‘壹’ linux驱动与设备节点简介 & android内核与Linux内核的区别
驱动是内核的一部分,作为直接访问物理硬件的一个软件层,用于应用程序与物理硬件设备通信。内核包含多种驱动,如WIFI、USB、Audio、蓝牙、相机、显示驱动。
(1)设备驱动程序三类:字符设备驱动程序、块设备驱动程序、网络设备驱动程序;
(2)对应Linux三类设备:字符设备、块设备、网络设备;
(3)常见字符设备:鼠标、键盘、串口、控制台等;
(4)常见块设备:各种硬盘、flash磁盘、RAM磁盘等;
(5)网络设备(网络接口):eth0、eth1,注:网络设备没有设备节点,应用程序通过Socket访问网络设备。由于网络设备面向报文,较难实现相关read、write等文件读写函数,所以驱动的实现也与字符设备和块设备不同。
Linux使用对文件一样的管理方式来管理设备,所有设备都以文件的形式存放在/dev目录下,系统中的每个字符设备或者块设备都必须为其创建一个设备文件,它包含了该设备的设备类型(块设备或字符设备)、设备号(主设备号和次设备号)以及设备访问控制属性等。设备节点通过 mknod 命令创建,也可以由Udev用户工具软件在系统启动后根据/sys目录下每个设备的实际信息创建,使用后一种方式可以为每个设备动态分配设备号。
Linux中设备节点通过“mknod”命令创建,创建时需要指定主设备号和次设备号,即指定对应的驱动程序和对应的物理设备(访问设备节点时就相当于通过其设备号访问驱动程序进而间接访问到物理设备)。主设备号用来区分不同种类的设备,而次设备号用来区分同一类型的多个设备。对于常用设备,Linux有约定俗成的编号,如硬盘的主设备号是3
理解:应用程序通过访问设备节点读取主设备号和次设备号,通过主设备号找对应的驱动,通过次设备号对应到具体物理设备。注:1个驱动对应一类设备,并用唯一主设备号标识。
Linux支持的各种设备的主设备号定义在include/linux/major.h文件中,已经在官方注册的主设备号和次设备号在Documentation/devices.txt文件中。
Android系统最底层是Linux,并且在中间加上了一个Dalvik / ART的Java虚拟机,从表面层看是Android运行库。每个Android应用都运行在自己的进程上,享有Dalvik / ART虚拟机为它分配的专有实例,并支持多个虚拟机在同一设备上高效运行,虚拟机执行的是专有格式的可执行文件(.dex) - 该格式经过优化,以将内存好用降到最低。
Android内核和Linux内核的差别主要体现在如下11个方面:
‘贰’ 如何在Android平台上使用USB Audio设备
Android对USB的支持有两种模式:
HOST模式:Android设备为USB总线和外设供电,数据传输是双向的。
Accessory模式:即附件模式,Android作为附件,手机和电脑连接,通常是这种模式,由USB Device端向总线供电,数据传输方向是双向的。这就是为什么手机插到电脑上可以充电的原因。
在讨论具体代码之前,需要先讲一下再host模式下面的调试办法,因为数据线的端口被外设使用了,那么,传统的连接数据线调试的方法已经不行了。官网给出了解决办法:
1、请把Android设备用数据线连接到电脑,当然,也要把Android设备的wifi打开。
2、在windows命令行下,进入SDK platform-tools/ 目录(具体看SDK安装在哪个目录了),执行 adb tcpip 5555 回车。这里其实是打开了adb调试的无线端口(Android设备在电脑上的端口映射),其实后面的数字可以随便来,只要端口没有被占用。
3、adb connect <device-ip-address>:5555键入回车,这里的device-ip-address是Android端的IP地址。
4、最后adb usb回车,假如没有问题,现在已经可以在eclipse上看到logcat的输出了。
其实还有个简单的办法,可以在应用商店上下一个无线ADB工具,随便哪个都可以,这类工具就是在Android端做了上面的那些工作,而且还不用连数据线,但是第三步的那个操作还是要在windows的命令行窗口手动输入的。
‘叁’ Android对Linux内核有怎样的改动
我们知道Android是一个开源系统,但是并不彻底,而且Android从多个方面对Linux内核进行了改动与增强,尽管一度和Linux基金会在内核方面闹得不愉快,但是最终也达成了和解。下面将对此进行详细介绍和分析。
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。
说明 本书中在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。
1Chgarch/arm/Makefile添加CONFIG_ARCH_GOLDFISH
2Newarch/arm/configs/goldfish_defconfig默认配置文件
3Newarch/arm/mach-goldfish/Kconfig为Goldfish CPU添加Kernel配置文件
4Newarch/arm/mach-goldfish/Makefile添加board-goldfish.o
5Newarch/arm/mach-goldfish/Makefile.boot为Goldfish CPU进行启动配置
6Newarch/arm/mach-goldfish/audio.c Audio的输入/输出
7Newarch/arm/mach-goldfish/board-goldfish.c中断请求、输入/输出等
8Newarch/arm/mach-goldfish/pdev_bus.c设备总线
9Newarch/arm/mach-goldfish/pm.c电源管理
10Newarch/arm/mach-goldfish/switch.cSwitch控制
11Newarch/arm/mach-goldfish/timer.c获取和设置时间
12Chgarch/arm/mm/Kconfig添加ARCH_GOLDFISH到支持列表
13Chgdrivers/char/Makefile添加goldfish_tty
14Newdrivers/char/goldfish_tty.cTTY驱动
15Chgdrivers/input/keyboard/Kconfig为Goldfish的键盘事件添加配置文件
16Chgdrivers/input/keyboard/Makefile添加goldfish_events事件
17Newdrivers/input/keyboard/goldfish_events.cGoldfish键盘驱动
18Chgdrivers/mmc/host/Kconfig添加Kernel配置选项Goldfish MMC卡
19Chgdrivers/mmc/host/Makefile添加Goldfish MMC卡驱动
20Newdrivers/mmc/host/goldfish.c多媒体驱动
21Chgdrivers/mtd/devices/Kconfig为Goldfish的NAND flash device添加Kernel配置选项
22Chgdrivers/mtd/devices/Makefile添加goldfish_nand
23Newdrivers/mtd/devices/goldfish_nand.cNAND flash驱动
24Newdrivers/mtd/devices/goldfish_nand_reg.hNAND flash驱动
25Chgdrivers/power/Kconfig为Goldfish的battery(电池)驱动添加kernel配置选项
26Chgdrivers/power/Makefile添加Goldfish电池
27Newdrivers/power/goldfish_battery.c能源和电池状态驱动
28Chgdrivers/rtc/Kconfig为Goldfish的rtc(时钟)驱动添加Kernel配置选项
29Chgdrivers/rtc/Makefile添加rtc-goldfish
30Newdrivers/rtc/rtc-goldfish.c实时时钟驱动
31Chgdrivers/video/Kconfig添加Goldfish的framebuffer
32Chgdrivers/video/Makefile添加Goldfish的framebuffer
33Newdrivers/video/goldfishfb.cframebuffer驱动
34Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/dma.h
35Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/entry-macro.S
36Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/hardware.h
37Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/io.h
38Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/irqs.h
39Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/memory.h
40Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/system.h
41Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/timer.h
42Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/timex.h
43Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/uncompress.h
44Newinclude/asm-arm/arch-goldfish/vmalloc.h
2 、YAFFS2
不同于PC机(文件是存储在硬盘上的),手机使用FLASH作为存储介质。HTC的G1使用的是NANDFLASH这种存储目前已经相当普及了,而且种类也颇多(如SLC、MLC等),存储密度也越来越高(已经出现几十GB大小的NANDFLASH),价格也越来越低。
YAFFS2是专门用在FLASH上的文件系统,YAFFS2是“Yet Another Flash File System,2nd edition”的缩写。YAFFS2为Linux内核提供了一个高效访问NANDFLASH的接口。但是NANDFLASH的支持并不包含在标准的2.6.25内核中,所以Google在其中添加了对NANDFLASH的支持。据统计,为了支持YAFFS2,Google一共改动和增加了以下35个文件:
1Chgfs/Kconfig添加YAFFS配置
2Chg fs/Makefile添加YAFFS
以下为新增的YAFFS2:
1Newfs/yaffs2/Kconfig18Newfs/yaffs2/yaffs_mtddif2.h
2Newfs/yaffs2/Makefile19Newfs/yaffs2/yaffs_nand.c
3Newfs/yaffs2/devextras.h20Newfs/yaffs2/yaffs_nand.h
4Newfs/yaffs2/moleconfig.h21Newfs/yaffs2/yaffs_nandemul2k.h
5Newfs/yaffs2/yaffs_checkptrw.c22Newfs/yaffs2/yaffs_packed1.c
6Newfs/yaffs2/yaffs_checkprtw.h23Newfs/yaffs2/yaffs_packed1.h
7Newfs/yaffs2/yaffs_ecc.c24Newfs/yaffs2/yaffs_packed2.c
8Newfs/yaffs2/yaffs_ecc.h25Newfs/yaffs2/yaffs_packed2.h
9Newfs/yaffs2/yaffs_fs.c26Newfs/yaffs2/yaffs_qsort.c
10Newfs/yaffs2/yaffs_getblockinfo.h27Newfs/yaffs2/yaffs_qsort.h
11Newfs/yaffs2/yaffs_guts.c28Newfs/yaffs2/yaffs_compat.c
12Newfs/yaffs2/yaffs_guts.h29Newfs/yaffs2/yaffs_compat.h
13Newfs/yaffs2/yaffs_mtdif.c30Newfs/yaffs2/yaffs_validitiy.c
14Newfs/yaffs2/yaffs_mtdif.h31Newfs/yaffs2/yaffs_validity.h
15Newfs/yaffs2/yaffs_mtddif1.c32Newfs/yaffs2/yaffsinterface.h
16Newfs/yaffs2/yaffs_mtddif1.h33Newfs/yaffs2/yportenv.h
17Newfs/yaffs2/yaffs_mtddif2.c
3、 蓝牙
在蓝牙通信协议栈里Google修改了10个文件。这些改动修复了一些与蓝牙耳机相关的明显的Bug,以及一些与蓝牙调试和访问控制相关的函数,具体如下所示。
1Chgdrivers/bluetooth/Kconfig添加HCI UART Debug
2Chgdrivers/bluetooth/hci_II.c如果HCI UART Debug定义在Kernel配置中,则添加BT_DBG()宏
3Chgnet/bluetooth/Kconfig添加配置选项L2CAP, HCI_CORE, HCI_SOCK,以及通用接口和语音
4Chgnet/bluetooth/af_bluetooth.c如果CONFIG_ANDROID_PARANOID_NETWORK被定义,则添加蓝牙功能的安全检查
5Chgnet/bluetooth/hci_event.c修正蓝牙的加密Bug和增加语音的支持
6Chgnet/bluetooth/rfcomm/core.c修正Bug
7Chgnet/bluetooth/rfcomm/sock.c修复Bug
8Chgnet/bluetooth/sco.c禁用SCO链接
9Chginclude/net/bluetooth/hci_core.h禁用LMP_ESCO
10Chginclude/net/bluetooth/rfcomm.h在rfcomm_dlc中添加“out”参数
4 、调度器(Scheler)
Android内核还修改了与进程调度和时钟相关的策略。只改动了5个文件,如下:
1Chgkernel/sched.c添加NORMALIZED_SLEEPER
2Chgkernel/sched_fair.c修改内核的调度方式
3Chgkernel/softirq.c修改为CPU调度
4Chgkernel/time/tick-sched.c修改为CPU调度
5Chginclude/linux/tick.h如果CONFIG_NO_HZ被定义,则添加tick_nohz_ update_ stopped_ sched_tick()
5、 Android新增的驱动
Android在Linux的基础上新增了许多特有的驱动,如下所示。
1)IPC Binder 一种IPC(进程间通信)机制。它的进程能够为其他进程提供服务通过标准的Linux系统调用API。IPC Binder的概念起源于一家名为Be.Inc的公司,在Google之前就已经被Palm软件采用了。
2)Low Memory Killer 其实内核里已经有一个类似的功能,名称为oom killer(out of memory killer)。当内存不够的时候,该策略会试图结束一个进程。
3)Ashmem 匿名共享内存。该功能使得进程间能够共享大块的内存。比如说,系统可以使用Ashmem保存一些图标,多个应用程序可以访问这个共享内存来获取这些图标。Ashmem为内核提供了一种回收这些使用完的共享内存块的方法,如果某个进程试图访问这些已经被回收的内存块,它将会得到错误的返回值,以便它重新进行内存块分配和数据初始化。
4)RAM Console and Log Device 为了调试方便,Android添加了一个功能,使调试信息可以输入到一个内存块中。此外,Android还添加了一个独立的日志模块,这样用户空间的进程就能够读写日志消息,以及调试打印信息等。
5)Android Debug Bridge 嵌入式设备的调试的确比较麻烦,为了便于调试,Google设计了这个调试工具,可以简称为ADB,使用USB作为连接方式,ADB可以看做是连接Android设备和PC机的一套协议。
除了这些主要的功能之外,Android还增加了诸如 real-time clock、switch、timed GPIO等功能,所有这些改动和增加包含在以下28个文件之中。
1Chgdrivers/Kconfig进入配置文件
2Chgdrivers/Makefile添加switch,驱动等
3Newdrivers/android/Kconfig添加BINDER_IPC、POWER、POWER_STAT、POWER_ ALARM、LOGGER、RAM_CONSOLE、TIMED_GPIO、PARANOID_NETWORK到配置中
4Newdrivers/android/Makefile添加binder.o、power.o、alarm.o、logger.o、ram_console.o、timed_gpio
5Newdrivers/android/alarm.c系统硬件时钟和实时时钟管理
6Newdrivers/android/binder.cIPC机制(Binder)
7Newdrivers/android/logger.cGoogle的日志API
8Newdrivers/android/ram_console.cRAM控制台和日志设备方便调试 [1]
9Newdrivers/android/timed_gpio.cGoogle的GPIO定时驱动
10Newdrivers/switch/Kconfig为GPIO添加配置选项
11Newdrivers/switch/Makefile引入GPIO驱动
12Newdrivers/switch/switch_class.c
13Newdrivers/switch/switch_gpio.c
14Chgdrivers/usb/gadget/Kconfig添加ADB配置选项
15Chgdrivers/usb/gadget/Makefile编译ADB所需的配置选项
16Newdrivers/usb/gadget/android_adb.cADB驱动
17Newinclude/linux/android_aid.h添加AIDs、INET、networking
18Newinclude/linux/android_alarm.h时钟功能设置
19Newinclude/linux/android_timed_gpio.hGPIO结构体
20Newinclude/linux/ashmem.hAndroid共享内存
21Newinclude/linux/binder.hBinder IPC API定义
22Newinclude/linux/logger.hLogger定义
23Newinclude/linux/switch.hGPIO switch接口
24Chgmm/Makefile添加ashmem.o
25Newmm/ashmem.c内存共享实现
26Chgdrivers/misc/Kconfig添加LOW_MEMORY_KILLER配置选项
27Chgdrivers/misc/Makefile添加lowmemorykiller.c
28Newdrivers/misc/lowmemorykiller.c当内存过低时,选择并结束进程
6 、电源管理
电源管理(Power Management)对于移动设备来说相当重要,也是最为复杂和开发难度最高的一个功能。Google添加了一个新的电源管理系统,不包含原有的apm和dpm等。这项改动主要涉及以下5个文件:
1Newinclude/linux/android_power.h定义电源管理API
2Newdrivers/android/power.c电源管理API实现
3Chgdrivers/input/evdev.c修改Android电源处理方式
4Chgfs/inotify_user.c修改Android电源处理方式
5Chgkernel/power/process.c修改Android电源处理方式
7、 杂项
除了上述改动之外,还有一些小改动,如新增的额外调试功能、键盘背光控制、TCP 网络管理等,共涉及36个文件,详见参考资料。
为了调试方便,Android 添加了一个功能,使得调试信息可以输入到一个内存块中。此外, Android 添加了一个独立的日志模块,这样用户空间的进程能够读写日志消息,调试打印信息等。
‘肆’ Linux常用命令
常用的命令有好多啊,你刚开始学,不用特意的去记,用到什么学什么就好了。 当然非要列举,下面列举的100条,是来自网络经验上的。 希望对你有帮助。
Linux常用命令大全100条:
1,echo “aa” 》 test.txt 和 echo “bb” 》》 test.txt
//》将原文件清空,并且内容写入到文件中,》》将内容放到文件的尾部
2,chmod go+w -R /home/zhangy //给组用户和其他用户添加写的权限
3,tar -tzvf test.tar.gz //列出归档内容
4, -ah //查看文件列表大小
5, -sh //查看所有文件的大小总和
6,echo ‘1+2’|bc -l //数学运算
7,uname -a //查看linux内核等的一些信息
8,badblocks -s /dev/sda //坏道扫描时显示进度
9,time command //查看命令的运行时间
10,ls -lrt //按时间的倒序排序
11,rsync -P //同步时显示进度
12.history -c //清楚历史命令
13,cd - //返回上次目录
14,tree //显示目录树
15,umount -n /mnt/hda2 //强制卸载
16,echo ~/ //显示用户的home目录
17,echo $[5*5] //算术运算
18,echo $((5*5)) //算术运算
19,eval ls;ps aux|grep httpd //这二个命令都能执行
20,free -m //有MB为单位显示内存
21,uptime
//显示系统已经运行了多长时间,它依次显示下列信息:现在时间、系统已经运行了多长时间、目前有多少登陆用户、系统在过去的1分钟、5分钟和15分钟内的平均负载
22,加法运算
[root@krlcgcms01 mytest]# let a=34+3;
[root@krlcgcms01 mytest]# echo $a;
23,export //查看所有环境变量
24,echo $PATH //查看单个变量
25,cmp file1 file2 //文件内容比对
26,clear //清屏
27,echo 23423 |awk --re-interval ‘/[0-9]{3,}/’ //如果不加re-interval的话,不显示
28,cal //得到一个整齐的日历格式
29,wc -l //统计行数,wc -w 统计单词
30,echo “AaDCbd23” |tr “[A-Z]” “[a-z]” 大写变小写,echo “AaDCbdc23” |tr -c b-d =
将b-d之外的字符串替换成=
31,echo “ADSF” | iconv -f UTF8 -t GBK //把字符由utf8转成gbk
-f是from和简写,-t好像terminal的简写
32,cat -n file //内容的前面会显示行号
33,chattr +i file //只读,root用户也没法对其进行修改
34,lsattr file //查看文件属性
35,cat /etc/passwd |awk -F: ‘{print $1}’ //查看系统中所有用户
36,cat /etc/group //查看系统中所有的组
37,groups //查前当前用户所在的,所有组
38,usermod -g 组名 用户 //这种方式是覆盖的方式,用的时候要小心,如果用户A性于mysql usermod -g php
mysql这样的话只属于php了
39,usermod -G 组名 用户 //这种方式是增加的方式,如果用户A性于mysql usermod -g php
mysql这样的话,mysql就属于2个组了
40,bc //进入数学计算中去
41,umask 003 u权限是7,g权限是7,其他用户是4,也就是774,777-003=774
42,mkfs -t vfat /dev/hda6 //将移动硬盘里面的一个分区格式化成vfat格式
43,mount /dev/cdrom /media/cdrom //挂载cdrom
44,getent group 532 //通过组ID,来查找组信息
45,last //登录成功用户记录
46,lastb //登录不成功用户记录
47,mp -S /dev/sda2 //查看一下要备份/dev/sda2所要的容量
48,mp -0j -f /dev/hda2/sda2_bak.mp.bz2 /dev/sda2 //将sda2进行备份并压缩
49,restore -t -f /dev/hda2/sda2_bak.mp //查看备份信息
50,restore -r -f /dev/hda2/sda2_bak.mp //还原备份
51,fc-list //查看系统中安装的字体
52,find 。/ -type f -exec grep -q “root” {} ; -exec echo {} ;
//查找目录下文件所包涵的字符串
53,vmstat 5 //每5显示一下次系统信息,cpu,memory,i/o等
54,top 后 在shift + P 所占进程的排序显示
55,top 后 在shift + M 所占内存的排序显示
56,iptraf -g //查看各个接口的流量
57,ostat -d -x /dev/sda2 2 //用iostat查看磁盘/dev/sda2的磁盘i/o情况,每两秒刷新一次
58, paste -sd ‘|||n’ test //文件的每4行转换成1行,并用|隔开
59,lsof -i :22 //知道22端口现在运行什么程序
60,lsof -c abc //显示abc进程现在打开的文件
61,lsof -p 12 //看进程号为12的进程打开了哪些文件
63,route //查看路由信息
64,ifup //开启网卡
65,ifdown //关闭网卡
66,route del -net 172.168.0.0 netmask 255.255.0.0 dev eth0 //删除
172.168这个网段
67,route add -net 172.168.10.0 netmask 255.255.255.0 dev eth0 //增加一个路由
68,netstat -tunl //列出监听的网络服务端口
69,netstat -tun //列出已连接的网络服务端口
70,nmap -sP 172.30.4.0/24 //在这个网段内有多少用户在我的主机上操作,一个不错的安全检查工具
71,vgdisplay //查看系统中的可用空间
72,lvextend -L+20G /dev/tank/part1 //向part1这个分区增加20G的空间
73,lvresize -L-10G /dev/tank/part2 //向part2这个分区减少10G的空间
74,pvdisplay //查看磁盘信息
75,mplayer -loop 10 /mnt/song/music/花儿开了.mp3 //循环播放10遍
76,pacman -S firefox -nd //nd去掉依赖
77,wget -c //断点下载
78,chroot /mnt/ubuntu //改变根目录到/mnt/ubuntu
79,ctrl+a //命令行下,光标称动到开头
80,ctrl+e //命令行下,光标移动结尾
81,cut -d: -f 1-4 test //用:分割文件,取分割后的1-4列
82,file /home/zhangy/test.php //用于查看文件的一些基本信息
83,touch test.txt //创建一个空文件 text.txt
84,htpasswd -cbd /usr/local/nginx/conf/authfile //创建访问控制文件
85,df //查看磁盘空间,和当前的磁盘数
86,fdisk -l //查看所有磁盘数
87,alsamixer //进入后,m键可以实现静音
88,killall httpd //把所有httpd进程杀掉
89,killall -9 mysqld_safe //有些进程超级用户也停止不了,-9是强制删除
90,mirror /mysql //下载mysql目录
91,mirror -R /mysql //上传mysql目录
92,rmmod pcspkr //关掉tab提示音
93,modprobe pcspkr //开启tab提示音
94,gpasswd -a zhangy wheel //将zhangy这个用户添加到wheel这个组
95,dd if=/dev/zero of=/virtual/ubuntu.virt.img bs=1M count=4096
//创建一个4G的IMG镜像
96,lspic //显示pci设备
97,lsusb //显示usb设备
98,history | less //less根more有点像,感觉less用着更舒服点
99,ln -s //如果忘了-s就变成硬链接了
100,tar zxvf test.tar.gz -C /home/zhangy //将内容解压到指定目录