Android和Linux的开发差异

最近开始投入Android的怀抱。说来惭愧，08年就听说这东西，当时也有同事投入去看，因为恶心Java，始终对这玩意无感，没想到现在不会这个嵌入式都快要没法搞了。为了不中年失业，所以只能回过头又来学。

首先还是说Android是基于Linux内核的，所以说骨子里还是linux，但是针对移动端，进行了深度优化。在这里结合GPT还有网上的信息，简单总结一下：

1 首先当然是前后端的分离。

有点类似Openwrt的发展。在之前，linux要开发图形程序是比较复杂的，QT，还有几个库，要么要收费，要么难以学习，最关键是和硬件平台绑定，换到新硬件要做移植。所以谷歌在操盘的时候，直接用Java做了前端GUI。Java以前也有J2SE的传统。这样搞的好处也显而易见，前端和硬件分离，不管什么硬件，都不用改代码了。IOS因为平台封闭，所以选了类C语言（具体机制待研究）。

所以首先的差异就是前端App要用Java开发，所以这个基本上绕不开。必须要学一下。

2 内核的修改。（此部分来自GPT）

Wakelocks： Android引入了"Wakelocks"机制，用于管理设备的唤醒状态。这是为了优化移动设备的电源管理，确保在需要时设备保持唤醒状态。

Low Memory Killer： Android引入了Low Memory Killer机制，用于监测并终止占用过多内存的应用程序进程，以维护系统的内存稳定性。这有助于提高系统的性能和响应能力。

Binder IPC（Inter-Process Communication）： Android使用了自己的进程间通信机制，称为Binder。Binder允许Android系统中的不同组件进行通信，例如Activity、Service和BroadcastReceiver。

Ashmem： Android引入了Anonymous Shared Memory（Ashmem）机制，用于进程间共享匿名内存区域。这在Android中的共享内存和图形子系统中使用。

Logger： Android在内核中添加了用于日志记录的Logger模块，以支持Android的日志系统。

Android File System（FUSE）： Android引入了FUSE（Filesystem in Userspace）用于文件系统的实现，允许用户空间程序运行文件系统代码而不需要修改内核。

安全性增强： Android对Linux内核进行了一些安全性的增强，包括SELinux（Security-Enhanced Linux）的集成，以提高系统的安全性。

调度策略： Android可能会使用不同的调度策略，以适应移动设备的性能和电源管理需求。

库的替换：好像glibc这些也都换了。

3 驱动层的差异。（来自GPT）

Linux以前是标准的ioctl接口，Android改成了HAL接口，本质当然换汤不换药，多了一层JNI的封装。不过格式还是要学习一下。此外电源管理机制，还有Binder机制要看一下。

内核版本： Linux驱动接口： Linux驱动接口通常是为通用Linux内核设计的，支持各种硬件架构和设备类型。Linux内核在不同的发行版和版本中可能会有一些变化，但整体上是相对一致的。 Android驱动接口： Android使用了经过修改的Linux内核，因此Android驱动接口可能在某些方面与标准的Linux内核驱动接口略有不同。Android还可能引入一些额外的特定于移动设备的驱动需求。

电源管理： Linux驱动接口： Linux提供了通用的电源管理框架，驱动可以利用这些机制进行设备电源的管理。电源管理策略可能因硬件和内核配置而异。 Android驱动接口： Android对电源管理有其专有的需求，引入了Wakelocks等机制，以便更好地适应移动设备的电源管理和唤醒状态。

进程间通信（IPC）： Linux驱动接口： 通常情况下，Linux驱动接口的设计并不直接涉及进程间通信，因为它主要关注设备与内核的交互。 Android驱动接口： Android引入了Binder机制，用于进程间通信。这对于Android中各种组件的通信非常重要，例如Activity、Service和BroadcastReceiver。

设备节点和HAL层： Linux驱动接口： 在标准Linux系统中，设备节点通常位于/dev目录下，用户空间可以通过这些设备节点与驱动进行通信。 Android驱动接口： Android引入了硬件抽象层（HAL），这是一个在用户空间和驱动之间的接口层，用于将Android系统与底层硬件驱动隔离开来。HAL层提供了标准接口，使得不同设备的驱动可以以相似的方式与Android系统进行交互。

调度策略： Linux驱动接口： Linux内核使用通用的进程调度策略，适用于各种设备和场景。 Android驱动接口： Android可能对调度策略进行定制，以适应移动设备的特殊需求，例如更好的响应性和电源管理。

4 新增命令的学习

am activity管理器，启动activity等。直接管理activity的原因可能还是为了调试方便。（猜测）

pm package管理器。这个没啥好多说的。

svc 服务管理器。和linux标准的service有点接近，但是可以管理的是Android的特定服务，比如蓝牙，wifi等等。

input 模拟输入，主要应该还是用在调试方面。（搞外挂利器？）

getprop/setprop 以前在路由器上，这一套要单独实现，就是TR069，SNMP之类，现在谷歌整体给你实现了。轻松很多。在嵌入式开发中，这个是大头。

settings 这个说的主要是设置android。但是和上面的有什么区别呢？还是看了下GPT，setting主要修改和用户界面相关的东西，主要是app领域。getprop/setprop则更广，包含一些系统底层属性，需要的权限也更高，有些要root权限。貌似在嵌入式开发中，主要还是后者。

（其余的待补充）

5 Fastboot

也就是俗称的刷机模式。是一个Android特有的工具，在Linux上没有。Android通过特定手段进入该模型，上位机配合一个exe文件。实现操作固件的一些功能。

在我看来本质上就是对bootloader的一个封装，好像官方名也叫bootloader interface， 提供的功能也是uboot命令行的那些，分区，升级，刷固件，主备分区管理，系统变量的设置。常规嵌入式开发中，规划分区也是很重要的工作，貌似Android不能修改分区。

里面有Recovery模式和Fastboot模式，一个主要专注系统恢复，一个功能更全面。

6 HAL层

因为现在要搞驱动改法，这部分要重点写一下，有另外一篇。

JNI示例（TODO）-CSDN博客

7 调试方法的学习

主要是ADB，这个比较简单，之前有写过。可能有一些细节，以后用到再说吧。

ADB的使用-CSDN博客

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最后简单总结一下，从Linux转到Android做嵌入式开发的几个要点：

1 用Java开发App还是要懂。

2 Android的新增机制，SELinux，调度，电源管理，Binder，ADB调试之类的要学学。

3 HAL层编写。这个相对简单一些，就是格式。

4 Android驱动层的一些实现，FrameBuffer（貌似现在换了），V4L2，ALSA，USB的gaeget框架，可能都要看看。 

就写这么多吧，还有的看到再写写。