Android Goldfish详解之一

一. Goldfish介绍

Goldfish是一种虚拟的ARM处理器，在Android的仿真环境中使用。Android模拟器通过运行它来运行arm926t指令集（arm926t属于armv5构架，goldfish处理器有ARMv5和ARMv7两个版本，在一般情况下，使用ARMv5的版本即可）。

编译生成的linux内核镜像在android的模拟器中使用。启动模拟器时，Linux Kernel镜像默认使用：prebuilt/android-arm/kernel目录下的kernel-qemu文件。

在linux的内核中，Goldfish作为ARM体系结构的一种“mach”，它的核心内容存放在：arch/arm/mach-goldfish。

goldfish_defconfig 位置：kernel/arch/arm/configs

在android的发展过程中，Goldfish内核的版本也从linux2.6.25升级到了linux2.6.29.这个处理器的linux内核和标准的linux内核的差别有以下几方面：

 1. goldfish机器的移植。

 2. goldfish一些虚拟设备的驱动程序。

 3. android中特有的驱动程序和组件。

二. 编译Goldfish内核

从android开源工程的代码仓库中，使用git工具得到goldfish内核的方式为：

$ git clone git://android.git.kernel.org/kernel/common.git

在其linux源代码的根目录中，配置和编译goldfish内核的过程如下所示：

 $make ARCH=arm goldfish_defconfig .config
 $make ARCH=arm CROSS_COMPILE={path}/arm-none-linux-gnueabi-

 其中，在CROSS_COMPILE=指定交叉编译工具的路径。
 编译结果：

LD  vmlinux
SYSMAP  system.map
SYSMAP  .tmp_system.map
OBJCOPY  arch/arm/boot/Image
Kernel:   arch/arm/boot/Image is ready
AS    arch/arm/boot/compressed/head.o
GZIP   arch/arm/boot/compressed/piggy.gz
AS    arch/arm/boot/compressed/piggy.o
CC   arch/arm/boot/compressed/misc.o
LD    arch/arm/boot/compressed/vmlinux
OBJCONPY arch/arm/boot/zImage
Kernel:  arch/arm/boot/zImage is ready

vmlinux是linux进行编译和连接之后生成的Elf格式的文件，Image是未经过压缩的二进制文件，piggy是一个解压缩程序，zImage是解压缩程序和压缩内核的组合。
 在android源代码的根目录中vmlinux和zImage分别对应android代码prebuilt中的预编译的arm内核。

使用zImage，替换prebuilt中的prebuilt/android-arm/目录中的goldfish_defconfig，这个文件的一些片断如下所示：

CONFIG_ARM=y
#
# System Type
#
CONFIG_ARCH_GOLDFISH=y
#
# Goldfish options
#
CONFIG_MACH_GOLDFISH=y
# CONFIG_MACH_GOLDFISH_ARMV7 is not set

由于GoldFish是arm处理器，因此CONFIG_ARM宏需要被使能，CONFIG_ARCH_GOLDFISH和CONFIG_MACH_GOLDFISH宏是GoldFish处理器这类机器使用的配置宏。

goldfish_defconfig中的几个与android系统相关的宏如下：

# android
#
CONFIG_ANDROID=y
CONFIG_ANDROID_BUNDER_IPC=y      #binder ipc驱动程序
CONFIG_ANDROID_LOGGER=y       #log记录器驱动程序
# CONFIG_ANDROID_RAM_CONSOLE is not set
CONFIG_ANDROID_TIMED_OUTPUT=y      #定时输出驱动程序框架
CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER=y
CONFIG_ANDROID_PMEM=y        #物理内存驱动程序
CONFIG_ASHMEM=y         #匿名共享内存驱动程序
CONFIG_RTC_INTF_ALARM=y
CONFIG_HAS_WAKELOCK=y        电源管理相关的部分wakelock和earlysuspend
CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND=y
CONFIG_WAKELOCK=y
CONFIG_WAKELOCK_STAT=y
CONFIG_USER_WAKELOCK=y
CONFIG_EARLYSUSPEND=y

goldfish_defconfig配置文件中，另外有一个宏是处理器虚拟设备的“驱动程序”，其内容如下：

CONFIG_MTD_GOLDFISH_NAND=y
CONFIG_KEYBOARD_GOLDFISH_EVENTS=y
CONFIG_GOLDFISH_TTY=y
CONFIG_BATTERY_GOLDFISH=y
CONFIG_FB_GOLDFISH=y
CONFIG_MMC_GOLDFISH=y
CONFIG_RTC_DRV_GOLDFISH=y

在goldfish处理器的各个配置选项中，体系结构和goldfish的虚拟驱动程序基于标准linux的内容的驱动程序框架，但是这些设备在不同的硬件平台的移植方式不同；android专用的驱动程序是android中特有的内容，非linux标准，但是和硬件平台无关。