Android平台移植初解

在各个厂商开发基于Android系统的产品的时候，虽然有的时候也需要修改Android的框架，但是移植是其中的主要工作。

　　Android系统本身是一个庞大的系统，移植并不需要精通Android的每一个部分，需要考虑的是Android系统的硬件抽象层(HAL)和Linux中的相关设备驱动程序。如图1-3所示。

图1-3 Android移植的概念
　　基于Android系统的手机，包括G1、G2、Hero和Nexus One，其他的手机厂商也推出了几款Android手机。这些手机所使用的处理器和各种外围硬件各不相同，但是其使用的大部分Android系统的软件都是相同的(包括本地框架、虚拟机、Java框架和Java应用等部分)。

　　移植的目的就是为了改动较小的内容，支撑较为庞大上层的系统。同时由于硬件抽象层具有标准的接口，在各个不同的平台的实现中可以互相参考，虽然具体实现的内容不同，但是思路类似，可以相互参考。

　　Android系统的移植工作的目的是为了在特定的硬件上运行Android系统。在移植的过程中，把握关键要点，减少工作量是一个重要的方面。从工作的角度，通常的方法为，首先要熟悉硬件抽象层的接口，其次要集成和复用已有的驱动程序，主要的工作量在硬件抽象层的实现中。为了更好地理解和调试系统，也应该适当地了解上层对硬件抽象层的调用情况。

　　移植方面主要的工作有两个部分：

　　Linux驱动

　　Android系统硬件抽象层

　　Linux中的驱动工作在内核空间，Android系统硬件抽象层工作在用户空间，有了这两个部分的结合，就可以让庞大的Android系统运行在特定的硬件平台上。

　　Android移植的主要工作如图1-4所示。

图1-4 Android移植的主要工作
　　在具有了特定的硬件系统之后，通常在Linux中需要实现其驱动程序，这些驱动程序通常是Linux的标准驱动程序，在Android平台和其他Linux平台基本上是相同的。主要的实现方面是Android系统中的硬件抽象层(Hardware Abstract Layer)，硬件抽象层对下调用Linux中的驱动程序，对上提供接口，以供Android系统的其他部分(通常为Android本地框架层)调用。

　　提示：Android硬件抽象层的接口是本地移植层的接口，不属于标准API，不具有向前或者向后兼容性。

　　在Android系统需要移植的内容，主要包含了以下的各个部分：

　　显示部分(Display)

　　包括framebuffer驱动+Gralloc模块(可选择是否实现)

　　用户输入部分(Input)

　　包括Event驱动+EventHub(Android标准内容)

　　多媒体编解码(Codec)

　　包括硬件Codec驱动+Codec插件(如OpenMax)

　　3D加速器部分(3D Accelerator)

　　包括硬件OpenGL驱动+OpenGL插件

　　音频部分(Audio)

　　包括Audio驱动+Audio硬件抽象层

　　视频输出部分(Video Out)

　　包括视频显示驱动+Overlay硬件抽象层

　　摄像头部分(Camera)

　　包括Camera驱动(通常是v4l2)+Camera硬件抽象层

　　电话部分(Phone)

　　Modem驱动程序+RIL库

　　全球定位系统部分(GPS)

　　包括GPS驱动(通常为串口)+GPS硬件抽象层

　　无线局域网部分(WIFI)

　　包括Wlan驱动和协议+WIFI的适配层(Android标准内容)

　　蓝牙部分(Blue Tooth)

　　包括BT驱动和协议+BT的适配层(Android标准内容)

　　传感器部分(Sensor)

　　包括Sensor驱动+Sensor硬件抽象层

　　震动器部分(Vibrator)

　　包括Vibrator驱动+Vibrator硬件抽象层(Android标准内容)

　　背光部分(Light)

　　包括Light驱动+ Light硬件抽象层

　　警告器部分(Alarm)

　　包括Alarm驱动和RTC系统+用户空间调用(Android标准内容)

　　电池部分(Battery)

　　包括电池部分驱动+电池的硬件抽象层(Android标准内容)

　　Android中具有很多组件，但并不是每一个部件都需要移植，对于一些纯软的组件，就没有移植的必要。对于一些部件，例如浏览器引擎，虽然需要下层网络的支持，但是并非直接为其移植网络接口，而是通过无线局域网或者电话系统数据连接来完成标准的网络接口。

　　Android的移植主要可以分成几个类型：基本图形用户界面(GUI)部分，包括显示部分和用户输入部分;和硬件相关的加速部分，包括媒体编解码和OpenGL;音视频输入输出环节，包括音频，视频输出和摄像头部分;连接部分，包括无线局域网，蓝牙，GPS;电话部分;附属部件：包括传感器、背光、振动器等。

　　除了以上的移植方面，电源管理也是非常重要的一个方面，它和Android的各个子系统都有关系。

　　Android系统主要需要移植部件如图1-5所示。

图1-5 Android系统主要需要移植部件
　　对于大部分子系统，硬件抽象层和驱动程序都需要根据实际系统的情况实现，例如：传感器部分、音频部分、视频部分、摄像头部分、电话部分。也有一些子系统，硬件抽象层是标准的，只需要实现Linux内核中的驱动程序即可，例如：输入部分、振动器部分、无线局域网部分、蓝牙部分等。对于有标准的硬件抽象层的系统，有的时候通常也需要做一些配置工作。

　　时至今日，随着Android系统的发展，它已经不仅仅是一个移动设备的平台，也可以用于消费类电子和智能家电，例如：上网本、电子书、数字电视、机顶盒、固定电话等。在这些平台上，通常需要实现比移动设备更少的部件。一般来说，基本用户界面部分(包括显示和用户输入)是需要移植的，其他部分是可选的。例如：电话系统、振动器、背光、传感器等一般不需要在非移动设备系统来实现;对于一些固定位置设备通常也不需要实现GPS系统。

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