将安卓操作系统移植到嵌入式平台的最佳实践

Android是流行的智能手机操作系统，它正在接管平板电脑，汽车，智能电视，可穿戴设备，家用电器，游戏机市场等。它为嵌入式平台提供了独特而熟悉的体验，从最小的智能手表屏幕到可折叠和镀铬书上的较大显示屏，再到车载娱乐系统，再到最大的电视屏幕。Android操作系统驱动的医疗设备在医疗保健行业也被广泛接受。因此，将Android操作系统移植到嵌入式平台最近引起了很多关注。

但是，在执行安卓操作系统移植之前，请遵循以下做法，以确保高效和成功的安卓移植。

遵循 Linux 内核编码标准和安卓编码标准

有各种过程被认为是软件开发的基本属性。这些过程用于特定的编程语言、编程风格、方法等。编码标准确保开发人员遵循特定的准则来处理项目。在为安卓移植进行驱动程序定制时，有必要遵循Linux / Android编码标准。这确保了无错误且易于维护的驱动程序。还需要检查代码是否没有未使用的变量。

在编码时保持一致性对于程序的质量至关重要。此外，在系统的不同级别上普遍遵循准则，以避免彼此矛盾。完成的程序代码应由单个开发人员在单个会话中管理，或者看起来像是由单个开发人员编写的。

开发安全启动和映像身份验证

安全启动是设备安全体系结构的构建基块。从技术上讲，安全启动是在设备上加载和执行每个软件映像的启动序列。此外，此软件映像是使用软件授权的。此序列旨在通过在执行之前检查所有代码来防止运行未经授权或已修改的代码。

所有图像加载都遵循相同的常规过程，称为“加载器”。加载程序分配一个安全的内存区域来加载“ELF 标头”、“程序标头”和“哈希段”。加载程序通过检查图像元数据、根证书、证书链和哈希表来验证哈希段。加载程序通过对加载的 ELF 段进行哈希处理并将哈希值与哈希表中的相等条目进行比较来验证加载的 ELF 段。如果任何计算的哈希值存在差异，则拒绝图像。

此过程可确保加载程序永远不会意外覆盖内存中的重要数据（包括加载程序的代码和数据），并且图像数据从不受信任的存储中加载。

开发已验证的启动

已验证启动可确保所有执行的代码都来自受信任的源（通常是设备 OEM）。它直接从引导分区、受硬件保护的信任根和引导加载程序创建一个完整信任链，以访问其他已验证的分区，包括系统、供应商和可选的 OEM 分区。在设备启动期间，每个阶段都会在移交执行之前验证下一阶段的完整性和真实性。

之后，“已验证启动”会检查具有回滚保护的 Android 版本是否正确，因为回滚保护通过确保设备仅更新到较新版本的 Android，有助于防止可能的漏洞利用变得持续存在。此外，经过验证的启动还允许Android设备与用户交流其完整性状态。

安卓操作系统移植

移植 Linux 内核是移植安卓系统最重要的因素之一。从 kernel.org 下载相应的 Linux 版本，并将 Linux 移植到目标主板。此内核称为目标板的参考内核。查找与参考内核具有相同修订版的 Android 内核，或者使用最接近的修订版来简化过程。将参考内核和 Android 内核合并到将移植到目标板的合并内核中。集成到适用于 Android 的 Linux 内核中的一些新组件是调试器、AshMem、开放活页夹、电源管理器、低内存杀手和记录器。

要为 Android 正确配置合并的内核，您必须通过从合并的源代码构建内核映像来测试 Linux 根文件系统的已知工作配置。

注意：引用内核和 Android 内核的修订不匹配可能会导致花费更多时间进行合并和调试。

能够配置升级（即 OTA）服务器

OTA（无线）是安卓用于安卓设备中系统级更新（如操作系统更新）的机制。建议坚持让移植公司使用安卓OTA升级机制，而不是本土的升级系统。接下来，您可以将 OTA 升级服务器配置为您选择的服务器。这将使您能够控制更新过程，并控制客户何时可以使用错误修复。它还为安卓消费类设备提供了一致的用户体验。

移植安卓 11 时需要考虑的事项

Android 11 包含与分区布局相关的各种更改，这些更改可以支持动态分区 - Android 用户空间分区系统，可在无线 （OTA） 更新期间创建、调整大小或销毁分区。这些动态分区消除了供应商管理单个大小的分区（如系统、供应商和产品）的痛苦。相反，设备会分配一个超级分区，以及可以在其中动态调整大小的子分区。

当所有特定于供应商的信息都从引导分区中分离出来并重新定位到供应商引导分区中时，它可以使用 GKI（通用内核映像）轻松引导任意设备。现在，供应商启动分区包含以前包含在启动分区中的信息（例如闪存页大小、内核、虚拟硬盘加载地址、DTB 本身）。要在移植 Android 11 时成功完成引导，引导加载程序必须能够同时访问引导分区和供应商引导分区以获取足够的数据。

在非 A/B 设备的恢复映像上，恢复映像应包含来自设备树 blob （DTB） 或高级配置和电源接口 （ACPI） 覆盖映像的信息。当此类设备启动到恢复时，引导加载程序可以加载与恢复映像兼容的覆盖映像。支持 A/B（无缝）更新的设备应使用恢复作为启动而不是单独的恢复分区，并且通用内核映像 （GKI） 必须使用主启动标头版本 3 才能与供应商启动分区兼容。

遵循上述嵌入式工程实践，您可以确保在嵌入式平台上高效、成功地移植Android，增强现有连接设备的功能，或者从头开始设计新系统，而不会有太多的麻烦。

审核编辑：郭婷