编译Android平台libRTMP库

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操作系统: Mac OSX
NDK: android-ndk-r10e-darwin-x86_64
编译目标: librtmp.a librtmp.so

简介

Android 官方提供了三种编译方式，分别是 prebuild 工具，standalone toolchain 工具，ndk-build 工具。

prebuild 工具，是官方提供的预编译好的工具，使用时需要手动指定系统头文件和链接库文件；
standalone toolchain 工具，已经内置了系统头文件和链接库文件，并且提供一些高级用法；
ndk-build 工具，依赖于 GNU Make 的编译系统，使用时需要 Android.mk Application.mk 配合；

由于 librtmp 官方已经在源码中提供了 Makefile 编译脚本，替换脚本中的 GCC AR LD 变量是很方便的，因此我们选择使用 standalone toolchain 工具的方式来编译 librtmp 库。

简单的操作步骤如下：
安装NDK；
制作Standalone Toolchain；
编译librtmp库；

安装NDK

Android 官网提供的下载地址 Android NDK r10e （已失效）
百度云盘提供的下载镜像包 Android NDK r10e

如果是zip包，解压到任意位置即可；
如果是bin包，需要授予可执行权限，运行安装；

chmod a+x android-ndk-r10e-darwin-x86_64.bin
./android-ndk-r10e-darwin-x86_64.bin

制作Standalone Toolchain

关于如何使用 Standalone Toolchain 官网已经给出了详细的文档 Standalone Toolchain；
注: 如果你觉得英文比较难懂，可以查看我的中文翻译 Standalone Toolchain（中文翻译）

制作支持 arm, arm64, mips, mips64, x86, x86_64 六种架构的 Standalone Toolchain 工具，下面提供简单的一键生成脚本：build-toolchain.sh
注: 使用脚本前需要定义 $ANDROID_NDK 系统环境变量，指向上一步安装的NDK根目录。

#! /bin/sh

mkdir -p $HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm
$ANDROID_NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --arch=arm --platform=android-21 --toolchain=arm-linux-androideabi-4.9 --system=darwin-x86_64 --install-dir=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm

mkdir -p $HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm64
$ANDROID_NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --arch=arm64 --platform=android-21 --toolchain=aarch64-linux-android-4.9 --system=darwin-x86_64 --install-dir=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm64

mkdir -p $HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips
$ANDROID_NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --arch=mips --platform=android-21 --toolchain=mipsel-linux-android-4.9 --system=darwin-x86_64 --install-dir=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips

mkdir -p $HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips64
$ANDROID_NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --arch=mips64 --platform=android-21 --toolchain=mips64el-linux-android-4.9 --system=darwin-x86_64 --install-dir=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips64

mkdir -p $HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86_64
$ANDROID_NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --arch=x86_64 --platform=android-21 --toolchain=x86_64-4.9 --system=darwin-x86_64 --install-dir=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86_64

mkdir -p $HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86
$ANDROID_NDK/build/tools/make-standalone-toolchain.sh --arch=x86 --platform=android-21 --toolchain=x86-4.9 --system=darwin-x86_64 --install-dir=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86

echo ------------
echo now ndk toolchain at: $HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain
echo ------------

运行脚本后，默认生成的工具位于 $HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain。

编译librtmp库

在开始之前，我们需要了解几个概念，编译librtmp库需要使用哪些编译工具，需要兼容哪些CPU架构，如何选择合适的ABI？

需要使用哪些编译工具？###

C/C++编译器 CC；
静态库打包工具 AR；
动态库链接工具 LD；

需要兼容哪些CPU架构？###

注: 这里挖了一个坑，等待有人来填~

如何选择合适的ABI？###

关于 Android 系统支持的 ABI 列表，官方已经给出了说明，Supported ABIs，这里我们只摘取其中有用的部分进行讲讲解：

ABI的定义主要是为了照顾不同指令集的兼容性，详细的对应关系如下：

armeabi 兼容 ARMV5TE，更高版本ARMV5，Thumb-1 指令集，不支持硬件 float 运算；
armeabi-v7a 兼容 armeabi，Thumb-2，VFPv3-D16，其他可选指令集，不兼容 ARMv5, ARMv6 设备；
arm64-v8a 兼容 AArch-64 指令集；
x86 兼容 x86 (IA-32)，MMX，SSE，SSE2，SSE3，SSSE3 指令集，不支持 MOVBE，SSE4 指令集；
x86_64 兼容 x86-64，MMX，SSE，SSE2，SSE3，SSSE3，SSE4.1, SSE4.2，POPCNT 指令集；
mips 兼容 MIPS32r1，更高版本MIPS32 指令集，使用硬件float并指定CPU:FPU时钟比为2:1；不支持 micromips，MIPS16 指令集；
mips64 兼容 MIPS64r6 指令集；

弄清楚了上面这些内容后，我们开始配置相应的GCC选项来适配不同的CPU架构和指令集；
GNU GCC 官方提供的ARM架构可用选项 ARM Options
GNU GCC 官方提供的x86架构可用选项 x86 Options
GNU GCC 官方提供的MIPS架构可用选项 MIPS Options

整理后，
armeabi 选项 -march=armv5te -msoft-float
armeabi-v7a 选项 -march=armv7-a -mfpu=vfpv3-d16 -mfloat-abi=softfp -mthumb
arm64-v8a 选项 -march=armv8-a
x86 选项 -mtune=intel -m32 -mmmx -msse2 -msse3 -mssse3
x86_64 选项 -mtune=intel -m64 -mmmx -msse2 -msse3 -mssse3 -msse4.1 -msse4.2 -mpopcnt
mips 选项 -march=mips32 -mfp32 -msoft-float -mno-micromips
mips64 选项 -march=mips64r6

注: 由于MIPS未找到同时使用硬件float并指定CPU:FPU时钟比为2:1的设置方法，因此使用软件float代替。

改造Makefile

下面改造librtmp库自带的Makefile脚本来适配产生不同兼容性的库，
注释掉CC AR LD 改为使用系统环境变量，注释 CRYPTO 来禁用 SSL，为 CFLAGS 增加系统环境变量 $(ARCH_CFLAGS) 输入，

#CC=$(CROSS_COMPILE)gcc
#LD=$(CROSS_COMPILE)ld
#AR=$(CROSS_COMPILE)ar

#CRYPTO=OPENSSL

CFLAGS=-Wall $(ARCH_CFLAGS) $(XCFLAGS) $(INC) $(DEF) $(OPT) $(SO_DEF)

改造完成之后，就可以使用下面的命令来生成librtmp库了，

## armeabi-v7a
export CC=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm/bin/arm-linux-androideabi-gcc
export LD=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm/bin/arm-linux-androideabi-ld
export AR=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm/bin/arm-linux-androideabi-ar
export ARCH_CFLAGS=-march=armv7-a -mfpu=vfpv3-d16 -mfloat-abi=softfp -mthumb
make all

## armeabi
export CC=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm/bin/arm-linux-androideabi-gcc
export LD=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm/bin/arm-linux-androideabi-ld
export AR=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm/bin/arm-linux-androideabi-ar
export ARCH_CFLAGS=-march=armv5te -msoft-float
make all

## arm64-v8a
export CC=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm64/bin/aarch64-linux-android-gcc
export LD=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm64/bin/aarch64-linux-android-ld
export AR=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/arm64/bin/aarch64-linux-android-ar
export ARCH_CFLAGS=-march=armv8-a
make all

## x86
export CC=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86/bin/i686-linux-android-gcc
export LD=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86/bin/i686-linux-android-ld
export AR=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86/bin/i686-linux-android-ar
export ARCH_CFLAGS=-march=i686 -mtune=i686 -m32 -mmmx -msse2 -msse3 -mssse3
make all

## x86_64
export CC=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86_64/bin/x86_64-linux-android-gcc
export LD=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86_64/bin/x86_64-linux-android-ld
export AR=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/x86_64/bin/x86_64-linux-android-ar
export ARCH_CFLAGS=-march=core-avx-i -mtune=core-avx-i -mx32 -mmmx -msse2 -msse3 -mssse3 -msse4.1 -msse4.2 -mpopcnt
make all

## mips
export CC=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips/bin/mipsel-linux-android-gcc
export LD=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips/bin/mipsel-linux-android-ld
export AR=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips/bin/mipsel-linux-android-ar
export ARCH_CFLAGS=-march=mips32 -mfp32 -msoft-float
make all

## mips64
export CC=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips64/bin/mips64el-linux-android-gcc
export LD=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips64/bin/mips64el-linux-android-ld
export AR=$HOME/Documents/app/Android-NDK-Toolchain/mips64/bin/mips64el-linux-android-ar
export ARCH_CFLAGS=-march=mips64r6
make all

librtmp库适用范围

librtmp.a适用范围

Android 项目中，其他 so 动态链接库可以引入librtmp头文件，并链接librtmp.a；

librtmp.so适用范围

Android 项目中，其他 so 动态链接库可以链接librtmp.so；

注: 由于这种编译方法并未引入 jni.h 头文件，也未定义 java native method 方法，因此并不能在 JAVA 层直接调用；

参考

Standalone Toolchain
Standalone Toolchain（中文翻译）
Supported ABIs
GNU GCC ARM Options
GNU GCC x86 Options
GNU GCC MIPS Options
List of CPU architectures
ARM Thumb Thumb-2指令集