分类： LINUX
2011-08-02 09:09:08
虽然Android基于Linux内核，但是它与Linux之间还是有很大的差别，比如Android在Linux内核的基础上添加了自己所特有的驱动程序。下面我们就来分析一下它们之间究竟有什么关系：
一、Android为什么会选择Linux
成熟的操作系统有很多，但是Android为什么选择采用Linux内核呢?这就与Linux的一些特性有关了，比如：
1、强大的内存管理和进程管理方案
2、基于权限的安全模式
3、支持共享库
4、经过认证的驱动模型
5、Linux本身就是开源项目
更多关于上述特性的信息可以参考Linux 2.6版内核的官方文档，这便于我们在后面的学习中更好地理解Android所特有的功能特性。接下来分析Android与Linux的关系。
二、Android不是Linux
看到这个标题大家可能会有些迷惑，前面不是一直说Android是基于Linux内核的吗，怎么现在又不是Linux了?迷惑也是正常的，请先看下面几个要点，然后我们将对每一个要点进行分析，看完后你就会觉得Android不是Linux了。
因为它没有本地窗口系统，没有glibc的支持，而且并不包括一整套标准的Linux使用程序，同时增强了Linux以支持其特有的驱动。
1.它没有本地窗口系统
什么是本地窗口系统呢?本地窗口系统是指GNU/Linux上的X窗口系统，或者Mac OX X的Quartz等。不同的操作系统的窗口系统可能不一样，Android并没有使用(也不需要使用)Linux的X窗口系统，这是Android不是Linux的一个基本原因。
2.它没有glibc支持
由于Android最初用于一些便携的移动设备上，所以，可能出于效率等方面的考虑，Android并没有采用glibc作为C库，而是Google自己开发了一套Bionic Libc来代替glibc。
3.它并不包括一整套标准的Linux使用程序
Android并没有完全照搬Liunx系统的内核，除了修正部分Liunx的Bug之外，还增加了不少内容，比如：它基于ARM构架增加的Gold-Fish平台，以及yaffs2 FLASH文件系统等。
4.Android专有的驱动程序
除了上面这些不同点之外，Android还对Linux设备驱动进行了增强，主要如下所示。
1)Android Binder 基于OpenBinder框架的一个驱动，用于提供 Android平台的进程间通信(InterProcess Communication，IPC)功能。源代码位于drivers/staging/android/binder.c。
2)Android电源管理(PM) 一个基于标准Linux电源管理系统的轻量级Android电源管理驱动，针对嵌入式设备做了很多优化。源代码位于：
kernel/power/earlysuspend.c
kernel/power/consoleearlysuspend.c
kernel/power/fbearlysuspend.c
kernel/power/wakelock.c
kernel/power/userwakelock.c
3)低内存管理器(Low Memory Killer) 比Linux的标准的OOM(Out Of Memory)机制更加灵活，它可以根据需要杀死进程以释放需要的内存。源代码位于 drivers/staging/ android/lowmemorykiller.c。
4)匿名共享内存(Ashmem) 为进程间提供大块共享内存，同时为内核提供回收和管理这个内存的机制。源代码位于mm/ashmem.c。
5)Android PMEM(Physical) PMEM用于向用户空间提供连续的物理内存区域，DSP和某些设备只能工作在连续的物理内存上。源代码位于drivers/misc/pmem.c。
6)Android Logger 一个轻量级的日志设备，用于抓取Android系统的各种日志。源代码位于drivers/staging/android/logger.c。
7)Android Alarm 提供了一个定时器，用于把设备从睡眠状态唤醒，同时它还提供了一个即使在设备睡眠时也会运行的时钟基准。源代码位于drivers/rtc/alarm.c。
8)USB Gadget驱动 一个基于标准 Linux USB gadget驱动框架的设备驱动，Android的USB驱动是基于gaeget框架的。源代码位于drivers/usb/gadget/。
9)Android Ram Console 为了提供调试功能，Android允许将调试日志信息写入一个被称为RAM Console的设备里，它是一个基于RAM的Buffer。源代码位于drivers/staging/android / ram_console.c。
10)Android timed device 提供了对设备进行定时控制的功能，目前支持vibrator和LED设备。源代码位于drivers/staging/android /timed_output.c(timed_gpio.c)。
11)Yaffs2 文件系统 Android采用Yaffs2作为MTD nand flash文件系统，源代码位于fs/yaffs2/目录下。Yaffs2是一个快速稳定的应用于NAND和NOR Flash的跨平台的嵌入式设备文件系统，同其他Flash文件系统相比，Yaffs2能使用更小的内存来保存其运行状态，因此它占用内存小。Yaffs2的垃圾回收非常简单而且快速，因此能表现出更好的性能。Yaffs2在大容量的NAND Flash上的性能表现尤为突出，非常适合大容量的Flash存储。
上面这些要点足以说明Android不是Linux。看来，只要把Linux内核编程学好，想要做Android底层开发工作入门还是比较轻松的。在这里先总体浏览一下Android对Linux内核进行了哪些改动，在以后对Android做移植时就需要对这些改动加以调整了。
接下来详细列举下Android主要改动的部分：
1 、Goldfish
Android模拟器通过运行一个Goldfish的虚拟CPU.Goldfish来运行arm926t指令集(arm926t属于armv5构架)，并且仿真了输入/输出，比如键盘输入和LCD 输出。这个模拟器其实是在qemu之上开发的，输入/输出是基于libSDL的。既然Goldfish是被模拟器运行的虚拟CPU，那么当Android在真实的硬件设备上运行时，我们就需要去掉它，因此，只有知道Google对Goldfish做了哪些具体改动之后才能正确地去掉。据统计，Android 内核对Goldfish的改动主要涉及44个文件，具体汇总如下。
这里被改动的文件前面加了Chg标记，在新增的文件前面加了New标记。
1、Chg：arch/arm/Makefile添加CONFIG_ARCH_GOLDFISH
2、New：arch/arm/configs/goldfish_defconfig默认配置文件
3、New：arch/arm/mach-goldfish/Kconfig为Goldfish CPU添加Kernel配置文件
4、New：arch/arm/mach-goldfish/Makefile添加board-goldfish.o
5、New：arch/arm/mach-goldfish/Makefile.boot为Goldfish CPU进行启动配置
6、New：arch/arm/mach-goldfish/audio.c Audio的输入/输出
7、New：arch/arm/mach-goldfish/board-goldfish.c中断请求、输入/输出等
8、New：arch/arm/mach-goldfish/pdev_bus.c设备总线
9、New：arch/arm/mach-goldfish/pm.c电源管理
10、New：arch/arm/mach-goldfish/switch.cSwitch控制
11、New：arch/arm/mach-goldfish/timer.c获取和设置时间
12、Chg：arch/arm/mm/Kconfig添加ARCH_GOLDFISH到支持列表
13、Chg：drivers/char/Makefile添加goldfish_tty
14、New：drivers/char/goldfish_tty.cTTY驱动
15、Chg：drivers/input/keyboard/Kconfig为Goldfish的键盘事件添加配置文件
16、Chg：drivers/input/keyboard/Makefile添加goldfish_events事件
17、New：drivers/input/keyboard/goldfish_events.cGoldfish键盘驱动
18、Chg：drivers/mmc/host/Kconfig添加Kernel配置选项Goldfish MMC卡
19、Chg：drivers/mmc/host/Makefile添加Goldfish MMC卡驱动
20、New：drivers/mmc/host/goldfish.c多媒体驱动
21、Chg：drivers/mtd/devices/Kconfig为Goldfish的NAND flash device添加Kernel配置选项
22、Chg：drivers/mtd/devices/Makefile添加goldfish_nand
23、New：drivers/mtd/devices/goldfish_nand.cNAND flash驱动
24、New：drivers/mtd/devices/goldfish_nand_reg.hNAND flash驱动
25、Chg：drivers/power/Kconfig为Goldfish的battery(电池)驱动添加kernel配置选项
26、Chg：drivers/power/Makefile添加Goldfish电池
27、New：drivers/power/goldfish_battery.c能源和电池状态驱动
28、Chg：drivers/rtc/Kconfig为Goldfish的rtc(时钟)驱动添加Kernel配置选项
29、Chg：drivers/rtc/Makefile添加rtc-goldfish
30、New：drivers/rtc/rtc-goldfish.c实时时钟驱动
31、Chg：drivers/video/Kconfig添加Goldfish的framebuffer
32、Chg：drivers/video/Makefile添加Goldfish的framebuffer
33、New：drivers/video/goldfishfb.cframebuffer驱动
34、New：include/asm-arm/arch-goldfish/dma.h
35、New：include/asm-arm/arch-goldfish/entry-macro.S
36、New：include/asm-arm/arch-goldfish/hardware.h
37、New：include/asm-arm/arch-goldfish/io.h
38、New：include/asm-arm/arch-goldfish/irqs.h
39、New：include/asm-arm/arch-goldfish/memory.h
40、New：include/asm-arm/arch-goldfish/system.h
41、New：include/asm-arm/arch-goldfish/timer.h
42、New：include/asm-arm/arch-goldfish/timex.h
43、New：include/asm-arm/arch-goldfish/uncompress.h
44、New：include/asm-arm/arch-goldfish/vmalloc.h