Android原生(Native)C开发之四：SDL移植笔记

SDL（Simple DirectMedia Layer）是一套开放源码的跨平台多媒体开发库，使用C语言写成。SDL提供了多种图像、声音、键盘等的实现，可配置性与移植性非常高，开发者可以开发出跨多个平台（Linux、Windows、Mac OS X、Symbian、Widnows Mobiel等嵌入式系统，当然也包括今天要移植的平台：Android）的应用，目前SDL多用于开发游戏、模拟器、媒体播放器等多媒体应用。



目前，SDL的稳定版本是 1.2.13，1.3还在开发中，可以通过SVN得到最新的代码，本次移植以 1.2.13为准，没有测试 1.3版的源码。请从 SDL 的官方网站下载 1.2.13 的源码，文件名为：SDL-1.2.13.zip，并解压，将得到一个 SDL-1.2.13 目录。



在Native编译SDL之前，要先装 Code Sourcery公司的arm交叉编译器，如果是用Windows操作系统，则一定要装 Cygwin（一个在windows上模拟linux的软件），因为在编译时要用到一些 linux命令，具体的步骤请参见：Port SDL/TinySDGL to android with native C，或自已在网上搜一些资料。



因为SDL是用纯C写的一套类库，所以移植性非常好，官方支持的系统有：Linux, Windows, Windows CE, BeOS, MacOS, Mac OS X, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, BSD/OS, Solaris, IRIX, and QNX，非官方支持的有：AmigaOS, Dreamcast, Atari, AIX, OSF/Tru64, RISC OS, SymbianOS, and OS/2，而且网上也有人将SDL移植到很多其他嵌入式系统，甚至有人将SDL移植到 Moto A1200，如此强大的可移植性，其架构真是值得好好学习。



现在切入正题，如何为Android量身定做一个 SDL，下面就从视频，音频，输入事件，定时器（video,audio,events[key,mouse],timer)，多线程等几个方面来分析：

1.首先讲视频方面，Android是一个定制的Linux操作系统，Linux显示要么用 X11，要么用framebuffer技术，很显然Android并没有集成 X11(也许Android的软件界面是基于X11的？！)，那只有唯一的选择：framebuffer！

打开$SDL/src/video目录，可以发现SDL支持多达30多种的视频显示技术，其中包括我们想要的fbcon及directfb，directfb我没有做测试，也许显示效果会比linux自带的fbcon好，有兴趣的朋友可以试一下，成功了别忘了告诉我；

2.再来谈音频，记得一个广告词：没有声音，再好的戏也出不来！可见音频对多媒体应用的重要性。

这次用的是OSS的driver，但用的是dsp及dma的实现，但在打开Android指定的音频文件 /dev/eac 时有误，所以音频这一块只是能编译通过，不能正常运行，正在考虑用ALSA (Advanced Linux Sound Architecture) 替代；

关于OSS大家可以参看IBM的文章: OSS--跨平台的音频接口简介，写得比较详细。

3.输入事件（键盘，鼠标）中的键盘事件不需要任何更改，就能正常处理，用的设备文件是 /dev/tty0，

但鼠标事件却不能正常处理，加上DEBUG_MOUSE发现用的是PS2的鼠标，但其实Android用的不是PS2的鼠标，用的应该是触摸屏（TouchScreen）鼠标，设备文件是 /dev/input/event0，详情请参见本人的blog: Android原生(Native)C开发之三：鼠标事件篇(捕鼠记)，经过改动后，基本能实现鼠标的处理；

4.定时器用的是unix的实现；

5.多线程用的是pthread的实现，unix系统都是用pthread来实现多线程的，在 ln demo时别忘了加 -lpthread；

6.加载动态库用的是unix 的 dl库，同样，在ln demo时别忘了加 -ldl。



SDL提供了一个最小化的Makefile：Makefile.minimal，所有的实现都是 dummy，就是一个空的实现，编译能通过，但运行时什么都不能做，根据上面的分析，将 Makefile.minimal 的内容改成如下：


# Makefile to build the SDL library

INCLUDE = -I./include
CFLAGS = -g -s -O2 $(INCLUDE)
CC = arm-none-linux-gnueabi-gcc
AR = arm-none-linux-gnueabi-ar
RANLIB = arm-none-linux-gnueabi-ranlib

CONFIG_H = include/SDL_config.h
TARGET = libSDL.a
SOURCES = \
src/*.c \
src/audio/*.c \
src/cdrom/*.c \
src/cpuinfo/*.c \
src/events/*.c \
src/file/*.c \
src/joystick/*.c \
src/stdlib/*.c \
src/thread/*.c \
src/timer/*.c \
src/video/*.c \
src/audio/dsp/*.c \
src/audio/dma/*.c \
src/video/fbcon/*.c \
src/joystick/dummy/*.c \
src/cdrom/dummy/*.c \
src/thread/pthread/*.c \
src/timer/unix/*.c \
src/loadso/dlopen/*.c \

OBJECTS = $(shell echo $(SOURCES) | sed -e 's,\.c,\.o,g')

all: $(TARGET)

$(TARGET): $(CONFIG_H) $(OBJECTS)
$(AR) crv $@ $^
$(RANLIB) $@

$(CONFIG_H):
cp $(CONFIG_H).default $(CONFIG_H)

clean:
rm -f $(TARGET) $(OBJECTS)




最后将$SDL\include\SDL_config_minimal.h的内容改成如下：
#ifndef _SDL_config_minimal_h
#define _SDL_config_minimal_h

#include "SDL_platform.h"



#include

typedef signed char int8_t;
typedef unsigned char uint8_t;
typedef signed short int16_t;
typedef unsigned short uint16_t;
typedef signed int int32_t;
typedef unsigned int uint32_t;
typedef unsigned int size_t;
//typedef unsigned long uintptr_t;

#define HAVE_LIBC 1

#ifdef HAVE_LIBC

#define HAVE_ALLOCA_H 1
#define HAVE_SYS_TYPES_H 1
#define HAVE_STDIO_H 1
#define STDC_HEADERS 1
#define HAVE_STDLIB_H 1
#define HAVE_STDARG_H 1
#define HAVE_MALLOC_H 1
#define HAVE_MEMORY_H 1
//#define HAVE_STRING_H 1
//#define HAVE_STRINGS_H 1
#define HAVE_INTTYPES_H 1
#define HAVE_STDINT_H 1
#define HAVE_CTYPE_H 1
#define HAVE_MATH_H 1
//#define HAVE_ICONV_H 1
#define HAVE_SIGNAL_H 1
#define HAVE_ALTIVEC_H 1


#define HAVE_MALLOC 1
#define HAVE_CALLOC 1
#define HAVE_REALLOC 1
#define HAVE_FREE 1
#define HAVE_ALLOCA 1
#define HAVE_GETENV 1
#define HAVE_PUTENV 1
#define HAVE_UNSETENV 1
#define HAVE_QSORT 1
#define HAVE_ABS 1
//#define HAVE_BCOPY 1
//#define HAVE_MEMSET 1
//#define HAVE_MEMCPY 1
//#define HAVE_MEMMOVE 1
//#define HAVE_MEMCMP 1
//#define HAVE_STRLEN 1
//#define HAVE_STRLCPY 1
//#define HAVE_STRLCAT 1
//#define HAVE_STRDUP 1
#define HAVE__STRREV 1
#define HAVE__STRUPR 1
#define HAVE__STRLWR 1
//#define HAVE_INDEX 1
#define HAVE_RINDEX 1
//#define HAVE_STRCHR 1
#define HAVE_STRRCHR 1
#define HAVE_STRSTR 1
#define HAVE_ITOA 1
#define HAVE__LTOA 1
#define HAVE__UITOA 1
#define HAVE__ULTOA 1
#define HAVE_STRTOL 1
#define HAVE_STRTOUL 1
#define HAVE__I64TOA 1
#define HAVE__UI64TOA 1
#define HAVE_STRTOLL 1
#define HAVE_STRTOULL 1
#define HAVE_STRTOD 1
#define HAVE_ATOI 1
#define HAVE_ATOF 1
#define HAVE_STRCMP 1
#define HAVE_STRNCMP 1
#define HAVE__STRICMP 1
#define HAVE_STRCASECMP 1
#define HAVE__STRNICMP 1
#define HAVE_STRNCASECMP 1
#define HAVE_SSCANF 1
#define HAVE_SNPRINTF 1
#define HAVE_VSNPRINTF 1
//#define HAVE_ICONV
#define HAVE_SIGACTION 1
#define HAVE_SETJMP 1
#define HAVE_NANOSLEEP 1
//#define HAVE_CLOCK_GETTIME 1
#define HAVE_DLVSYM 1
#define HAVE_GETPAGESIZE 1
#define HAVE_MPROTECT 1
#else

#include
#endif


//#define HAVE_STDIO_H 1
//#define HAVE_STDINT_H 1

//#define SDL_INPUT_TSLIB 1 //touch screen input


#define SDL_AUDIO_DRIVER_OSS 1 // SDL_AUDIO_DRIVER_DUMMY


#define SDL_CDROM_DISABLED 1


#define SDL_JOYSTICK_DISABLED 1


#define SDL_LOADSO_DLOPEN 1
//SDL_LOADSO_DISABLED 1 //#undef


#define SDL_THREAD_PTHREAD 1 //SDL_THREADS_DISABLED

//SDL_TIMERS_DISABLED
#define SDL_TIMER_UNIX 1

// SDL_VIDEO_DRIVER_DUMMY
#define SDL_VIDEO_DRIVER_FBCON 1

#endif




注意黑体部分，其实就是打开一些宏定义，将SDL的实现一一打开。

改完了这些以后，还需要改一些代码，主要是video方面的，因为Android Linux的framebuffer设备文件与标准Linux不同，Linux的fb设备文件一般是 /dev/fb0，但Android的设备文件是 /dev/graphics/fb0，打开 $SDL/src/video/fbcon/SDL_fbvideo.c，将191、499行的 "/dev/fb0" 替换成 "/dev/graphics/fb0"，保存即可。

再修改 $SDL/src/thread/pthread/SDL_sysmutex.c，将第30行改成： #define FAKE_RECURSIVE_MUTEX 1，就是在后面加一个“1”子，这可能是编译器的一个bug，define默认应该就是“1”的。

现在可以开始编译libSDL.a了，在cygwin或Linux下，进入SDL目录，输入：

make -f Makefile.minimal

视情况面定，一般几分钟后能顺利编译 Android版的 SDL，编译成功后，就需要编译几个SDL的test demo来测试一下 SDL的性能。

进入 test目录，复制 Makefile.in 文件，并改名为 Makefile，将前面一点内容改为：


# Makefile to build the SDL tests

srcdir = .


INCLUDE = -I../include
CC = arm-none-linux-gnueabi-gcc
EXE =
CFLAGS = -g -s -O2 $(INCLUDE) -static
LIBS = -L.. -lSDL -lpthread
MATHLIB = -lm




并将所有的 @MATHLIB@ 替换成 $(MATHLIB)，保存后，先编译一个testsprite demo，在命令行输入：

make testsprite

编译成功后，启动Android模拟器，将编译出来的testsprite及icon.bmp上传至一个目录，如 /dev/sample，命令如下：


adb push testspirte /dev/sample/testsprite

adb push icon.bmp /dev/sample/icon.bmp




最后进入 android 的shell: adb shell，再进入 /dev/sample目录，执行testsprite demo即可：


#cd /dev/sample

#chmod 755 testsprite

#./testsprite -width 320 -height 480 -bpp 32




可以根据模拟器的设置调整 width 及 height，因为程序默认的是 640x480的，初始化时会失败，如果一切正常的话，模拟器就会出现很多黄色的笑脸！按任意键退出，在本人机器上能达到 60 FPS左右，效果图如下：



其他的 demo有兴趣的朋友可以自己编译测试。