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
　　Android PMEM(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 timed device，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MTD nandflash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NORFlash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NANDFlash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/android.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Kernel来支持Android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 clone git://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