S3C6410板子移植 Android2.2

一：Android简介

1.什么是Android：

Android是一种基于linux的自由及开放源代码的操作系统，主要适用于移动设备，如智能手机和平板电脑，是由google公司和开放手机联盟领导和开发；

Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构从架构图看，Android分为四个层：从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。如下图所示：

（1）应用程序层：所有安装在手机上的应用程序都是属于这一层的，就是一些应用程序（apk）

（2）应用程序框架层：这一层主要提供了构建应用时可能用到的API，Android自带的一些核心应用程序就是使用这些API完成的，开发者可以通过使用这些API构建自己的应用程序。比如有活动管理器、View系统。内容提供器、通知管理器等。

（3）系统运行库层：这这一层主要包含的是C/C++库来为Android系统提供了主要的特性支持，比如SQLite库提供了数据库的支持，同时还它提供了一些核心库，能允许开发者使用Java来编写Android应用，关键是Dalvik虚拟机，它使得我们每一个Android应用都能运行在独立的进程当中，并且拥有一个自己的Dalvik虚拟机实例，相比Java虚拟机(JVM)，Dalvik是专门为移动设备定制的，它对手机内存、CPU性能有限等情况做了优化处理；

（4）Linux内核层：s3c6410板子上面跑的是Android2.2+linux-2.6.35;

Tiny4412:Android4.2.2 + linux-3.5; 这一层为Android设备的各种硬件提供了底层的驱动，如显示驱动、音频驱动、照相机驱动、蓝牙驱动、WiFi驱动、电源管理;

 

二、Android手机的移植

 

1、编译Android源码

1. 在编译android原代码之前要卸载系统原有的openjdk,安装sun公司的jdk 1.5 (为了支持以后的Android上层的应用开发;)

yum remove openjdk*

yum remove gcc-java

安装jdk-1.5

rpm -ivh jdk-1.x-xxx.rpm

在此之前还需要配置yum 源（一般为163源，更新比较快）

 

　　2、设置环境变量

 

vim /etc/profile
　　加入：
　　PATH=$PATH:/usr/local/arm/4.5.1/bin
　　export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.5.0_22
　　export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
　　exportCLASS_PATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib:$CLASS_PATH
　　export JAVA_PATH=${JAVA_HOME}/bin:${JRE_HOME}/bin
　　export PATH=${JAVA_PATH}:$PATH

现在就可以进入android2.2源码宝包进行编译了

　　cd .../android2.2

　　make

在编译android的过程中可能会遇到 ：

　　gperf ： command not found

gperf命令没有，于是乎就要安装，需要下载gperf包：

tar xf gperf *. tar.gz

./configure

make

make install

至此就静等android编译完毕（这个过程大概要4个小时左右）

 

 　　3.编译Android内核(Linux-2.6.35)

　　在编译整个android结束后，就可以开始内核的编译了

　　vim  Makefile

　　配置相应的编译平台及编译器

ARCH        ?= arm
　　CROSS_COMPILE   ?=/home/android/android1/android-2.2_froyo/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.4.0/bin/arm-eabi-

make

 

4.烧写bootloader

1. 设置sd卡启动，烧写bootloader到sd卡

2. 在板子上选择sd卡启动

3. 安装minicom软件（配置Minicom -s）

4. pc机上运行命令 minicom -s 选择第三个（配置如下图）

5. 

6. 安装设置好tftp

yum install xinetd

yum install tftp

yum install-sever

配置tftp服务：

vim vi /etc/xinetd.d/tftp
  　 disable = no

重启服务：

service xinetd restart

　　　6.烧写bootloader到nandflash

将u-boot-nand.bin拷贝到 /var/lib/tftp目录下：

进入minicom

板子上面：tftp 52000000 u-boot-nand.bin
   　 nand erase clean
   　nand write 52000000 0 3000

重启板子设置为nand falsh启动

 

　　5.搭建Android nfs 网络文件系统到开发板

　　　　安装nfs服务：

yum install nfs

在pc 机创建根文件系统目录

mkdir /work/android/nfsroot

配置nfs
  　vim /etc/export
      /work/android/nfsroot *(rw,no_root_squash)

重启 nfs 服务

service nfs restart

 

将编译生成的Android源码的一下文件拷贝到nfsroot下面

cp root/* /work/android/nfsroot  -rf
  　cp system/ /work/android/nfsroot/system -rf
  　cp data/ /work/android/nfsroot/data -rf

 

至此android nfs文件系统构建完毕

 

5. 设置arm板的启动参数

setenv bootargs console=ttySAC0 init=/init root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.10:/work/android/nfsroot ip=192.168.1.20

Saveenv

 

　　　 将编译生成的内核镜像copy到/var/lib/tftp

　　　 启动板子
  　　　　  tftp 50008000 zImage
 　　　　   bootm 50008000

　　至此整个Android系统就可以在板子上面跑起来了

 

　三、Android系统简单的应用程序及驱动的编写

1. Android触摸屏矫正（内核、Android源码）

1. 首先我们需要在Android上面移植tslib：Tslib是一个开源的程序，能够为触摸屏驱动获得的采样提供诸如滤波、去抖、校准等功能，通常作为触摸屏驱动的适配层，为上层的应用提供了一个统一的接口；

2. 下载 tslib， ./configure mmm 编

3. 配置编译tslib 拷贝到nfsroot目录下 ts.conf
   

4. 重新启动Android （ts_calibrate）

在android内核中运行ts_calibrate

利用ts_calibrate得到7个数值，填充到内核中的数组中，作为计算x，y的坐标的系数

矫正数据在.. nfsroot/system/etc/pointercal

 

至此触摸屏就可以工作了

2. LED内核驱动的编写

接下来的工作就是在应用写一个apk程序，调用Java的动态库jar，jar在通过jni调用内核中的C库，实现led的亮、灭

1. 编写apk，jar，jni，kernel_module

2. 编译的一个顺序

.so --> jni --> jar -->apk

 

　　Android.mk

 

　　include $(BUILD_PACKAGE) -->编译生成apk文件

 

　　include $(BUILD_JAVA_LIBRARY) -->编译生成动态jar库

 

　　include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY) -->编译生成静态jar库

 

　　include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) -->编译生成动态C库

 

　开发板

　insmod led.ko
　　 chmod 777 /dev/s3c6410_led

  代码如下：

首先了解下如何编译生成apk，jar，jni文件

 

#-------------- 1. APK ---------------
LOCAL_PATH      := $(call my-dir)
LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)
LOCAL_PACKAGE_NAME  := TestEvent

LOCAL_JAVA_LIBRARIES    :=  cat 
    #   in AndroidManifest.xml
        #   <application android:label="@string/app_name" android:icon="@drawable/icon">
        # <uses-library android:name="cat" />
        # <activity android:name="TestEvent"

LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES     :=

include $(BUILD_PACKAGE)

#-------------- 2. static JAR --------
LOCAL_PATH      := $(call my-dir)
LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under, src)
LOCAL_MODULE    := dog 

LOCAL_JAVA_LIBRARIES     := 
LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES :=

include $(BUILD_STATIC_JAVA_LIBRARY)


#-------------- 3. shared JAR ----------
LOCAL_PATH      := $(call my-dir)
LOCAL_SRC_FILES := $(call all-java-files-under, src)
LOCAL_MODULE    := dog 

LOCAL_JAVA_LIBRARIES     := 
LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES :=
    # in system/etc/permissions/platform.xml
    # <library name="cat"
        #     file="/system/framework/cat.jar"/>

include $(BUILD_JAVA_LIBRARY)

#-------------- 4. static c library -------
LOCAL_PATH      := $(call my-dir)

LOCAL_SRC_FILES := test-jni.c
LOCAL_MODULE    := libtest-jni

LOCAL_SHARED_LIBRARIES  :=  libc
LOCAL_STATIC_LIBRARIES  := 

include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)

#-------------- 5. shared c library -------
LOCAL_PATH      := $(call my-dir)

LOCAL_SRC_FILES := test-jni.c
LOCAL_MODULE    := libtest-jni
LOCAL_PRELINK_MODULE    := false

LOCAL_SHARED_LIBRARIES  :=  libc
LOCAL_STATIC_LIBRARIES  := 

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

#-------------- 6. exectutable ---------------
LOCAL_PATH      := $(call my-dir)

LOCAL_SRC_FILES := test.c
LOCAL_MODULE    := test
LOCAL_SHARED_LIBRARIES  := libc
LOCAL_STATIC_LIBRARIES  := 

include $(BUILD_EXECUTABLE)

 

led的文件内容：

 apk中的内容：

 

 　　如下打开main.xml 我们可以制作apk的界面，我这个apk是实现的是两个按钮，btn_off, btn_on, 用来控制灯亮/灭 一个textview显示栏

 

 　　vim /home/DREAM/src/8nd_led/apk/res/layout/main.xml　　

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    >
<TextView  
    android:layout_width="fill_parent" 
    android:layout_height="80dp"
    android:id="@+id/txt"
    android:textSize="30dp"
    />
    <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
        android:orientation="horizontal"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="fill_parent"
        >
        <Button
            android:layout_width="60px"
            android:layout_height="40px"
            android:layout_weight="1"
            android:id="@+id/but_on"
        />
        <Button
            android:layout_width="60px"
            android:layout_height="40px"
            android:layout_weight="1"
            android:id="@+id/but_off"
        />
    </LinearLayout>
</LinearLayout>

　　vim /home/DREAM/src/8nd_led/apk/src/bunfly/pratice/Bunfly.java

package bunfly.pratice;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Button;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.view.View;
import com.device.led;

public class Bunfly extends Activity
{
    TextView txt;
    Button but_on, but_off;
    OnClickListener listener; //监听

    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        txt = (TextView)findViewById(R.id.txt);
        but_on =(Button)findViewById(R.id.but_on);
        but_off = (Button)findViewById(R.id.but_off);
        txt.setText("Please Click Button");
        but_on.setText("ON");
        but_off.setText("OFF");

        listener = new OnClickListener() {
            public void onClick(View v) {
                led l;
                String str;
                l = new led();
                if(v == but_on) {
                    str = l.jar_led_on(); //调用jar中的jar_led_on()
                    txt.setText(str);
                    //txt.setText(String.valueOf(ret));
                }else if (v == but_off) {
                    str = l.jar_led_off();////调用jar中的jar_led_off()
                    txt.setText(str);
                    //txt.setText(String.valueOf(ret));
                }
            }
        };
        but_on.setOnClickListener(listener);//设置监听
        but_off.setOnClickListener(listener);
        
    }
}

　　JAR程序编写：

　　

package com.device;

public class led {
    native String on();
    native String off(); 
    
    static {
        System.loadLibrary("s3c6410_led");
    }
    
    public String jar_led_on() {
        return on();
    }

    public String jar_led_off() {
        return off();
    }
};

 

　JNI程序编写

 

#include <jni.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <string.h>

#define LED_ON (('Z' << 24) | 1)
#define LED_OFF (('Z' << 24) | 2)

jstring Java_com_device_led_on(JNIEnv *env, 
                                jobject thiz) 
{
    int fd = open("/dev/s3c6410_led", O_RDWR); //打开led设备文件
    if(fd  < 0) {
        return (*env)->NewStringUTF(env, "open failed");
    }
    ioctl(fd, LED_ON); //控制led
    close(fd);    
    return (*env)->NewStringUTF(env, "led on"); //返回给jar 
}

jstring Java_com_device_led_off(JNIEnv *env, 
                                jobject thiz) 
{
    int fd = open("/dev/s3c6410_led", O_RDWR);
    if(fd  < 0) {
        return (*env)->NewStringUTF(env, "open failed");
    }
    ioctl(fd, LED_OFF);
    close(fd);    
    return (*env)->NewStringUTF(env, "led off");
}

 

 内核模块驱动编写

 

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/cdev.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("bunfly");

struct led_class {
    char *name;
    unsigned long phys;
    unsigned long gpio_virt;
    unsigned *gpmcon, *gpmdat;
    void (*led_on)(struct led_class *);
    void (*led_off)(struct led_class *);
};

int led_probe(struct platform_device *led_dev);
int led_remove(struct platform_device *led_dev);
int led_ioctl(struct inode *no, struct file *fp, unsigned int cmd, unsigned long arg);
int led_open(struct inode *no, struct file *fp);
int led_release(struct inode *no, struct file *fp);
void led_dev_release(struct device *dev);

//led_on
void s3c6410_led_on(struct led_class *l)
{
     *(l->gpmcon) &= ~0xffff;
      *(l->gpmcon) |= 0x1;
      *(l->gpmdat) = 0x0;    
}

//led_off
void s3c6410_led_off(struct led_class *l)
{
     *(l->gpmcon) &= ~0xffff;
      *(l->gpmcon) |= 0x1;
      *(l->gpmdat) = 0x1;    
    
}


void init_led_class(struct led_class *l) 
{
    l->name = "s3c6410_led"; //设备文件名
    l->phys = 0x7f008000;
    l->gpio_virt = ioremap(l->phys, SZ_4K); //将物理地址映射为虚拟地址，以4k对齐
    l->gpmcon = l->gpio_virt + 0x820;
    l->gpmdat = l->gpio_virt + 0x824;
    l->led_on = s3c6410_led_on;
    l->led_off = s3c6410_led_off;
}

struct led_class s3c6410_led;
int led_open(struct inode *no, struct file *fp)
{
    return 0;
}

int led_release(struct inode *no, struct file *fp)
{
    return 0;
}

int led_ioctl(struct inode *no, struct file *fp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    int ret = 0;
#define LED_ON (('Z' << 24) | 1)
#define LED_OFF (('Z' << 24) | 2)

    switch(cmd) {
        case LED_ON:
        s3c6410_led.led_on(&s3c6410_led);
        break;
        case LED_OFF:
        s3c6410_led.led_off(&s3c6410_led);
        break;
    }

    return ret;
}

void destroy_led_class(struct led_class *l)
{
    iounmap(l->gpio_virt); //取消映射
}

/*初始化file_operations*/
struct file_operations led_ops = {
    .open = led_open,
    .ioctl = led_ioctl,
    .release = led_release,
};

/*将s3c6410_led注册到misc类下*/
struct miscdevice led_misc = {
    .minor = 99,
    .name = "s3c6410_led",
    .fops = &led_ops, //关联fangfa
};


int led_probe(struct platform_device *led_dev)
{
    int ret = 0;
    init_led_class(&s3c6410_led);
    ret = misc_register(&led_misc);//注销led
    if(ret < 0) {
        printk("misc_register device failed");
    }

    return ret;    
}

int led_remove(struct platform_device *led_dev)
{
    misc_deregister(&led_misc);
    destroy_led_class(&s3c6410_led);

    return 0;
}

void led_dev_release(struct device *dev)
{
    printk("device release\n");
}

struct platform_device led_dev = { //在platform总线上注册名为led的设备
    .name = "led",
    .id = 0,
    .dev = {
        .release = led_dev_release,
    },
};

struct platform_driver led_drv = {//在platform总线上注册名为led的设备驱动
    .driver = {
        .name = "led",
    },
    .probe = led_probe,
    .remove = led_remove,
};

int bunfly_init()
{    
    int ret = 0;
    printk("bunfly_init");
    platform_device_register(&led_dev);//注册设备
    platform_driver_register(&led_drv);//注册设备驱动
    
    return ret;
}

void bunfly_exit()
{
    s3c6410_led.led_off(&s3c6410_led);
    platform_device_unregister(&led_dev);//注销设备
     platform_driver_unregister(&led_drv);//注销设备驱动
}

module_init(bunfly_init);
module_exit(bunfly_exit);

 

　　本地可执行程序测试led：

 

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>

int main(int argc, char **argv)
{
#define LED_ON  (('Z' << 24) | 1)
#define LED_OFF (('Z' << 24) | 2) 
    int fd;
    fd = open("/dev/s3c6410_led", O_RDWR); //打开设备文件
    ioctl(fd, LED_ON); //用ioctl控制灯
    close(fd); //关闭文件
    
    return 0;
}

 

3. Android ALSA声卡驱动的移植

 

1. 下载ALSA源码包

2. git clone git://android.git.kernel.org/platform/external/alsa-lib.git

3. git clone git://android.git.kernel.org/platform/external/alsa-utils.git

4. git clone git://android.git.kernel.org/platform/hardware/alsa_sound.git

1. 用mmm单独编译

2. 将alsa-lib、alsa-utils 、alsa_sound 分别拷贝到Android下的external 及hardware 目录下

 

　　　　播放声乐没有声音

（4）编辑build/target/gerneric/Board/Config.mk

　　注释原来的两行，添加新的，如下：

　　　　　　#HAVE_HTC_AUDIO_DRIVER := true

　　　　　　#BOARD_USES_GENERIC_AUDIO := true

　　　　　　BOARD_USES_ALSA_AUDIO := true

　　　　　   BUILD_WITH_ALSA_UTILS := true

编译 make clean

make

 

重新编译Android源码：再次启动Android就可以播放音乐了；

 

四、将Android系统烧录到nandflash 中

1. 需要用静态链接编译busybox

2. 将整个nfsroot目录拷贝到nandfalsh的第三个分区中

　　busybox mount -t yasff2 /dev/mtdblock3 /mnt

　　更改权限：chmod 777 /mnt * - R

　　nand erase 、nand write、nand read

　　设置板子启动参数：

　　Setenv bootargs console=ttySAC0 root=/dev/block/mtdblock3 init=/init

31:3

　　Setenv bootcmd nand read 50008000 10000 400000\; bootm 50008000

　　Setenv bootdelay 3

　　Saveenv

　　至此整个Android系统移植完毕：