将Android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，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Chromebook上的较大显示器，再到车载娱乐系统，再到最大的电视屏幕。基于Android操作系统的医疗设备在医疗保健行业中也被广泛接受。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 Android 操作系统移植之前，请遵循以下做法以确保高效和成功的 Android 移植。

遵循 Linux 内核编码标准和 Android 编码标准

有各种过程被认为是软件开发的基本属性。这些过程用于具有编程风格、方法等的特定编程语言。编码标准可确保开发人员遵循特定的准则来处理项目。在为 Android 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，以避免相互矛盾。完成的程序代码应该由单个开发人员在单个会话中进行管理，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，安全启动是一个启动序列，其中每个软件映像都在设备上加载和执行。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前检查所有代码来防止运行未经授权或修改的代码。

所有图像加载都遵循称为“加载器”的相同常规过程。加载器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”。加载程序通过检查映像元数据、根证书、证书链和哈希表来验证哈希段。加载器通过对加载的 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。

开发经过验证的引导

验证启动可确保所有执行的代码都来自受信任的来源（通常是设备 OEM）。它创建完整的信任链，从引导分区、受硬件保护的信任根和引导加载程序到其他经过验证的分区，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”会通过回滚保护检查正确版本的 Android，因为回滚保护通过确保设备仅更新到较新版本的 Android 来帮助防止可能的漏洞持续存在。此外，经过验证的启动还允许 Android 设备与用户沟通其完整性状态。

Port Linux Kernel for Android

移植Linux内核是移植Android的最重要因素之一。从 kernel.org 下载相应的 Linux 版本，并将 Linux 移植到目标主板 此内核称为目标主板的参考内核。查找与参考内核具有相同修订版的 Android 内核，或者使用最接近的版本来简化该过程。将参考内核和 Android 内核合并到将移植到目标主板的合并内核。集成到Android版Linux内核中的一些新组件是Debugger，AshMem，Open Binder，Power Manager，Low Memory killer和Logger。

要为 Android 正确配置合并内核，您必须通过从合并的源代码构建内核映像来使用 Linux 根文件系统测试已知的工作配置。

注意：参考内核和 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 Android 用于在 Android 设备中进行系统级更新（如操作系统更新）的机制。建议移植公司坚持使用Android OTA升级机制，而不是本土升级系统。并且，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，并控制何时向客户提供错误修复。它还为Android消费者设备提供了一致的用户体验。

移植安卓 11 时要考虑的事项

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 - 适用于 Android 的用户空间分区系统，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各个大小的分区（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解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，供应商引导分区包含以前包含在引导分区中的信息（如闪存页面大小、内核、虚拟硬盘加载地址、DTB 本身）。要在移植 android 11 时成功完成投票，引导加载程序必须有权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状态时，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，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，并增强现有连接设备的功能或从头开始设计新系统，而不会有太多麻烦。

审核编辑：郭婷