面: https://source.android.google.cn/docs/setup/about/build-numbers?hl=zh-cn

这里以 Android 13(T) 的升级设备 Pixel 6 Pro 为例演示如何下载和编译代码。

在这里插入图片描述

1. 确定代码版本

基于 Android 官方文档《代号、标记和 build 号》，这里确定本文示例下载 Android 源码版本为 13.0.0_r7，该版本支持升级设备 Pixel 6 Pro，版本标签(build ID)为 TP1A.221005.002。

选择版本 13.0.0_r7 和设备 Pixel 6 Pro，完全根据你的具体需求，也可以根据自己的情况选择相应的版本和设备。

比方说研究 OTA 虚拟 A/B 分区升级特性，那至少要选择 Android 11® 以后的原生设备。如果要研究 OTA 升级的最新特性，那就建议选择 Android 最新版本的原生设备。

既然如此，你肯定会问你为什么没有选择 Android 页面上显示的最新版本 13.0.0_r41，而是 13.0.0_r7，这只不过是因为我手上刚好有去年底同步的版本 13.0.0_r7 而已，你完全可以同步最新的 Android 源码。

前面提到 13.0.0_r7，“该版本支持设备 Pixel 6 Pro” 的另外一个意思是可以在 Android 驱动页面下载到该设备基于此版本的驱动文件。

为什么 Android 13 原生设备是 Pixel 7，而 Pixel 6 或 Pixel 6 Pro?是升级设备？

设备 Pixel 7 最早出现在 android-13.0.0_r9 版本的设备支持列表中，而 Pixel 6 和 Pixel 6 Pro 最早在 Android 12 的 android-12.0.0_r4 支持设备中出现。

所以 Pixel 7 是 Android 13 的原生设备(launched device)。Pixel 6 和 Pixel 6 Pro 是 Android 12 的原生设备，Android 13 的升级设备(upgrade device)。

2. 下载 Android 源码

基于步骤 1 确定的版本，使用 repo 下载 AOSP 源码

$ mkdir android-13.0.0_r7
$ cd android-13.0.0_r7
$ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b android-13.0.0_r7
$ repo sync

3. 下载预编译驱动

基于步骤 1 确定的设备 Pixel 6 Pro 和版本标签 TP1A.221005.002，从《Nexus 和 Pixel 设备的驱动程序二进制文件》页面查找设备相应的驱动。

在这里插入图片描述

注意：

在驱动下载页面上有很多设备都有针对标签 TP1A.221005.002 的驱动，务必选择 Pixel 6 Pro 对应的标签。

可以直接点击链接下载驱动文件，或者复制链接地址通过 wget 工具下载:

$ mkdir driver
$ cd driver
$ wget https://dl.google.com/dl/android/aosp/google_devices-raven-tp1a.221005.002-a88f334b.tgz

下载得到文件: google_devices-raven-tp1a.221005.002-a88f334b.tgz

4. 安装预编译的驱动文件

在 AOSP 源码的目录下，安装步骤 3 下载的预编译驱动文件

$ cd driver
$ ls -lh
total 629M
-rwxr-xr-x 1 rocky rocky 316M Sep 27  2022 extract-google_devices-raven.sh
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 314M Aug  5 16:36 google_devices-raven-tp1a.221005.002-a88f334b.tgz
$ cd ../android-13.0.0_r7
$ bash ../driver/extract-google_devices-raven.sh

The license for this software will now be displayed.
You must agree to this license before using this software.

Press Enter to view the license

这里提示按 “Enter” 键查看 license 协议信息，一系列的空格后，根据提示输入 “I ACCEPT” 同意协议内容以后，脚本将预编译的驱动和镜像提取并保存到 vendor/google_devices/raven 目录下:

在这里插入图片描述

5. 编译源码

基于步骤 1 确定的设备 Pixel 6 Pro，参考《选择设备 build》选择相应的设备选项进行编译获得完整的 Android 系统镜像。

关于 Android 设备代号，参考文章:《谷歌官方 Android 设备和代号对照表》

从我们提取的驱动文件来看， Pixel 6 Pro 对应的设备代号为 raven，所以我们选择 raven 进行编译。

1. 编译非发布版本

如果不需要发布版本，使用以下的方式普通编译即可:

$ source build/envsetup.sh 
$ lunch aosp_raven-userdebug
$ make -j128

因为我编译的服务器上有两个 CPU 一共 128 核，所以这里使用了选项 -j128 指定使用 128 线程进行并行编译。

在执行过 lunch 后忘记了当前的设置，可以通过 printconfig 查看当前的编译设置:

android-13.0.0_r7$ printconfig
============================================
PLATFORM_VERSION_CODENAME=REL
PLATFORM_VERSION=13
TARGET_PRODUCT=aosp_raven
TARGET_BUILD_VARIANT=userdebug
TARGET_BUILD_TYPE=release
TARGET_ARCH=arm64
TARGET_ARCH_VARIANT=armv8-2a
TARGET_CPU_VARIANT=cortex-a55
TARGET_2ND_ARCH=arm
TARGET_2ND_ARCH_VARIANT=armv8-a
TARGET_2ND_CPU_VARIANT=generic
HOST_ARCH=x86_64
HOST_2ND_ARCH=x86
HOST_OS=linux
HOST_OS_EXTRA=Linux-5.4.0-54-generic-x86_64-Ubuntu-20.04.4-LTS
HOST_CROSS_OS=windows
HOST_CROSS_ARCH=x86
HOST_CROSS_2ND_ARCH=x86_64
HOST_BUILD_TYPE=release
BUILD_ID=TP1A.221005.002
OUT_DIR=out
PRODUCT_SOONG_NAMESPACES=vendor/google_devices/raven/proprietary ... device/google/raviole/powerstats/raven device/google/raviole vendor/google_devices/raviole/prebuilts
============================================

2. 编译发布版本

如果需要发布版本，则需要先生成 dist 的发布版本，然后再基于发布版本制作全量升级包：

$ source build/envsetup.sh 
$ lunch aosp_raven-userdebug

$ mkdir dist_output
$ make dist DIST_DIR=dist_output -j128

这里的 dist 是 distribution 的意思，新建了 dist_output 目录，把发布的版本生成到这个目录中。

所以默认会在 dist_output 中生成用各种发布的 img 和 zip 的文件:

android-13.0.0_r7$ ls -lh dist_output/*.{img,zip}
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  34M Aug  5 16:54 dist_output/aosp_raven-apps-eng.rocky.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 1.1G Aug  5 16:54 dist_output/aosp_raven-img-eng.rocky.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 866M Aug  5 16:54 dist_output/aosp_raven-ota-eng.rocky.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 431M Aug  5 16:54 dist_output/aosp_raven-proguard-dict-eng.rocky.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  12M Aug  5 16:54 dist_output/aosp_raven-proguard-usage-eng.rocky.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 1.9G Aug  5 16:54 dist_output/aosp_raven-symbols-eng.rocky.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 2.0G Aug  5 16:54 dist_output/aosp_raven-target_files-eng.rocky.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 310K Aug  5 16:54 dist_output/appcompat.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  12M Aug  5 16:54 dist_output/bootloader.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  55M Aug  5 16:54 dist_output/boot.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 164K Aug  5 16:54 dist_output/dexpreopt_config.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 161M Aug  5 16:54 dist_output/dexpreopt_tools.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky   22 Aug  5 16:54 dist_output/gcov-report-files-all.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 180K Aug  5 16:54 dist_output/hidl-lint.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 299M Aug  5 16:54 dist_output/otatools.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  81M Aug  5 16:54 dist_output/radio.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 2.2M Aug  5 16:54 dist_output/ramdisk.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 5.0K Aug  5 16:54 dist_output/super_empty.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 2.1G Aug  5 16:54 dist_output/super.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky 358K Aug  5 16:54 dist_output/test_mappings.zip
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  29M Aug  5 16:54 dist_output/vendor_boot-debug.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  29M Aug  5 16:54 dist_output/vendor_boot-test-harness.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  22M Aug  5 16:54 dist_output/vendor_ramdisk-debug.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  22M Aug  5 16:54 dist_output/vendor_ramdisk.img
-rw-r--r-- 1 rocky rocky  22M Aug  5 16:54 dist_output/vendor_ramdisk-test-harness.img

其中最重要的是用于制作升级包的 target file 文件:

dist_output/aosp_raven-target_files-eng.rocky.zip

6. 制作升级包

1. 制作增量升级包

如果需要基于上面第 5.2 步编译发布的版本制作升级包，使用下面的命令：

$ ota_from_target_files dist_output/aosp_raven-target_files-eng.rocky.zip full_update.zip

生成全量的升级包 full_update.zip

由于只有一个版本，所以只能制作全量升级包。

2. 制作增量升级包

增量升级需要两个发布版本，所以在第5.2 步的发布版本代码基础上，修改代码再编译发布新的版本。

有了新旧两个版本，就可以以旧版本为基线，新版本为目标制作增量升级包了。

这里为了演示如何制作差分包，直接把代码重新发布一次，然后基于步骤 2 中的发布版本做差分。

$ mkdir dist_output_new
$ make dist DIST_DIR=dist_output_new -j128

$ ota_from_target_files -i dist_output/aosp_raven-target_files-eng.rocky.zip dist_output_new/aosp_raven-target_files-eng.rocky.zip incremental_update.zip

这里的工具 ota_from_target_files 制作增量包的语法是:

$ ota_from_target_files -i old-target_files.zip new-target_files.zip update.zip

以旧发布版本的 target 包 old-target_files.zip 为基线，新发布版本的 target 包 new-target_files.zip 为目标，制作得到增量升级包 update.zip

7. 使用升级包升级

关于如何使用升级包进行升级，以及 Android 升级的细节，请参考博客洛奇看世界(https://blog.csdn.net/guyongqiangx) 上 Android OTA 升级专栏文章。

4. 其它

到目前为止，我写过 Android OTA 升级相关的话题包括：

基础入门：《Android A/B 系统》系列
核心模块：《Android Update Engine 分析》系列
动态分区：《Android 动态分区》系列
虚拟 A/B：《Android 虚拟 A/B 分区》系列
升级工具：《Android OTA 相关工具》系列

更多这些关于 Android OTA 升级相关文章的内容，请参考《Android OTA 升级系列专栏文章导读》。

如果您已经订阅了动态分区和虚拟分区付费专栏，请务必加我微信，备注订阅账号，拉您进“动态分区 & 虚拟分区专栏 VIP 答疑群”。我会在方便的时候，回答大家关于 A/B 系统、动态分区、虚拟分区、各种 OTA 升级和签名的问题。

除此之外，我有一个 Android OTA 升级讨论群，里面现在有 400+ 朋友，主要讨论手机，车机，电视，机顶盒，平板等各种设备的 OTA 升级话题，如果您从事 OTA 升级工作，欢迎加群一起交流，请在加我微信时注明“Android OTA 讨论组”。此群仅限 Android OTA 开发者参与~

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