Simple guid for porting android kernel

goandroid

作者：劉旭暉 colorant@163.com 轉(zhuǎn)載請注明出處
http://blog.csdn.net/colorant/
移植Android的kernel到實際的硬件平臺上，很多人很早就做過這件事了，不過相關(guān)的文檔和經(jīng)驗總結(jié)不多，我就寫一個吧，也為了自己記錄一下大致的流程，以后好繼續(xù)。
1         Android內(nèi)核Porting相關(guān)背景知識
1.1        運行平臺
Google的Android平臺到今天為止（2008-2-27），應(yīng)用層部分還是以二進(jìn)制的Binary的形式發(fā)布的，其編譯的目標(biāo)平臺是ARM926EJ-S的CPU屬于ARMV5T的版本，所以ARMV4架構(gòu)的CPU平臺無法使用其二進(jìn)制代碼。關(guān)于這點，可以參考下面這篇文章，Benno在此做了詳盡的理論分析和代碼測試：http://benno.id.au/blog/2007/11/21/android-neo1973
所以目前只有基于ArmV5或以上的架構(gòu)的平臺可以實際運行Android。
1.2        軟件環(huán)境
SDK下載：http://code.google.com/android/download_list.html
KERNEL，模擬環(huán)境等SRC包下載：http://code.google.com/p/android/downloads/list
1.2.1          Kernel
到M5-r14 release 為止，Android的Kernel是基于Linux2.6.23的內(nèi)核開發(fā)的，主要添加了一個名為Goldfish的虛擬CPU以及Android所需相關(guān)特定驅(qū)動代碼。
你需要一個支持EABI的內(nèi)核作為你內(nèi)核Porting的起點（最低版本？不知道，只要EABI OK，應(yīng)該沒有本質(zhì)區(qū)別，但是，Android的很多驅(qū)動依賴于2.6.23的內(nèi)核API，版本越低的內(nèi)核，移植修改內(nèi)核相關(guān)代碼的工作量越大）
1.2.2          Tools chain
SDK中的內(nèi)核使用的是4.2.1版本的GCC，基本上，你需要的是一個支持EABI的工具鏈，比如你可以使用Codesourcery的最新工具鏈：http://www.codesourcery.com/
1.2.3          其它工具
Android的Emulator是一個很好的仿真工具，其底層是基于QEMU來實現(xiàn)的，可以使用SDK中的adb工具登陸Emulator的控制臺，和控制臺交換文件等，用于獲取你所需的信息。
1.3        相關(guān)論壇資源等
http://benno.id.au/blog/
http://groups.google.com/group/android-internals
http://groups.google.com/group/android-developers
2         Porting基本思路
2.1        所需資源
2.1.1          硬件
首先，當(dāng)然是需要一個可以用來向上porting的硬件開發(fā)板了，對硬件的需求除了上面說的，需要ArmV5+兼容的CPU以外，最低要求基本需要64M+的內(nèi)存，64M-128M+的FLASH（取決于你加載文件系統(tǒng)的方式，如果可以透過網(wǎng)絡(luò)使用NFS-ROOT或者M(jìn)MC卡等來存放文件系統(tǒng)的話，這個應(yīng)該就無所謂了）
2.1.2          軟件
除了上述kernel和tools chain，為了方便調(diào)試，最好有靜態(tài)編譯的Busybox和Strace等工具。也可以從Benno的blog上下載到他編譯好的版本。
2.2        基本流程
下載Android內(nèi)核代碼
下載官方2.6.23內(nèi)核
制作Android和2.6.23內(nèi)核的diff文件
去除diff文件中和Goldfish和QEMU相關(guān)的代碼，如果你的系統(tǒng)已經(jīng)支持YAFFS2，還可以去除這部分代碼
將diff文件Patch到你自己的內(nèi)核上，如果需要，修改內(nèi)核相關(guān)文件代碼使得patch能夠順利完成。（這部分大概是主要的工作量，如果你的內(nèi)核版本差得比較遠(yuǎn)的話 8 ）
如果必要，修改你的內(nèi)核代碼中Framebuffer的驅(qū)動，使其Virtual_yres 等于兩倍的Yres，并實際分配兩倍分辨率大小的framebuffer內(nèi)存。
配置內(nèi)核，確保下列內(nèi)容得到配置：
CONFIG_ARM_THUMB=y
CONFIG_AEABI=y
CONFIG_BINDER=y
CONFIG_ANDROID_LOG=y
CONFIG_ANDROID_POWER=y
CONFIG_ANDROID_POWER_STAT=y
從SDK中獲取Android的文件系統(tǒng)，基本上你只需要System etc sbin init這幾個目錄/文件就可以了，其它自建，其中data目錄是有內(nèi)容的，但是這個目錄的內(nèi)容可以由Android在啟動時動態(tài)的創(chuàng)建出來。（可以使用adb工具在EMULATOR先tar包裝，再拷貝出來。M3的release也可以從benno那里直接拿到他抓出來的文件系統(tǒng)）
確保你的dev目錄下有足夠系統(tǒng)啟動的設(shè)備節(jié)點，如console等，其它的節(jié)點Android在啟動過程中會自動創(chuàng)建出來。
使用NFSROOT或者chroot等手段啟動Android的文件系統(tǒng)。
啟動流程的大致外在表現(xiàn)分階段依次是：
Ø       LCD上出現(xiàn)Android幾個字符
Ø       LCD短時間的Blank
Ø       LCD上出現(xiàn)一個左右滾動的紅色滾動條 （如果有問題，基本上就死在這一步了 8 ）
Ø       進(jìn)入主界面
目前為止我的狀態(tài)是：鍵盤可以工作，觸摸屏有響應(yīng)但是未校準(zhǔn)，位置不對，啟動最后階段以及之后啟動新的程序，出現(xiàn)Vmalloc分配內(nèi)存Failed問題，導(dǎo)致如Brower等應(yīng)用程序不能完全啟動。其它網(wǎng)絡(luò)等東東還沒開始看呢 8 ）
3         一些TIPS
Ø       Android會對文件使用memory mapped的方式進(jìn)行操作，JFFS2不支持這種操作，所以要使用別的文件系統(tǒng)。當(dāng)然也有繞過去的辦法，自己搜一下吧 8 ）
即http://nemustech.blogspot.com/說的方法：
* if you have jffs2 for / patch /init
* modify with hexedit : "/system_property" -> "/tmp/sy_property"
* NOTE: jffs2 does not support memory mapped file
Ø       為了方便測試，可以修改/etc/init.rc，注釋掉 runtime，dbus-daemon，Xzygote等相關(guān)內(nèi)容，在init啟動以后再手工啟動這些進(jìn)程：
/system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote &
/system/bin/dbus-daemon --system --nofork &
sleep 1;
/system/bin/runtime &
Ø       Android的Init位于根目錄下，所以如果你需要直接啟動Init，可以在內(nèi)核參數(shù)命令行中用init=/init 來指定，或者chroot 目錄 /init來指定。 當(dāng)然，啟動/bin/sh以后，再手動啟動/init也是可以的。
Ø       /dev/binder /dev/alarm /dev/log/* 等文件是最重要的幾個設(shè)備節(jié)點，由于這幾個設(shè)備節(jié)點號的主次設(shè)備號是動態(tài)分配的，所以，最好確認(rèn)你的文件系統(tǒng)中的這幾個設(shè)備節(jié)點的主次設(shè)備號是否正確。如果不知道如何確認(rèn)，直接刪除掉再重啟 8 )
Ø       如果flash速度太慢或者nfs網(wǎng)絡(luò)連接太差，可以將data tmp這兩個目錄mount到內(nèi)存里，前提是你的內(nèi)存足夠大 8 ）
Ø       如果啟動過程中，紅色滾動條速度太快（和emulator里的表現(xiàn)比較），runtime或者system_server進(jìn)程CPU占用率接近100%，那么你可以修改一下你的framebuffer代碼中pan_display相關(guān)的函數(shù)的代碼，保證其調(diào)用返回時得到足夠的幀同步延遲時間。據(jù)Google的swetland給我的說法是：This is usually indicative of lack of vsync/pageflip in the fb driver.The surfaceflinger believes it will be limited by the vsync rate and the startup animation depends on that.
Ø       目前的Android的內(nèi)核代碼有M3-r20和M5-r14兩個版本，這兩個版本對binder和power兩個驅(qū)動做了較大的修改，上層的文件系統(tǒng)和內(nèi)核必須配套使用。（ 另，我的板子上，M5版本可以跑起來，M3的版本會出現(xiàn)段錯誤，沒跑起來 ：（。如果一個版本實在跑不起來，不妨試試別的版本）
Ø       使用strace去跟蹤問題！


本文來自ChinaUnix博客，如果查看原文請點：http://blog.chinaunix.net/u2/85805/showart_2089932.html