AndroidでNative実行入門

前回のエントリ「Mac OSXのAndroid m5-rc14でNativeファイルがSegmentation faultになる」では、MacでCプログラムをARM用にクロスコンパイルしたネイティブファイルをAndroidで実行して失敗しました。
そのコメントで色々アドバイスを頂き、成功しました。
本エントリではその内容を整理して説明します。
#MichaeLさん、安藤恐竜さん、ありがとうございました。

クロスコンパイル環境を構築します。
以下の環境で成功しました。

• OS: CentOS4.3
• CPU: Pen4
• Mem: 2GB

もしくは、

• 仮想マシン: VMWare Fusion 1.1.1
• Host: Mac OSX 10.5.2
• Guest: CentOS5.1 or Ubuntu7
• CPU: 2GHz Intel Core Duo (iMac)
• Mem: 2GB

今回使用したクロスコンパイラが32ビット向けなので、いずれのOSも32ビット版(i386)を準備しました。

クロスコンパイラはDownload the ARM 2007q3 Releaseから、

• Target Platform: ARM GNU/Linux
• Host Platform: IA32 GNU/Linux

として、ダウンロードしてきました。

Androidでうまく実行出来なかったクロスコンパイラもご紹介しておきます。
GNU ARM: Mac用のバイナリなども配布してくれています。しかし、Mac版のバイナリではクロスコンパイルできるのですが、Androidで実行できませんでした。(ref. Mac OSXのAndroid m5-rc14でNativeファイルがSegmentation faultになる)

ARM GCC toolchain for Linux and Mac OS X: ここでもMac(Intel)用のバイナリを配布してくれています。上と同じく、クロスコンパイルしたファイルはAndroidで実行できないバイナリでした。

失敗したバイナリファイルはこうなっています。

前回と同じくHello, world!プログラムをクロスコンパイルしてAndroid上で実行を試みます。

hello.c

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char** argv) {
  printf("Hello, world!\n");
  return 0;
}

さっそく準備したクロスコンパイラでソースコードをコンパイルします。

staticオプションでライブラリをバイナリに取り込んでいます。
これで、ライブラリに依存しない実行ファイルにできます。

コンパイルしたhello-staticファイルはこうなっています。

ちゃんとstatically linkedされています。

バイナリファイルをAndroidに移して実行します。

うまく行きました！

上ではstaticオプションによりライブラリをバイナリファイルに取り込んでいました。
そのため、ファイルサイズは大きくなってしまいます。

Hello, world!だけで564KBは大きいですね。

次に、Android上で動作する動的リンクなバイナリを生成します。

Hello, world!は同じです。

hello.c

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char** argv) {
  printf("Hello, world!\n");
  return 0;
}

hello.c以外にもう１つファイルを準備します。

start.c

#include <stdlib.h>
extern int main(int argc, char** argv);
 
void _start(int argc, char** argv) {
  exit( main(argc, argv) );
}

エントリーポイントとなる_start関数を自前で準備しています。

さっそく、上のソースコードをクロスコンパイルします。
今回はstaticオプションを付けず、動的リンクするバイナリを生成します。

上の２行はオブジェクトファイルを生成しているだけです。
キモは３行目のコマンドです。下記の３つのオプションを指定します。

• entry: エントリポイントとなる関数名を指定します。
• dynamic-linker: ダイナミックリンカの場所を指定します。ここはAndroidのリンカの場所を指定。
• rpath: ローダがライブラリを検索するパスを指定します。ここはAndroidのライブラリの場所を指定。

ファイル情報を見てみます。

ちゃんとdynamically linkedとなっています。
これで動的リンクするバイナリを生成することができました。

さっそく、動的リンクなバイナリをAndroidに移動して、実行してみます。

ちゃんと実行出来ました！
ちなみに静的リンクなバイナリファイル(hello-static)と動的リンクなバイナリファイル(hello-static)のサイズを比較してみます。

ファイルサイズの差は一目瞭然ですね。

アドバイスを頂いた、MichaeLさん、安藤恐竜さん、ありがとうございました。とても勉強になりました。

motz diary: AndroidのNative Appに関して一番詳しいそうです。
AndroidでC言語で書いたネイティブアプリを動かしてみる: ScratchBoxというのを利用してクロスコンパイルしているみたいです。こんど試してみよう。

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