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Ubuntu で Android NDK を使い ARM+Android の開発環境を作る

前準備

前準備として，下記のインストールが済んでいること．

  1. JDK (Java Development Kit)のバージョン1.6.0_2以上と、Android SDK

    → Ubuntu:Ubuntu での Android Studio についての Web ページ: ../../pro/js/as.html

  2. (オプション) Eclipse, Eclipse の プラグイン Android Development Tools のインストール が終わっていること
  3. Android NDK のダウンロードとインストール

    /usr/local/android-ndk-r9bにインストールされているものとして説明を続けます

  4. Android 2.2 を、次のような手順でインストールしておくこと

    Android SDK マネージャ を起動し、Android 2.2 をインストールする。

    ◆ 起動手順の例 

    sudo /usr/local/android-studio/sdk/tools/android

Android NDK のファイルの確認

  1. プラットフォーム 
    cd /usr/local/android-ndk-r9b
ls -la platforms
  2. プラットフォーム下の sysroot 
    cd /usr/local/android-ndk-r9b
ls platforms/android-4/arch-arm

  3. ツールチェーン 
    ls /usr/local/android-ndk-r9b/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/linux-x86_64

クロスコンパイラ（ターゲット：arm-linux-androideabi）

https://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html make-standalone-toolchain.sh --toolchain=arm-linux-androideabi-4.8 cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=arm-eabi-gcc.cmake ../.. android-cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=arm-eabi-gcc.cmake ../..
  1. arm-linux-androideabi をターゲットとする binutils をビルドしインストールする

    --with-sysroot=/usr/local/android-ndk-r9b/platforms/android-4 を設定する 

    cd /tmp
apt-get source binutils
sudo apt-get -yV build-dep binutils
#
cd /tmp
if [ ! -f binutils-2.24.tar.gz ]; then 
    wget http://ftp.gnu.org/gnu/binutils/binutils-2.24.tar.gz
fi
sudo rm -rf binutils-2.24
tar -xvzof binutils-2.24.tar.gz
sudo chown -R $USER binutils-2.24
#
cd /tmp
cd binutils-2.24
rm -rf arm-linux-androideabi
mkdir arm-linux-androideabi
cd arm-linux-androideabi
CC=gcc-4.8 \
CXX=g++-4.8 \
../configure --host=`arch`-pc-linux-gnu  --with-cross-host=`arch`-pc-linux-gnu --target=arm-linux-androideabi \
    --build=`arch`-pc-linux-gnu \
    --enable-gnu-as --enable-gnu-ld --enable-multilib --enable-generated-files-in-srcdir --enable-version-specific-runtime-libs \
        --disable-werror --enable-libtool --disable-nls --disable-shared \
    --disable-threads --disable-clocale \
    --with-sysroot=/usr/local/android-ndk-r9b/platforms/android-4 
make -j8 
sudo make install
sudo ldconfig
make check
  2. arm-linux-androideabi をターゲットとする gcc-4.8 をビルドしインストールする

    【関連する外部ページ】 https://gcc.gnu.org/install/build.html

    --enable-languages=c,fortran, --with-sysroot=/usr/local/android-ndk-r9b/platforms/android-4 を設定する 

    cd /tmp
apt-get source gcc-4.6
sudo apt-get -yV build-dep gcc-4.6
#
cd /tmp
if [ ! -f gcc-4.8.2.tar.gz ]; then 
    wget http://www.ring.gr.jp/archives/lang/egcs/releases/gcc-4.8.2/gcc-4.8.2.tar.gz
fi
sudo rm -rf gcc-4.8.2
tar -xvzof gcc-4.8.2.tar.gz
sudo chown -R $USER gcc-4.8.2
#
cd /tmp
cd gcc-4.8.2
rm -rf arm-linux-androideabi
mkdir arm-linux-androideabi
cd arm-linux-androideabi
CC=gcc-4.8 \
CXX=g++-4.8 CXXFLAGS="-I/usr/local/include/c++/4.8.2 -I/usr/local/include/c++/4.8.2/`arch`-pc-linux-gnu" \
../configure --host=`arch`-pc-linux-gnu  --with-cross-host=`arch`-pc-linux-gnu --target=arm-linux-androideabi \
    --enable-languages=c,fortran --disable-lto \
    --build=`arch`-pc-linux-gnu \
    --enable-gnu-as --enable-gnu-ld --enable-multilib --enable-generated-files-in-srcdir --enable-version-specific-runtime-libs \
    --disable-werror --enable-libtool --disable-nls --disable-shared \
    --disable-threads --disable-clocale \
    --enable-interwork \
    --enable-multiarch \
    --with-arch=armv7-a --with-float=soft --with-float-abi=softfp --with-fpu=vfp \
    --without-newlib --without-headers \
    --disable-libstdcxx --disable-hosted-libstdcxx --disable-libstdcxx-threads \
    --disable-werror \
    --disable-checking \
    --disable-ppl-version-check --disable-cloog-version-check \
    --disable-libssp --disable-libmudflap --disable-libgomp --disable-sjlj-exceptions --disable-tls --disable-libitm --disable-libatomic \
    --disable-bootstrap \
    --with-sysroot=/usr/local/android-ndk-r9b/platforms/android-4/arch-arm 
make -j8
sudo make install
sudo ldconfig
make check
  3. (オプション) arm-linux-androideabi をターゲットとする glibc をビルドしインストールする

    --with-sysroot=/usr/local/android-ndk-r9b/platforms/android-4 を設定する 

    cd /tmp
apt-get source libglib2.0-dev
sudo apt-get -yV build-dep libglib2.0-dev
#
cd /tmp
if [ ! -f glibc-2.18.tar.gz ]; then 
  wget http://ftp.gnu.org/gnu/glibc/glibc-2.18.tar.gz
fi
tar -xvzof glibc-2.18.tar.gz
sudo chown -R $USER glibc-2.18
#
cd /tmp
cd glibc-2.18
rm -rf arm-linux-androideabi
mkdir arm-linux-androideabi
cd arm-linux-androideabi
CC=gcc-4.8 \
CXX=g++-4.8 \
../configure --host=`arch`-pc-linux-gnu  --with-cross-host=`arch`-pc-linux-gnu --target=arm-linux-androideabi \
    --build=`arch`-pc-linux-gnu \
    --enable-gnu-as --enable-gnu-ld --enable-multilib --enable-generated-files-in-srcdir --enable-version-specific-runtime-libs \
    --disable-werror --enable-libtool --disable-nls --disable-shared \
    --disable-threads --disable-clocale \
    --disable-static-nss --disable-nss-crypt --without-selinux --disable-nscd\
    --prefix=/usr/local/arm-linux-androideabi-glibc-2.18 \
    --with-sysroot=/usr/local/android-ndk-r9b/platforms/android-4/arch-arm 
make -j8
sudo make install
sudo ldconfig
make check

Android マシンで新しいディレクトリ /data/local を作成

  1. Android の実機を接続する．あるいは android コマンドで、Android Virtual Device を起動する
  2. /system を書き込み可能, /data/local を作成する操作 
    adb shell mount -o remount,rw /system
adb shell mount -o remount,rw /data
adb shell mkdir /data/local

Android マシンで動く各種ツールのビルド

前準備 

export NDKROOT=/usr/local/android-ndk-r9b
export SYSROOT=${NDKROOT}/platforms/android-4/arch-arm
export PREFIX=/data/local 
export CC="/usr/local/bin/arm-linux-androideabi-gcc  -mandroid --sysroot=${SYSROOT}"
export CXX="/usr/local/bin/arm-linux-androideabi-g++  -mandroid --sysroot=${SYSROOT}"
export LD="/usr/local/bin/arm-linux-androideabi-ld  -mandroid --sysroot=${SYSROOT}"
export CFLAGS="-march=-march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -I${SYSROOT}/include -I/usr/local/include" 
export CXXFLAGS="-march=-march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -I${SYSROOT}/include -I/usr/local/include -I${NDKROOT}/sources/cxx-stl/system/include" 
export LDFLAGS="-Wl,--fix-cortex-a8 -L${SYSROOT}/lib -L/usr/local/lib -L${PREFIX}/lib"
export LIBS="-lpthread"

Hello, World !

  1. 「Hello, World !」 を表示する C プログラムを hello.cのようなファイル名で保存 
    #include<stdio.h>
int main() {
  printf("Hello, World !\n");
  return 0;
}

  2. コンパイル

    参考Webページ http://blog.kmckk.com/archives/2918551.html 

    $CC -march=armv5te -msoft-float -o a.out /tmp/hello.c

  3. ファイルの確認

  4. Android SDK 付属のエミュレータで実行してみる

    次を実行 

    adb push a.out /data/local 
adb shell
cd /data/local
./a.out

    「not executable: magic 7F45」のようなエラーメッセージが出る場合． Genymotion は ARM ではなく x86 ベースのエミュレータなので注意． Genymotion ではなく Android SDK 付属のエミュレータを使う．（android コマンドで簡単に起動できる）

    書きかけ 

    rm -rf /home/ubuntuuser/.android/avd/hoge4* 
android list targets
android create avd --name hoge4 --target 9 --sdcard 2047M 
echo 'sdcard.size=2047M' >> /home/ubuntuuser/.android/avd/hoge4.ini
echo 'disk.dataPartition.size=2047' >> /home/ubuntuuser/.android/avd/hoge4.ini
echo 'disk.systemPartition.size=2047' >> /home/ubuntuuser/.android/avd/hoge4.ini

adb kill-server
rm -f /home/ubuntuuser/.android/avd/*/*.lock 
adb start-server

emulator -avd hoge4 -partition-size 2047 -data /home/ubuntuuser/.android/avd/hoge4.avd/userdata.img -sdcard /home/ubuntuuser/.android/avd/hoge4.avd/sdcard.img 

adb root
adb shell cat /proc/partitions
adb shell mount
adb shell df
adb shell mount -rw -o remount /dev/block/mtdblock0 /system
adb shell mkdir /data/local 

ls /system/local
adb push /system/local /system/local
adb shell
cd /system/lib
ln -s /data/local/lib/libruby.so libruby.so

Android 用 bash のビルド

  1. ビルド 
    cd /tmp
if [ ! -f bash-4.2.tar.gz ]; then 
  wget http://mirror.csclub.uwaterloo.ca/gnu/bash/bash-4.2.tar.gz
fi
tar xvzf bash-4.2.tar.gz
rm -rf bash-4.2
tar -xvzof bash-4.2.tar.gz
sudo chown -R $USER bash-4.2
# 
wget http://www.compdigitec.com/labs/files/bash-android.patch
patch -p0 < bash-android.patch
./configure --host=arm-linux --enable-static-link --without-bash-malloc --disable-rpath --disable-nls --prefix=${PREFIX}
make

cd bash-4.2
./configure --host=arm-linux --build=`arch`-pc-linux-gnu --prefix=${PREFIX} --with-gnu-ld 
make

    --disable-coprocesses --disable-job-control --disable-process-substitution

  2. ビルド結果の確認

  3. インストール操作

    adb を用いて、ファイル転送を行う 

    sudo mkdir -p ${PREFIX}
sudo chown ${USER} ${PREFIX}
sudo make install

  4. Android への転送操作 
    ls ${PREFIX}
adb push ${PREFIX} ${PREFIX}
adb shell
cd /system/lib
ln -s /data/local/lib/libruby.so libruby.so

Android 用 Ruby のビルド

参考Webページ http://blog.kmckk.com/archives/2918745.html

  1. ビルド 
    cd /tmp
rm -f ruby-1.9.3-p484.tar.gz
wget https://www.kkaneko.jp/rinkou/js/ruby-1.9.3-p484.tar.gz
rm -rf ruby-1.9.3-p484
tar -xvzof ruby-1.9.3-p484.tar.gz
cd ruby-1.9.3-p484
sudo ./configure --host=arm-linux-eabi --build=`arch`-pc-linux-gnu --prefix=${PREFIX} --disable-shared
make
  2. ビルド結果の確認

  3. インストール操作

    adb を用いて、ファイル転送を行う 

    sudo mkdir -p ${PREFIX}
sudo chown ${USER} ${PREFIX}
sudo make install

  4. Android への転送操作 
    ls ${PREFIX}
adb push ${PREFIX} ${PREFIX}
adb shell
cd /system/lib
ln -s /data/local/lib/libruby.so libruby.so
  1. 「Hello, World !」 を表示する C プログラムを hello.cのようなファイル名で保存 
    #include 
int main() {
  printf("Hello, World !\n");
  return 0;
}
  2. コンパイル

    参考Webページ http://blog.kmckk.com/archives/2918551.html 

    cd /tmp
export PATH=/usr/local/android-ndk-r9b/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/linux-x86_64/bin:$PATH
/usr/local/android-ndk-r9b/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/linux-x86_64/bin/arm-linux-androideabi-gcc  -mandroid --sysroot=/usr/local/android-ndk-r9b/platforms/android-4/arch-arm -march=armv5te -msoft-float -o a.out hello.c
  3. ファイルの確認
  4. Android SDK 付属のエミュレータで実行してみる

    次を実行 

    adb push /tmp/a.out /data/local 
adb shell
cd /data/local
./a.out

    「not executable: magic 7F45」のようなエラーメッセージが出る場合． Genymotion は ARM ではなく x86 ベースのエミュレータなので注意． Genymotion ではなく Android SDK 付属のエミュレータを使う．（android コマンドで簡単に起動できる）

Android マシンで動く各種ツールのビルド

前準備 

export NDKROOT=/usr/local/android-ndk-r9b
export SYSROOT=${NDKROOT}/platforms/android-4/arch-arm
export MY_TOOLCHAIN_DIR=${NDKROOT}/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/linux-x86_64
export PATH=${MY_TOOLCHAIN_DIR}/bin:$PATH
export PREFIX=/data/local 
export CC="${MY_TOOLCHAIN_DIR}/bin/arm-linux-androideabi-gcc  -mandroid --sysroot=${SYSROOT}"
export CXX="${MY_TOOLCHAIN_DIR}/bin/arm-linux-androideabi-g++  -mandroid --sysroot=${SYSROOT}"
export LD="${MY_TOOLCHAIN_DIR}/bin/arm-linux-androideabi-ld  -mandroid --sysroot=${SYSROOT}"
# export AR="${MY_TOOLCHAIN_DIR}/bin/arm-linux-androideabi-ar  -mandroid --sysroot=${SYSROOT}"
# export CPP="${MY_TOOLCHAIN_DIR}/bin/arm-linux-androideabi-cpp  -mandroid --sysroot=${SYSROOT}"
export CFLAGS="-march=-march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -I${SYSROOT}/include -I${MY_TOOLCHAIN_DIR}/include" 
export CXXFLAGS="-march=-march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -I${SYSROOT}/include -I${MY_TOOLCHAIN_DIR}/include -I${NDKROOT}/sources/cxx-stl/system/include" 
export LDFLAGS="-Wl,--fix-cortex-a8 -L${SYSROOT}/lib -L${MY_TOOLCHAIN_DIR}/lib -L${PREFIX}/lib"
export LIBS="-lpthread"

Android 用 Ruby のビルド

参考Webページ http://blog.kmckk.com/archives/2918745.html

  1. ビルド 
    cd /tmp
rm -f ruby-1.9.3-p484.tar.gz
wget https://www.kkaneko.jp/rinkou/js/ruby-1.9.3-p484.tar.gz
rm -rf ruby-1.9.3-p484
tar -xvzof ruby-1.9.3-p484.tar.gz
cd ruby-1.9.3-p484
sudo ./configure --host=arm-eabi --prefix=${PREFIX} --enable-shared
make
  2. ビルド結果の確認

  3. インストール操作

    adb を用いて、ファイル転送を行う 

    sudo mkdir -p ${PREFIX}
sudo chown ${USER} ${PREFIX}
sudo make install
ls ${PREFIX}
adb push ${PREFIX}/bin ${PREFIX}/bin
adb push ${PREFIX}/lib ${PREFIX}/lib
adb push ${PREFIX}/include ${PREFIX}/include
adb push ${PREFIX}/share ${PREFIX}/share
adb
cd /system/lib
ln -s /data/local/lib/libruby.so libruby.so
ここから下は書きかけ

android-14 用のツールチェーンのビルド手順

  1. ツールチェーンのビルド

    「android-14」のところは適切に設定 

    sudo mkdir /data/local
sudo chown -R $USER /data/local
${NDKROOT}/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --platform=android-14 --install-dir=/data/local

  2. ビルド結果の確認

    .bashrc で SYSROOT と PATH の設定 

    cd 
echo "export ANDROID_TOOLCHAIN=/data/local" >> .bashrc
echo "export SYSROOT=\${NDKROOT}/platforms/android-3/arch-arm" >> .bashrc
echo "export PATH=\$ANDROID_TOOLCHAIN/bin:\$PATH" >> .bashrc

    参考Webページ https://d.hatena.ne.jp/yukoba/20121012/p1 

    export ANDROID_TOOLCHAIN=/data/local
export SYSROOT=${NDKROOT}/platforms/android-3/arch-arm
export PATH=$ANDROID_TOOLCHAIN/bin:$PATH
export AR=$BUILD_HOST-ar
export AS=$BUILD_HOST-as
export CPP=$BUILD_HOST-cpp
export LD=$BUILD_HOST-ld
export LIBTOOL=$ANDROID_TOOLCHAIN/bin/libtool
export CC=$ANDROID_TOOLCHAIN/bin/$BUILD_HOST-gcc
export CXX=$BUILD_HOST-g++
export F77=$BUILD_HOST-gfortran
export CFLAGS="-mthumb -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -I$ANDROID_TOOLCHAIN/include -UHAVE_LOCALE_H -UHAVE_PWD_H"
export CXXFLAGS="-mthumb -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -I$ANDROID_TOOLCHAIN/include -UHAVE_LOCALE_H -UHAVE_PWD_H"
export F77FLAGS="-mthumb -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -I$ANDROID_TOOLCHAIN/include -UHAVE_LOCALE_H -UHAVE_PWD_H"
export LDFLAGS="-Wl,--fix-cortex-a8 -L$ANDROID_TOOLCHAIN/lib"


# autoconf
cd /tmp
apt-get source autoconf
sudo rm -rf autoconf-2.68
tar -xvzof autoconf_2.68.orig.tar.gz
cd autoconf-2.68
./configure --host=arm-linux-androideabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared
make -j 4
make install

# see　lib/relocatable.c
#  https://www.opensource.apple.com/source/cvs/cvs-29/cvs/lib/getline.c
のgetline.c をマージする
# libiconv
rm -rf libiconv-1.9.1
wget http://ftp.gnu.org/pub/gnu/libiconv/libiconv-1.9.1.tar.gz
tar -xvzof libiconv-1.9.1.tar.gz
cd libiconv-1.9.1
./configure --host=arm-linux-gnueabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared
make -j 4
make install

gettext の
nl_langinfo.c については次のように書き換え

      //    case RADIXCHAR:
      //      return localeconv () ->decimal_point;
      //    case THOUSEP:
      //      return localeconv () ->thousands_sep;

# gettext
cd /tmp
apt-get source gettext
sudo rm -rf gettext-0.18.1.1
tar -xvzof gettext_0.18.1.1.orig.tar.gz
cd gettext-0.18.1.1
./configure --host=arm-linux-gnueabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared
make -j 4
make install

# libglib
cd /tmp
apt-get source libglib
sudo rm -rf glib-2.32.4
xz -d glib2.0_2.32.4.orig.tar.xz 
tar -xvf glib2.0_2.32.4.orig.tar
cd glib-2.32.4
./configure --host=arm-linux-gnueabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --with-gnu-ld --disable-selinux --disable-fam --disable-xattr --enable-shared
make -j 4ssssss
make install

# pkg-config
cd /tmp
apt-get source pkg-config
sudo rm -rf pkg-config-0.26
tar -xvzof pkg-config_0.26.orig.tar.gz
cd pkg-config-0.26
./configure --host=arm-linux-gnueabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared
make -j 4
make install



# libtool
cd /tmp
apt-get source libtool
sudo rm -rf libtool-2.4.2
tar -xvzof libtool_2.4.2.orig.tar.gz
cd libtool-2.4.2
./configure --host=arm-linux-androideabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared 
make -j 4
make install

 GMP 4.2+, MPFR 2.3.1+ and MPC 0.8.0+.
# gmp
cd /tmp
apt-get source gmp
sudo rm -rf gmp-5.0.2+dfsg
tar -xvzof gmp_5.0.2+dfsg.orig.tar.gz
cd gmp-5.0.2+dfsg
./configure --host=arm-linux-androideabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared
make -j 4
make install

# mpfr
cd /tmp
apt-get source libmpfr-dev
sudo rm -rf mpfr-3.1.0
tar -xvjof mpfr4_3.1.0.orig.tar.bz2
cd mpfr-3.1.0
./configure --host=arm-linux-androideabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared
make -j 4
make install

# libmpdclient-dev 
cd /tmp
apt-get source libmpdclient
sudo rm -rf libmpdclient-2.3
tar -xvzof libmpdclient_2.3.orig.tar.gz
cd libmpdclient-2.3
./configure --host=arm-linux-gnueabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared
make -j 4
make install


# mpc
cd /tmp
apt-get source mpc
sudo rm -rf mpc-0.20
tar -xvzof mpc_0.20.orig.tar.gz
cd mpc-0.20
./configure --host=arm-linux-androideabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --enable-shared
make -j 4
make install


# R
cd /tmp
apt-get source r-base
sudo rm -rf R-3.0.2
tar -xvzof r-base_3.0.2.orig.tar.gz
cd R-3.0.2
./configure --host=arm-linux-androideabi --prefix=$ANDROID_TOOLCHAIN --with-readline=no --enable-shared
make -j 4
make install

参考Webページ http://absolutearea.blogspot.jp/2012/07/android.html