android openssl 编译+demo

た入场券 2022-05-15 08:29 560阅读 0赞

# android openssl 编译+demo #

ndk编译openssl，”armeabi-v7a” “arm64-v8a” “x86” “x86\_64” “mip” “mip\_64”

*    
    
 *  openssl版本：[https://www.openssl.org/source/][https_www.openssl.org_source]
 *  参考：

>  *  [openssl教程][openssl]  
>     
>  *  [openssl推荐的Setenv-android.sh][openssl_Setenv-android.sh]  
>     
>  *  [ios的openssl编译：][ios_openssl][https://github.com/palmerc/CMake\_OpenSSL][ios_openssl]
>  *  目录：  
>     
>     
>      *  compile-openssl-android.sh：主要运行程序。
>      *  Setenv-android-input.sh：需要调用的设置环境变量程序，基于Setenv-android.h。
>      *  result：编译完成的结果目录。
>      *  openssl\_change：修改的openssl中的文件。

## 运行方法 ##

*  1 按照本地ndk和openssl路径修改compile-openssl-android.sh中相关定义  
    
    
    >  *  **\_ANDROID\_NDK\_ROOT**：ndk绝对路径  
    >     
    >  *  **\_OPENSSL\_GCC\_VERSION**：gcc版本号：从ndk绝对路径/toolchains中看后面的版本号  
    >     
    >  *  **\_ANDROID\_API**：从ndk绝对路径/platforms中找到合适的安卓的版本  
    >     
    >  *  **\_OPENSSL\_ROOT**：openssl的绝对路径  
    >     
    >  *  **\_INSTALL\_ROOT**：生成的文件的绝对路径
    >  *  2 运行compile-openssl-android.sh文件
    >  *  3 将编译结果复制到`/testJniOpenssl/app/src/main/jniLibs`目录中，运行android项目  
    >     `./compile-openssl-android.sh`
    > 
    >   
    >

## 主要工作 ##

### 文件compile-openssl-android.sh ###

*  循环各个架构，分别编译。
 *  步骤：
    
    >  *  1 创建结果目录
    >  *  2 根据架构做不同变量设置
    >  *  3 设置结果目录
    >  *  4 设置到openssl源码目录，开始在此目录工作
    >  *  5 clean
    >  *  6 调用say\_hello配置各种环境变量
    >  *  7 配置openssl，config
    >  *  8 编译，make depend， make。。。
    >  *  9 创建结果目录的lib和include，并将结果复制进去。
 *  除了上述运行方法中提到的之外，其中主要变量含义如下：
    
    >  *  **BUILD\_SHARED**：是否编译so。
    >  *  **BUILD\_CLANG**：本来考虑使用clang编译，但是现在失败，但是不用。
    >  *  **basepath**：当前sh调用目录，方便Setenv-android-input.sh的调用。
    >  *  **PLATFORM\_LIBRARY\_PREFIX**：生成的库的前缀，libssl.so，如：lib。
    >  *  **STATIC\_LIBRARY\_SUFFIX**：静态库后缀，如：.a。
    >  *  **SHARED\_LIBRARY\_SUFFIX**：动态库后缀，如：.so。
    >  *  **OPENSSL\_MODULES**：生成的库名称。
    >  *  **NCPU**：make线程数。
    >  *  **OPENSSL\_LIBRARIES**：最终的生成库的全称数组。如：libssl.a libssl.so。。。
    >  *  **TARGET\_ARCHITECTURE**：当前架构，如：x86\_64
    >  *  **INSTALL\_DIR**：安装目录，基于\_INSTALL\_ROOT目录之后得到的当前架构的目录。
    >  *  **SOURCE\_DIR**：openssl的目录。
    >  *  **ANDROID\_EABI\_PREFIX**：方便之后的前缀调用，如：x86\_64-linux-android。
    >  *  **ANDROID\_DEV\_INCLUDE\_ROOT**：可能包含头文件的目录名称，目前与ANDROID\_EABI\_PREFIX相同。
    >  *  **ANDROID\_TOOLS**：ld,gcc,ranlib的路径，用于Setenv-android-input.sh中确定文件存在的作用。
    >  *  **CFLAGS**：
    >  *  **OPTIONS**：
    >  *  **ANDROID\_DEV\_INCLUDE**：在openssl中Configure中需要用到的头文件包含路径，由于当前ndk版本不同，头文件路径可能不同，包含了多个可能有头文件的路径。
    >  *  **CONFIGURE\_COMMAND**：openssl的config命令
    >  *  **LIB\_INSTALL\_DIR**：输出结果的lib目录。
    >  *  **INCLUDE\_INSTALL\_DIR**：输出结果的include目录。
    >  *  **OPENSSL\_INCLUDE\_DIR**：openssl的include目录。用于复制到INCLUDE\_INSTALL\_DIR。

### 文件Setenv-android-input.sh ###

*  由于在调用Setenv-android文件比较省事，因此直接调用，但是需要环境变量保留，添加函数say\_hello()，作为函数调用。
 *  虽然有BUILD\_CLANG的判断和环境变量设置，但是由于Clang在openssl中ld会有参数错误，所以仍需要查看原因。
 *  按照openssl中所讲，FIPS\_SIG报错不用关心。
 *  其中主要变量含义如下：  
    
    
    >  *  **ANDROID\_NDK\_ROOT**：ndk路径  
    >     
    >  *  **\_ANDROID\_EABI**：/ndk-bundle/toolchains下的目录名称，如：x86\_64-4.9。  
    >     
    >  *  **\_ANDROID\_ARCH**：/ndk-bundle/platforms/android-27下的目录名称，如：arch-x86\_64.  
    >     
    >  *  \*\*\_ANDROID\_API：如：android-27。  
    >     
    >  *  **ANDROID\_TOOLCHAIN**：执行相关运行程序的目录。如：/ndk-bundle/toolchains/x86\_64-4.9/prebuilt/darwin-x86\_64/bin  
    >     
    >  *  **PATH**：很重要，将ANDROID\_TOOLCHAIN添加到环境变量PATH，才能直接调用相关的gcc，不然需要设置为绝对路径。  
    >     
    >  *  **ANDROID\_TOOLCHAIN\_HOST**：与ndk安装相关，为了之后调用目录。如：darwin-x86\_64。  
    >     
    >  *  **ANDROID\_SYSROOT**：如：/ndk-bundle/platforms/android-27/arch-x86\_64  
    >     
    >  *  **CROSS\_SYSROOT**：ANDROID\_SYSROOT  
    >     
    >  *  **NDK\_SYSROOT**：ANDROID\_SYSROOT  
    >     
    >  *  **MACHINE，RELEASE，SYSTEM，ARCH**：为openssl推荐添加，没有找到用的地方。  
    >     
    >  *  **CROSS\_COMPILE**：前缀，在openssl中的Configure中可以看到调用gcc的名称x86\_64-linux-android-gcc。如：x86\_64-linux-android-。  
    >     
    >  *  **ANDROID\_DEV**：很重要，在openssl中的Configure中可以看到调用此路径下的lib。如：/ndk-bundle/platforms/android-27/arch-x86\_64/usr
    > 
    >   
    >

### openssl中文件的主要修改 ###

/Configure文件

>  *  添加x86\_64，mips64，64位的时候(由于在ld的时候报错找不到crtbegin\_so.o，需要修改为lib64)，ndk中的目录为lib64:/ndk-bundle/platforms/android-27/arch-mips64/usr/lib64
>  *  由于在某一版本之后ndk的include路径修改为sysroot下，因此需要添加环境变量：ANDROID\_DEV\_INCLUDE，作为include的路径。
>  *  添加在脚本中定义的CFLAGS:`\$(CFLAGS)`
>  *  关于android相关内容改为如下，注释掉原有的内容：

# Android: linux-* but without pointers to headers and libs.
    # "android","gcc:-mandroid -I\$(ANDROID_DEV)/include -B\$(ANDROID_DEV)/lib -O3 -fomit-frame-pointer -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG RC4_CHAR RC4_CHUNK DES_INT DES_UNROLL BF_PTR:${no_asm}:dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    # "android-x86","gcc:-mandroid -I\$(ANDROID_DEV)/include -B\$(ANDROID_DEV)/lib -O3 -fomit-frame-pointer -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG ${x86_gcc_des} ${x86_gcc_opts}:".eval{my $asm=${x86_elf_asm};$asm=~s/:elf/:android/;$asm}.":dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    # "android-armv7","gcc:-march=armv7-a -mandroid -I\$(ANDROID_DEV)/include -B\$(ANDROID_DEV)/lib -O3 -fomit-frame-pointer -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG RC4_CHAR RC4_CHUNK DES_INT DES_UNROLL BF_PTR:${armv4_asm}:dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    # "android-mips","gcc:-mandroid -I\$(ANDROID_DEV)/include -B\$(ANDROID_DEV)/lib -O3 -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG RC4_CHAR RC4_CHUNK DES_INT DES_UNROLL BF_PTR:${mips32_asm}:o32:dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    
    "android","gcc: \$(CFLAGS) -I\$(ANDROID_DEV_INCLUDE) -B\$(ANDROID_DEV)/lib -O3 -fomit-frame-pointer -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG RC4_CHAR RC4_CHUNK DES_INT DES_UNROLL BF_PTR:${no_asm}:dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    
    "android-x86","gcc: \$(CFLAGS) -I\$(ANDROID_DEV_INCLUDE) -B\$(ANDROID_DEV)/lib -O3 -fomit-frame-pointer -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG ${x86_gcc_des} ${x86_gcc_opts}:".eval{
       my $asm=${x86_elf_asm};$asm=~s/:elf/:android/;$asm}.":dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    
    "android-armv7","gcc: \$(CFLAGS) -march=armv7-a -I\$(ANDROID_DEV_INCLUDE) -B\$(ANDROID_DEV)/lib -O3 -fomit-frame-pointer -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG RC4_CHAR RC4_CHUNK DES_INT DES_UNROLL BF_PTR:${armv4_asm}:dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    
    "android-mips","gcc: \$(CFLAGS) -I\$(ANDROID_DEV_INCLUDE) -B\$(ANDROID_DEV)/lib -O3 -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG RC4_CHAR RC4_CHUNK DES_INT DES_UNROLL BF_PTR:${mips32_asm}:o32:dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    
    "android-x86_64","gcc: \$(CFLAGS) -I\$(ANDROID_DEV_INCLUDE) -B\$(ANDROID_DEV)/lib64 -O3 -fomit-frame-pointer -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG ${x86_gcc_des} ${x86_gcc_opts}:".eval{
       my $asm=${x86_elf_asm};$asm=~s/:elf/:android/;$asm}.":dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",
    
    "android-mips64","gcc: \$(CFLAGS) -I\$(ANDROID_DEV_INCLUDE) -B\$(ANDROID_DEV)/lib64 -O3 -Wall::-D_REENTRANT::-ldl:BN_LLONG RC4_CHAR RC4_CHUNK DES_INT DES_UNROLL BF_PTR:${no_asm}:dlfcn:linux-shared:-fPIC::.so.\$(SHLIB_MAJOR).\$(SHLIB_MINOR)",

\*PS：由于mips64使用asm加速找不到合适的mips64r6，总报错，因此修改为no\_asm\*

### testJniOpenssl测试demo ###

jni调用openssl函数PKCS5\_PBKDF2\_HMAC，并将结果返回到界面。项目最低sdk版本为21。在某次更新ndk之后，目前是ndk17，发现platforms的各个版本中arch-mips和arch-mips64目录都只剩下了一个文件，没有lib目录（如：/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/platforms/android-21/），因此无法再编译mips和arch-mips64的内容了。

### 遇到问题 ###

*  各种基础头文件找不到，如stdlib.h等头文件  
    **解决方法**：ndk中支持的头文件没找到，可以看到报错的那句中-I的目录是否有问题，如果有问题，则查看Configure文件中的-I后的头文件目录是否正确，如果正确，则看到配置的目录中是否有include目录，如果错误，修改sh中定义的目录，或者Configure中的环境变量，参照当前使用的ANDROID\_DEV\_INCLUDE。
 *  openssl支持的架构配置错误  
    **解决方法**：确定Configure中是否有当前配置的架构
 *  在安卓中调用的时候出现如下问题：

FAILED: : && /xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/toolchains/llvm/prebuilt/darwin-x86_64/bin/clang++  --target=armv7-none-linux-androideabi --gcc-toolchain=/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/darwin-x86_64 --sysroot=/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/sysroot -fPIC -isystem /xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/sysroot/usr/include/arm-linux-androideabi -D__ANDROID_API__=15 -g -DANDROID -ffunction-sections -funwind-tables -fstack-protector-strong -no-canonical-prefixes -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -mfpu=vfpv3-d16 -fno-integrated-as -mthumb -Wa,--noexecstack -Wformat -Werror=format-security  -frtti -fexceptions -O0 -fno-limit-debug-info  -Wl,--exclude-libs,libgcc.a -Wl,--exclude-libs,libatomic.a --sysroot /xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/platforms/android-15/arch-arm -Wl,--build-id -Wl,--warn-shared-textrel -Wl,--fatal-warnings -Wl,--fix-cortex-a8 -Wl,--no-undefined -Wl,-z,noexecstack -Qunused-arguments -Wl,-z,relro -Wl,-z,now -shared -Wl,-soname,libnative-lib.so -o ../../../../build/intermediates/cmake/debug/obj/armeabi-v7a/libnative-lib.so CMakeFiles/native-lib.dir/src/main/cpp/native-lib.cpp.o CMakeFiles/native-lib.dir/src/main/cpp/openssl-jni.c.o  ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libssl.a -ldl -llog -latomic -lm "/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/libs/armeabi-v7a/libgnustl_static.a" && :
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(cryptlib.o):cryptlib.c:function OPENSSL_showfatal: error: undefined reference to 'stderr'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(cryptlib.o):cryptlib.c:function OPENSSL_stderr: error: undefined reference to 'stderr'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function close_console: error: undefined reference to 'stdin'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function close_console: error: undefined reference to 'stderr'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function read_string_inner: error: undefined reference to 'signal'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function read_string_inner: error: undefined reference to 'tcsetattr'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function read_string_inner: error: undefined reference to 'tcsetattr'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function open_console: error: undefined reference to 'tcgetattr'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function open_console: error: undefined reference to 'stdin'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function open_console: error: undefined reference to 'stderr'
      clang++: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)
      ninja: build stopped: subcommand failed.

**原因**：在ndk15+做了一些改变  
**解决方法**：在CFLAGS中添加：`-D__ANDROID_API__=$_API`  
**参考**：\[[https://github.com/android-ndk/ndk/issues/445\#issuecomment-313322546\]][https_github.com_android-ndk_ndk_issues_445_issuecomment-313322546]（[https://github.com/android-ndk/ndk/issues/445\#issuecomment-313322546][https_github.com_android-ndk_ndk_issues_445_issuecomment-313322546 1]）  
**PS**：此方法在我测试时无用（[添加–deprecated-headers，方法无用][deprecated-headers]）,我这编译调用时会报如下错误：

usage: make_standalone_toolchain.py [-h] --arch
                                        {arm,arm64,mips,mips64,x86,x86_64}
                                        [--api API]
                                        [--stl {gnustl,libc++,stlport}] [--force]
                                        [-v]
                                        [--package-dir PACKAGE_DIR | --install-dir INSTALL_DIR]
    make_standalone_toolchain.py: error: unrecognized arguments: --deprecated-headers

*  在安卓中调用的时候出现如下问题：

Error while executing '/xxx/android-sdk-macosx/cmake/3.6.4111459/bin/cmake' with arguments {--build /xxx/workspaceAndroid/testJniOpenssl/app/.externalNativeBuild/cmake/debug/armeabi-v7a --target native-lib}
      [1/1] Linking CXX shared library ../../../../build/intermediates/cmake/debug/obj/armeabi-v7a/libnative-lib.so
      FAILED: : && /xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/toolchains/llvm/prebuilt/darwin-x86_64/bin/clang++  --target=armv7-none-linux-androideabi --gcc-toolchain=/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/darwin-x86_64 --sysroot=/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/sysroot -fPIC -isystem /xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/sysroot/usr/include/arm-linux-androideabi -D__ANDROID_API__=15 -g -DANDROID -ffunction-sections -funwind-tables -fstack-protector-strong -no-canonical-prefixes -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -mfpu=vfpv3-d16 -mthumb -Wa,--noexecstack -Wformat -Werror=format-security -std=c++11 -frtti -fexceptions -O0 -fno-limit-debug-info  -Wl,--exclude-libs,libgcc.a -Wl,--exclude-libs,libatomic.a -nostdlib++ --sysroot /xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/platforms/android-15/arch-arm -Wl,--build-id -Wl,--warn-shared-textrel -Wl,--fatal-warnings -Wl,--fix-cortex-a8 -Wl,--exclude-libs,libunwind.a -L/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/sources/cxx-stl/llvm-libc++/libs/armeabi-v7a -Wl,--no-undefined -Wl,-z,noexecstack -Qunused-arguments -Wl,-z,relro -Wl,-z,now -shared -Wl,-soname,libnative-lib.so -o ../../../../build/intermediates/cmake/debug/obj/armeabi-v7a/libnative-lib.so CMakeFiles/native-lib.dir/src/main/cpp/native-lib.cpp.o CMakeFiles/native-lib.dir/src/main/cpp/openssl-jni.c.o  ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libssl.a -ldl -llog -latomic -lm "/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/libs/armeabi-v7a/libgnustl_static.a" && :
      /xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/sources/cxx-stl/llvm-libc++/include/stdexcept:136: error: undefined reference to 'std::logic_error::logic_error(char const*)'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function read_string_inner: error: undefined reference to 'signal'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function read_string_inner: error: undefined reference to 'tcsetattr'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function read_string_inner: error: undefined reference to 'tcsetattr'
      ../../../../src/main/jniLibs/armeabi-v7a/lib/libcrypto.a(ui_openssl.o):ui_openssl.c:function open_console: error: undefined reference to 'tcgetattr'
      clang++: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)
      ninja: build stopped: subcommand failed.

**原因**：在编译openssl的时候，版本用的是21版本编译，而在android项目中最低版本设置的为15，会报这个错。因为ndk中的  
/xxx/android-sdk-macosx/ndk-bundle/platforms/android-15/目录下没有这两个架构。  
**解决方法**：如果要用arm64-v8a或者x86\_64架构，需要将最低版本设置为21，或者暂时不使用这两个架构。

*  as编译时报错

cxx-stl/llvm-libc /include/stdexcept:136: error: undefined reference to 'std::logic_error::logic_error(char const*)'

**解决方法**：在cmake中的参数添加：`arguments "-DANDROID_STL=c++_static"`  
**参考**：[android.mk中的解决方法][android.mk]  
[cmake中的解决方法][cmake]

### 待做 ###

*  由于时间问题，目前还有一些冗余的变量，还未精简。
 *  现在clang编译还是不通过，需要继续了解。参考：[ics-openvpn中使用的openssl.cmake][ics-openvpn_openssl.cmake]这个是Clang可以编译好的，但是需要固定openssl的各个c文件，如果换openssl版本，则需要重新改，不清楚是否有其他方法更方便一些。

代码：[github上代码][github]

[https_www.openssl.org_source]: https://www.openssl.org/source/
[openssl]: https://wiki.openssl.org/index.php/Android
[openssl_Setenv-android.sh]: https://wiki.openssl.org/images/7/70/Setenv-android.sh
[ios_openssl]: https://github.com/palmerc/CMake_OpenSSL
[https_github.com_android-ndk_ndk_issues_445_issuecomment-313322546]: https://github.com/android-ndk/ndk/issues/445#issuecomment-313322546]
[https_github.com_android-ndk_ndk_issues_445_issuecomment-313322546 1]: https://github.com/android-ndk/ndk/issues/445#issuecomment-313322546
[deprecated-headers]: https://github.com/openssl/openssl/issues/3826
[android.mk]: https://discuss.cocos2d-x.org/t/errors-when-linking-sdkbox-libraries-with-ndk-r13b-clang-and-c--static-stl/33361/19
[cmake]: https://blog.csdn.net/fpcc/article/details/72820934
[ics-openvpn_openssl.cmake]: https://github.com/schwabe/ics-openvpn/blob/master/main/src/main/cpp/openssl.cmake
[github]: https://github.com/lllkey/android-openssl-build