Android之Goldfish

一. Goldfish介紹

Goldfish是一種虛擬的ARM處理器，在Android的仿真環境中使用。Android模擬器通過運行它來運行arm926t指令集（arm926t屬於armv5構架，goldfish處理器有ARMv5和ARMv7兩個版本，在一般情況下，使用ARMv5的版本即可）。

編譯生成的linux內核鏡像在android的模擬器中使用。啟動模擬器時，Linux Kernel鏡像默認使用：prebuilt/android-arm/kernel目錄下的kernel-qemu文件。

在linux的內核中，Goldfish作為ARM體系結構的一種“mach”，它的核心內容存放在：arch/arm/mach-goldfish。

goldfish_defconfig 位置：kernel/arch/arm/configs

在android的發展過程中，Goldfish內核的版本也從linux2.6.25升級到了linux2.6.29.這個處理器的linux內核和標准的linux內核的差別有以下幾方面：

1. goldfish機器的移植。

2. goldfish一些虛擬設備的驅動程序。

3. android中特有的驅動程序和組件。

二. 編譯Goldfish內核

從android開源工程的代碼倉庫中，使用git工具得到goldfish內核的方式為：

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

在其linux源代碼的根目錄中，配置和編譯goldfish內核的過程如下所示：

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

其中，在CROSS_COMPILE=指定交叉編譯工具的路徑。
編譯結果：

1. LD vmlinux
2. SYSMAP system.map
3. SYSMAP .tmp_system.map
4. OBJCOPY arch/arm/boot/Image
5. Kernel: arch/arm/boot/Image is ready
6. AS arch/arm/boot/compressed/head.o
7. GZIP arch/arm/boot/compressed/piggy.gz
8. AS arch/arm/boot/compressed/piggy.o
9. CC arch/arm/boot/compressed/misc.o
10. LD arch/arm/boot/compressed/vmlinux
11. OBJCONPY arch/arm/boot/zImage
12. Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready

vmlinux是linux進行編譯和連接之後生成的Elf格式的文件，Image是未經過壓縮的二進制文件，piggy是一個解壓縮程序，zImage是解壓縮程序和壓縮內核的組合。
在android源代碼的根目錄中vmlinux和zImage分別對應android代碼prebuilt中的預編譯的arm內核。

使用zImage，替換prebuilt中的prebuilt/android-arm/目錄中的goldfish_defconfig，這個文件的一些片斷如下所示：

1. CONFIG_ARM=y
2. #
3. # System Type
4. #
5. CONFIG_ARCH_GOLDFISH=y
6. #
7. # Goldfish options
8. #
9. CONFIG_MACH_GOLDFISH=y
10. # CONFIG_MACH_GOLDFISH_ARMV7 is not set

由於GoldFish是arm處理器，因此CONFIG_ARM宏需要被使能，CONFIG_ARCH_GOLDFISH和CONFIG_MACH_GOLDFISH宏是GoldFish處理器這類機器使用的配置宏。

goldfish_defconfig中的幾個與android系統相關的宏如下：

1. # android
2. #
3. CONFIG_ANDROID=y
4. CONFIG_ANDROID_BUNDER_IPC=y #binder ipc驅動程序
5. CONFIG_ANDROID_LOGGER=y #log記錄器驅動程序
6. # CONFIG_ANDROID_RAM_CONSOLE is not set
7. CONFIG_ANDROID_TIMED_OUTPUT=y #定時輸出驅動程序框架
8. CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER=y
9. CONFIG_ANDROID_PMEM=y #物理內存驅動程序
10. CONFIG_ASHMEM=y #匿名共享內存驅動程序
11. CONFIG_RTC_INTF_ALARM=y
12. CONFIG_HAS_WAKELOCK=y 電源管理相關的部分wakelock和earlysuspend
13. CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND=y
14. CONFIG_WAKELOCK=y
15. CONFIG_WAKELOCK_STAT=y
16. CONFIG_USER_WAKELOCK=y
17. CONFIG_EARLYSUSPEND=y

goldfish_defconfig配置文件中，另外有一個宏是處理器虛擬設備的“驅動程序”，其內容如下：

1. CONFIG_MTD_GOLDFISH_NAND=y
2. CONFIG_KEYBOARD_GOLDFISH_EVENTS=y
3. CONFIG_GOLDFISH_TTY=y
4. CONFIG_BATTERY_GOLDFISH=y
5. CONFIG_FB_GOLDFISH=y
6. CONFIG_MMC_GOLDFISH=y
7. CONFIG_RTC_DRV_GOLDFISH=y

在goldfish處理器的各個配置選項中，體系結構和goldfish的虛擬驅動程序基於標准linux的內容的驅動程序框架，但是這些設備在不同的硬件平台的移植方式不同；android專用的驅動程序是android中特有的內容，非linux標准，但是和硬件平台無關。