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android通过c调用shmat函数,编译可在Android上运行的qemu user mode

發布時間：2023/12/31 Android 31 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 android通过c调用shmat函数,编译可在Android上运行的qemu user mode 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

編譯可在Android上運行的qemu user mode

@(Android研究)[android|qemu]

[TOC]

前言

本文在Ubuntu 64位系統上對qemu項目進行交叉編譯，并且只編譯與qemu user mode有關的代碼。

下文中的"NDK"若無特殊說明均指"Android NDK"。

下文中"$NDK"表示的是NDK的根目錄。

步驟

1. 下載并安裝Android NDK

下載并安裝Android NDK的過程在這里不做介紹。

2. 下載qemu

3. 設置NDK工具的環境變量

4. 編譯依賴庫

glib

libpng12

5. 創建pkg-config的軟鏈接

ln -s /usr/bin/pkg-config $NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64/bin/arm-linux-androideabi-pkg-config

ln命令中的源路徑是pkg-config工具的源路徑。

如果不創建這個軟鏈接，當執行configure腳本時會報下面的錯誤：

ERROR: pkg-config binary 'arm-linux-androideabi-pkg-config' not found

6. 修改configure

添加arm的PIE支持

找到下面的代碼：

if test "$pie" = ""; then

case "$cpu-$targetos" in

i386-Linux|x86_64-Linux|x32-Linux|i386-OpenBSD|x86_64-OpenBSD)

;;

pie="no"

;;

esac

如果不這么做的后果使用"readelf -S qemu-arm"查看編譯出來的qemu-arm可執行文件的段，可以發現所有在運行時可加載段的地址均以0x60000000為基址。

在configure中有這么一段代碼：

# Probe for the need for relocating the user-only binary.

if test "$pie" = "no" ; then

textseg_addr=

case "$cpu" in

arm | i386 | ppc* | s390* | sparc* | x86_64 | x32)

# ??? Rationale for choosing this address

textseg_addr=0x60000000

;;

mips)

# A 256M aligned address, high in the address space, with enough

# room for the code_gen_buffer above it before the stack.

textseg_addr=0x60000000

;;

esac

if [ -n "$textseg_addr" ]; then

cat > $TMPC <

int main(void) { return 0; }

EOF

textseg_ldflags="-Wl,-Ttext-segment=$textseg_addr"

......

如果$pie等于"no"，textseg_addr的值將為0x60000000，textseg_ldflags將會設置"-Wl,-Ttext-segment=$textseg_addr"這個命令行選項，這個命令行選項指定text段的基址。在腳本的后面textseg_ldflags會被添加到ldflags中。

如果qemu-arm可加載段的基址為0x60000000，當qemu-arm在Android設備上運行時將會發生"Segmentation fault"，詳情請參考Android上可執行ELF文件中的段不能有基址。

7. 運行configure

PKG_CONFIG_PATH="$SYSROOT/usr/lib/pkgconfig" ./configure --prefix="$SYSROOT/usr" --target-list=arm-linux-user --disable-system --disable-bsd-user --disable-tools --disable-zlib-test --cross-prefix="arm-linux-androideabi-" --cc="$NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64/bin/arm-linux-androideabi-gcc" --host-cc="$NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64/bin/arm-linux-androideabi-gcc" --cpu="arm" --cxx="$NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64/bin/arm-linux-androideabi-g++" --extra-ldflags="-fPIE -pie --sysroot $SYSROOT -L$NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64/lib/gcc/arm-linux-androideabi/4.9/ -L$NDK/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/libs/armeabi/ -L$NDK/platforms/android-21/arch-arm/usr/lib/" --extra-cflags="-fPIE -pie --sysroot $SYSROOT -I$NDK/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/include -I$NDK/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/libs/armeabi/include -L$NDK/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/libs/armeabi/" --disable-guest-agent

命令行解析

configure腳本會在終端輸出一些關鍵的信息，如：用什么編譯器，flags等。

PKG_CONFIG_PATH

上面命令中的PKG_CONFIG_PATH="$SYSROOT/usr/lib/pkgconfig"是必要的，如果不設置這個宏，configure腳本輸出"CFLAGS"的內容見下：

CFLAGS -O2 -U_FORTIFY_SOURCE -D_FORTIFY_SOURCE=2 -pthread -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/x86_64-linux-gnu/glib-2.0/include -g

關注"-I"后的路徑，首先說一下這個路徑是怎么來的，configure腳本中有下面的代碼：

glib_req_ver=2.22

glib_modules=gthread-2.0

if test "$modules" = yes; then

glib_modules="$glib_modules gmodule-2.0"

for i in $glib_modules; do

if $pkg_config --atleast-version=$glib_req_ver $i; then

glib_cflags=`$pkg_config --cflags $i`

glib_libs=`$pkg_config --libs $i`

CFLAGS="$glib_cflags $CFLAGS"

LIBS="$glib_libs $LIBS"

libs_qga="$glib_libs $libs_qga"

else

error_exit "glib-$glib_req_ver $i is required to compile QEMU"

done

"glib_cflags=$pkg_config --cflags $i"語句會獲得glib的包含目錄，看這篇文章的人如果電腦上安裝有glib2.0可以通過這個命令進行查看輸出內容：pkg-config --cflags glib-2.0。

然而這個路徑并不是我想要的，因為我現在是交叉編譯，目標是ARM，所以我在這里將一個新的pkgconfig目錄路徑設置到PKG_CONFIG_PATH宏，輸入下面的命令查看輸出內容：

PKG_CONFIG_PATH="$SYSROOT/usr/lib/pkgconfig" pkg-config --cflags glib-2.0

輸出內容：

-I/home/sowuy/Tools/android-ndk-r11b/platforms/android-21/arch-arm/usr/include/glib-2.0 -I/home/sowuy/Tools/android-ndk-r11b/platforms/android-21/arch-arm/usr/lib/glib-2.0/include -I/home/sowuy/Tools/android-ndk-r11b/platforms/android-21/arch-arm/usr/include

會發現此時"-I"后的路徑有了改變。

注意：pkgconfig是一個目錄，在這個目錄中包含了步驟5中安裝的依賴庫的信息。

--target-list --cpu

--target-list arm-linux-user 意味著編譯出來的qemu程序用于user mode，可以執行arm指令，并且這個arm指令的可執行程序的執行環境基于linux系統。 --cpu=arm 意味著編譯出的qemu程序只能在arm機器上執行。

--disable-system --disable-bsd-user

--disable-system：不編譯system mode的代碼。 --disable-bsd-user：不編譯bsd user mode的代碼。

--cross-prefix

交叉編譯工具的前綴，在當前命令行中它的值為"arm-linux-androideabi-"，那么configure腳本會去查找名為arm-linux-androideabi-gcc、arm-linux-androideabi-g++等工具。

--disable-tools

當命令行中有--disable-tools選項時，腳本中的禁用want_tools宏將被設置為"no"，這個宏默認為"yes"。當want_tools宏為"yes"時，會對tools宏進行設置，下面是與want_tools有關的設置tools宏的代碼：

tools=""

if test "$want_tools" = "yes" ; then

tools="qemu-img\$(EXESUF) qemu-io\$(EXESUF) $tools"

if [ "$linux" = "yes" -o "$bsd" = "yes" -o "$solaris" = "yes" ] ; then

tools="qemu-nbd\$(EXESUF) $tools"

tools="ivshmem-client\$(EXESUF) ivshmem-server\$(EXESUF) $tools"

configure腳本會將tools宏的內容寫入config-host.mak文件。

--disable-guest-agent

當沒有這個選項時，編譯會報下面的錯誤：

qga/main.c:327: error: undefined reference to 'lockf'

collect2: error: ld returned 1 exit status

make: *** [qemu-ga] Error 1

為PC編譯qemu項目沒有這個命令選項時不會報這個錯誤，然而lockf函數在Android上并不存在，所以為Android編譯qemu項目時會報這個錯誤。

編譯錯誤排除

ld: error: cannot find -lutil

將根目錄下的Makefile文件中下面的內容注釋：

ifneq ($(wildcard config-host.mak),)

include $(SRC_PATH)/tests/Makefile

endif

ifaddrs.h: No such file or directory

錯誤信息

qga/commands-posix.c:45:21: fatal error: ifaddrs.h: No such file or directory

#include

compilation terminated.

make: *** [qga/commands-posix.o] Error 1

修復辦法

將這個鏈接中的源文件都下載下來：android-ifaddrs，將下載下來的文件拷貝到qga/目錄下。然后找到qga/Makefile.objs文件，將"ifaddrs.o"插入"qga-obj-$(CONFIG_POSIX)"宏中。

mqueue.h: No such file or directory

錯誤信息

qemu-2.5.0/linux-user/syscall.c:964:20: fatal error: mqueue.h: No such file or directory

#include

compilation terminated.

make[1]: *** [linux-user/syscall.o] Error 1

make: *** [subdir-arm-linux-user] Error 2

修復辦法

將"#include "更改為"#include "。

char __unused[128 - sizeof(target_sigset_t)];

錯誤信息

qemu-2.5.0/linux-user/signal.c:1452:18: error: expected identifier or '(' before '[' token

char __unused[128 - sizeof(target_sigset_t)];

make[1]: *** [linux-user/signal.o] Error 1

make: *** [subdir-arm-linux-user] Error 2

修復辦法

將__unused更改為_unused。

syscall.c:4108:9: error: dereferencing pointer to incomplete type

錯誤信息

qemu-2.5.0/linux-user/syscall.c:4108:9: error: dereferencing pointer to incomplete type

host->c_iflag =

修復辦法

將

#define termios host_termios

改為

#ifdef __ANDROID__

#define host_termios termios

#else

#define termios host_termios

#endif

disas/arm-a64.cc:67: error: undefined reference to '__cxa_end_cleanup'

錯誤信息

disas/arm-a64.cc:67: error: undefined reference to '__cxa_end_cleanup'

../disas/arm-a64.o(.ARM.extab+0x0): error: undefined reference to '__gxx_personality_v0'

../disas/arm-a64.o:arm-a64.cc:typeinfo for QEMUDisassembler: error: undefined reference to 'vtable for __cxxabiv1::__si_class_type_info'

/home/sowuy/Tools/android-ndk-r11b/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64/bin/../lib/gcc/arm-linux-androideabi/4.9/../../../../arm-linux-androideabi/bin/ld: the vtable symbol may be undefined because the class is missing its key function (see go/missingkeymethod)

/home/sowuy/Tools/android-ndk-r11b/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/include/bits/list.tcc:106: error: undefined reference to 'std::__detail::_List_node_base::_M_hook(std::__detail::_List_node_base*)'

/home/sowuy/Tools/android-ndk-r11b/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/include/bits/stl_list.h:1681: error: undefined reference to 'std::__detail::_List_node_base::_M_hook(std::__detail::_List_node_base*)'

/home/sowuy/Tools/android-ndk-r11b/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/include/bits/stl_list.h:1697: error: undefined reference to 'std::__detail::_List_node_base::_M_unhook()'

../disas/libvixl/a64/disasm-a64.o:disasm-a64.cc:typeinfo for vixl::DecoderVisitor: error: undefined reference to 'vtable for __cxxabiv1::__class_type_info'

../disas/libvixl/a64/disasm-a64.o:disasm-a64.cc:typeinfo for vixl::Disassembler: error: undefined reference to 'vtable for __cxxabiv1::__si_class_type_info'

../disas/libvixl/a64/disasm-a64.o:disasm-a64.cc:typeinfo for vixl::PrintDisassembler: error: undefined reference to 'vtable for __cxxabiv1::__si_class_type_info'

collect2: error: ld returned 1 exit status

make[1]: *** [qemu-arm] Error 1

make: *** [subdir-arm-linux-user] Error 2

解決辦法在configure中找到下面的代碼：

arm)

disas_config "ARM"

if test -n "${cxx}"; then

disas_config "ARM_A64"

;;

將這些代碼注釋掉：

if test -n "${cxx}"; then

disas_config "ARM_A64"

原因分析目前在Android NDK中沒有64位版本的object。

syscall.c中找不到符號

錯誤信息

LINK arm-linux-user/qemu-arm

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'setdomainname'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'shmget'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'shmdt'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'shmctl'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'shmat'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'msgctl'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'mq_timedsend'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'mq_unlink'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'mq_open'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'mq_setattr'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'mq_timedreceive'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'msgsnd'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'semget'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'semop'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'msgget'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'msgrcv'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'stime'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'sigorset'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'vhangup'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'sigtimedwait'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'sethostname'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'shmctl'

linux-user/syscall.o:syscall.c:function do_syscall: error: undefined reference to 'semctl'