Linux gpio子系统详解和驱动分析

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2023-11-20 22:43:21

课时名称	课时知识点
Linux gpio子系统详解和驱动分析	GPIO 子系统是 Linux 内核中的一个关键部分，它提供了一个框架，让用户和开发者能够通过文件系统接口来控制系统上的 GPIO 引脚。课程中的学习内容将涵盖 GPIO 子系统的架构、API、操作流程以及如何在内核中配置和管理 GPIO。

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基于linux系统，通过一个gpio中断，计算上下沿的时间，来解析NEC红外遥控器的驱动，然后通过input子系统上报按键值。

书名：《Android底层开发技术实战详解——内核、移植和驱动》(电子工业出版社.王振丽)。本书从底层原理开始讲起，结合真实的案例向读者详细介绍了android内核、移植和驱动开发的整个流程。全书分为19章，依次讲解驱动移植的必要性，何为hal层深入分析，goldfish、msm、map内核和驱动解析，显示系统、输入系统、振动器系统、音频系统、视频输出系统的驱动，openmax多媒体、多媒体插件框架，传感器、照相机、wi-fi、蓝牙、gps和电话系统等。在每一章中，重点介绍了与Android驱动开发相关的底层知识，并对Android源码进行了剖析。本书适合Android研发人员及Android爱好者学习，也可以作为相关培训学校和大专院校相关专业的教学用书。全书压缩打包成3部分，这是第3部分。目录：第1章　Android底层开发基础 1 1.1 什么是驱动 1 1.1.1 驱动程序的魅力 1 1.1.2 电脑中的驱动 2 1.1.3 手机中的驱动程序 2 1.2 开源还是不开源的问题 3 1.2.1 雾里看花的开源 3 1.2.2 从为什么选择java谈为什么不开源驱动程序 3 1.2.3 对驱动开发者来说是一把双刃剑 4 1.3 Android和Linux 4 1.3.1 Linux简介 5 1.3.2 Android和Linux的关系 5 1.4 简析Linux内核 8 1.4.1 内核的体系结构 8 1.4.2 和Android密切相关的Linux内核知识 10 1.5 分析Linux内核源代码很有必要 14 1.5.1 源代码目录结构 14 1.5.2 浏览源代码的工具 16 1.5.3 为什么用汇编语言编写内核代码 17 1.5.4 Linux内核的显著特性 18 1.5.5 学习Linux内核的方法 26 第2章　分析Android源代码 31 2.1 搭建Linux开发环境和工具 31 2.1.1 搭建Linux开发环境 31 2.1.2 设置环境变量 32 2.1.3 安装编译工具 32 2.2 获取Android源代码 33 2.3 分析并编译Android源代码 35 2.3.1 Android源代码的结构 35 2.3.2 编译Android源代码 40 2.3.3 运行Android源代码 42 2.3.4 实践演练——演示编译Android程序的两种方法 43 2.4 编译Android kernel 47 2.4.1 获取goldfish内核代码 47 2.4.2 获取msm内核代码 50 2.4.3 获取omap内核代码 50 2.4.4 编译Android的Linux内核 50 2.5 运行模拟器 52 2.5.1 Linux环境下运行模拟器的方法 53 2.5.2 模拟器辅助工具——adb 54 第3章　驱动需要移植 57 3.1 驱动开发需要做的工作 57 3.2 Android移植 59 3.2.1 移植的任务 60 3.2.2 移植的内容 60 3.2.3 驱动开发的任务 61 3.3 Android对Linux的改造 61 3.3.1 Android对Linux内核文件的改动 62 3.3.2 为Android构建 Linux的操作系统 63 3.4 内核空间和用户空间接口是一个媒介 64 3.4.1 内核空间和用户空间的相互作用 64 3.4.2 系统和硬件之间的交互 64 3.4.3 使用relay实现内核到用户空间的数据传输 66 3.5 三类驱动程序 70 3.5.1 字符设备驱动程序 70 3.5.2 块设备驱动程序 79 3.5.3 网络设备驱动程序 82 第4章　hal层深入分析 84 4.1 认识hal层 84 4.1.1 hal层的发展 84 4.1.2 过去和现在的区别 86 4.2 分析hal层源代码 86 4.2.1 分析hal moudle 86 4.2.2 分析mokoid工程 89 4.3 总结hal层的使用方法 98 4.4 传感器在hal层的表现 101 4.4.1 hal层的sensor代码 102 4.4.2 总结sensor编程的流程 104 4.4.3 分析sensor源代码看Android api 与硬件平台的衔接 104 4.5 移植总结 116 4.5.1 移植各个Android部件的方式 116 4.5.2 移植技巧之一——不得不说的辅助工作 117 第5章　goldfish下的驱动解析 125 5.1 staging驱动 125 5.1.1 staging驱动概述 125 5.1.2 binder驱动程序 126 5.1.3 logger驱动程序 135 5.1.4 lowmemorykiller组件 136 5.1.5 timed output驱动程序 137 5.1.6 timed gpio驱动程序 139 5.1.7 ram console驱动程序 139 5.2 wakelock和early_suspend 140 5.2.1 wakelock和early_suspend的原理 140 5.2.2 Android休眠 141 5.2.3 Android唤醒 144 5.3 ashmem驱动程序 145 5.4 pmem驱动程序 148 5.5 alarm驱动程序 149 5.5.1 alarm简析 149 5.5.2 alarm驱动程序的实现 150 5.6 usb gadget驱动程序151 5.7 Android paranoid驱动程序153 5.8 goldfish设备驱动154 5.8.1 framebuffer驱动155 5.8.2 键盘驱动159 5.8.3 实时时钟驱动程序160 5.8.4 tty终端驱动程序161 5.8.5 nandflash驱动程序162 5.8.6 mmc驱动程序162 5.8.7 电池驱动程序162 第6章　msm内核和驱动解析164 6.1 msm基础164 6.1.1 常见msm处理器产品164 6.1.2 snapdragon内核介绍165 6.2 移植msm内核简介166 6.3 移植msm168 6.3.1 makefile文件168 6.3.2 驱动和组件170 6.3.3 设备驱动172 6.3.4 高通特有的组件174 第7章　omap内核和驱动解析177 7.1 omap基础177 7.1.1 omap简析177 7.1.2 常见omap处理器产品177 7.1.3 开发平台178 7.2 omap内核178 7.3 移植omap体系结构180 7.3.1 移植omap平台180 7.3.2 移植omap处理器183 7.4 移植Android专用驱动和组件188 7.5 omap的设备驱动190 第8章　显示系统驱动应用195 8.1 显示系统介绍195 8.1.1 Android的版本195 8.1.2 不同版本的显示系统195 8.2 移植和调试前的准备196 8.2.1 framebuffer驱动程序196 8.2.2 硬件抽象层198 8.3 实现显示系统的驱动程序210 8.3.1 goldfish中的framebuffer驱动程序210 8.3.2 使用gralloc模块的驱动程序214 8.4 msm高通处理器中的显示驱动实现224 8.4.1 msm中的framebuffer驱动程序225 8.4.2 msm中的gralloc驱动程序227 8.5 omap处理器中的显示驱动实现235 第9章　输入系统驱动应用239 9.1 输入系统介绍239 9.1.1 Android输入系统结构元素介绍239 9.1.2 移植Android输入系统时的工作240 9.2 input（输入）驱动241 9.3 模拟器的输入驱动256 9.4 msm高通处理器中的输入驱动实现257 9.4.1 触摸屏驱动257 9.4.2 按键和轨迹球驱动264 9.5 omap处理器平台中的输入驱动实现266 9.5.1 触摸屏驱动267 9.5.2 键盘驱动267 第10章　振动器系统驱动269 10.1 振动器系统结构269 10.1.1 硬件抽象层271 10.1.2 jni框架部分272 10.2 开始移植273 10.2.1 移植振动器驱动程序273 10.2.2 实现硬件抽象层274 10.3 在msm平台实现振动器驱动275 第11章　音频系统驱动279 11.1 音频系统结构279 11.2 分析音频系统的层次280 11.2.1 层次说明280 11.2.2 media库中的audio框架281 11.2.3 本地代码284 11.2.4 jni代码288 11.2.5 java代码289 11.3 移植audio系统的必备技术289 11.3.1 移植audio系统所要做的工作289 11.3.2 分析硬件抽象层290 11.3.3 分析audioflinger中的audio硬件抽象层的实现291 11.4 真正实现audio硬件抽象层298 11.5 msm平台实现audio驱动系统298 11.5.1 实现audio驱动程序298 11.5.2 实现硬件抽象层299 11.6 oss平台实现audio驱动系统304 11.6.1 oss驱动程序介绍304 11.6.2 mixer305 11.7 alsa平台实现audio系统312 11.7.1 注册音频设备和音频驱动312 11.7.2 在Android中使用alsa声卡313 11.7.3 在omap平台移植Android的alsa声卡驱动322 第12章　视频输出系统驱动326 12.1 视频输出系统结构326 12.2 需要移植的部分328 12.3 分析硬件抽象层328 12.3.1 overlay系统硬件抽象层的接口328 12.3.2 实现overlay系统的硬件抽象层331 12.3.3 实现接口332 12.4 实现overlay硬件抽象层333 12.5 在omap平台实现overlay系统335 12.5.1 实现输出视频驱动程序335 12.5.2 实现overlay硬件抽象层337 12.6 系统层调用overlay hal的架构342 12.6.1 调用overlay hal的架构的流程342 12.6.2 s3c6410 Android overlay的测试代码346 第13章　openmax多媒体框架349 13.1 openmax基本层次结构349 13.2 分析openmax框架构成350 13.2.1 openmax总体层次结构350 13.2.2 openmax il层的结构351 13.2.3 Android中的openmax354 13.3 实现openmax il层接口354 13.3.1 openmax il层的接口354 13.3.2 在openmax il层中需要做什么361 13.3.3 研究Android中的openmax适配层361 13.4 在omap平台实现openmax il363 13.4.1 实现文件364 13.4.2 分析ti openmax il的核心365 13.4.3 实现ti openmax il组件实例368 第14章　多媒体插件框架373 14.1 Android多媒体插件373 14.2 需要移植的内容374 14.3 opencore引擎375 14.3.1 opencore层次结构375 14.3.2 opencore代码结构376 14.3.3 opencore编译结构377 14.3.4 opencore oscl381 14.3.5 实现opencore中的openmax部分383 14.3.6 opencore的扩展398 14.4 stagefright引擎404 14.4.1 stagefright代码结构404 14.4.2 stagefright实现openmax接口405 14.4.3 video buffer传输流程409 第15章　传感器系统415 15.1 传感器系统的结构415 15.2 需要移植的内容417 15.2.1 移植驱动程序417 15.2.2 移植硬件抽象层418 15.2.3 实现上层部分419 15.3 在模拟器中实现传感器424 第16章　照相机系统430 16.1 camera系统的结构430 16.2 需要移植的内容433 16.3 移植和调试433 16.3.1 v4l2驱动程序433 16.3.2 硬件抽象层441 16.4 实现camera系统的硬件抽象层446 16.4.1 java程序部分446 16.4.2 camera的java本地调用部分447 16.4.3 camera的本地库libui.so448 16.4.4 camera服务libcameraservice.so449 16.5 msm平台实现camera系统454 16.6 omap平台实现camera系统457 第17章　wi-fi系统、蓝牙系统和gps系统459 17.1 wi-fi系统459 17.1.1 wi-fi系统的结构459 17.1.2 需要移植的内容461 17.1.3 移植和调试461 17.1.4 omap平台实现wi-fi469 17.1.5 配置wi-fi的流程471 17.1.6 具体演练——在Android下实现ethernet473 17.2 蓝牙系统475 17.2.1 蓝牙系统的结构475 17.2.2 需要移植的内容477 17.2.3 具体移植478 17.2.4 msm平台的蓝牙驱动480 17.3 定位系统482 17.3.1 定位系统的结构483 17.3.2 需要移植的内容484 17.3.3 移植和调试484 第18章　电话系统498 18.1 电话系统基础498 18.1.1 电话系统简介498 18.1.2 电话系统结构500 18.2 需要移植的内容501 18.3 移植和调试502 18.3.1 驱动程序502 18.3.2 ril接口504 18.4 电话系统实现流程分析507 18.4.1 初始启动流程507 18.4.2 request流程509 18.4.3 response流程512 第19章　其他系统514 19.1 alarm警报器系统514 19.1.1 alarm系统的结构514 19.1.2 需要移植的内容515 19.1.3 移植和调试516 19.1.4 模拟器环境的具体实现518 19.1.5 msm平台实现alarm518 19.2 lights光系统519 19.2.1 lights光系统的结构520 19.2.2 需要移植的内容521 19.2.3 移植和调试521 19.2.4 msm平台实现光系统523 19.3 battery电池系统524 19.3.1 battery系统的结构524 19.3.2 需要移植的内容526 19.3.3 移植和调试526 19.3.4 在模拟器中实现电池系统529

1、韦老师依然延续一贯的教学风格，现场写代码，现场调试BUG，将GPIO子系统彻底讲透，成为嵌入式Linux驱动的“字典”。2、Linux驱动是驱动框架和硬件编程的结合，使用QEMU简化硬件操作，支持IMX6ULL、STM32MP157，提高实战经验。3、0基础学习，深入浅出，注重底层逻辑，学会举一反三。

书名：《Android底层开发技术实战详解——内核、移植和驱动》(电子工业出版社.王振丽)。本书从底层原理开始讲起，结合真实的案例向读者详细介绍了android内核、移植和驱动开发的整个流程。全书分为19章，依次讲解驱动移植的必要性，何为hal层深入分析，goldfish、msm、map内核和驱动解析，显示系统、输入系统、振动器系统、音频系统、视频输出系统的驱动，openmax多媒体、多媒体插件框架，传感器、照相机、wi-fi、蓝牙、gps和电话系统等。在每一章中，重点介绍了与Android驱动开发相关的底层知识，并对Android源码进行了剖析。本书适合Android研发人员及Android爱好者学习，也可以作为相关培训学校和大专院校相关专业的教学用书。全书压缩打包成3部分，这是第1部分。目录：第1章　Android底层开发基础 1 1.1 什么是驱动 1 1.1.1 驱动程序的魅力 1 1.1.2 电脑中的驱动 2 1.1.3 手机中的驱动程序 2 1.2 开源还是不开源的问题 3 1.2.1 雾里看花的开源 3 1.2.2 从为什么选择java谈为什么不开源驱动程序 3 1.2.3 对驱动开发者来说是一把双刃剑 4 1.3 Android和Linux 4 1.3.1 Linux简介 5 1.3.2 Android和Linux的关系 5 1.4 简析Linux内核 8 1.4.1 内核的体系结构 8 1.4.2 和Android密切相关的Linux内核知识 10 1.5 分析Linux内核源代码很有必要 14 1.5.1 源代码目录结构 14 1.5.2 浏览源代码的工具 16 1.5.3 为什么用汇编语言编写内核代码 17 1.5.4 Linux内核的显著特性 18 1.5.5 学习Linux内核的方法 26 第2章　分析Android源代码 31 2.1 搭建Linux开发环境和工具 31 2.1.1 搭建Linux开发环境 31 2.1.2 设置环境变量 32 2.1.3 安装编译工具 32 2.2 获取Android源代码 33 2.3 分析并编译Android源代码 35 2.3.1 Android源代码的结构 35 2.3.2 编译Android源代码 40 2.3.3 运行Android源代码 42 2.3.4 实践演练——演示编译Android程序的两种方法 43 2.4 编译Android kernel 47 2.4.1 获取goldfish内核代码 47 2.4.2 获取msm内核代码 50 2.4.3 获取omap内核代码 50 2.4.4 编译Android的Linux内核 50 2.5 运行模拟器 52 2.5.1 Linux环境下运行模拟器的方法 53 2.5.2 模拟器辅助工具——adb 54 第3章　驱动需要移植 57 3.1 驱动开发需要做的工作 57 3.2 Android移植 59 3.2.1 移植的任务 60 3.2.2 移植的内容 60 3.2.3 驱动开发的任务 61 3.3 Android对Linux的改造 61 3.3.1 Android对Linux内核文件的改动 62 3.3.2 为Android构建 Linux的操作系统 63 3.4 内核空间和用户空间接口是一个媒介 64 3.4.1 内核空间和用户空间的相互作用 64 3.4.2 系统和硬件之间的交互 64 3.4.3 使用relay实现内核到用户空间的数据传输 66 3.5 三类驱动程序 70 3.5.1 字符设备驱动程序 70 3.5.2 块设备驱动程序 79 3.5.3 网络设备驱动程序 82 第4章　hal层深入分析 84 4.1 认识hal层 84 4.1.1 hal层的发展 84 4.1.2 过去和现在的区别 86 4.2 分析hal层源代码 86 4.2.1 分析hal moudle 86 4.2.2 分析mokoid工程 89 4.3 总结hal层的使用方法 98 4.4 传感器在hal层的表现 101 4.4.1 hal层的sensor代码 102 4.4.2 总结sensor编程的流程 104 4.4.3 分析sensor源代码看Android api 与硬件平台的衔接 104 4.5 移植总结 116 4.5.1 移植各个Android部件的方式 116 4.5.2 移植技巧之一——不得不说的辅助工作 117 第5章　goldfish下的驱动解析 125 5.1 staging驱动 125 5.1.1 staging驱动概述 125 5.1.2 binder驱动程序 126 5.1.3 logger驱动程序 135 5.1.4 lowmemorykiller组件 136 5.1.5 timed output驱动程序 137 5.1.6 timed gpio驱动程序 139 5.1.7 ram console驱动程序 139 5.2 wakelock和early_suspend 140 5.2.1 wakelock和early_suspend的原理 140 5.2.2 Android休眠 141 5.2.3 Android唤醒 144 5.3 ashmem驱动程序 145 5.4 pmem驱动程序 148 5.5 alarm驱动程序 149 5.5.1 alarm简析 149 5.5.2 alarm驱动程序的实现 150 5.6 usb gadget驱动程序151 5.7 Android paranoid驱动程序153 5.8 goldfish设备驱动154 5.8.1 framebuffer驱动155 5.8.2 键盘驱动159 5.8.3 实时时钟驱动程序160 5.8.4 tty终端驱动程序161 5.8.5 nandflash驱动程序162 5.8.6 mmc驱动程序162 5.8.7 电池驱动程序162 第6章　msm内核和驱动解析164 6.1 msm基础164 6.1.1 常见msm处理器产品164 6.1.2 snapdragon内核介绍165 6.2 移植msm内核简介166 6.3 移植msm168 6.3.1 makefile文件168 6.3.2 驱动和组件170 6.3.3 设备驱动172 6.3.4 高通特有的组件174 第7章　omap内核和驱动解析177 7.1 omap基础177 7.1.1 omap简析177 7.1.2 常见omap处理器产品177 7.1.3 开发平台178 7.2 omap内核178 7.3 移植omap体系结构180 7.3.1 移植omap平台180 7.3.2 移植omap处理器183 7.4 移植Android专用驱动和组件188 7.5 omap的设备驱动190 第8章　显示系统驱动应用195 8.1 显示系统介绍195 8.1.1 Android的版本195 8.1.2 不同版本的显示系统195 8.2 移植和调试前的准备196 8.2.1 framebuffer驱动程序196 8.2.2 硬件抽象层198 8.3 实现显示系统的驱动程序210 8.3.1 goldfish中的framebuffer驱动程序210 8.3.2 使用gralloc模块的驱动程序214 8.4 msm高通处理器中的显示驱动实现224 8.4.1 msm中的framebuffer驱动程序225 8.4.2 msm中的gralloc驱动程序227 8.5 omap处理器中的显示驱动实现235 第9章　输入系统驱动应用239 9.1 输入系统介绍239 9.1.1 Android输入系统结构元素介绍239 9.1.2 移植Android输入系统时的工作240 9.2 input（输入）驱动241 9.3 模拟器的输入驱动256 9.4 msm高通处理器中的输入驱动实现257 9.4.1 触摸屏驱动257 9.4.2 按键和轨迹球驱动264 9.5 omap处理器平台中的输入驱动实现266 9.5.1 触摸屏驱动267 9.5.2 键盘驱动267 第10章　振动器系统驱动269 10.1 振动器系统结构269 10.1.1 硬件抽象层271 10.1.2 jni框架部分272 10.2 开始移植273 10.2.1 移植振动器驱动程序273 10.2.2 实现硬件抽象层274 10.3 在msm平台实现振动器驱动275 第11章　音频系统驱动279 11.1 音频系统结构279 11.2 分析音频系统的层次280 11.2.1 层次说明280 11.2.2 media库中的audio框架281 11.2.3 本地代码284 11.2.4 jni代码288 11.2.5 java代码289 11.3 移植audio系统的必备技术289 11.3.1 移植audio系统所要做的工作289 11.3.2 分析硬件抽象层290 11.3.3 分析audioflinger中的audio硬件抽象层的实现291 11.4 真正实现audio硬件抽象层298 11.5 msm平台实现audio驱动系统298 11.5.1 实现audio驱动程序298 11.5.2 实现硬件抽象层299 11.6 oss平台实现audio驱动系统304 11.6.1 oss驱动程序介绍304 11.6.2 mixer305 11.7 alsa平台实现audio系统312 11.7.1 注册音频设备和音频驱动312 11.7.2 在Android中使用alsa声卡313 11.7.3 在omap平台移植Android的alsa声卡驱动322 第12章　视频输出系统驱动326 12.1 视频输出系统结构326 12.2 需要移植的部分328 12.3 分析硬件抽象层328 12.3.1 overlay系统硬件抽象层的接口328 12.3.2 实现overlay系统的硬件抽象层331 12.3.3 实现接口332 12.4 实现overlay硬件抽象层333 12.5 在omap平台实现overlay系统335 12.5.1 实现输出视频驱动程序335 12.5.2 实现overlay硬件抽象层337 12.6 系统层调用overlay hal的架构342 12.6.1 调用overlay hal的架构的流程342 12.6.2 s3c6410 Android overlay的测试代码346 第13章　openmax多媒体框架349 13.1 openmax基本层次结构349 13.2 分析openmax框架构成350 13.2.1 openmax总体层次结构350 13.2.2 openmax il层的结构351 13.2.3 Android中的openmax354 13.3 实现openmax il层接口354 13.3.1 openmax il层的接口354 13.3.2 在openmax il层中需要做什么361 13.3.3 研究Android中的openmax适配层361 13.4 在omap平台实现openmax il363 13.4.1 实现文件364 13.4.2 分析ti openmax il的核心365 13.4.3 实现ti openmax il组件实例368 第14章　多媒体插件框架373 14.1 Android多媒体插件373 14.2 需要移植的内容374 14.3 opencore引擎375 14.3.1 opencore层次结构375 14.3.2 opencore代码结构376 14.3.3 opencore编译结构377 14.3.4 opencore oscl381 14.3.5 实现opencore中的openmax部分383 14.3.6 opencore的扩展398 14.4 stagefright引擎404 14.4.1 stagefright代码结构404 14.4.2 stagefright实现openmax接口405 14.4.3 video buffer传输流程409 第15章　传感器系统415 15.1 传感器系统的结构415 15.2 需要移植的内容417 15.2.1 移植驱动程序417 15.2.2 移植硬件抽象层418 15.2.3 实现上层部分419 15.3 在模拟器中实现传感器424 第16章　照相机系统430 16.1 camera系统的结构430 16.2 需要移植的内容433 16.3 移植和调试433 16.3.1 v4l2驱动程序433 16.3.2 硬件抽象层441 16.4 实现camera系统的硬件抽象层446 16.4.1 java程序部分446 16.4.2 camera的java本地调用部分447 16.4.3 camera的本地库libui.so448 16.4.4 camera服务libcameraservice.so449 16.5 msm平台实现camera系统454 16.6 omap平台实现camera系统457 第17章　wi-fi系统、蓝牙系统和gps系统459 17.1 wi-fi系统459 17.1.1 wi-fi系统的结构459 17.1.2 需要移植的内容461 17.1.3 移植和调试461 17.1.4 omap平台实现wi-fi469 17.1.5 配置wi-fi的流程471 17.1.6 具体演练——在Android下实现ethernet473 17.2 蓝牙系统475 17.2.1 蓝牙系统的结构475 17.2.2 需要移植的内容477 17.2.3 具体移植478 17.2.4 msm平台的蓝牙驱动480 17.3 定位系统482 17.3.1 定位系统的结构483 17.3.2 需要移植的内容484 17.3.3 移植和调试484 第18章　电话系统498 18.1 电话系统基础498 18.1.1 电话系统简介498 18.1.2 电话系统结构500 18.2 需要移植的内容501 18.3 移植和调试502 18.3.1 驱动程序502 18.3.2 ril接口504 18.4 电话系统实现流程分析507 18.4.1 初始启动流程507 18.4.2 request流程509 18.4.3 response流程512 第19章　其他系统514 19.1 alarm警报器系统514 19.1.1 alarm系统的结构514 19.1.2 需要移植的内容515 19.1.3 移植和调试516 19.1.4 模拟器环境的具体实现518 19.1.5 msm平台实现alarm518 19.2 lights光系统519 19.2.1 lights光系统的结构520 19.2.2 需要移植的内容521 19.2.3 移植和调试521 19.2.4 msm平台实现光系统523 19.3 battery电池系统524 19.3.1 battery系统的结构524 19.3.2 需要移植的内容526 19.3.3 移植和调试526 19.3.4 在模拟器中实现电池系统529

书名：《Android底层开发技术实战详解——内核、移植和驱动》(电子工业出版社.王振丽)。本书从底层原理开始讲起，结合真实的案例向读者详细介绍了android内核、移植和驱动开发的整个流程。全书分为19章，依次讲解驱动移植的必要性，何为hal层深入分析，goldfish、msm、map内核和驱动解析，显示系统、输入系统、振动器系统、音频系统、视频输出系统的驱动，openmax多媒体、多媒体插件框架，传感器、照相机、wi-fi、蓝牙、gps和电话系统等。在每一章中，重点介绍了与Android驱动开发相关的底层知识，并对Android源码进行了剖析。本书适合Android研发人员及Android爱好者学习，也可以作为相关培训学校和大专院校相关专业的教学用书。全书压缩打包成3部分，这是第2部分。目录：第1章　Android底层开发基础 1 1.1 什么是驱动 1 1.1.1 驱动程序的魅力 1 1.1.2 电脑中的驱动 2 1.1.3 手机中的驱动程序 2 1.2 开源还是不开源的问题 3 1.2.1 雾里看花的开源 3 1.2.2 从为什么选择java谈为什么不开源驱动程序 3 1.2.3 对驱动开发者来说是一把双刃剑 4 1.3 Android和Linux 4 1.3.1 Linux简介 5 1.3.2 Android和Linux的关系 5 1.4 简析Linux内核 8 1.4.1 内核的体系结构 8 1.4.2 和Android密切相关的Linux内核知识 10 1.5 分析Linux内核源代码很有必要 14 1.5.1 源代码目录结构 14 1.5.2 浏览源代码的工具 16 1.5.3 为什么用汇编语言编写内核代码 17 1.5.4 Linux内核的显著特性 18 1.5.5 学习Linux内核的方法 26 第2章　分析Android源代码 31 2.1 搭建Linux开发环境和工具 31 2.1.1 搭建Linux开发环境 31 2.1.2 设置环境变量 32 2.1.3 安装编译工具 32 2.2 获取Android源代码 33 2.3 分析并编译Android源代码 35 2.3.1 Android源代码的结构 35 2.3.2 编译Android源代码 40 2.3.3 运行Android源代码 42 2.3.4 实践演练——演示编译Android程序的两种方法 43 2.4 编译Android kernel 47 2.4.1 获取goldfish内核代码 47 2.4.2 获取msm内核代码 50 2.4.3 获取omap内核代码 50 2.4.4 编译Android的Linux内核 50 2.5 运行模拟器 52 2.5.1 Linux环境下运行模拟器的方法 53 2.5.2 模拟器辅助工具——adb 54 第3章　驱动需要移植 57 3.1 驱动开发需要做的工作 57 3.2 Android移植 59 3.2.1 移植的任务 60 3.2.2 移植的内容 60 3.2.3 驱动开发的任务 61 3.3 Android对Linux的改造 61 3.3.1 Android对Linux内核文件的改动 62 3.3.2 为Android构建 Linux的操作系统 63 3.4 内核空间和用户空间接口是一个媒介 64 3.4.1 内核空间和用户空间的相互作用 64 3.4.2 系统和硬件之间的交互 64 3.4.3 使用relay实现内核到用户空间的数据传输 66 3.5 三类驱动程序 70 3.5.1 字符设备驱动程序 70 3.5.2 块设备驱动程序 79 3.5.3 网络设备驱动程序 82 第4章　hal层深入分析 84 4.1 认识hal层 84 4.1.1 hal层的发展 84 4.1.2 过去和现在的区别 86 4.2 分析hal层源代码 86 4.2.1 分析hal moudle 86 4.2.2 分析mokoid工程 89 4.3 总结hal层的使用方法 98 4.4 传感器在hal层的表现 101 4.4.1 hal层的sensor代码 102 4.4.2 总结sensor编程的流程 104 4.4.3 分析sensor源代码看Android api 与硬件平台的衔接 104 4.5 移植总结 116 4.5.1 移植各个Android部件的方式 116 4.5.2 移植技巧之一——不得不说的辅助工作 117 第5章　goldfish下的驱动解析 125 5.1 staging驱动 125 5.1.1 staging驱动概述 125 5.1.2 binder驱动程序 126 5.1.3 logger驱动程序 135 5.1.4 lowmemorykiller组件 136 5.1.5 timed output驱动程序 137 5.1.6 timed gpio驱动程序 139 5.1.7 ram console驱动程序 139 5.2 wakelock和early_suspend 140 5.2.1 wakelock和early_suspend的原理 140 5.2.2 Android休眠 141 5.2.3 Android唤醒 144 5.3 ashmem驱动程序 145 5.4 pmem驱动程序 148 5.5 alarm驱动程序 149 5.5.1 alarm简析 149 5.5.2 alarm驱动程序的实现 150 5.6 usb gadget驱动程序151 5.7 Android paranoid驱动程序153 5.8 goldfish设备驱动154 5.8.1 framebuffer驱动155 5.8.2 键盘驱动159 5.8.3 实时时钟驱动程序160 5.8.4 tty终端驱动程序161 5.8.5 nandflash驱动程序162 5.8.6 mmc驱动程序162 5.8.7 电池驱动程序162 第6章　msm内核和驱动解析164 6.1 msm基础164 6.1.1 常见msm处理器产品164 6.1.2 snapdragon内核介绍165 6.2 移植msm内核简介166 6.3 移植msm168 6.3.1 makefile文件168 6.3.2 驱动和组件170 6.3.3 设备驱动172 6.3.4 高通特有的组件174 第7章　omap内核和驱动解析177 7.1 omap基础177 7.1.1 omap简析177 7.1.2 常见omap处理器产品177 7.1.3 开发平台178 7.2 omap内核178 7.3 移植omap体系结构180 7.3.1 移植omap平台180 7.3.2 移植omap处理器183 7.4 移植Android专用驱动和组件188 7.5 omap的设备驱动190 第8章　显示系统驱动应用195 8.1 显示系统介绍195 8.1.1 Android的版本195 8.1.2 不同版本的显示系统195 8.2 移植和调试前的准备196 8.2.1 framebuffer驱动程序196 8.2.2 硬件抽象层198 8.3 实现显示系统的驱动程序210 8.3.1 goldfish中的framebuffer驱动程序210 8.3.2 使用gralloc模块的驱动程序214 8.4 msm高通处理器中的显示驱动实现224 8.4.1 msm中的framebuffer驱动程序225 8.4.2 msm中的gralloc驱动程序227 8.5 omap处理器中的显示驱动实现235 第9章　输入系统驱动应用239 9.1 输入系统介绍239 9.1.1 Android输入系统结构元素介绍239 9.1.2 移植Android输入系统时的工作240 9.2 input（输入）驱动241 9.3 模拟器的输入驱动256 9.4 msm高通处理器中的输入驱动实现257 9.4.1 触摸屏驱动257 9.4.2 按键和轨迹球驱动264 9.5 omap处理器平台中的输入驱动实现266 9.5.1 触摸屏驱动267 9.5.2 键盘驱动267 第10章　振动器系统驱动269 10.1 振动器系统结构269 10.1.1 硬件抽象层271 10.1.2 jni框架部分272 10.2 开始移植273 10.2.1 移植振动器驱动程序273 10.2.2 实现硬件抽象层274 10.3 在msm平台实现振动器驱动275 第11章　音频系统驱动279 11.1 音频系统结构279 11.2 分析音频系统的层次280 11.2.1 层次说明280 11.2.2 media库中的audio框架281 11.2.3 本地代码284 11.2.4 jni代码288 11.2.5 java代码289 11.3 移植audio系统的必备技术289 11.3.1 移植audio系统所要做的工作289 11.3.2 分析硬件抽象层290 11.3.3 分析audioflinger中的audio硬件抽象层的实现291 11.4 真正实现audio硬件抽象层298 11.5 msm平台实现audio驱动系统298 11.5.1 实现audio驱动程序298 11.5.2 实现硬件抽象层299 11.6 oss平台实现audio驱动系统304 11.6.1 oss驱动程序介绍304 11.6.2 mixer305 11.7 alsa平台实现audio系统312 11.7.1 注册音频设备和音频驱动312 11.7.2 在Android中使用alsa声卡313 11.7.3 在omap平台移植Android的alsa声卡驱动322 第12章　视频输出系统驱动326 12.1 视频输出系统结构326 12.2 需要移植的部分328 12.3 分析硬件抽象层328 12.3.1 overlay系统硬件抽象层的接口328 12.3.2 实现overlay系统的硬件抽象层331 12.3.3 实现接口332 12.4 实现overlay硬件抽象层333 12.5 在omap平台实现overlay系统335 12.5.1 实现输出视频驱动程序335 12.5.2 实现overlay硬件抽象层337 12.6 系统层调用overlay hal的架构342 12.6.1 调用overlay hal的架构的流程342 12.6.2 s3c6410 Android overlay的测试代码346 第13章　openmax多媒体框架349 13.1 openmax基本层次结构349 13.2 分析openmax框架构成350 13.2.1 openmax总体层次结构350 13.2.2 openmax il层的结构351 13.2.3 Android中的openmax354 13.3 实现openmax il层接口354 13.3.1 openmax il层的接口354 13.3.2 在openmax il层中需要做什么361 13.3.3 研究Android中的openmax适配层361 13.4 在omap平台实现openmax il363 13.4.1 实现文件364 13.4.2 分析ti openmax il的核心365 13.4.3 实现ti openmax il组件实例368 第14章　多媒体插件框架373 14.1 Android多媒体插件373 14.2 需要移植的内容374 14.3 opencore引擎375 14.3.1 opencore层次结构375 14.3.2 opencore代码结构376 14.3.3 opencore编译结构377 14.3.4 opencore oscl381 14.3.5 实现opencore中的openmax部分383 14.3.6 opencore的扩展398 14.4 stagefright引擎404 14.4.1 stagefright代码结构404 14.4.2 stagefright实现openmax接口405 14.4.3 video buffer传输流程409 第15章　传感器系统415 15.1 传感器系统的结构415 15.2 需要移植的内容417 15.2.1 移植驱动程序417 15.2.2 移植硬件抽象层418 15.2.3 实现上层部分419 15.3 在模拟器中实现传感器424 第16章　照相机系统430 16.1 camera系统的结构430 16.2 需要移植的内容433 16.3 移植和调试433 16.3.1 v4l2驱动程序433 16.3.2 硬件抽象层441 16.4 实现camera系统的硬件抽象层446 16.4.1 java程序部分446 16.4.2 camera的java本地调用部分447 16.4.3 camera的本地库libui.so448 16.4.4 camera服务libcameraservice.so449 16.5 msm平台实现camera系统454 16.6 omap平台实现camera系统457 第17章　wi-fi系统、蓝牙系统和gps系统459 17.1 wi-fi系统459 17.1.1 wi-fi系统的结构459 17.1.2 需要移植的内容461 17.1.3 移植和调试461 17.1.4 omap平台实现wi-fi469 17.1.5 配置wi-fi的流程471 17.1.6 具体演练——在Android下实现ethernet473 17.2 蓝牙系统475 17.2.1 蓝牙系统的结构475 17.2.2 需要移植的内容477 17.2.3 具体移植478 17.2.4 msm平台的蓝牙驱动480 17.3 定位系统482 17.3.1 定位系统的结构483 17.3.2 需要移植的内容484 17.3.3 移植和调试484 第18章　电话系统498 18.1 电话系统基础498 18.1.1 电话系统简介498 18.1.2 电话系统结构500 18.2 需要移植的内容501 18.3 移植和调试502 18.3.1 驱动程序502 18.3.2 ril接口504 18.4 电话系统实现流程分析507 18.4.1 初始启动流程507 18.4.2 request流程509 18.4.3 response流程512 第19章　其他系统514 19.1 alarm警报器系统514 19.1.1 alarm系统的结构514 19.1.2 需要移植的内容515 19.1.3 移植和调试516 19.1.4 模拟器环境的具体实现518 19.1.5 msm平台实现alarm518 19.2 lights光系统519 19.2.1 lights光系统的结构520 19.2.2 需要移植的内容521 19.2.3 移植和调试521 19.2.4 msm平台实现光系统523 19.3 battery电池系统524 19.3.1 battery系统的结构524 19.3.2 需要移植的内容526 19.3.3 移植和调试526 19.3.4 在模拟器中实现电池系统529

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