android openssl 编译+demo

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/
• 参考：
  

• openssl教程
  
• openssl推荐的Setenv-android.sh
  
• ios的openssl编译：https://github.com/palmerc/CMake_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）
PS：此方法在我测试时无用（添加–deprecated-headers，方法无用）,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
cmake中的解决方法

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-open中使用的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