將Android操作系統(tǒng)移植到嵌入式平臺(tái)的最佳實(shí)踐

Android是流行的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，正在接管平板電腦，汽車，智能電視，可穿戴設(shè)備，家用電器，游戲機(jī)市場(chǎng)等。它為嵌入式平臺(tái)提供了獨(dú)特而熟悉的體驗(yàn)，從最小的智能手表屏幕到可折疊和Chromebook上的較大顯示器，再到車載娛樂系統(tǒng)，再到最大的電視屏幕?；贏ndroid操作系統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)療保健行業(yè)中也被廣泛接受。因此，將Android操作系統(tǒng)移植到嵌入式平臺(tái)最近引起了很多關(guān)注。

但是，在執(zhí)行 Android 操作系統(tǒng)移植之前，請(qǐng)遵循以下做法以確保高效和成功的 Android 移植。

遵循 Linux 內(nèi)核編碼標(biāo)準(zhǔn)和 Android 編碼標(biāo)準(zhǔn)

有各種過程被認(rèn)為是軟件開發(fā)的基本屬性。這些過程用于具有編程風(fēng)格、方法等的特定編程語言。編碼標(biāo)準(zhǔn)可確保開發(fā)人員遵循特定的準(zhǔn)則來處理項(xiàng)目。在為 Android 移植進(jìn)行驅(qū)動(dòng)程序定制時(shí)，有必要遵循 Linux/Android 編碼標(biāo)準(zhǔn)。這確保了無錯(cuò)誤且易于維護(hù)的驅(qū)動(dòng)程序。還需要檢查代碼是否沒有未使用的變量。

在編碼時(shí)保持一致性對(duì)于程序的質(zhì)量至關(guān)重要。此外，在系統(tǒng)的不同級(jí)別上普遍遵循準(zhǔn)則，以避免相互矛盾。完成的程序代碼應(yīng)該由單個(gè)開發(fā)人員在單個(gè)會(huì)話中進(jìn)行管理，或者看起來像是由單個(gè)開發(fā)人員編寫的。

開發(fā)安全啟動(dòng)和映像身份驗(yàn)證

安全啟動(dòng)是設(shè)備安全體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)建基塊。從技術(shù)上講，安全啟動(dòng)是一個(gè)啟動(dòng)序列，其中每個(gè)軟件映像都在設(shè)備上加載和執(zhí)行。此外，此軟件映像是使用軟件授權(quán)的。此序列旨在通過在執(zhí)行前檢查所有代碼來防止運(yùn)行未經(jīng)授權(quán)或修改的代碼。

所有圖像加載都遵循稱為“加載器”的相同常規(guī)過程。加載器分配一個(gè)安全的內(nèi)存區(qū)域來加載“ELF 標(biāo)頭”、“程序標(biāo)頭”和“哈希段”。加載程序通過檢查映像元數(shù)據(jù)、根證書、證書鏈和哈希表來驗(yàn)證哈希段。加載器通過對(duì)加載的 ELF 段進(jìn)行哈希處理并將哈希值與哈希表中的相等條目進(jìn)行比較來驗(yàn)證加載的 ELF 段。如果任何計(jì)算的哈希值存在差異，則拒絕圖像。

開發(fā)經(jīng)過驗(yàn)證的引導(dǎo)

驗(yàn)證啟動(dòng)可確保所有執(zhí)行的代碼都來自受信任的來源（通常是設(shè)備 OEM）。它創(chuàng)建完整的信任鏈，從引導(dǎo)分區(qū)、受硬件保護(hù)的信任根和引導(dǎo)加載程序到其他經(jīng)過驗(yàn)證的分區(qū)，包括系統(tǒng)、供應(yīng)商和可選的 OEM 分區(qū)。在設(shè)備啟動(dòng)期間，每個(gè)階段都會(huì)在移交執(zhí)行之前驗(yàn)證下一階段的完整性和真實(shí)性。

之后，“已驗(yàn)證啟動(dòng)”會(huì)通過回滾保護(hù)檢查正確版本的 Android，因?yàn)榛貪L保護(hù)通過確保設(shè)備僅更新到較新版本的 Android 來幫助防止可能的漏洞持續(xù)存在。此外，經(jīng)過驗(yàn)證的啟動(dòng)還允許 Android 設(shè)備與用戶溝通其完整性狀態(tài)。

Port Linux Kernel for Android

移植Linux內(nèi)核是移植Android的最重要因素之一。從 kernel.org 下載相應(yīng)的 Linux 版本，并將 Linux 移植到目標(biāo)主板 此內(nèi)核稱為目標(biāo)主板的參考內(nèi)核。查找與參考內(nèi)核具有相同修訂版的 Android 內(nèi)核，或者使用最接近的版本來簡(jiǎn)化該過程。將參考內(nèi)核和 Android 內(nèi)核合并到將移植到目標(biāo)主板的合并內(nèi)核。集成到Android版Linux內(nèi)核中的一些新組件是Debugger，AshMem，Open Binder，Power Manager，Low Memory killer和Logger。

要為 Android 正確配置合并內(nèi)核，您必須通過從合并的源代碼構(gòu)建內(nèi)核映像來使用 Linux 根文件系統(tǒng)測(cè)試已知的工作配置。

注意：參考內(nèi)核和 Android 內(nèi)核的修訂不匹配可能會(huì)導(dǎo)致花費(fèi)更多時(shí)間進(jìn)行合并和調(diào)試。

能夠配置升級(jí)（即 OTA）服務(wù)器

OTA（無線）是 Android 用于在 Android 設(shè)備中進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)更新（如操作系統(tǒng)更新）的機(jī)制。建議移植公司堅(jiān)持使用Android OTA升級(jí)機(jī)制，而不是本土升級(jí)系統(tǒng)。并且，您可以將OTA升級(jí)服務(wù)器配置為您選擇的服務(wù)器。這將使您能夠控制更新過程，并控制何時(shí)向客戶提供錯(cuò)誤修復(fù)。它還為Android消費(fèi)者設(shè)備提供了一致的用戶體驗(yàn)。

移植安卓 11 時(shí)要考慮的事項(xiàng)

Android 11 包含與分區(qū)布局相關(guān)的各種更改，這些更改可以支持動(dòng)態(tài)分區(qū) - 適用于 Android 的用戶空間分區(qū)系統(tǒng)，可在無線 （OTA） 更新期間創(chuàng)建、調(diào)整大小或銷毀分區(qū)。這些動(dòng)態(tài)分區(qū)消除了供應(yīng)商管理各個(gè)大小的分區(qū)（如系統(tǒng)、供應(yīng)商和產(chǎn)品）的痛苦。相反，設(shè)備會(huì)分配一個(gè)超級(jí)分區(qū)，以及可以在其中動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的子分區(qū)。

當(dāng)所有特定于供應(yīng)商的信息都從引導(dǎo)分區(qū)中分解出來并重新定位到供應(yīng)商引導(dǎo)分區(qū)中時(shí)，它可以使用 GKI（通用內(nèi)核映像）輕松引導(dǎo)任意設(shè)備。現(xiàn)在，供應(yīng)商引導(dǎo)分區(qū)包含以前包含在引導(dǎo)分區(qū)中的信息（如閃存頁面大小、內(nèi)核、虛擬硬盤加載地址、DTB 本身）。要在移植 android 11 時(shí)成功完成投票，引導(dǎo)加載程序必須有權(quán)訪問引導(dǎo)分區(qū)和供應(yīng)商引導(dǎo)分區(qū)以獲取足夠的數(shù)據(jù)。

在非 A/B 設(shè)備的恢復(fù)映像上，恢復(fù)映像應(yīng)包含來自設(shè)備樹 blob （DTB） 或高級(jí)配置和電源接口 （ACPI） 覆蓋映像的信息。當(dāng)此類設(shè)備啟動(dòng)到恢復(fù)狀態(tài)時(shí)，引導(dǎo)加載程序可以加載與恢復(fù)映像兼容的覆蓋映像。支持 A/B（無縫）更新的設(shè)備應(yīng)使用恢復(fù)作為啟動(dòng)，而不是單獨(dú)的恢復(fù)分區(qū)，通用內(nèi)核映像 （GKI） 必須使用主啟動(dòng)標(biāo)頭版本 3 才能與供應(yīng)商啟動(dòng)分區(qū)兼容。

遵循上述嵌入式工程實(shí)踐，您可以確保在嵌入式平臺(tái)上高效、成功地移植Android，并增強(qiáng)現(xiàn)有連接設(shè)備的功能或從頭開始設(shè)計(jì)新系統(tǒng)，而不會(huì)有太多麻煩。

審核編輯：郭婷