Android原生(Native)C開(kāi)發(fā)之八：Toolchain環(huán)境搭建篇

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Android開(kāi)源已經(jīng)有一段時(shí)間了，一直沒(méi)有去研究它，一是沒(méi)有時(shí)間，二是沒(méi)有Linux環(huán)境去測(cè)試，三是塊頭太大了（源碼2G，加編譯要5G左右）。
最近項(xiàng)目差不多近尾聲了，終于可以喘口氣，有時(shí)來(lái)好好研究一下Android的源碼了，就在WinXP中從網(wǎng)上下載了Android的源碼，一開(kāi)始只是想看看自已感興趣的部分（GUI、OpenGL ES、Audio等），后來(lái)在網(wǎng)上找到了一些在Cygwin下搭建原生開(kāi)發(fā)環(huán)境的文章，于是就自已試了下，發(fā)現(xiàn)不要Linux、不下全部源碼進(jìn)行原生開(kāi)發(fā)完全是可行的！

首先，要裝Cygwin這個(gè)“活寶”，網(wǎng)上有很多相關(guān)的文章，下載包時(shí)請(qǐng)選擇中國(guó)的鏡像：http://www.cygwin.cn，比較快，如下包一定要安裝：gcc、make、Flex、bison、gettext、gettext-devel、textinfo，另外一定要裝 git 包，下源碼就靠它了;

其次，Cygwin及git安裝好了，進(jìn)入Cygwin，輸入git --version，如果能正確顯示就表示git安裝沒(méi)有問(wèn)題，就可以開(kāi)始有選擇地下載Android的源碼了。Android的源碼太多了，如果只為原生開(kāi)發(fā)，只要下載bionic及build兩個(gè)包，先為Android源碼建一個(gè)目錄，進(jìn)入此目錄，再按如下步驟取源碼：
1. bionic，Android沒(méi)有用 glibc，用的是google自已寫(xiě)的 bionic Libc，小是小，快是快，但有一個(gè)最大問(wèn)題，對(duì)C++的兼容不好（這是后話）。命令如下：
git clone git://android.git.kernel.org/platform/bionic.git
2. build，其實(shí)我們只是要參考Android的一些編譯鏈接選項(xiàng)，命令如下：
git clone git://android.git.kernel.org/platform/build.git
3. system/core，其實(shí)我們只是要一個(gè)頭文件：AndroidConfig.h，也可直接從android git web上下載：http://android.git.kernel.org/?p=platform/system/core.git;a=blob_plain;f=include/arch/linux-arm/AndroidConfig.h;hb=HEAD，如果要下整個(gè)目錄，命令如下：
git clone git://android.git.kernel.org/platform/system/core.git
4. frameworks/base，如果要進(jìn)行 opengl es 的3D開(kāi)發(fā)，一定要下載這個(gè)包，因?yàn)閛pengl es的頭文件在這個(gè)包中，命令如下：
git clone git://android.git.kernel.org/platform/frameworks/base.git

更多Android項(xiàng)目信息請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：http://android.git.kernel.org/，大家可根據(jù)自已的興趣選擇下載。

再次，下載Android訂制的toolchain的源碼（http://android.git.kernel.org/pub/android-toolchain-20081019.tar.bz2），編譯步驟如下：
1.解壓文件，并進(jìn)入目錄，執(zhí)行如下命令配置要編譯的target及安裝的目錄：
./configure --target=arm-eabi --prefix=/cygdrive/d/Android/cupcake/toolchain
雖然安裝目錄可稍后安裝配，但推薦在配置時(shí)設(shè)置好，目錄一定要是絕對(duì)路徑，如要裝在 D:\Android\cupcake\toolchain，則為：/cygdrive/d/Android/cupcake/toolchain。
2.執(zhí)行：make build 命令，如果有錯(cuò)誤按提示再編譯，一般沒(méi)有什么大問(wèn)題；
3.安裝：make install。

Toolchain編譯安裝完成后，就要開(kāi)始進(jìn)行一些環(huán)境配置的動(dòng)作了，網(wǎng)上說(shuō)直接將bionic的一些頭文件復(fù)制到 $toolchain/arm-eabi/include，一般情況是，但先執(zhí)行如下看一下：
$arm-eabi-cpp -v

一般gcc會(huì)從如下3個(gè)目錄去搜索頭文件：
$toolchain/lib/gcc/arm-eabi/4.2.1/include
$toolchain/arm-eabi/sys-include
$toolchain/arm-eabi/include

如下頭文件需從android源碼目錄復(fù)制到toolchain目錄$toolchain/lib/gcc/arm-eabi/4.2.1/include：
bionic/libc/arch-arm/include
bionic/libc/include
bionic/libstdc++/include
bionic/libc/common
bionic/libc/arch-arm
bionic/libm/include
bionic/libm/include/arch/arm （好象找不到此目錄，ignore it!）
bionic/libthread_db/include
frameworks/base/opengl/include (3D開(kāi)發(fā)，一定要加此目錄！)

其中，一些頭文件有重復(fù)：limits.h一定要用bionic/libc/include目錄的，endian.h 用 bionic/libc/arch-arm/include，再將system/core/include/arch/linux-arm目錄下的AndroidConfig.h文件復(fù)制到$toolchain/lib/gcc/arm-eabi/4.2.1/include。

頭文件復(fù)制完成了，接下來(lái)復(fù)制庫(kù)文件，庫(kù)文件因沒(méi)有所有源碼不能通過(guò)編譯得到，只好從模擬器中pull下來(lái)，這次要用到一個(gè)工具：busybox。
從網(wǎng)上下載busybox的可執(zhí)行程序，啟動(dòng)模擬器，將busybox push上去，執(zhí)行：
$adb push busybox /dev/sample/busybox
$adb shell chmod 777 /dev/sample/busybox
$adb shell ./dev/sample/busybox tar -cf /dev/sample/libs.tar /system/lib
$adb pull /dev/sample/libs.tar libs.tar
這樣就將模擬器下的 /system/lib 目錄的所有庫(kù)（so）文件打包并下載下來(lái)了，解壓libs.tar就得到了我們所需要的所有庫(kù)文件，執(zhí)行如下命令：
arm-eabi-ld --verbose 或 arm-eabi-ld --verbose | grep SEARCH_DIR
復(fù)制所有庫(kù)文件到 SEARCH_DIR（一般是$toolchain/arm-eabi/lib）目錄下，同時(shí)將 toolchain 的編譯腳本 armelf.x armelf.xsc 從下載的Android的源碼目錄的 build/core 復(fù)制到同目錄。

至此，環(huán)境基本上搭建完成，可以試著編譯一個(gè) hello world C 源碼了。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv) {
    int i;

    printf("argc\t = %d\n", argc);
    for (i = 0; i < argc; i++) {
            printf("argv[%d]\t = %s\n", i, argv[i]);
    }
   
    printf("Hello world!\n");;

    return 0;
}
編譯命令如下：
$ arm-eabi-gcc -nostdlib -Bdynamic -Wl,-T,armelf.x -Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker -include AndroidConfig.h -lc -o hello hello.c
得到警告：
warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 000082c8
沒(méi)有入口函數(shù) _start，加上再編譯，成功了，push至模擬器執(zhí)行看一下：
$ adb shell ./dev/sample/hello
argv[0] = (null)
argv[1] = (null)
argv[2] = (null)
argv[3] = (null)
argv[4] = (null)
argv[5] = (null)
argv[6] = (null)
argv[7] = (null)
argv[8] = (null)
argv[9] = (null)
argv[10] = (null)
argv[11] = ./dev/sample/hello
argv[12] = (null)
argv[13] =
argv[14] = (null)
[1]   Segmentation fault      ./dev/sample/hello
很不幸，Segmentation fault！好象加_start也不是那么有用，看樣子非得要象build的makefile中說(shuō)的，要crtbegin_dynamic.o和crtend.o，但沒(méi)有編整個(gè)源碼，怎么得到這兩個(gè)文件呢？
答案就在下載的Android的源碼bionic的目錄中，進(jìn)入$android_src/bionic/libc/arch-arm/bionic，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在很多匯編文件，其中我們想要的 crtbegin_dynamic.S，crtend.S就在其中，編譯它們：
arm-eabi-gcc -mthumb-interwork -o crtbegin_dynamic.o -c crtbegin_dynamic.S
arm-eabi-gcc -mthumb-interwork -o crtend.o -c crtend.S
不出意外，將得到 crtbegin_dynamic.o & crtend.o，再來(lái)編譯我們的hello.c
$arm-eabi-gcc -nostdlib -Bdynamic -Wl,-T,armelf.x -Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker -include AndroidConfig.h -lc -o hello hello.c crtbegin_dynamic.o crtend.o
將生成的hello push到模擬器，再執(zhí)行，如下：
$adb push hello /dev/sample/hello
$adb shell chmod 777 /dev/sample/hello
$adb shell ./dev/sample/hello A B C
輸出如下：
argc     = 4
argv[0]  = ./dev/sample/hello
argv[1]  = A
argv[2]  = B
argv[3]  = C
Hello world!
這正是我們想要看到的。

 

 

參考網(wǎng)站:

• Benno: http://benno.id.au/blog/ 
• Motz dialy: http://honeypod.blogspot.com/
• Oopsware: http://sites.google.com/site/oopsware/android