关于android:Android11编译内核实时输出日志

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安卓编译内核时如何让日志实时输入?

[android 11]
[qcom 8155 gvmq]
[ninja 1.10.2.git]
[android ninja 1.9.0.git]

背景

做开发 make bootimage 编译时,须要十多二十分钟,期间有很长段时间无日志实时输入,看起来像是编译完才一下输入,
这个期待的工夫切实太长了,你也不晓得到底是出问题了?有没有编译?卡住了?还是啥,所以就想让日志实时输入下。

调查过程

make -> ninja

想从编译系统动手的,但一时又没脉络,就顺着 make 看看,

make bootimage -j4
  + make() build/envsetup.sh
    + _wrap_build $(get_make_command "$@") "$@"
      + _wrap_build build/soong/soong_ui.bash --make-mode bootimage -j4
        + exec "$(getoutdir)/soong_ui" "$@"
          + out/soong_ui --make-mode bootimage -j4

上一步的 soong_ui 是由

build/soong/cmd/soong_ui/Android.bp:16:    name: "soong_ui",

生成, 所以可持续看 soong_ui 流程:

soong_ui(build/soong/cmd/soong_ui/main.go)
  + main()
    + c, args := getCommand(os.Args)
    |  + for _, c := range commands {|  |   if inList(makeModeFlagName, args)
    |  +     return &c, args[1:]
    |    // 也就是说 getCommand() 返回的是如下办法
    |    /*
    |     var commands []command = []command{
    |     {
    |             flag:        makeModeFlagName,
    |             description: "build the modules by the target name (i.e. soong_docs)",
    |             config: func(ctx build.Context, args ...string) build.Config {|                     return build.NewConfig(ctx, args...)
    |             },
    |             stdio: stdio,
    |             run:   make, // run 办法
    |     }, {
    |     */
    |
    +  c.run(buildCtx, config, args, logsDir) // 即 make()
        + make()
          + build.Build(ctx, config, toBuild)
            + Build() (build/soong/ui/build/build.go)
              + runNinja(ctx, config)
                + runNinja (build/soong/ui/build/ninja.go)
                    + fifo := filepath.Join(config.OutDir(), ".ninja_fifo")
                    | nr := status.NewNinjaReader(ctx, ctx.Status.StartTool(), fifo)
                    | // prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja
                    | executable := config.PrebuiltBuildTool("ninja")
                    | args := []string{
                    |         "-d", "keepdepfile",
                    |         "-d", "keeprsp",
                    |         "--frontend_file", fifo,
                    | }
                    | 
                    | args = append(args, config.NinjaArgs()...)
                    | // 其它参数省略……
                    | // Command 定义在 build/soong/ui/build/exec.go
                    | // 留神其中的 executable,即为运行 prebuilts 的 ninja
                    + cmd := Command(ctx, config, "ninja", executable, args...)
                    |
                    + ctx.Status.Status("Starting ninja...")
                    + cmd.RunAndStreamOrFatal() // 最终会运行命令,剖析略 

对 soong_ui 的剖析,发现最终通过封装的 Command(…), 最终执行 prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja ,

加上参数,咱们最终能够将 make bootimage -j 转化为命令

prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja -d keepdepfile -d keeprsp --frontend_file out/.ninja_fifo bootimage -j 4 -f out/combined-msmnile_gvmq.ninja -w dupbuild=err -w missingdepfile=err

须要阐明的是,--frontend_file 是安卓增加的个性,原始的 ninja 是没有这个性能的,

其目标是将输入重定向为流存储,

其实现次要是通过 pipe 和 protobuff, 有趣味的能够看看,

https://www.cnblogs.com/sande…

4.4. frontend_file 参数

官网代码:

https://android.googlesource….

官网 Frontend 文档:

https://android.googlesource….

总之 ,咱们能够用

prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja bootimage -j 4 -f out/combined-msmnile_gvmq.ninja

来编译内核和进行后续试验,

留神:

-f 参数前面的文件 out/combined-msmnile_gvmq.ninja 是编译生成的 ninja 输出文件,各平台不一样,外面可通过 subninja 蕴含别的文件

ninja console

用 ninja 编译发现也是得编译实现才输入日志 (这是 ninja 的个性,一个编译 edge 实现后才对立输入日志),

ninja 的用法帮忙里仿佛哪个参数都不能管制日志实时输入。

那怎么办呢?

这时候要么撸代码,要么看文档,要么两者同时进行看有啥发现。

通过查看文档,网上找办法,顺便看 / 批改 / 试验代码,最终发现可将 pool 改为 console 将日志实时输入,

官网对其形容 https://ninja-build.org/manua…

The console pool
Available since Ninja 1.5.

There exists a pre-defined pool named console with a depth of 1. It has the special property that any task in the pool has direct access to the standard input, output and error streams provided to Ninja, which are normally connected to the user’s console (hence the name) but could be redirected. This can be useful for interactive tasks or long-running tasks which produce status updates on the console (such as test suites).

While a task in the console pool is running, Ninja’s regular output (such as progress status and output from concurrent tasks) is buffered until it completes.

也就是说 console pool 对交互式或者长期运行工作比拟有用,

留神在运行 console 编译 edge 时,别的 edge 也会在后盾编译,然而其日志会缓存起来,等 console 工作实现后才会输入

那么,

  • 如果咱们间接用 ninja 编译,能够找到编译内核的 edge,而后增加上 console pool 即可,

    例如:

out/build-msmnile_gvmq.ninja

 rule rule86890
  description = build $out
  command = /bin/bash -c "echo \"Building the requested kernel..\"; ......
 build out/target/product/msmnile_gvmq/obj/kernel/msm-5.4/arch/arm64/boot/Image: rule86890 ......
+   pool = console

而后运行

prebuilts/build-tools/linux-x86/bin/ninja bootimage -j 4 -f out/combined-msmnile_gvmq.ninja

编译

  • 如果是用 make bootimage 编译

    安卓会批改生成的 out/build-msmnile_gvmq.ninja,就须要在安卓编译时将 makefile -> ninja 过程中找到办法,

    通过查看材料

    Android 高版本 P /Q/ R 源码编译指南

    https://my.oschina.net/u/3897…

    Kati 详解 -Android10.0 编译系统(五)

    https://blog.csdn.net/mafei85…

得悉转换过程是 kati 实现的,那这个时候持续撸代码?

目前 kati 得下载源码了,代码里是预编译的了。

还好搜寻 grep -rin pool build 时, 发现个 .KATI_NINJA_POOL 很奇怪,照着一试验,果然能达到目标,

所以须要在编译内核的中央加上如下代码:

device/qcom/kernelscripts/kernel_definitions.mk

@@ -292,6 +292,8 @@ $(KERNEL_USR): | $(KERNEL_HEADERS_INSTALL)
        ln -s kernel/$(TARGET_KERNEL) $(KERNEL_SYMLINK); \
        fi
 
+$(TARGET_PREBUILT_KERNEL): .KATI_NINJA_POOL := console
 $(TARGET_PREBUILT_KERNEL): $(KERNEL_OUT) $(DTC) $(KERNEL_USR)
        echo "Building the requested kernel.."; \
        $(call build-kernel,$(KERNEL_DEFCONFIG),$(KERNEL_OUT),$(KERNEL_MODULES_OUT),$(KERNEL_HEADERS_INSTALL),0,$(TARGET_PREBUILT_INT_KERNEL))

其它

  • ninja pool console 代码剖析笔记

    源码可从 https://ninja-build.org/ 下载, 我下载时的版本为 1.10.2.git

    当 edge 应用 console 时,其会将终端锁住

    src/status.cc
    void StatusPrinter::BuildEdgeStarted(...) {
      ......
      if (edge->use_console())
        printer_.SetConsoleLocked(true);
    }
    
    void LinePrinter::SetConsoleLocked(bool locked) {
      ......
      console_locked_ = locked;
      // 终端解锁时,将缓存的日志输入
      if (!locked) {PrintOnNewLine(output_buffer_);
        if (!line_buffer_.empty()) {Print(line_buffer_, line_type_);
        }
        output_buffer_.clear();
        line_buffer_.clear();}
    }

    如果此时有别的 edge 输入,会将其日志缓存,等到终端解锁时(console edge 实现或者全编译完)再输入

    void LinePrinter::Print(string to_print, LineType type) {
      // 如果终端被锁,输入信息给 line_buffer
      if (console_locked_) {
        line_buffer_ = to_print;
        line_type_ = type;
        return;
      }
      ......
    }
    
    void LinePrinter::PrintOrBuffer(const char* data, size_t size) {
      // 如果终端被锁,将输入缓存起来
      if (console_locked_) {output_buffer_.append(data, size);
      } else {
        // Avoid printf and C strings, since the actual output might contain null
        // bytes like UTF-16 does (yuck).
        // 否则输入到规范输入
        fwrite(data, 1, size, stdout);
      }
    }
    
    void LinePrinter::PrintOnNewLine(const string& to_print) {
      // 终端被锁,缓存输入
      if (console_locked_ && !line_buffer_.empty()) {output_buffer_.append(line_buffer_);
        output_buffer_.append(1, '\n');
        line_buffer_.clear();}
      ......
    }
  • console 和非 console 日志输入区别?

    从下面来看,console 被锁时,日志都会被缓存起来,那应用 console 的过程是如何做到实时输入的呢?

    答案就是非 console 的输入日志,规范输入,规范谬误被重定向到 pipe 了,当编译完时才通过 pipe 读取日志。

    代码笔记:

    main() (src/ninja.cc)
     + real_main(argc, argv);
       + ninja.RunBuild(argc, argv, status)
         + // NinjaMain::RunBuild(...)
         + Builder builder(...
         + if (!builder.Build(&err)) --> 
    
    Builder::Build(string* err) (src/build.cc)
      + while (plan_.more_to_do()) {// 执行所有工作
      | + // 1. 执行命令,如果没应用 console, 将规范输入,规范谬误重定向
      | + if (!StartEdge(edge, err))
      | | + if (!command_runner_->StartCommand(edge)) // RealCommandRunner::StartCommand(Edge* edge)
      | |   + subprocs_.Add(command, edge->use_console()) // edge 是否应用 console
      | |     + Subprocess *SubprocessSet::Add(...) (src/subprocess-posix.cc)
      | |       + new Subprocess(use_console);
      | |       + if (!subprocess->Start(this, command)) // Subprocess::Start(SubprocessSet* set, const string& command)
      | |         + if (pipe(output_pipe) < 0) // 生成读写 pipe
      | |         |   Fatal("pipe: %s", strerror(errno));
      | |         + fd_ = output_pipe[0]; // 读 pipe 给 fd_
      | |         |
      | |         + if (!use_console_) {
      | |         | // 如果没用 console,将规范输入,规范谬误重定向到写 pipe
      | |         +   err = posix_spawn_file_actions_adddup2(&action, output_pipe[1], 1);
      | |         +   err = posix_spawn_file_actions_adddup2(&action, output_pipe[1], 2);
      | |         + }
      | |         |
      | |         | // 创立子过程,执行编译规定里的 shell 命令,pid_为返回的子过程号
      | |         + err = posix_spawn(&pid_, "/bin/sh", &action, &attr,
      | |                 const_cast<char**>(spawned_args), environ);
      | |
      | | // 2. 等 edge 执行完,获取日志
      | + if (!command_runner_->WaitForCommand(&result) ||  // RealCommandRunner::WaitForCommand(Result* result)
      | | +    subprocs_.DoWork()
      | | |    + // bool SubprocessSet::DoWork() (subprocess-posix.cc)
      | | |    + for (vector<Subprocess*>::iterator i = running_.begin();
      | | |    |   (*i)->OnPipeReady()
      | | |    |   +  ssize_t len = read(fd_, buf, sizeof(buf)); // 从 output_pipe[0] 读日志
      | | |    +   +  buf_.append(buf, len); // 日志给 buf_
      | | |           
      | | +  result->output = subproc->GetOutput(); // 日志给 result->output
      | |             + // Subprocess::GetOutput()
      | |             + return buf_; // 返回日志
      | |
      | + // 3. 如果有编译命令实现,依据 console 锁状态输入 / 缓存日志
      | + if (!FinishCommand(&result, err))
      | | + // Builder::FinishCommand(CommandRunner::Result* result, string* err)
      | | + status_->BuildEdgeFinished(edge, end_time_millis, result->success(),
      | | |                            result->output); // 日志
      | | | + // StatusPrinter::BuildEdgeFinished(...) (src/status.cc)
      | | | + // 如果是 console edge 完结,则如之前代码所示,会解锁终端,并输入缓存的日志
      | | | + if (edge->use_console())
      | | | |   printer_.SetConsoleLocked(false);
      | | | |
      | | | + // 提示信息,也就是 ninja 编译文件里的 "description" 或者 "command"
      | | | + if (!edge->use_console())
      | | | |   PrintStatus(edge, end_time_millis);
      | | | |
      | | | + // 输入或者缓存日志
      | + + + printer_.PrintOnNewLine(final_output);
      + }
  • 安卓 frontend 定制

    frontend 后面也提到过,次要是将日志重定向为流,实现采纳了 Protocol Buffer。

    原生的 ninja 编译采纳 console 时,其余 edge 输入会缓存起来,等 console pool 的 edge 实现时再一块输入,

    然而因为安卓定制起因,console 的 edge 会和其它 edge 输入混合。

    其日志读取则在 soog-ui 侧,并实现了一些比拟花色的显示,有趣味的能够看看。

    代码笔记 (1.9.0.git https://android.googlesource….):

    1. 如果参数里有 frontend,那么则采纳谷歌实现的新类 StatusSerializer()
    // <<ninja>>/src/ninja.cc
    NORETURN void real_main(int argc, char** argv) {
        ....
        if (status == NULL) {
    #ifndef _WIN32
          if (config.frontend != NULL || config.frontend_file != NULL)
            // 新实现
            status = new StatusSerializer(config);
          else
    #endif
            status = new StatusPrinter(config);
        }
    
    2. 编译实现输入日志
    // src/status.cc
    void StatusSerializer::BuildEdgeFinished(Edge* edge, int64_t end_time_millis,
                                             const CommandRunner::Result* result) {ninja::Status::EdgeFinished* edge_finished = proto_.mutable_edge_finished();
    
      // id, 完结工夫,状态等信息
      edge_finished->set_id(edge->id_);
      edge_finished->set_end_time(end_time_millis);
      edge_finished->set_status(result->status);
      // 日志
      edge_finished->set_output(result->output);
      ...
      Send(); // 序列化日志}
    // Send() 其实就是对日志序列化为流
    void StatusSerializer::Send() {
      // Send the proto as a length-delimited message
      WriteVarint32NoTag(out_, proto_.ByteSizeLong());
      proto_.SerializeToOstream(out_); // 序列化
      proto_.Clear();
      out_->flush();}
    
    3. 日志读取
    // <<Android 11>>/build/soong/ui/build/ninja.go
    func runNinja(ctx Context, config Config) {
        ......
        fifo := filepath.Join(config.OutDir(), ".ninja_fifo")
        nr := status.NewNinjaReader(ctx, ctx.Status.StartTool(), fifo)
    
    //  build/soong/ui/status/ninja.go
    func NewNinjaReader(ctx logger.Logger, status ToolStatus, fifo string) *NinjaReader {
        ...
        n := &NinjaReader{...}
    
        go n.run()
        ...
    }
    
    func (n *NinjaReader) run() {
        ...
            // 关上 fifo
            f, err := os.Open(n.fifo)
            ...
        // 读
        r := bufio.NewReader(f)
        ...
        for {
            ...
            // 反序列化
            msg := &ninja_frontend.Status{}
            err = proto.Unmarshal(buf, msg)
            ...
            // 依据反序列化信息做不同操作
            if msg.TotalEdges != nil {n.status.SetTotalActions(int(msg.TotalEdges.GetTotalEdges()))
            }
            if msg.EdgeStarted != nil {
                action := &Action{Description: msg.EdgeStarted.GetDesc(),
                    ...
                }
                n.status.StartAction(action)
                running[msg.EdgeStarted.GetId()] = action
            }
            if msg.EdgeFinished != nil {
                ...
                    n.status.FinishAction(ActionResult{
                        Action: started,
                        Output: msg.EdgeFinished.GetOutput(),
                        Error:  err,
                    })
                ...
            }
            ...
            if msg.BuildFinished != nil {n.status.Finish()
            }
        }
    }
  • 安卓编译时底部的状态显示实现

              1:31 build out/target/product/msmnile_gvmq/obj/kernel/msm-5.4/arch/arm64/boot/Image
              0:02 //frameworks/base/services/appwidget:services.appwidget turbine [common]
              0:01 //frameworks/base/services/appwidget:services.appwidget javac [common]
              0:01 //frameworks/base/services/autofill:services.autofill turbine [common]

    代码

    main() (build/soong/cmd/soong_ui/main.go)
     + output := terminal.NewStatusOutput(c.stdio().Stdout(), os.Getenv("NINJA_STATUS")
     | + // NewStatusOutput(...) build/soong/ui/terminal/status.go
     | + return NewSmartStatusOutput(w, formatter)
     |   + // NewSmartStatusOutput(...) build/soong/ui/terminal/smart_status.go
     |   + s.startActionTableTick() -->
     + log := logger.New(output)
     + stat.AddOutput(output)
                                        
    func (s *smartStatusOutput) startActionTableTick() {s.ticker = time.NewTicker(time.Second) // 每秒计时
      go func() {
          for {
              select {
              case <-s.ticker.C:
                  s.lock.Lock()
                  s.actionTable() // 刷新 action 表
                  s.lock.Unlock()
              case <-s.done:
                  return
              }
          }
      }()}
    
    func (s *smartStatusOutput) actionTable() {
      ...
      // Write as many status lines as fit in the table
          fmt.Fprint(s.writer, ansi.setCursor(scrollingHeight+1+tableLine, 1))
    
          if tableLine < len(s.runningActions) {runningAction := s.runningActions[tableLine]
              // 更新 action 持续时间
              seconds := int(time.Since(runningAction.startTime).Round(time.Second).Seconds())
              // 失去编译 edge 的形容
              desc := runningAction.action.Description
              ...
              // 如果持续时间大于规定工夫,着色粗体
              if seconds >= 60 {color = ansi.red() + ansi.bold()} else if seconds >= 30 {color = ansi.yellow() + ansi.bold()}
              // 显示信息
              durationStr := fmt.Sprintf("%2d:%02d", seconds/60, seconds%60)
              desc = elide(desc, s.termWidth-len(durationStr))
              durationStr = color + durationStr + ansi.regular()
              fmt.Fprint(s.writer, durationStr, desc)
          }
          fmt.Fprint(s.writer, ansi.clearToEndOfLine())
      }
    
      // Move the cursor back to the last line of the scrolling region
      fmt.Fprint(s.writer, ansi.setCursor(scrollingHeight, 1))
    }

正文完
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