Android Linux内核与驱动详解

"03_Android的Linux内核与驱动程序.pdf" 本文主要探讨了Android操作系统与Linux内核的关系，以及Android设备驱动程序的结构和开发。Android系统基于标准的Linux 2.6内核，随着时间的推移，从最初的1.0版本到1.6版本，它采用了不同版本的Linux内核，分别为2.6.25、2.6.27和2.6.29。这表明Android系统持续跟进并利用了Linux内核的最新改进和特性。 Android的内核源代码可以通过Git从android.git.kernel.org获取。对于早期的Android版本（如1.5之前），内核代码存储在kernel目录下。内核的配置和编译过程是通过Makefile进行的，例如，使用`make ARCH=arm goldfish_defconfig`来配置针对ARM架构的goldfish处理器的内核，并用`make ARCH=arm CROSS_COMPILE={path}/arm-none-linux-gnueabi-`来编译。Goldfish处理器是Android模拟器中使用的虚拟硬件平台，其编译结果包括vmlinux（内核的ELF文件）和zImage（压缩后的内核映像）等文件。 Android的驱动程序分为两大部分：一部分是通用的Linux内核驱动，这部分与标准Linux内核兼容，可以处理各种硬件设备；另一部分是Android专用驱动，这些驱动是为了满足Android系统的特殊需求而设计的，例如，与Android框架和HAL（硬件抽象层）接口的驱动。 在Android中，驱动程序的开发通常涉及以下层次： 1. **Linux内核驱动**：这些驱动程序是直接编译进Linux内核的一部分，用于与硬件交互，如GPIO、I2C、SPI等总线接口，以及显卡、触摸屏、网络、音频等特定设备的驱动。 2. **Android HAL（硬件抽象层）**：HAL提供了一组标准接口，使得Android框架层可以与底层硬件驱动通信，而无需关心具体的硬件实现。HAL是跨平台的，可以在不同的硬件平台上实现相同的API。 3. **用户空间驱动和服务**：在Android系统中，一些驱动功能可能会以用户空间服务的形式存在，比如Camera服务或Power管理服务。这种方式允许更灵活的更新和调试，而不需要重新编译内核。 4. **Android Framework**：框架层调用HAL接口来访问硬件功能，同时，它还提供了一系列的API供应用程序开发者使用，使得应用程序可以透明地访问硬件资源。 在Android的设备驱动开发中，理解Linux内核的模块化和驱动模型至关重要。这包括设备节点的创建、中断处理、设备的挂载和卸载，以及I/O控制等概念。此外，熟悉Android的HAL层设计原则和编程模型，是构建高效、可靠驱动的关键。 Android的Linux内核与驱动程序构成了Android系统的基础，它们不仅负责与硬件交互，还通过HAL和框架层提供了软件开发者友好的接口。随着Android系统版本的更新，内核和驱动程序也在不断演进，以适应新的硬件特性和系统需求。因此，深入理解这一领域的知识对于Android系统开发和优化至关重要。