Android Toolchain与Bionic Libc Android所用的Toolchain(即交叉编译工具链)可从下面的网址下载: http://android.kernel.org/pub/android-toolchain-20081019.tar.bz2。如果下载了完整的Android项目的源代码,则可以在“/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin”目录下找到交叉编译工具,比如Android所用的arm-eabi-gcc-4.2.1。 Android并没有采用glibc作为C库,而是采用了Google自己开发的Bionic Libc,它的官方Toolchain也是基于Bionic Libc而并非glibc的。这使得使用或移植其他Toolchain来用于Android要比较麻烦:在Google公布用于Android的官方Toolchain之前,多数的Android爱好者使用的Toolchain是在http://www.codesourcery.com/gnu_toolchains/arm/download.html 下载的一个通用的Toolchain,它用来编译和移植Android 的Linux内核是可行的,因为内核并不需要C库,但是开发Android的应用程序时,直接采用或者移植其他的Toolchain都比较麻烦,其他Toolchain编译的应用程序只能采用静态编译的方式才能运行于Android模拟器中,这显然是实际开发中所不能接受的方式。目前尚没有看到说明成功移植其他交叉编译器来编译Android应用程序的资料。 与glibc相比,Bionic Libc有如下一些特点: - 采用BSD License,而不是glibc的GPL License; - 大小只有大约200k,比glibc差不多小一半,且比glibc更快; - 实现了一个更小、更快的pthread; - 提供了一些Android所需要的重要函数,如”getprop”, “LOGI”等; - 不完全支持POSIX标准,比如C++ exceptions,wide chars等; - 不提供libthread_db 和 libm的实现 另外,Android中所用的其他一些二进制工具也比较特殊: - 加载动态库时使用的是/system/bin/linker而不是常用的/lib/ld.so; - prelink工具不是常用的prelink而是apriori,其源代码位于” /build/tools/apriori” - strip工具也没有采用常用的strip,即“/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin”目录下的arm-eabi-strip,而是位于/out/host/linux-x86/bin/的soslim工具。
上一篇中(即《Android编译环境(1) - 编译Native
C的helloworld模块》),我们试用了通过标准的Android.mk文件来编译C模块,下面我们来试试如何直接运用gcc命令行来编译,从而了
解Android编译环境的细节。
Android编译环境提供了"showcommands"选项来显示编译命令行,我们可以通过
打开这个选项来查看一些编译时的细节。当然,在这之前要把上一篇中的helloworld模块clean: 上面的"make
clean-$(LOCAL_MODULE)"是Android编译环境提供的make clean的方式。
接下来使用
showcommands选项重新编译helloworld: # make helloworld showcommands
build/core/product_config.mk:229: WARNING: adding test OTA key target
thumb C: helloworld <= development/hello/hello.c
prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin/ar m-eabi-gcc-I
system/core/include-I hardware/libhardware/include-I
hardware/ril/include-I dalvik/libnativehelper/include-I
frameworks/base/include-I external/skia/include-I
out/target/product/generic/obj/include-I bionic/libc/arch-arm/include-I
bionic/libc/include-I bionic/libstdc++/include-I
bionic/libc/kernel/common-I bionic/libc/kernel/arch-arm-I
bionic/libm/include-I bionic/libm/include/arch/arm-I
bionic/libthread_db/include-I development/hello-I
out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates-c-fno-exceptions -Wno-multichar -march=armv5te
-mtune=xscale -msoft-float -fpic -mthumb-interwork -ffunction-sections
-funwind-tables -fstack-protector -D__ARM_ARCH_5__ -D__ARM_ARCH_5T__
-D__ARM_ARCH_5E__ -D__ARM_ARCH_5TE__ -include
system/core/include/arch/linux-arm/AndroidConfig.h -DANDROID
-fmessage-length=0 -W -Wall -Wno-unused -DSK_RELEASE -DNDEBUG -O2 -g
-Wstrict-aliasing=2 -finline-functions -fno-inline-functions-called-once
-fgcse-after-reload -frerun-cse-after-loop -frename-registers -DNDEBUG
-UDEBUG -mthumb -Os -fomit-frame-pointer -fno-strict-aliasing
-finline-limit=64-MD -o
out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/hello.o development/hello/hello.c target Executable:
helloworld (out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellow
orld_intermediates/LINKED/helloworld)
prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin/ar m-eabi-g++ -nostdlib
-Bdynamic -Wl,-T,build/core/armelf.x
-Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker -Wl,--gc-sections
-Wl,-z,nocopyreloc -o out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/LINKED/helloworld
-Lout/target/product/generic/obj/lib
-Wl,-rpath-link=out/target/product/generic/obj/lib -lc -lstdc++
-lmout/target/product/generic/obj/lib/crtbegin_dynami
c.oout/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/hello.o-Wl,--no-undefined
prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin/..
/lib/gcc/arm-eabi/4.2.1/interwork/libgcc.a
out/target/product/generic/obj/lib/crtend_android. o target
Non-prelinked: helloworld
(out/target/product/generic/symbols/system/bin/hel loworld)
out/host/linux-x86/bin/acp -fpt
out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/LINKED/helloworld
out/target/product/generic/symbols/system/bin/hell oworld target Strip:
helloworld (out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellow
orld_intermediates/helloworld) out/host/linux-x86/bin/soslim --strip
--shady --quiet out/target/product/generic/symbols/system/bin/hell
oworld --outfile out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/helloworld Install:
out/target/product/generic/system/bin/helloworld
out/host/linux-x86/bin/acp -fpt
out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/helloworld
out/target/product/generic/system/bin/helloworld
从上面的命令行可以看到,Android编译环境所用的交叉编译工具链是prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-
4.2.1/bin/ar
m-eabi-gcc,-I和-L参数指定了所用的C库头文件和动态库文件路径分别是bionic/libc/include和out/target
/product/generic/obj/lib,其他还包括很多编译选项以及-D所定义的预编译宏。
我们可以利用上面的编译命
令,稍加简化来手工编译helloworld程序。先手工删除上次编译得到的helloworld程序: 再用gcc编译,生成目标文件: #
prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin/ar m-eabi-gcc -I
bionic/libc/arch-arm/include -I bionic/libc/include -I
bionic/libc/kernel/common-I bionic/libc/kernel/arch-arm
-c-fno-exceptions -Wno-multichar -march=armv5te -mtune=xscale
-msoft-float -fpic -mthumb-interwork -ffunction-sections -funwind-tables
-fstack-protector -D__ARM_ARCH_5__ -D__ARM_ARCH_5T__ -D__ARM_ARCH_5E__
-D__ARM_ARCH_5TE__ -include
system/core/include/arch/linux-arm/AndroidConfig.h -DANDROID
-fmessage-length=0 -W -Wall -Wno-unused -DSK_RELEASE -DNDEBUG -O2 -g
-Wstrict-aliasing=2 -finline-functions -fno-inline-functions-called-once
-fgcse-after-reload -frerun-cse-after-loop -frename-registers -DNDEBUG
-UDEBUG -mthumb -Os -fomit-frame-pointer -fno-strict-aliasing
-finline-limit=64-MD -o
out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/hello.o development/hello/hello.c
与Android.mk编译参数比较,上面主要减少了不必要的-I参数。
接下来生成可执行文件: #
prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin/ar m-eabi-gcc -nostdlib
-Bdynamic -Wl,-T,build/core/armelf.x
-Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker -Wl,--gc-sections
-Wl,-z,nocopyreloc -o out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/LINKED/helloworld
-Lout/target/product/generic/obj/lib
-Wl,-rpath-link=out/target/product/generic/obj/lib -lc
-lmout/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/hello.o
out/target/product/generic/obj/lib/crtbegin_dynami c.o
-Wl,--no-undefined ./prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin/
../lib/gcc/arm-eabi/4.2.1/interwork/libgcc.a
out/target/product/generic/obj/lib/crtend_android. o
这里值得留意的是参数"-Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker",它指定了Android专用的动态链接器
/system/bin/linker,而不是通常所用的ld.so。
生成的可执行程序可用file和readelf命令来查看一
下: # file out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/LINKED/helloworld
out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/LINKED/helloworld: ELF 32-bit LSB executable, ARM,
version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), not stripped
#readelf -d out/target/product/generic/obj/EXECUTABLES/hellowo
rld_intermediates/LINKED/helloworld grep NEEDED 0x00000001
(NEEDED)Shared library: [libc.so] 0x00000001 (NEEDED)Shared library:
[libm.so] 这是ARM格式的动态链接可执行文件,运行时需要libc.so和libm.so。"not
stripped"表示它还没被STRIP。嵌入式系统中为节省空间通常将编译完成的可执行文件或动态库进行STRIP,即去掉其中多余的符号表信息。在
前面"make helloworld
showcommands"命令的最后我们也可以看到,Android编译环境中使用了out/host/linux-x86/bin/soslim工具
进行STRIP。