一:Android简介
1.什么是Android:
Android是一种基于linux的自由及开放源代码的操作系统,主要适用于移动设备,如智能手机和平板电脑,是由google公司和开放手机联盟领导和开发;
Android的系统架构和其操作系统一样,采用了分层的架构从架构图看,Android分为四个层:从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。如下图所示:
(1)应用程序层:所有安装在手机上的应用程序都是属于这一层的,就是一些应用程序(apk)
(2)应用程序框架层:这一层主要提供了构建应用时可能用到的API,Android自带的一些核心应用程序就是使用这些API完成的,开发者可以通过使用这些API构建自己的应用程序。比如有活动管理器、View系统。内容提供器、通知管理器等。
(3)系统运行库层:这这一层主要包含的是C/C++库来为Android系统提供了主要的特性支持,比如SQLite库提供了数据库的支持,同时还它提供了一些核心库,能允许开发者使用Java来编写Android应用,关键是Dalvik虚拟机,它使得我们每一个Android应用都能运行在独立的进程当中,并且拥有一个自己的Dalvik虚拟机实例,相比Java虚拟机(JVM),Dalvik是专门为移动设备定制的,它对手机内存、CPU性能有限等情况做了优化处理;
(4)Linux内核层:s3c6410板子上面跑的是Android2.2+linux-2.6.35;
Tiny4412:Android4.2.2 + linux-3.5; 这一层为Android设备的各种硬件提供了底层的驱动,如显示驱动、音频驱动、照相机驱动、蓝牙驱动、WiFi驱动、电源管理;
二、Android手机的移植
1、编译Android源码
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在编译android原代码之前要卸载系统原有的openjdk,安装sun公司的jdk 1.5 (为了支持以后的Android上层的应用开发;)
yum remove openjdk*
yum remove gcc-java
安装jdk-1.5
rpm -ivh jdk-1.x-xxx.rpm
在此之前还需要配置yum 源(一般为163源,更新比较快)
2、设置环境变量
vim /etc/profile
加入:
PATH=$PATH:/usr/local/arm/4.5.1/bin
export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.5.0_22
export
JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
exportCLASS_PATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib:$CLASS_PATH
export JAVA_PATH=${JAVA_HOME}/bin:${JRE_HOME}/bin
export
PATH=${JAVA_PATH}:$PATH
现在就可以进入android2.2源码宝包进行编译了
cd .../android2.2
make
在编译android的过程中可能会遇到 :
gperf : command not found
gperf命令没有,于是乎就要安装,需要下载gperf包:
tar xf gperf *. tar.gz
./configure
make
make install
至此就静等android编译完毕(这个过程大概要4个小时左右)
3.编译Android内核(Linux-2.6.35)
在编译整个android结束后,就可以开始内核的编译了
vim Makefile
配置相应的编译平台及编译器
ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE
?=/home/android/android1/android-2.2_froyo/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.4.0/bin/arm-eabi-
make
4.烧写bootloader
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设置sd卡启动,烧写bootloader到sd卡
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在板子上选择sd卡启动
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安装minicom软件(配置Minicom -s)
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pc机上运行命令 minicom -s 选择第三个(配置如下图)
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安装设置好tftp
yum install xinetd
yum install tftp
yum install-sever
配置tftp服务:
vim vi /etc/xinetd.d/tftp
disable = no
重启服务:
service xinetd restart
6.烧写bootloader到nandflash
将u-boot-nand.bin拷贝到 /var/lib/tftp目录下:
进入minicom
板子上面:tftp 52000000 u-boot-nand.bin
nand erase clean
nand write 52000000 0 3000
重启板子设置为nand falsh启动
5.搭建Android nfs 网络文件系统到开发板
安装nfs服务:
yum install nfs
在pc 机创建根文件系统目录
mkdir /work/android/nfsroot
配置nfs
vim /etc/export
/work/android/nfsroot *(rw,no_root_squash)
重启 nfs 服务
service nfs restart
将编译生成的Android源码的一下文件拷贝到nfsroot下面
cp
root/* /work/android/nfsroot -rf
cp system/
/work/android/nfsroot/system -rf
cp data/
/work/android/nfsroot/data -rf
至此android nfs文件系统构建完毕
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设置arm板的启动参数
setenv bootargs console=ttySAC0 init=/init root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.10:/work/android/nfsroot ip=192.168.1.20
Saveenv
将编译生成的内核镜像copy到/var/lib/tftp
启动板子
tftp 50008000 zImage
bootm 50008000
至此整个Android系统就可以在板子上面跑起来了
三、Android系统简单的应用程序及驱动的编写
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Android触摸屏矫正(内核、Android源码)
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首先我们需要在Android上面移植tslib:Tslib是一个开源的程序,能够为触摸屏驱动获得的采样提供诸如滤波、去抖、校准等功能,通常作为触摸屏驱动的适配层,为上层的应用提供了一个统一的接口;
- 下载 tslib, ./configure mmm 编
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配置编译tslib 拷贝到nfsroot目录下 ts.conf
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重新启动Android (ts_calibrate)
在android内核中运行ts_calibrate
利用ts_calibrate得到7个数值,填充到内核中的数组中,作为计算x,y的坐标的系数
矫正数据在.. nfsroot/system/etc/pointercal
至此触摸屏就可以工作了
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LED内核驱动的编写
接下来的工作就是在应用写一个apk程序,调用Java的动态库jar,jar在通过jni调用内核中的C库,实现led的亮、灭
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编写apk,jar,jni,kernel_module
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编译的一个顺序
.so --> jni --> jar -->apk
Android.mk
include $(BUILD_PACKAGE) -->编译生成apk文件
include $(BUILD_JAVA_LIBRARY) -->编译生成动态jar库
include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY) -->编译生成静态jar库
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) -->编译生成动态C库
开发板
insmod
led.ko
chmod
777 /dev/s3c6410_led
代码如下:
首先了解下如何编译生成apk,jar,jni文件
1 #-------------- 1. APK --------------- 2 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 3 LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files) 4 LOCAL_PACKAGE_NAME := TestEvent 5 6 LOCAL_JAVA_LIBRARIES := cat 7 # in AndroidManifest.xml 8 # <application android:label="@string/app_name" android:icon="@drawable/icon"> 9 # <uses-library android:name="cat" /> 10 # <activity android:name="TestEvent" 11 12 LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := 13 14 include $(BUILD_PACKAGE) 15 16 #-------------- 2. static JAR -------- 17 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 18 LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under, src) 19 LOCAL_MODULE := dog 20 21 LOCAL_JAVA_LIBRARIES := 22 LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := 23 24 include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY) 25 26 27 #-------------- 3. shared JAR ---------- 28 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 29 LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under, src) 30 LOCAL_MODULE := dog 31 32 LOCAL_JAVA_LIBRARIES := 33 LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := 34 # in system/etc/permissions/platform.xml 35 # <library name="cat" 36 # file="/system/framework/cat.jar"/> 37 38 include $(BUILD_JAVA_LIBRARY) 39 40 #-------------- 4. static c library ------- 41 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 42 43 LOCAL_SRC_FILES := test-jni.c 44 LOCAL_MODULE := libtest-jni 45 46 LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libc 47 LOCAL_STATIC_LIBRARIES := 48 49 include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 50 51 #-------------- 5. shared c library ------- 52 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 53 54 LOCAL_SRC_FILES := test-jni.c 55 LOCAL_MODULE := libtest-jni 56 LOCAL_PRELINK_MODULE := false 57 58 LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libc 59 LOCAL_STATIC_LIBRARIES := 60 61 include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 62 63 #-------------- 6. exectutable --------------- 64 LOCAL_PATH := $(call my-dir) 65 66 LOCAL_SRC_FILES := test.c 67 LOCAL_MODULE := test 68 LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libc 69 LOCAL_STATIC_LIBRARIES := 70 71 include $(BUILD_EXECUTABLE)
led的文件内容:
apk中的内容:
如下打开main.xml 我们可以制作apk的界面,我这个apk是实现的是两个按钮,btn_off, btn_on, 用来控制灯亮/灭 一个textview显示栏
vim /home/DREAM/src/8nd_led/apk/res/layout/main.xml
1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 3 android:orientation="vertical" 4 android:layout_width="fill_parent" 5 android:layout_height="fill_parent" 6 > 7 <TextView 8 android:layout_width="fill_parent" 9 android:layout_height="80dp" 10 android:id="@+id/txt" 11 android:textSize="30dp" 12 /> 13 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 14 android:orientation="horizontal" 15 android:layout_width="fill_parent" 16 android:layout_height="fill_parent" 17 > 18 <Button 19 android:layout_width="60px" 20 android:layout_height="40px" 21 android:layout_weight="1" 22 android:id="@+id/but_on" 23 /> 24 <Button 25 android:layout_width="60px" 26 android:layout_height="40px" 27 android:layout_weight="1" 28 android:id="@+id/but_off" 29 /> 30 </LinearLayout> 31 </LinearLayout>
vim /home/DREAM/src/8nd_led/apk/src/bunfly/pratice/Bunfly.java
1 package bunfly.pratice; 2 3 import android.app.Activity; 4 import android.os.Bundle; 5 import android.widget.TextView; 6 import android.widget.Button; 7 import android.view.View.OnClickListener; 8 import android.view.View; 9 import com.device.led; 10 11 public class Bunfly extends Activity 12 { 13 TextView txt; 14 Button but_on, but_off; 15 OnClickListener listener; //监听 16 17 /** Called when the activity is first created. */ 18 @Override 19 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) 20 { 21 super.onCreate(savedInstanceState); 22 setContentView(R.layout.main); 23 txt = (TextView)findViewById(R.id.txt); 24 but_on =(Button)findViewById(R.id.but_on); 25 but_off = (Button)findViewById(R.id.but_off); 26 txt.setText("Please Click Button"); 27 but_on.setText("ON"); 28 but_off.setText("OFF"); 29 30 listener = new OnClickListener() { 31 public void onClick(View v) { 32 led l; 33 String str; 34 l = new led(); 35 if(v == but_on) { 36 str = l.jar_led_on(); //调用jar中的jar_led_on() 37 txt.setText(str); 38 //txt.setText(String.valueOf(ret)); 39 }else if (v == but_off) { 40 str = l.jar_led_off();////调用jar中的jar_led_off() 41 txt.setText(str); 42 //txt.setText(String.valueOf(ret)); 43 } 44 } 45 }; 46 but_on.setOnClickListener(listener);//设置监听 47 but_off.setOnClickListener(listener); 48 49 } 50 }
JAR程序编写:
1 package com.device; 2 3 public class led { 4 native String on(); 5 native String off(); 6 7 static { 8 System.loadLibrary("s3c6410_led"); 9 } 10 11 public String jar_led_on() { 12 return on(); 13 } 14 15 public String jar_led_off() { 16 return off(); 17 } 18 };
JNI程序编写
1 #include <jni.h> 2 #include <fcntl.h> 3 #include <stdio.h> 4 #include <sys/ioctl.h> 5 #include <string.h> 6 7 #define LED_ON (('Z' << 24) | 1) 8 #define LED_OFF (('Z' << 24) | 2) 9 10 jstring Java_com_device_led_on(JNIEnv *env, 11 jobject thiz) 12 { 13 int fd = open("/dev/s3c6410_led", O_RDWR); //打开led设备文件 14 if(fd < 0) { 15 return (*env)->NewStringUTF(env, "open failed"); 16 } 17 ioctl(fd, LED_ON); //控制led 18 close(fd); 19 return (*env)->NewStringUTF(env, "led on"); //返回给jar 20 } 21 22 jstring Java_com_device_led_off(JNIEnv *env, 23 jobject thiz) 24 { 25 int fd = open("/dev/s3c6410_led", O_RDWR); 26 if(fd < 0) { 27 return (*env)->NewStringUTF(env, "open failed"); 28 } 29 ioctl(fd, LED_OFF); 30 close(fd); 31 return (*env)->NewStringUTF(env, "led off"); 32 }
内核模块驱动编写
1 #include <linux/init.h> 2 #include <linux/module.h> 3 #include <linux/io.h> 4 #include <linux/platform_device.h> 5 #include <linux/device.h> 6 #include <linux/miscdevice.h> 7 #include <linux/fs.h> 8 #include <linux/cdev.h> 9 10 MODULE_LICENSE("GPL"); 11 MODULE_AUTHOR("bunfly"); 12 13 struct led_class { 14 char *name; 15 unsigned long phys; 16 unsigned long gpio_virt; 17 unsigned *gpmcon, *gpmdat; 18 void (*led_on)(struct led_class *); 19 void (*led_off)(struct led_class *); 20 }; 21 22 int led_probe(struct platform_device *led_dev); 23 int led_remove(struct platform_device *led_dev); 24 int led_ioctl(struct inode *no, struct file *fp, unsigned int cmd, unsigned long arg); 25 int led_open(struct inode *no, struct file *fp); 26 int led_release(struct inode *no, struct file *fp); 27 void led_dev_release(struct device *dev); 28 29 //led_on 30 void s3c6410_led_on(struct led_class *l) 31 { 32 *(l->gpmcon) &= ~0xffff; 33 *(l->gpmcon) |= 0x1; 34 *(l->gpmdat) = 0x0; 35 } 36 37 //led_off 38 void s3c6410_led_off(struct led_class *l) 39 { 40 *(l->gpmcon) &= ~0xffff; 41 *(l->gpmcon) |= 0x1; 42 *(l->gpmdat) = 0x1; 43 44 } 45 46 47 void init_led_class(struct led_class *l) 48 { 49 l->name = "s3c6410_led"; //设备文件名 50 l->phys = 0x7f008000; 51 l->gpio_virt = ioremap(l->phys, SZ_4K); //将物理地址映射为虚拟地址,以4k对齐 52 l->gpmcon = l->gpio_virt + 0x820; 53 l->gpmdat = l->gpio_virt + 0x824; 54 l->led_on = s3c6410_led_on; 55 l->led_off = s3c6410_led_off; 56 } 57 58 struct led_class s3c6410_led; 59 int led_open(struct inode *no, struct file *fp) 60 { 61 return 0; 62 } 63 64 int led_release(struct inode *no, struct file *fp) 65 { 66 return 0; 67 } 68 69 int led_ioctl(struct inode *no, struct file *fp, unsigned int cmd, unsigned long arg) 70 { 71 int ret = 0; 72 #define LED_ON (('Z' << 24) | 1) 73 #define LED_OFF (('Z' << 24) | 2) 74 75 switch(cmd) { 76 case LED_ON: 77 s3c6410_led.led_on(&s3c6410_led); 78 break; 79 case LED_OFF: 80 s3c6410_led.led_off(&s3c6410_led); 81 break; 82 } 83 84 return ret; 85 } 86 87 void destroy_led_class(struct led_class *l) 88 { 89 iounmap(l->gpio_virt); //取消映射 90 } 91 92 /*初始化file_operations*/ 93 struct file_operations led_ops = { 94 .open = led_open, 95 .ioctl = led_ioctl, 96 .release = led_release, 97 }; 98 99 /*将s3c6410_led注册到misc类下*/ 100 struct miscdevice led_misc = { 101 .minor = 99, 102 .name = "s3c6410_led", 103 .fops = &led_ops, //关联fangfa 104 }; 105 106 107 int led_probe(struct platform_device *led_dev) 108 { 109 int ret = 0; 110 init_led_class(&s3c6410_led); 111 ret = misc_register(&led_misc);//注销led 112 if(ret < 0) { 113 printk("misc_register device failed"); 114 } 115 116 return ret; 117 } 118 119 int led_remove(struct platform_device *led_dev) 120 { 121 misc_deregister(&led_misc); 122 destroy_led_class(&s3c6410_led); 123 124 return 0; 125 } 126 127 void led_dev_release(struct device *dev) 128 { 129 printk("device release "); 130 } 131 132 struct platform_device led_dev = { //在platform总线上注册名为led的设备 133 .name = "led", 134 .id = 0, 135 .dev = { 136 .release = led_dev_release, 137 }, 138 }; 139 140 struct platform_driver led_drv = {//在platform总线上注册名为led的设备驱动 141 .driver = { 142 .name = "led", 143 }, 144 .probe = led_probe, 145 .remove = led_remove, 146 }; 147 148 int bunfly_init() 149 { 150 int ret = 0; 151 printk("bunfly_init"); 152 platform_device_register(&led_dev);//注册设备 153 platform_driver_register(&led_drv);//注册设备驱动 154 155 return ret; 156 } 157 158 void bunfly_exit() 159 { 160 s3c6410_led.led_off(&s3c6410_led); 161 platform_device_unregister(&led_dev);//注销设备 162 platform_driver_unregister(&led_drv);//注销设备驱动 163 } 164 165 module_init(bunfly_init); 166 module_exit(bunfly_exit);
本地可执行程序测试led:
1 #include <stdio.h> 2 #include <fcntl.h> 3 #include <sys/ioctl.h> 4 #include <sys/types.h> 5 6 int main(int argc, char **argv) 7 { 8 #define LED_ON (('Z' << 24) | 1) 9 #define LED_OFF (('Z' << 24) | 2) 10 int fd; 11 fd = open("/dev/s3c6410_led", O_RDWR); //打开设备文件 12 ioctl(fd, LED_ON); //用ioctl控制灯 13 close(fd); //关闭文件 14 15 return 0; 16 }
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Android ALSA声卡驱动的移植
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下载ALSA源码包
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git clone git://android.git.kernel.org/platform/external/alsa-lib.git
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git clone git://android.git.kernel.org/platform/external/alsa-utils.git
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git clone git://android.git.kernel.org/platform/hardware/alsa_sound.git
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用mmm单独编译
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将alsa-lib、alsa-utils 、alsa_sound 分别拷贝到Android下的external 及hardware 目录下
播放声乐没有声音
(4)编辑build/target/gerneric/Board/Config.mk
注释原来的两行,添加新的,如下:
#HAVE_HTC_AUDIO_DRIVER := true
#BOARD_USES_GENERIC_AUDIO := true
BOARD_USES_ALSA_AUDIO := true
BUILD_WITH_ALSA_UTILS := true
编译 make clean
make
重新编译Android源码:再次启动Android就可以播放音乐了;
四、将Android系统烧录到nandflash 中
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需要用静态链接编译busybox
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将整个nfsroot目录拷贝到nandfalsh的第三个分区中
busybox mount -t yasff2 /dev/mtdblock3 /mnt
更改权限:chmod 777 /mnt * - R
nand erase 、nand write、nand read
设置板子启动参数:
Setenv bootargs console=ttySAC0 root=/dev/block/mtdblock3 init=/init
31:3
Setenv bootcmd nand read 50008000 10000 400000; bootm 50008000
Setenv bootdelay 3
Saveenv
至此整个Android系统移植完毕: