使用HiKey进行开发

Android官方目前支持的有一款开发板，名为HiKey，我们可以通过研究它对AOSP有更深的理解。

官方购买链接是一个国外网站，购买起来不方便。其实这块板子是中国的一个公司生产(我和这家公司并无利益关系，所以这里也不贴具体信息了)的，我买了一块用来进行AOSP的研究。

HiKey开发板

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HiKey是符合Linaro LCG组织的96Boards设计标准的开发板。而96Boards是基于ARM架构芯片的开放平台规范，同时也是第一个定义Cortex-A开发板的开放规范。好处在于基于96Boards标准开发的组件可以在任意兼容96Boards的平台上使用。

Google支持这款开发板，并且将其作为一个Android参考的开发板。AOSP为HiKey提供kernel源码和主板支持，使得开发者可以迅速地创建和调试新的和现有的外围设备的驱动，进行kernel开发和进行其它任务。

借用一张Google上的图片

在HiKey上运行Android

• 下载Android源码：

$ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b master

$ repo sync -j24

上面是Google上的命令，其实就是从master分支同步最新的AOSP源码。这里将安装开发工具包、JDK、配置源码环境等都省略掉了，具体可以参考我前边的文章 Android源代码编译笔记(支持5.x及以上版本)

• 下载并且解压HDMI驱动到Android源代码：

$ wget https://dl.google.com/dl/android/aosp/linaro-hikey-20160226-67c37b1a.tgz

$ tar xzf linaro-hikey-20160226-67c37b1a.tgz

$ ./extract-linaro-hikey.sh

好消息：https://dl.google.com下的东西无需可以直接下载了。

• 安装mcopy工具：

$ sudo apt-get install mtools

• 编译：

$ source build/envsetup.sh

$ lunch hikey-userdebug

$ make -j32

对于4GB内存版本的板子，将$ make -j32替换为$ make -j32 TARGET_USERDATAIMAGE_4GB=true。

对于make -j的值根据你CPU的核心数的1-2倍来进行设置。

刷机前的一些小准备

编译完成之后，我们先不着急刷机，了解我们接下来要做的究竟是什么。

如果你稍微接触过Android设备刷机，就会听说过fastboot。
那么它究竟是什么？

fastboot

如果你搜索fastboot，90%以上都是如何进入fastboot模式，怎样使用fastboot(第三方包装的刷机工具或者Android SDK附带的原版fastboot)等等。

但是，fastboot究竟是什么呢？它有3层意思

• Android设备(手机、平板、盒子、现在大热的汽车和开发板)硬件与电脑(Windows, Linux, Mac平台都已实现)的通信协议
• 进入fastboot模式时，设备端运行的软件
• 进入fastboot模式时，电脑端运行的与手机通信的软件 - 即fastboot命令

fastboot电脑端与设备端的通信其实是一个C/S架构，电脑端作为客户端，将指令与文件内容发送到服务器端(设备端)，服务器端执行对应的指令(清除分区，写分区等等)。

平常见到的C/S架构还有很多，比如HTTP通信(浏览器客户端/Web服务器)，SSH通信(ssh客户端/sshd服务器程序)等。

阅读刷机脚本flash-all.sh

这一块内容较多，可以参考我的另一篇文章 通过阅读刷机脚本flash-all.sh来学习shell脚本

实际刷机

可以参考的地方有2个地方，一个是Google，另一个是开发板生产商。

但是它们教程都多多少少有些问题，其中有些坑，如果没人指导，能把你绕好久。

该板子支持Debian系统，这里我们不做讨论，只关注Android系统。

刷机分为2个阶段

• bootloader阶段，在这个阶段你要把真正的bootloader - l-loader.bin刷进去。

生产商将其称之为flashing environment，我觉得不恰当。

• fastboot阶段，在这个阶段你会使用fastboot flash [partition name] [image file]依次刷入7个文件，即7个分区，分别是

partition name	image file	comment
ptable	ptable-aosp-8g.img	分区表
fastboot	fip.bin	？
nvme	mvme.img	？
boot	boot.img	kernel
cache	cache.img	文件系统
system	system.img	文件系统
userdata	userdata.img	文件系统

如果我们设置了正确的跳线，见下文
那么使用device/linaro/hikey/installer/flash-all.sh脚本就可以完成全部刷机工作。

而Selecting Devices里边的Flashing images已经没有必要再重复刷，因为boot和system分区已经在上面的脚本里边刷过了。

注意Building the kernel部分是可选的，flash-all.sh中刷的是out目录下面的boot.img，这个文件应该是已经预编译的，因为我们可以从开机之后的截图判断出来。

如果要自己编译kernel并刷入HiKey，请参考我的文章编译HiKey内核。

遇到的问题与解决

python缺少serial模块

准备刷入bootloader的时候，碰到错误ImportError: No module named serial

这是因为python的serial模块没有安装，网上有几种安装的方法。我最终通过下面的方法安装成功：

sudo apt-get install pip
sudo pip install pyserial

刷入bootloader后，一直提示

这时我们需要更换跳线至fastboot模式，Google和生产商在这一点上说得都不清楚。
正确的设置是

• j15 3-4闭合，会进入bootloader模式，这时候我们只会刷入一个bootloader文件
• j15 5-6闭合，会进入fastboot模式，使用fastboot命令的都需要在这个模式下进行

bootloader模式，没有任何指示灯。
可以使用指令查看设备是否已连接：
$ ls /dev/ttyUSB*

fastboot模式，会有一个绿色的指示灯。
可以使用指令查看设备是否已连接：
$ fastboot devices

直接执行fastboot找不到设备，必须要sudo fastboot才能找到

这是因为按照生产商的教程配置/etc/udev/rules.d/51-android.rules文件时并没有加上当前用户的权限，所以只能以root权限才可以访问到设备。

原来的配置是

# fastboot protocol on HiKey
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="18d1", ATTR{idProduct}=="d00d", MODE="0660", GROUP="dialout"
# adb protocol on HiKey
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="12d1", ATTR{idProduct}=="1057", MODE="0660", GROUP="dialout"
# rndis for HiKey
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="12d1", ATTR{idProduct}=="1050", MODE="0660", GROUP="dialout"

这里因为我不清楚GROUP="dialout"是否有被用到，所以按照编译Android系统的官方教程修改该配置文件，加上OWNER，改为下面的样子

# fastboot protocol on HiKey
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="18d1", ATTR{idProduct}=="d00d", MODE="0660", GROUP="dialout", OWNER="$USER_NAME"
# adb protocol on HiKey
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="12d1", ATTR{idProduct}=="1057", MODE="0660", GROUP="dialout", OWNER="$USER_NAME"
# rndis for HiKey
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="12d1", ATTR{idProduct}=="1050", MODE="0660", GROUP="dialout", OWNER="$USER_NAME"

注意，将$USER_NAME改为你自己的用户名。

USB外设(鼠标/键盘)与OTG-USB的冲突

实际当中发现，通过OTG-USB连接调试之后，USB外设都无法使用，不知道这是不是一个bug。

无奈，只好使用蓝牙模式连接上鼠标和键盘，这样才算解决了OTG-USB的冲突问题。

横竖屏切换

默认启动起来是横屏显示，但是打开竖屏应用或者连接ADB调试后会变成竖屏。

因为没有重力传感器，所以我们可以使用命令来更改设备的屏幕方向。

按照教程上的说法，首先要关闭自动旋转(但其实HiKey这块板子并没有自动旋转的能力)，然后写入新的user_orientation的值。

具体是：

关闭自动旋转

adb shell content insert --uri content://settings/system --bind name:s:accelerometer_rotation --bind value:i:0

设置新的屏幕方向

adb shell content insert --uri content://settings/system --bind name:s:user_rotation --bind value:i:${new_orientation}

请将${new_orientation}用下面其中一个值来替换

对于手机

• 0， 竖屏
• 1，顺时针旋转90°，横屏
• 2，顺时针旋转180°，竖屏(与0方向相反)
• 3，顺时针旋转270°，横屏(与1方向相反)

对于HiKey

• 0， 横屏
• 1，顺时针旋转90°，竖屏
• 2，顺时针旋转180°，横屏(与0方向相反)
• 3，顺时针旋转270°，竖屏(与1方向相反)

从上面可以发现一个规律：
0是设备屏幕默认的方向，或者我们可以叫做基准方向；
1/2/3分别是以0为基准，顺时针旋转90°/180°/270°。

在使用一台红米Note 3全网通测试时发现一件有趣的事情，当你使用>3的值来测试的时候，屏幕完全是以竖屏模式旋转。比如，值为5，屏幕变成了完全将竖屏旋转90度，这时为了等比例缩放，显示区域会变小很多。

对比几台其它厂商的手机可以发现，红米的“特殊现象”是它自己的实现。
而标准的Android实现只接受0-3的取值，如果使用其它值(如4)，会抛异常：
java.lang.IllegalArgumentException: Invalid value: 4 for setting: user_rotation


参考

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1. Selecting Devices
2. Android源代码编译笔记(支持5.x及以上版本)
3. What is fastboot
4. 通过阅读刷机脚本flash-all.sh来学习shell脚本
5. Changing Android Device orientation with ADB
6. 编译HiKey内核