Android独立交叉编译环境搭建

Posted 2020-10-24 泡面狂

我们经常需将一些C/C++源码编译成本地二进制，直接在android的linux内核上运行，这是就需要进行交叉编译。由于Android的运行环境核普通Linux又区别，所以常规方式针对ARM进行交叉编译得到的二进制，无法直接运行在Android环境上。我们需要机遇Android环境进行交叉编译，这时有两种方式：一种是编写Android.mk，在安卓源码结构下依靠安卓的编译系统搞定；另一种方式是脱离android源码体系，利用独立的android交叉编译工具链，并适当修改目标代码的Makefile（必要时还要修改源码）完成交叉编译。第一种方式适用于编译目标源码结构简单的情况；当目标源码的Makefile组织非常复杂的时候，第二种方式则是更好的选择。本文介绍第二种方式，即搭建Android独立交叉编译环境，编译出可以在Android（默认基于ARM64）上运行的二进制（ELF）程序。

 

1、NDK下载

https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/index.html

本文以宿主机系统MacOS为例，所以下载MacOSX版本的ndk包

 

2、利用NDK安装android交叉编译工具链

解压NDK后，进入buildtools目录

NickPro:android-ndk-r14b nickyang$ cd build/tools/

NickPro:tools nickyang$ pwd

/Users/nickyang/android-ndk-r14b/build/tools

 

NDK提供了两个脚步用于一键化构建gcc工具链：

make-standalone-toolchain.sh

make_standalone_toolchain.py

 

我们使用py版本的，按照官方说明，sh版本将被淘汰

./make_standalone_toolchain.py --arch arm64 --api 24 --unified-headers --install-dir ~/android-build

 

参数解释：

—arch ： 交叉编译目标平台

--unified-header： 使用libc头文件，相关解释可参考：

Https://android.googlesource.com/platform/ndk.git/+/ndk-r14-release/docs/UnifiedHearders.md

—api: Android系统版本

--install-dir：生成的交叉编译工具链输出位置，可自行设置

 

3、编译方法

通常类Unix系统下，C/C++源码都是通过Makefile组织的（或者通过一个configure脚本生成Makefile），所以我们要阅读其Makefile（或configure脚步），将其编译器指定为我们的android交叉编译器，然后在编译过程中会遇到一下函数为定义等错误，这是因为andorid的bionic C库和纯Linux的C库差别导致的，比如某些函数在bionic中不支持，对这些函数，将其干掉或者替换，或者自己重写，等等。下面总结下通常要做的几点：

1）查看目标源码的Makefile文件，将交叉编译器指定为咱们安装的交叉编译器

通常是修改CC环境变量

CC= /path_to_your_cross_compiler/you_cross_compiler_xxx_gcc

 

2）CFLAGS加上“-pie -fPIE”选项，否则报错：

error: only position independent executables (PIE) are supported

 

3) 一下编译参数不支持，要去掉

#PTHREAD_LIBS= -lpthread -lrt

 

4、小试牛刀

新建一个hello.c文件：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("Hello, this is a program compiled by ndk-cross-compiler!\n");
}

 编译：

/Users/nickyang/android-build/bin/aarch64-linux-android-gcc -pie -fPIE hello.c -o hello

推送到android设备并执行（默认是ARM64架构）：

NickPro:tmp nickyang$ adb push hello /data
hello: 1 file pushed. 0.1 MB/s (7808 bytes in 0.112s)
NickPro:tmp nickyang$ adb shell
generic_arm64:/ # cd data
generic_arm64:/data # ls -l | grep hello
-rwxrwxrwx  1 root     root     7808 2018-02-18 16:20 hello
generic_arm64:/data # ./hello
Hello, this is a program compiled by ndk-cross-compiler!
10|generic_arm64:/data #

执行成功，顺利输出打印！