android 底层开发.doc

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1、近年来，手机移动平台越来越火爆。打开自己的QQ算了一下，在线好友共有31个，其中用手机上的有13个，手机用户占了42%；打开新浪微博、天涯和猫扑等网站，各种终端设备的发贴、回贴更是数不胜数。目前，手机平台如日中天的要数是iOS和Android了，尤其是iOS，Symbian已没落，WP7在挣扎。iOS一如既往地走Apple特色的封闭道路，然而它的强大在于能够建立一个完整的生态系统，乔布斯确实是天之骄子，没有之一；相反，Android奉行开放政策。注意，Android是开放，不是开源，从Android被踢出Linux Kernel主线代码，可以看出为什么说Android是开放而不是开源的： Ma

2、c是如何被开放的IBM PC打得一败涂地的。Google能够重现IBM当年的辉煌吗？不好说，吃一堑，长一智，Apple还是一个伟大的公司的。然而，个人还是看好Google，看好Android. 既然看好移动平台，看好Android，那还等什么，赶紧研究一下吧。工欲善其事，必先利其器。相信大家都知道Android的APP的是用Java写的，运行在Dalvik虚拟机上，还有，Android的系统是基于Linux Kernel 2.6的。那么，要想深入了解Android系统的各种细节，当然少不了Linux Kernel的知识了。本人水平有限，对Linux Kernel也是略知皮毛，望与大家共勉，在此

3、，推荐几本几天Linux Kernel的经典书籍： 1. Linux Kernel Development. 2. Understanding the Linux Kernel. 3. Linux Device Drivers. 4. Linux内核源代码情景分析.看了Linux Kernel的书，当然也要看一下Android的书了，这样可以对Android平台长什么样子有一个感性的认识，推荐下面两本书： 1. Professional Android Application Development. 2. Google Android SDK开发范例大全. 如果可以一边看书，一边照着例子实战

4、一下，那就更好不过了:)。后面，我将会总结一些自己学习过程觉得有用的知识出来，与大家分享、交流。开始我们的Android之旅吧。在Ubuntu上下载、编译和安装Android最新源代码分类：Android2011-06-21 23:154357人阅读评论(41)收藏举报 看完了前面说的几本书之后，对Linux Kernel和Android有一定的认识了，是不是心里蠢蠢欲动，想小试牛刀自己编译一把Android源代码了呢？一直习惯使用Windows系统，而Android源代码是不支持在Windows上编译上，于是决定使用虚拟机安装Ubuntu，然后下载、编译和安装Android源代码。 一. 环

5、境准备。 1. 磁盘空间预留20G左右，内存3G，因为一边要跑主机，一边要跑虚拟机，内存要求还是比较高的，这样才会比较流畅。 2. 安装VMWare 7.1.4。我的操作系统是Win7，VMWare的版本要新一点的，旧版本的VMWare在网络支持上比较差，由于要在虚拟机上下载Android源代码，没有网络是万万不行的。 3. 安装好VMWare后，接下来就安装Ubuntu系统了。我选择目前最新的版本ubuntu-11.04-alternate-i386，从网上查到的资料说，要编译Android源代码，Ubuntu的最低版本是8.04。下载好后，安装时采用一直默认安装即可。 4. 安装Git工具

6、。Android源代码采用Git工具来管理，与SVN相比，这是一种分布式的源代码管理工具，而SVN是集中式的源代码管理工具。要安装Git工具，在Ubuntu上执行以下命令即可： USER-NAMEMACHINE-NAME:$ sudo apt-get installgit-core gnupg 5. 安装Java SDK。在Ubuntu上执行以下命令： USER-NAMEMACHINE-NAME:$sudo add-apt-repository ppa:ferramroberto/java USER-NAMEMACHINE-NAME:$sudo apt-get update USER-NAME

7、MACHINE-NAME:$sudo apt-get install sun-java6-jre sun-java6-plugin USER-NAMEMACHINE-NAME:$sudo apt-get install sun-java6-jdk 6. 依赖的其它包。在Ubuntu上执行以下命令： USER-NAMEMACHINE-NAME:$sudo apt-get install flex bison gperf libsdl-dev libesd0-dev libwxgtk2.6-dev build-essential zip curl 7. 调试工具。在Ubuntu上执行以下命令： U

8、SER-NAMEMACHINE-NAME:$sudo apt-get install valgrind 二. 下载Android源代码工程。 1. 下载repo工具。在Ubuntu上执行以下命令： USER-NAMEMACHINE-NAME:$wgethttp:/android.git.kernel.org/repo USER-NAMEMACHINE-NAME:$chmod 777 repo USER-NAMEMACHINE-NAME:$cp repo /bin/ 2. 下载Android最新版本源代码。在Ubuntu上执行以下命令： USER-NAMEMACHINE-NAME:$mkdir

9、Android USER-NAMEMACHINE-NAME:$cd Android USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$repo init -u git:/android.git.kernel.org/platform/manifest.git USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$repo sync 经过漫长的等待（我下载了两三天）后，就可以把Android源代码下载下来了。其间可能还有经历下载中断的情况，这时只要重新执行repo sync就可以了。 三. 编译Android源代码。 1. 编译。在Android目录下执行以下命令： USER

10、-NAMEMACHINE-NAME:/Android$ make 第一次编译要等待比较久的时间，编译成功后，可以看到下面的输出： Target system fs image: out/target/product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_intermediates/system.img Install system fs image: out/target/product/generic/system.img Target ram disk: out/target/product/generic/ramdisk.img Target userdat

11、a fs image: out/target/product/generic/userdata.img Installed file list: out/target/product/generic/installed-files.txt 2. 编译过程中可能会遇到的问题。 问题一：You are attempting to build on a 32-bit system. 两个地方需要个修改： 1）修改build/core目录下的main.mk文件： ifeq ($(BUILD_OS),linux) build_arch := $(shell uname -m) #Change the f

12、ollowing line for building on a 32-bit system. #ifneq (64,$(findstring 64,$(build_arch) ifneq (i686,$(findstring i686,$(build_arch) $(warning *) $(warning You are attempting to build on a 32-bit system.) $(warning Only 64-bit build environments are supported beyond froyo/2.2.) 2）找到下列文件： /external/cl

13、earsilver/cgi/Android.mk /external/clearsilver/cs/Android.mk /external/clearsilver/java-jni/Android.mk /external/clearsilver/util/Android.mk 修改LOCAL_CFLAGS和LOCAL_LDFLAGS变量： # This forces a 64-bit build for Java6 # Change the following two lines for building on a 32-bit system. # LOCAL_CFLAGS += -m64

14、 # LOCAL_LDFLAGS += -m64 LOCAL_CFLAGS += -m32 LOCAL_LDFLAGS += -m32 问题二：Undefined reference to _dso_handle external/stlport/src/monetary.cpp:39: undefined reference to _dso_handleout/target/product/vm/obj/SHARED_LIBRARIES/libstlport_intermediates/src/locale.o: In function _static_initialization_and_

15、destruction_0: external/stlport/src/locale.cpp:29: undefined reference to _dso_handleout/target/product/vm/obj/SHARED_LIBRARIES/libstlport_intermediates/src/locale_impl.o: In function _static_initialization_and_destruction_0: external/stlport/src/locale_impl.cpp:31: undefined reference to _dso_handl

16、eout/target/product/vm/obj/SHARED_LIBRARIES/libstlport_intermediates/src/locale_impl.o: In function std:_Locale_impl:make_classic_locale(): external/stlport/src/locale_impl.cpp:670: undefined reference to _dso_handle external/stlport/src/locale_impl.cpp:667: undefined reference to _dso_handleout/tar

17、get/product/vm/obj/SHARED_LIBRARIES/libstlport_intermediates/src/locale_impl.o:external/stlport/src/locale_impl.cpp:604: more undefined references to _dso_handle follow collect2: ld returned 1 exit status 修改external/stlport/dll_main.cpp，加入以下声明： extern C void * _dso_handle = 0; 四. 编译SDK，这一步是可选的。 1. 编

18、译。执行以下命令： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$make sdk 2.编译过程中可能会遇到的问题。 问题一：找不到bios.bin和vgabios-cirrus.bin文件 couldnt locate source file: usr/share/pc-bios/bios.bin couldnt locate source file: usr/share/pc-bios/vgabios-cirrus.bin 注意，这里的usr/share目录指的是/Android/out/host/linux-x86目录下的usr/share目录，修改办法是复制/Andro

19、id/prebuilt/common下的pc-bios文件夹到/Android/out/host/linux-x86/usr/share即可： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$cp /Android/prebuilt/common/pc-bios /Android/out/host/linux-x86/usr/share 问题二：找不到ddmlib-tests.jar、 ninepath-tests.jar 、common-tests.jar 和sdkuilib-tests.jar文件 在/Android/out/host/linux-x86/framework这

20、个目录下，可以找到以下几个文件common.jar、ddmlib.jar、ninepatch.jar、sdkuilib.jar这四个文件，然后将它们分别复制一份，并重命名，命名的原则很简单，就是在原有的名字后面跟上tests即可。 五. 安装编译好的Android镜像到模拟器上。 1. 设置环境变量： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$export PATH=$PATH:/Android/out/host/linux-x86/bin USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$export ANDROID_PRODUCT_OUT=/Android/

21、out/target/product/generic 其中，/Android/out/host/linux-x86/bin有我们要执行的emulator命令，而/Android/out/target/product/generic是Android镜像存放目录，下面执行emulator命令时会用到。 2. 运行模拟器。 USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$emulator 模拟器运行需要四个文件，分别是Linux Kernel镜像zImage和Android镜像文件system.img、userdata.img和ramdisk.img。执行emulator命令时，如果不

22、带任何参数，则Linux Kernel镜像默认使用/Android/prebuilt/android-arm/kernel目录下的kernel-qemu文件，而Android镜像文件则默认使用ANDROID_PRODUCT_OUT目录下的system.img、userdata.img和ramdisk.img，也就是我们刚刚编译出来的镜像问题。 当然，我们也可以以指定的镜像文件来运行模拟器，即运行emulator时，即： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$emulator -kernel ./prebuilt/android-arm/kernel/kernel-qem

23、u -sysdir ./out/target/product/generic -system system.img -data userdata.img -ramdisk ramdisk.img 到这里，我们就可以在模拟器上运行我们自己编译的Android镜像文件了，是不是很酷呢？但是注意，这里说的Android镜像文件，只是包括system.img、userdata.img和ramdisk.img这三个文件，而Linux Kernel镜像用的是Android为我们预编译好的kernel-qemu镜像。那么，有没有办法使用我们自己编译的Linux Kernel镜像呢？答案上肯定的，这样我们就可

24、以完全DIY自己的Android系统了！我将在下一篇文章描述如果编译自己的Linux Kernel镜像，敬请期待在Ubuntu上下载、编译和安装Android最新内核源代码（Linux Kernel）分类：Android2011-06-23 22:533612人阅读评论(58)收藏举报 在前一篇文章提到，从源代码树下载下来的最新Android源代码，是不包括内核代码的，也就是Android源代码工程默认不包含Linux Kernel代码，而是使用预先编译好的内核，也就是prebuilt/android-arm/kernel/kernel-qemu文件。那么，如何才能DIY自己的内核呢？这篇文章

25、一一道来。 一. 首选，参照前一篇在Ubuntu上下载、编译和安装Android最新源代码准备好Android源代码目录。 二. 下载Linux Kernel for Android源代码。 1. 使用GIT工具下载，执行以下命令： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$mkdir kernel USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$cd kernel USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/kernel$git clone git:/android.git.kernel.org/kernel/common.git 同样是经

26、过漫长的等待后，在kernel目录下有一个common目录，Linux内核代码就在这里了。 2. 下载完成后，可以查看下载的内核代码版本： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/kernel$ cdcommon USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/kernel/common$ gitbranch android-2.6.36 3.下载完Android的Linux内核代码后，会发现在arch/arm/configs下没有模拟器要使用的硬件配置文件goldfish_defconfig，而这个配置文件是编译内核代码时需要用到的，因此，需要checko

27、ut goldfish版本： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/kernel/common$git branch -a * android-2.6.36 remotes/origin/HEAD - origin/android-2.6.36 remotes/origin/android-2.6.35 remotes/origin/android-2.6.36 remotes/origin/archive/android-2.6.25 remotes/origin/archive/android-2.6.27 remotes/origin/archive/androi

28、d-2.6.29 remotes/origin/archive/android-2.6.32 remotes/origin/archive/android-gldfish-2.6.29 remotes/origin/archive/android-goldfish-2.6.27 选择android-gldfish-2.6.29： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/kernel/common$git checkout remotes/origin/archive/android-gldfish-2.6.29 下载完毕后，就能在arch/arm/configs下看到go

29、ldfish_defconfig这个文件了。 三. 编译内核代码。 1. 导出交叉编译工具目录到$PATH环境变量中去： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/kernel/common$export PATH=$PATH:/Android/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.4.3/bin 2.修改common目录下的Makefile文件的以下两行为： # ARCH ?= (SUBARCH) #CROSS_COMPILE?= ARCH ?= arm #体系结构为arm CROSS_COMPILE ?= arm-eabi- #

30、交叉编译工具链前缀，参考/Android/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.4.3/bin目录 3.开始编译： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/kernel/common$make goldfish_defconfig USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/kernel/common$make 编译成功后，可看到下面两行： OBJCOPY arch/arm/boot/zImage Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready 在执行make命令前，你也可以执行mak

31、e menuconfig先配置一下编译选项。 四. 在模拟器中运行编译好的内核。 1. 在启动模拟器之前，先设置模拟器的目录到环境变量$PATH中去： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$export PATH=$PATH:/Android/out/host/linux-x86/bin 2. 设置ANDROID_PRODUCT_OUT环境变量： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$export ANDROID_PRODUCT_OUT=/Android/out/target/product/generic 3. 在后台中指定内核文件启动模拟器：

32、 USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$emulator -kernel ./kernel/common/arch/arm/boot/zImage & 4. 用adb工具连接模拟器，查看内核版本信息，看看模拟器上跑的内核是不是我们刚才编译出来的内核： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$ adb shell 这时候如果是第一次运行 adb shell命令，会看到以下输出，不用管它，再运行一次adb shell命令就可以了。 * daemon not running. start it now on port 5037 * * daemon st

33、arted successfully * error: device offline 切换到proc目录： rootandroid:/ # cd proc rootandroid:/proc # cat version Linux version 2.6.29-gb0d93fb-dirty (luoubuntu-11-04) (gcc version 4.4.3 (GCC) ) #1 Fri Jun 3 23:17:24 HKT 2011 从机器名luoubuntu-11-04和日期1 Fri Jun 3 23:17:24 HKT 2011可以看出，模拟器使用的内核即为刚刚编译出来的内核。如何

34、单独编译Android源代码中的模块分类：Android2011-06-24 22:072223人阅读评论(6)收藏举报 第一次下载好Android源代码工程后，我们通常是在Android源代码工程目录下执行make命令，经过漫长的等待之后，就可以得到Android系统镜像system.img了。以后如果我们修改了Android源代码中的某个模块或者在Android源代码工程新增一个自己的模块，是不是还是执行make命令呢？答案是否定的，Google为我们准备了另外的命令来支持编译单独的模块，以及重新打包system.img的命令。在继续学习Android源代码之前，就让我们先来看看这个命令吧

35、。 一. 首先在Android源代码目录下的build目录下，有个脚本文件envsetup.sh，执行这个脚本文件后，就可以获得一些有用的工具： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$. ./build/envsetup.sh 注意，这是一个source命令，执行之后，就会有一些额外的命令可以使用： - croot: Changes directory to the top of the tree. - m: Makes from the top of the tree. - mm: Builds all of the modules in the current di

36、rectory. - mmm: Builds all of the modules in the supplied directories. - cgrep: Greps on all local C/C+ files. - jgrep: Greps on all local Java files. - resgrep: Greps on all local res/*.xml files. - godir: Go to the directory containing a file. 这些命令的具体用法，可以在命令的后面加-help来查看，这里我们只关注mmm命令，也就是可以用它来编译指定目

37、录的所有模块，通常这个目录只包含一个模块。 二. 使用mmm命令来编译指定的模块，例如Email应用程序： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$mmm packages/apps/Email/ 编译完成之后，就可以在out/target/product/generic/system/app目录下看到Email.apk文件了。Android系统自带的App都放在这具目录下。另外，Android系统的一些可执行文件，例如C编译的可执行文件，放在out/target/product/generic/system/bin目录下，动态链接库文件放在out/target/prod

38、uct/generic/system/lib目录下，out/target/product/generic/system/lib/hw目录存放的是硬件抽象层（HAL）接口文件，后面的文章里面，我们会陆续提及到，敬请关注。 三. 编译好模块后，还要重新打包一下system.img文件，这样我们把system.img运行在模拟器上时，就可以看到我们的程序了。 USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$make snod 四. 参照Ubuntu上下载、编译和安装Android最新源代码一文介绍的方法运行模拟器： USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$ emu

39、lator 这样一切就搞定了。Android硬件抽象层（HAL）概要介绍和学习计划分类：Android2011-06-25 13:033276人阅读评论(10)收藏举报 Android的硬件抽象层，简单来说，就是对Linux内核驱动程序的封装，向上提供接口，屏蔽低层的实现细节。也就是说，把对硬件的支持分成了两层，一层放在用户空间（User Space），一层放在内核空间（Kernel Space），其中，硬件抽象层运行在用户空间，而Linux内核驱动程序运行在内核空间。为什么要这样安排呢？把硬件抽象层和内核驱动整合在一起放在内核空间不可行吗？从技术实现的角度来看，是可以的，然而从商业的角度来看

40、，把对硬件的支持逻辑都放在内核空间，可能会损害厂家的利益。我们知道，Linux内核源代码版权遵循GNU License，而Android源代码版权遵循Apache License，前者在发布产品时，必须公布源代码，而后者无须发布源代码。如果把对硬件支持的所有代码都放在Linux驱动层，那就意味着发布时要公开驱动程序的源代码，而公开源代码就意味着把硬件的相关参数和实现都公开了，在手机市场竞争激烈的今天，这对厂家来说，损害是非常大的。因此，Android才会想到把对硬件的支持分成硬件抽象层和内核驱动层，内核驱动层只提供简单的访问硬件逻辑，例如读写硬件寄存器的通道，至于从硬件中读到了什么值或者写了什

41、么值到硬件中的逻辑，都放在硬件抽象层中去了，这样就可以把商业秘密隐藏起来了。也正是由于这个分层的原因，Android被踢出了Linux内核主线代码树中。大家想想，Android放在内核空间的驱动程序对硬件的支持是不完整的，把Linux内核移植到别的机器上去时，由于缺乏硬件抽象层的支持，硬件就完全不能用了，这也是为什么说Android是开放系统而不是开源系统的原因。 撇开这些争论，学习Android硬件抽象层，对理解整个Android整个系统，都是极其有用的，因为它从下到上涉及到了Android系统的硬件驱动层、硬件抽象层、运行时库和应用程序框架层等等，下面这个图阐述了硬件抽象层在Android

42、系统中的位置，以及它和其它层的关系： 在学习Android硬件抽象层的过程中，我们将会学习如何在内核空间编写硬件驱动程序、如何在硬件抽象层中添加接口支持访问硬件、如何在系统启动时提供硬件访问服务以及 如何编写JNI使得可以通过Java接口来访问硬件，而作为中间的一个小插曲，我们还将学习一下如何在Android系统中添加一个C可执行程序来访问硬件驱动程序。由于这是一个系统的学习过程，笔者将分成六篇文章来描述每一个学习过程，包括: 一.在Android内核源代码工程中编写硬件驱动程序。 二.在Android系统中增加C可执行程序来访问硬件驱动程序。 三.在Android硬件抽象层增加接口模块访问硬

43、件驱动程序。 四.在Android系统中编写JNI方法在应用程序框架层提供Java接口访问硬件。 五.在Android系统的应用程序框架层增加硬件服务接口。 六.在Android系统中编写APP通过应用程序框架层访问硬件服务。 学习完这六篇文章，相信大家对Android系统就会有一个更深刻的认识了，敬请关注。在Ubuntu上为Android系统编写Linux内核驱动程序分类：Android2011-06-26 12:103450人阅读评论(33)收藏举报 在智能手机时代，每个品牌的手机都有自己的个性特点。正是依靠这种与众不同的个性来吸引用户，营造品牌凝聚力和用户忠城度，典型的代表非iphone

44、莫属了。据统计，截止2011年5月，AppStore的应用软件数量达381062个，位居第一，而Android Market的应用软件数量达294738，紧随AppStore后面，并有望在8月份越过AppStore。随着Android系统逐步扩大市场占有率，终端设备的多样性亟需更多的移动开发人员的参与。据业内统计，Android研发人才缺口至少30万。目前，对Android人才需求一类是偏向硬件驱动的Android人才需求，一类是偏向软件应用的Android人才需求。总的来说，对有志于从事Android硬件驱动的开发工程师来说，现在是一个大展拳脚的机会。那么，就让我们一起来看看如何为Android系统编写内核驱动程序吧。 这