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Android内核和驱动篇-Android内核知识介绍

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本文章讲述了Android内核和驱动篇-Android内核知识介绍.

Android内

核和驱动篇-Android内核介绍

已经有一些的文章介绍Android内核了,本系列篇将从Linux内核的角度来分析Android的内核,希望给初学者提够有用的信息。本章将简单的介绍Android内核的全貌,起到一个抛砖引玉的作用。从下一篇开始将详细介绍每一个Android内核驱动程序及其作用。

Android内核是基于Linux 2.6内核的目前最新开发版本是2.6.31,它是一个增强内核版本,除了修改部分Bug外,它提供了用于支持Android平台的设备驱动,其核心驱动主要包括:

Android Binder基于OpenBinder框架的一个驱动,用于提供Android平台的进程间通讯(IPC,inter-process communication)。

源代码位于drivers/staging/android/binder.c Android电源管理(PM)一个基于标准Linux电源管理系统的轻量级的Android电源管理驱动,针对嵌入式设备做了很多优化。

源代码位于kernel/power/earlysuspend.c kernel/power/consoleearlysuspend.c kernel/power/fbearlysuspend.c kernel/power/wakelock.c kernel/power/userwakelock.c

低内存管理器(Low Memory Killer)相对于Linux标准OOM(Out Of Memory)机制更加灵活,它可以根据需要杀死进程来释放需要的内存。

源代码位于drivers/staging/android/lowmemorykiller.c

匿名共享内存(ashmem)为进程间提供大块共享内存,同时为内核提供回收和管理这个内存的机制。

源代码位于mm/ashmem.c AndroidPMEM(Physical)PMEM用于向用户空间提供连续的物理内存区域,DSP和某些设备只能工作在连续的物理内存上。

源代码位于drivers/misc/pmem.c Android Logger一个轻量级的日志设备,用于抓取Android系统的各种日志。

源代码位于drivers/staging/android/logger.c Android Alarm提供了一个定时器用于把设备从睡眠状态唤醒,同时它也提供了一个即使在设备睡眠时也会运行的时钟基准,

源代码位于drivers/rtc/alarm.c USB Gadget驱动:一个基于标准Linux USB gadget驱动框架的设备驱动,Android的USB驱动是基于gaeget框架的,

源代码位于drivers/usb/gadget/

Android Ram Console为了提供调试功能,Android允许将调试日志信息写入一个被称为RAM Console的设备里,它是一个基于RAM的Buffer。

源代码位于drivers/staging/android/ram_console.c。

Android timeddevice提供了对设备进行定时控制功能,目前支持vibrator和LED设备。

源代码位于drivers/staging/android/timed_output.c(timed_gpio.c)。

Yaffs2文件系统:Android采用Yaffs2作为MTDnand flash文件系统,源代码位于fs/yaffs2/目录下。Yaffs2是一个快速稳定的应用于NAND和NOR Flash的跨平台的嵌入式设备文件系统,同其他Flash文件系统相比,Yaffs2使用更小的内存来保存他的运行状态,因此它占用内存小;Yaffs2的垃圾回收非常简单而且快速,因此能达到更好的性能;Yaffs2在大容量的NAND Flash上性能表现尤为明显,非常适合大容量的Flash存储。

Android内核添加或修改的文件很多,下面的列表描述了Android Emulator内核的文件:

drivers/misc/kernel_debugger.c drivers/misc/pmem.c drivers/misc/qemutrace/qemu_trace_sysfs.c drivers/misc/qemutrace/qemu_trace.c drivers/misc/qemutrace/qemu_trace.h drivers/misc/uid_stat.c drivers/staging/android/lowmemorykiller.c drivers/staging/android/logger.c drivers/staging/android/timed_output.h drivers/staging/android/ram_console.c drivers/staging/android/timed_gpio.c drivers/staging/android/logger.h drivers/staging/android/binder.h drivers/staging/android/binder.c drivers/staging/android/timed_output.c drivers/staging/android/timed_gpio.h drivers/rtc/alarm.c drivers/rtc/rtc-goldfish.c drivers/net/pppolac.c drivers/net/ppp_mppe.c drivers/net/pppopns.c drivers/video/goldfishfb.c drivers/switch/switch_class.c drivers/switch/switch_gpio.c drivers/char/dcc_tty.c drivers/char/goldfish_tty.c drivers/watchdog/i6300esb.c drivers/input/misc/gpio_event.c drivers/input/misc/gpio_input.c drivers/input/misc/gpio_output.c drivers/input/misc/keychord.c drivers/input/misc/gpio_axis.c drivers/input/misc/gpio_matrix.c drivers/input/keyreset.c drivers/input/keyboard/goldfish_events.c drivers/input/touchscreen/synaptics_i2c_rmi.c drivers/usb/gadget/android.c drivers/usb/gadget/f_adb.h drivers/usb/gadget/f_mass_storage.h drivers/usb/gadget/f_adb.c drivers/usb/gadget/f_mass_storage.c drivers/mmc/host/goldfish.c drivers/power/goldfish_battery.c drivers/leds/ledtrig-sleep.c drivers/mtd/devices/goldfish_nand_reg.h drivers/mtd/devices/goldfish_nand.c kernel/power/earlysuspend.c kernel/power/consoleearlysuspend.c kernel/power/fbearlysuspend.c kernel/power/wakelock.c kernel/power/userwakelock.c kernel/cpuset.c kernel/cgroup_debug.c kernel/cgroup.c mm/ashmem.c include/linux/ashmem.h include/linux/switch.h include/linux/keychord.h include/linux/earlysuspend.h include/linux/android_aid.h include/linux/uid_stat.h include/linux/if_pppolac.h include/linux/usb/and roid.h include/linux/wifi_tiwlan.h include/linux/android_alarm.h include/linux/keyreset.h include/linux/synaptics_i2c_rmi.h include/linux/android_pmem.h include/linux/kernel_debugger.h include/linux/gpio_event.h include/linux/wakelock.h include/linux/if_pppopns.h net/ipv4/sysfs_net_ipv4.c net/ipv4/af_inet.c net/ipv6/af_inet6.c net/bluetooth/af_bluetooth.c security/commoncap.c fs/proc/base.c Android内核配置:

Android是基于Linux的,对于一个新的设备,我们首先要编译一个支持Android的Kernel,那么如何使你的Kernel Android化呢?除了要移植前面提到的驱动之外,就是如何配置你的KernelAndroid平台,这可以参考Goldfish的内核配置文件-arch/arm/configs/goldfish_defconfig。

一般来说,我们会基于一个平台标准内核配置选项来配置Android内核,你可以根据具体的硬件平台来选择Android内核的配置选项,可以参考下面的Android内核配置列表:

一般需要支持的内核选项

ANDROID_PARANOID_NETWORK ASHMEM CONFIG_FB_MODE_HELPERS CONFIG_FONT_8x16 CONFIG_FONT_8x8 CONFIG_YAFFS_SHORT_NAMES_IN_RAM DAB EARLYSUSPEND FB FB_CFB_COPYAREA FB_CFB_FILLRECT FB_CFB_IMAGEBLIT FB_DEFERRED_IO FB_TILEBLITTING HIGH_RES_TIMERS INOTIFY INOTIFY_USER INPUT_EVDEV INPUT_GPIO INPUT_MISC LEDS_CLASS LEDS_GPIO LOCK_KERNEL LkOGGER LOW_MEMORY_KILLER MISC_DEVICES NEW_LEDS NO_HZ POWER_SUPPLY PREEMPT RAMFS RTC_CLASS RTC_LIB SWITCH SWITCH_GPIO TMPFS UID_STAT UID16 USB_FUNCTION USB_FUNCTION_ADB USER_WAKELOCK VIDEO_OUTPUT_CONTROL WAKELOCK YAFFS_AUTO_YAFFS2 YAFFS_FS YAFFS_YAFFS1 YAFFS_YAFFS2

但是Android推荐不要支持下面两个功能:

CONFIG_YAFFS_DISABLE_LAZY_LOAD DNOTIFY

配置好后,就可以用Toolchain来编译内核了。编译内核比较简单,以Emulator的kernel为例:

-git clonegit://android.kernel.org/kernel/common.git kernel-emulator

-cd kernel-emulator

-export ARCH=arm

-export CROSS_COMPILE=arm-eabi-

-export PATH=PATH

-make goldfish_defconfig

-make

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