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Android系统级深入开发——移植与调试--详细书签版
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Android系统级深入开发——移植与调试
作者： 韩超
出版社：电子工业出版社
上架时间：
出版日期：2011 年2月
开本：16开
　　从Android开源工程到产品的开发宝典
　　 全面介绍Android中与硬件相关的子系统
　　 按照驱动程序和硬件抽象层两方面把握移植要点
　　 高效粘合Linux系统经验和移动设备应用场景
　　 以三种硬件平台为参考，参考开发环境宜于获得
　　本书是一本全面介绍android系统级开发的作品，全书以移植和调试为重点。android具有一个庞大的软件系统，任何开发者都难以掌握系统的每一个细节。因此，如何高效地理解和开发
系统，就成了android系统级别工程师面对的主要问题。本书作者以实际的开发经验为基础，以软件工程思想为指导，完成了本书。本书介绍了从android开源工程到一个基于实际硬件产品中
的主要工作，一方面让读者清晰把握各个子系统的架构，另一方面让读者把握移植这个开发核心环节的要点。
　　 本书适合linux开发人员、移动设备开发人员、android系统框架层和底层开发人员、有意图深入学习android的人员、以及从事手机研发的读者阅读
　　韩超 中国大陆地区的资深工程师，也是嵌入式Linux相关技术在大陆发展十年的技术领航人之一。韩超长年工作在技术一线，具有丰富的平台经验和产品经验，其主要从事相关技术研发
方向包括：嵌入式Linux板级平台，GUI系统和应用，移动多媒体。韩超对嵌入式Linux的技术把握以实用技术为主，以操作系统本身为次，重视在系统使用特定硬件，内核与用户空间的交互，
适用于嵌入式Linux的软件工程等方面。
Android系统移植开发概述 1
Android系统架构和生态系统 1
Android软件系统 1
Android的生态系统 3
Android移植的概念和方法 4
Android移植的主要工作 5
Android源代码和开发环境 8
开发环境和工具 8
Android的代码库 9
Android系统代码和编译 9
获取Android源代码 9
Android源代码结构 12
编译Android系统源代码 13
编译Android结果 13
Android Kernel代码和编译 14
Goldfish内核源代码 15
MSM内核源代码 15
Omap内核源代码 16
仿真器的运行环境 16
仿真器的运行 16
使用附加工具 18
Android系统移植的结构和方法 20
Android的Linux操作系统 20
标准的Linux操作系统 20
Android对Linux 内核的使用 22
Linux内核空间到用户空间的接口 24
平台数据和平台驱动 34
Android的硬件抽象层 35
硬件抽象层的地位和功能 35
硬件抽象层接口方式 36
Android中各个部件的移植方式 41
辅助性工作和基本调试方法 41
移植的辅助性工作 42
调试的方法 46
Android的GoldFish内核和驱动 56
GoldFish内核概述 56
GoldFish体系结构移植 58
GoldFish的Android专用驱动和组件 59
wakelock和earlysuspend 59
staging中的驱动程序 61
Ashmem驱动程序 66
Alarm驱动程序 67
pmem驱动程序 67
ADB Garget驱动程序 68
Android Paranoid网络 68
GoldFish的相关设备驱动 70
Framebuffer的驱动程序 70
键盘的驱动程序 70
实时时钟的驱动程序 71
TTY终端的驱动程序 71
NandFlash的驱动程序 72
MMC的驱动程序 72
电池的驱动程序 73
EAC音频的驱动程序 73
Android的MSM内核和驱动 74
MSM处理器概述 74
MSM概述 74
MSM适用于Android的Linux内核的结构 77
MSM体系结构的移植 79
MSM的Android专用驱动和组件 80
MSM的mahimahip平台的主要设备驱动 81
显示的驱动程序 81
触摸屏的驱动程序 82
按键和轨迹球的驱动程序 82
实时时钟的驱动程序 83
摄像头的驱动程序 83
无线局域网的驱动程序 83
蓝牙的驱动程序 84
DSP相关的驱动程序 84
高通特有的组件相关内容 85
Android的OMAP内核和驱动 87
OMAP内核概述 87
OMAP概述 87
OMAP适用于Android的Linux内核的结构 91
OMAP体系结构的移植 92
OMAP平台部分的移植 92
OMAP处理器部分的移植 94
OMAP的Android专用驱动和组件 96
OMAP的主要设备驱动 97
显示的驱动程序 97
摄像头和视频输出的驱动程序 98
i2c总线驱动程序 98
键盘的驱动程序 99
触摸屏的驱动程序 99
实时时钟的驱动程序 99
音频的驱动程序 99
蓝牙的驱动程序 100
以太网的驱动程序 100
DSP的驱动程序 100
显示系统 101
显示系统结构和移植内容 101
Donut及其之前显示系统的结构 102
Eclair及其之后显示系统的结构 102
移植的内容 103
移植和调试的要点 104
Framebuffer驱动程序 104
Donut及其之前的硬件抽象层 106
Eclair及其之后的硬件抽象层 107
显示部分模拟器的实现方式 112
Goldfish的framebuffer驱动程序 112
默认的Gralloc模块的实现 113
MSM中的实现 119
MSM的framebuffer驱动程序 119
MSM的Gralloc模块的实现 120
OMAP中的实现 126
OMAP的framebuffer驱动程序 126
OMAP的用户空间的实现 128
用户输入系统 129
用户输入系统结构和移植内容 129
用户输入系统的结构 129
移植的内容 131
移植的要点 131
input驱动程序 131
用户空间的处理 134
移植需要注意的情况 139
模拟器中的实现 141
驱动程序 141
用户空间的配置文件 141
MSM中的实现 142
触摸屏，轨迹球和按键驱动程序 142
用户空间的配置文件 144
OMAP中的实现 144
触摸屏和键盘的驱动程序 144
用户空间的配置文件 146
虚拟按键的实现 146
传感器系统 148
传感器系统结构和移植内容 148
传感器系统的结构 148
移植的内容 150
移植和调试的要点 150
驱动程序 150
硬件抽象层的内容 151
上层的情况和注意事项 153
模拟器中的实现 157
音频系统 162
音频系统结构和移植内容 162
音频系统的结构 162
移植的内容 164
移植和调试的要点 164
Audio驱动程序 164
硬件抽象层的内容 164
Audio策略管理的内容 168
上层的情况和注意事项 169
通用的Audio系统实现 170
用桩实现的Audio硬件抽象层 172
提供Dump功能的Audio硬件抽象层 174
通用的Audio硬件抽象层 177
MSM系统的实现 178
Audio驱动程序 178
Audio硬件抽象层 180
基于OSS和ALSA的实现方式 183
OSS驱动程序 183
基于OSS的硬件抽象层 184
ALSA驱动程序 185
基于ALSA的硬件抽象层 186
视频输出系统 190
视频输出系统结构和移植内容 190
视频输出系统的结构 191
移植的内容 192
移植和调试的要点 192
驱动程序 192
硬件抽象层的内容 192
上层的情况和注意实现 195
Overlay硬件抽象层实现的框架 199
OMAP系统的实现 200
OMAP的视频输出部分的驱动程序 200
OMAP Overlay 硬件抽象层 202
照相机系统 205
照相机系统结构和移植内容 205
照相机系统的结构 206
移植的内容 207
移植和调试的要点 207
Video for 4Linux驱动程序 207
硬件抽象层的内容 210
上层的情况和注意事项 215
照相机系统的数据流情况 219
Camera硬件抽象层桩实现 222
MSM平台的Camera实现 226
MSM平台的Camera驱动程序 226
MSM平台的Camera硬件抽象层 227
OMAP平台的Camera实现 228
OMAP平台的Camera 驱动程序 228
OMAP平台的Camera硬件抽象层 229
无线局域网系统 230
无线局域网系统结构和移植内容 230
无线局域网系统的结构 231
移植的内容 232
移植和调试的要点 232
协议和驱动程序 232
用户空间的内容 233
上层的情况和调试方法 233
OMAP系统的无线局域网实现 235
Linux内核中的内容 235
用户空间的实现 236
蓝牙系统 238
蓝牙系统结构和移植内容 238
蓝牙系统的结构 239
移植的内容 240
移植和调试的要点 240
驱动程序 240
本地代码的配置部分 242
上层的情况和调试方法 244
MSM系统的蓝牙实现 245
驱动部分 245
用户空间的部分 247
定位系统 248
定位系统的系统结构和移植内容 248
定位系统的系统结构 248
移植的内容 250
移植和调试的要点 250
驱动程序 250
硬件抽象层 251
上层的情况和调试方法 253
仿真器的GPS硬件适配层实现 256
MSM平台的GPS硬件适配层实现 257
电话系统 260
电话系统结构和移植内容 260
电话系统的系统结构 260
移植的内容 262
移植和调试的要点 262
驱动程序 262
RIL实现库的接口 264
数据连接部分 266
调试方法 267
电话部分的RIL参考实现 268
端口初始化 268
AT命令处理流程 269
Event模块 270
Modem AT命令初始化 272
请求和响应流程的处理 272
特定命令类型的实现 274
OpenGL 3D引擎 276
OpenGL系统结构和移植内容 276
OpenGL系统的结构 277
移植的内容 283
移植和调试的要点 283
OpenGL移植层的接口 283
上层的情况和OpenGL的调试 285
Android软件OpenGL的实现 288
不同系统中的实现 290
OpenMax多媒体引擎 292
OpenMax系统结构和移植内容 292
OpenMax系统的结构 293
Android OpenMax实现的内容 297
OpenMax的接口与实现 297
OpenMax IL层的接口 297
OpenMax IL实现的内容 302
Android中OpenMax的适配层 302
OMAP平台OpenMax IL的硬件实现 304
TI OpenMax IL实现的结构和机制 304
TI OpenMax IL的核心和公共内容 306
一个TI OpenMax IL组件的实现 307
多媒体系统的插件 310
Android多媒体相关结构与移植内容 310
多媒体处理过程 311
移植的内容 312
OpenCore引擎结构和插件 313
OpenCore的结构 313
OpenCore的Node插件机制 314
OpenMax部分的结构、实现和插件结构 316
关于媒体输入输出类MediaIO 322
OpenCore Player的视频显示部分插件 325
Stagefright引擎的结构和插件 326
Stagefright系统结构 326
Stagefright对Android中OpenMax接口的实现 328
MediaSource插件机制 328
OpenMax和VideoRenderer插件机制 330
OMAP平台实现的插件 332
OpenCore的OpenMax插件 333
OpenCore的视频输出插件 334
Stagefright的OpenMax和视频输出插件 336
位块复制系统 339
位块复制结构和移植内容 339
位块复制系统的结构 339
移植内容 340
移植和调试的要点 340
驱动程序 340
硬件抽象层的内容 341
上层的情况和注意事项 342
MSM中的实现 343
警报器——实时时钟系统 346
警报器——实时时钟结构和移植内容 346
警报器——实时时钟系统的结构 346
移植内容 347
移植与调试的要点 348
RTC驱动程序 348
Alarm驱动程序 349
上层的情况和注意事项 349
模拟器环境中的实现 351
MSM平台的实现 351
光系统 354
光系统结构和移植内容 354
光系统部分的结构 354
移植内容 355
移植与调试的要点 356
驱动程序 356
硬件抽象层的内容 356
上层的情况和注意事项 357
MSM中的实现 359
驱动程序 359
硬件抽象层 359
振动器系统 361
振动器系统结构和移植内容 361
振动器部分的结构 361
移植内容 362
移植与调试的要点 363
驱动程序 363
硬件抽象层的内容 363
上层的情况和注意事项 364
MSM中的实现 365
电池系统 367
电池系统结构和移植内容 367
电池系统部分的结构 367
移植内容 368
移植和调试的要点 368
驱动程序 368
上层的情况和注意事项 369
模拟器中的实现 371
　　Android系统是目前最为流行的手机系统之一，本书作者在推出了全面介绍Android系统的《Android系统原理及开发要点详解》一书，同时出版了繁体版，并将版权成功输出到韩国，韩文
版将在2011年7月出版。在本书出版之后，笔者切实感到越来越多的开发人员和企业在关注Android系统的各个方面。
　　Android系统是开源的，它的一个比较大的优势就是可以移植到各个不同的硬件平台上。“移植”是Android系统的精华所在，也是Android开发中的难点兼重点。
　　本书《Android系统级深入开发——移植与调试》出版的主要目的是分享开发经验，帮助众多开发者快速地掌握Android系统在不同硬件平台移植的方法。帮助工程师以最快的速度、最小
的开销、最轻的工作量，让Android系统高效地运行在更多的硬件上。
　　本书特点
　　本书紧紧抓住了Android系统移植与调试的主题，从开发者的角度出发，其特点主要包括以下几个方面：
　　本书使用的代码以Android的开源工程为主，硬件也是比较常见的设备，保证读者可以很容易地获得开发环境。
　　根据Android系统自身的固有特点，从Linux内核中的驱动和硬件抽象层两个着手点作为切入点。
　　按照Linux的开发思路，从驱动程序的角度出发，让具有Linux开发经验的工程师，可以更快地熟悉主要用于移动设备开发的Android系统。
　　从模拟器、高通的MSM平台、德州仪器的OMAP平台这三种硬件平台出发，全面介绍，不以偏概全，既把握共同点，也突出差异。
　　对于Android中规模和难度各不相同的子系统，抓住它们和硬件相关的共同点，采取同样的格式和思路进行介绍，体现了“从特殊到一般”的理念。
　　简要介绍各个子系统的框架，并列出代码路径，对移植部分的主要调用部分加强提示，让读者更全面地把握系统。
　　本书内容
　　本书分成24章，各章的内容如下所示：
　　第1章和第2章：概要部分 介绍Android的系统的大结构、移植的主要工作，开发环境的构建方法
　　第3章：全书的总纲 全面介绍Linux系统的驱动程序，突出介绍Android中硬件抽象层的不同实现方式，展示Android移植的各个方面
　　第4章至第6章：Linux内核方面 主要介绍用于模拟器的Goldfish、MSM的mahimahip平台和OMAP的Zoom平台的3种Linux内核，介绍了不同体系结构的移植，与硬件无关的Android专用驱动，
并简单介绍了各个硬件设备的驱动程序
　　第7章和第8章：基本GUI的系统 包括显示输出和用户输入两个部分，是每个系统最优先移植的部分
　　第9章：传感器系统 体现Android系统最经典的移植方式
　　第10章至第12章：多媒体的输入输出环节 是Android移植重点关注的部分
.　　第13章至第15章：连接系统 介绍连接方面的无线局域网、蓝牙和定位三个子系统，前两者使用Linux中比较标准的方式，定位主要通过GPS进行介绍
　　第16章：电话系统 介绍电话系统，这也是用于移动设备的核心部分
　　第17章：OpenGL 作为显示加速的OpenGL 3D的移植，体现Android和业界标准规范的接轨
　　第18章和第19章：多媒体 用于多媒体加速的编解码单元的移植，第18章介绍编结码较下层的标准模块OpenMax插件，第19章介绍OpenMax插件在Android系统中的使用
　　第20章：位块复制 介绍位块复制部分，主要用于原始图像数据处理的加速
　　第21章至第24章：几个小系统 介绍与移动电话相关的警报器、光、振动器、电池信息这4个Android中较小系统的移植
　　本书读者
　　本书适合不同类型的读者群，不同类型的读者在学习的时候需要使用不同的方法。作者的建议如下：
　　对于熟悉Linux内核但不熟悉Android的开发者，应该以驱动程序作为切入点，通过硬件抽象层的实现，将Linux的各个驱动程序应用到Android系统中。
　　对于熟悉Android系统但不熟悉Linux内核的开发者，向下了解Linux内核，这样既可以更深入地了解Android系统的运作方式，又可以拓展自己的技术领域。
　　对于经验较多，希望深入研究Android系统的开发者，应该更关注开发的细节，了解移植中调试的要点。
　　本书作者
　　本书的规划和统筹由中国大陆的韩超完成，韩超常年工作在Linux和Android的开发一线，兼具产品和理论经验。本书内容来源于工作在不同领域Android和Linux开发者多年的经验。韩超
和梁泉完成了本书内容的主要部分，众多不同规模的企业开发成果也为本书的编写提供了重要的素材。参与本书编写的还有崔海斌、于仕林、张宇、张超、赵家维、黄亮、沈桢、徐威特、杨
钰、马若劼、曹道刚等。广大社区开发者也对本书的成稿作出了贡献。
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1. 系统框架 2. 移植的主要工作 3. Linux 内核与驱动程序介绍 4. 编译环境的搭建 5. 中间件关键技术详解 6. WIFI模块分析 7. 启动流程分析 8. 文件系统介绍 9. 编译语法简析
10. 系统移植
11. 调试技巧
1 系统框架介绍
整体框架介绍
内核及驱动
本地框架，虚拟机及Android运行库
应用程序框架
应用程序 1.1 整体框架介绍 Java应用程序 Java应用程序 框架
C/C++本地库 和Android 运 行时环境 Linux 内核 与驱动
1.2 linux 内核及驱动
?Android 内核基于标准的Linux 2.6 内核
的核心系统服务依赖于内核，如电 源管理，文件系统，内存管理，进程管理， 网络协议栈和驱动模型等
内核也同时作为硬件和软件之间的抽 象层
1.3 本地框架，虚拟机及Android运行库
? Bionic ：一个从 BSD 继承来的标准 C 系统函数库 （libc ），专门为基 于 embedded linux 的设备定制
? WebCore ：一个最新的web浏览器引擎用，支持Android浏览器
? Surface flinger：将 2D或3D的内容显示到屏幕上
? OpenCore ：作为基础多媒体框架， 该库支持多种常用的音频、视频格 式回放和录制 新的版本使用stagefright ? Skia：为核心2D 图形引擎
? 3D libraries
：基于OpenGL ES 1.0 APIs实现；该库可以使用硬件3D加 速 （如果可用）或者使用高度优化的3D软加速
? SQLite ：一个对于所有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库 引
1.3 本地框架，虚拟机及Android运行库
? 虚拟机 ? Dalvik虚拟机器可以有多个实例，每个Android应用程序 都用一个自已的Dalvik虚拟机器来执行，让系统在执行 程序时可达到优化。 ? Dalvik虚
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编辑部专用服务
作者专用服务
Android图形系统向桌面Linux的移植
作者单位：
国防科学技术大学计算机学院 长沙410073
母体文献：
2012全国计算机体系结构学术年会论文集
会议名称：
2012全国计算机体系结构学术年会
会议时间：
会议地点：
主办单位：
中国计算机学会
在线出版日期：
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