第6章Android底層及應用開發(fā)本章目標·掌握底層Android源碼的編譯·掌握底層AndroidLED燈操作代碼編寫·掌握Android應用開發(fā)環(huán)境的搭建·掌握Android應用APK的創(chuàng)立6.1底層局部6.1.1Android源碼編譯實驗新建一個“fs-wsn4412〞的目錄，作為此開發(fā)板的工作目錄。$mkdir/home/linux/workdir/farsight/fs-wsn4412將源碼拷貝到以下圖所示的目錄下。查看到拷貝的源碼$ls-al/mnt/hgfs/share/1.編譯Bootloader源碼〔1〕拷貝源碼到開發(fā)環(huán)境的工作目錄$mkdir/home/linux/workdir/farsight/fs-wsn4412/bootloader$cd/home/linux/workdir/farsight/fs-wsn4412/bootloader$cp/mnt/hgfs/share/u-boot-2023.03-wsn4412_vX.tar.xz.///X代表版本號，隨著版本升級會有區(qū)別〔2〕解壓源碼，如下圖。$tarxvfu-boot-2023.03-wsn4412_vX.tar.xz解壓成功后，如下圖。〔3〕配置源碼查看配置文件，如下圖。修改配置文件，如下圖?！?〕編譯源碼進入到U-Boot的源碼路徑下，執(zhí)行編譯腳本即可編譯U-Boot源碼。$cd/home/linux/workdir/farsight/fs-wsn4412/bootloader/u-boot-2023.03-FS4412/修改交叉工具鏈的路徑$vimMakefile修改162行代碼，如下圖。執(zhí)行編譯腳本編譯U-Boot，如下圖。執(zhí)行./build_uboot.sh，如下圖如下圖即為編譯成功。如下圖，“u-boot-fs4412.bin〞即為編譯生成的u-boot二進制文件2.編譯Linux內(nèi)核源碼〔1〕拷貝源碼到開發(fā)環(huán)境的工作目錄〔2〕解壓源碼解壓成功后如下圖〔3〕配置源碼進入到內(nèi)核的源碼路徑下。$cd/home/linux/workdir/farsight/fs-wsn4412/kernel/linux-3.0-wsn4412_v6/修改交叉工具鏈的路徑〔我們在打包源碼之前都會默認使用開發(fā)環(huán)境中交叉工具鏈的路徑，一般不用修改，如有必要按以下圖路徑更改〕。$vimMakefile修改198行代碼，如下圖。拷貝FS-WSN4412開發(fā)平臺的標準配置文件為“.config〞，如下圖。在終端下輸入以下命令可以進入到Linux內(nèi)核配置圖形界面，如下圖。$makemenuconfig〔4〕編譯源碼$makezImage–jX內(nèi)核源碼編譯成功，如下圖查看編譯生成的內(nèi)核二進制文件，如下圖。$lsarch/arm/boot/zImage-al3.編譯Android源碼〔1〕拷貝源碼到開發(fā)環(huán)境的工作目錄在FS-WSN4412開發(fā)平臺的工作目錄下建立android目錄，作為內(nèi)核的開發(fā)目錄，然后將共享目錄下的Android源碼拷貝至此，如下圖?！?〕解壓源碼，如下圖?！?〕配置源碼$cd/home/linux/workdir/farsight/fs-wsn4412/android/編譯“fs4412_build.sh〞文件，修改編譯Android所使用的線程數(shù)$vimfs4412_build.sh〔4〕編譯源碼執(zhí)行“fs4412_build.sh〞編譯Android源碼。以下圖所示即為編譯Android成功6.1.2Android鏡像燒寫實驗1.連接開發(fā)板撥動撥碼開關至“0110〞，如以下圖所示，系統(tǒng)開機即從eMMC啟動，如下圖。2.設置串口調(diào)試工具選擇串口〔Serial〕連接方式，如下圖。串口參數(shù)配置如下圖點擊open翻開串口，如下圖3.制作SD卡啟動盤將目錄下的“sdfuse_q〞拷貝到虛擬機Ubuntu的共享目錄下，如下圖。進入sd_fusing目錄，執(zhí)行編譯命令，如下圖用讀卡器將SD卡插入電腦，虛擬機識別到SD讀卡器，如下圖。右鍵點擊圖標，選擇“連接〞，如下圖。查看生成的設備節(jié)點$sudo./mkuboot.sh/dev/sdb//將uboot燒寫到sd卡中，如下圖。將SD卡插入開發(fā)板SD卡槽內(nèi)，撥碼撥至1000，如下圖。啟動開發(fā)板，在倒計時結(jié)束前，按任意鍵停止在Uboot處，串口終端顯示如下圖。4.環(huán)境配置在安卓中Fastboot是一種比Recovery更底層的刷機模式。Fastboot是一種線刷，就是使用USB數(shù)據(jù)線連接的一種刷機模式。相對于某些系統(tǒng)卡刷來說，線刷更可靠，平安。Fastboot工具在光盤的“工具軟件\Windows\Fastboot\Fastboot〞下，為了方便把他解壓到D盤，如下圖。翻開“計算機屬性->系統(tǒng)屬性->高級->環(huán)境變量〞，如下圖。編輯“系統(tǒng)變量〞的“Path〞項，如下圖。在“變量值〞最后添加“;D:\Fastboot\〞〔注意開始的分號〕，如下圖。點擊“確定〞，翻開“cmd〞，輸入“fastboot〞測試環(huán)境變量是否添加成功，如下圖。5.燒寫系統(tǒng)〔1〕Flash分區(qū)翻開開發(fā)板，保證開發(fā)板U-Boot版本為2023.03，終端輸入“fdisk–c0〞對SD卡分區(qū)，然后輸入“fastboot〞，如下圖。#fdisk–c0//對eMMC分區(qū)#fastboot〔2〕安裝Fastboot驅(qū)動第一次使用Fastboot需要安裝驅(qū)動〔開發(fā)板在插上USB線后并不會提示安裝驅(qū)動，使用fastboot才會示安裝〕，驅(qū)動位置在“工具軟件\Windows\Fastboot\Fastboot驅(qū)動〞下。按以下圖連接開發(fā)板串口和USB口。此時，如果系統(tǒng)安裝了驅(qū)動，在設備管理器中應該如下圖?！?〕執(zhí)行腳本燒寫系統(tǒng)翻開“基于嵌入式系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)實驗開發(fā)光盤/安卓資料/燒寫鏡像〞目錄，如下圖。選擇需要使用的鏡像，如GPRS的，翻開目錄，如下圖。雙擊執(zhí)行腳本文件，出現(xiàn)CMD命令行如以下圖所示，燒寫成功此窗口會自動關閉，如下圖。把撥動撥碼開關至“0110〞，如以下圖所示，以后系統(tǒng)開機即從eMMC啟動，自動進入Android系統(tǒng)，如下圖。6.13AndroidLED點燈實驗實驗原理android實現(xiàn)了很好的分層機制，從而使得開發(fā)者開發(fā)更加專注，但是android的應用層和框架層使用的開發(fā)語言為java，Java是一種平臺無關性的語言，平臺對于上層的java代碼來說是透明的，而android是基于linux的一個操作系統(tǒng)，linux只提供了c/c++或者是匯編的接口給開發(fā)，因此，為了使得android系統(tǒng)運行正常，必須想方法把java語言與c/c++連接起來，這個連接螺絲就是jni技術，AndroidHAL〔硬件抽象層〕是一個Linux底層驅(qū)動與JavaApplicationFramework〔應用層框架〕的中間層，它可以將硬件的操作邏輯封裝起來，實現(xiàn)Java類的本地接口，交由Android應用框架統(tǒng)一管理。JNI的調(diào)用結(jié)構如下圖。Java程序與JNI編譯成的共享庫之間聯(lián)系如下：〔1〕Java類加載共享庫用loadlibrary方法，名稱與JNI共享庫名稱對應?！?〕Java調(diào)用JNI中的類需要聲明本地方法，其中本地方法的類型需要與JNI中JNINativeMethod中提供的方法聲明、signature一致?！?〕JNI類中需要在jnihelper函數(shù)聲明調(diào)用Java類，這樣才能實現(xiàn)Java虛擬機與本地方法的聯(lián)系?！?〕Java效勞類的全稱需與JNI的文件名有一定的對應關系，如Java效勞類名為，對應JNI的service應用名為com_farsight_service_LedService.cpp。4.實驗步驟〔1〕編譯jni層代碼〔2〕編譯hal層代碼〔3〕用adb調(diào)試命令推送hal層和jni層共享庫和應用程序〔4〕實驗現(xiàn)象翻開WSN4412上的android應用程序led，如下圖應用程序翻開后如下圖。點擊圖標，會看到WSN4412開發(fā)板上的LED燈亮起來，如下圖。6.2應用局部開發(fā)環(huán)境搭建1.Android開發(fā)環(huán)境的安裝與配置〔1〕安裝JDK和配置Java開發(fā)環(huán)境雙擊“JDK/JDK8/jdk-8u5-windows-i586.exe〞〔32bit操作系統(tǒng)〕或者jdk-8u5-windows-x64.exe〔64bit操作統(tǒng)〕進行安裝，接受許可證，選擇需要安裝的組件和安裝路徑后，單擊“下一步〞按鈕，完成安裝過程，如下圖。安裝完成后，利用以下步驟檢查安裝是否成功：翻開WindowsCMD窗口，在CMD窗口中輸入java–ersion命令，如果屏幕出現(xiàn)以下圖所示的代碼信息，說明JDK安裝成功。XP下安裝JDK7非XP下安裝JDK8〔2〕安裝7Zip壓縮軟件雙擊“7zip/7z920-x86.exe〞〔32bit操作系統(tǒng)〕或者7z920-x64.msi〔64bit操作系統(tǒng)〕進行安裝，如下圖。〔3〕解壓adt-bundle-windowsJDK安裝成功后，使用7Zip軟件解壓ADT目錄下的，如下圖。adt-bundle-windows-x86.7z〔32bit〕或者adt-bundle-windows-x86_64.7z〔64bit〕?！?〕運行Eclipse解壓完畢后，直接執(zhí)行其中的“eclipse/eclipse.exe〞文件，Eclipse可以自動找到用戶前期安裝的JDK路徑，如下圖?！?〕配置SDK運行解壓目錄下的“eclipse/eclipse.exe〞，為自己選擇一個工作目錄Workspace，不要有中文路徑，不選擇默認也可以，如下圖。為Eclipse關聯(lián)SDK的安裝路徑。在Eclipse中，點擊“Window->Preferences〞，會看到其中添加了Android的配置，如下圖的操作，然后點擊“Apply〞，最后點擊“OK〞即可。完成以上步驟后，設置Eclipse環(huán)境，如下圖。勾選Android相關的工具，點擊“OK〞〔如果已經(jīng)勾選，那么不理會〕，如下圖?！?〕配置ADTADT〔AndroidDevelopmentTools〕是Android為Eclipse定制的一個插件，為用戶提供了一個強大的用戶開發(fā)Android應用程序的綜合環(huán)境。在Eclipse中安裝ADT，首先啟動Eclipse，點擊“AndroidVirtualDevice〔AVD〕Manager〞圖標，如下圖。測試運行AVD，如下圖。虛擬設備啟動完成后，如下圖。創(chuàng)立第一個Android應用1.工程建立建立Android工程的步驟如下：〔1〕選擇“File->New->Project〞命令?！?〕選擇“Android->AndroidApllicationProject〞命令，單擊“Next〞按鈕，如下圖。〔3〕在“NewAndroidApplication〞對話框中，輸入工程名稱等信息，最后單擊“Next〞按鈕，如下圖?！?〕工程建立后，可以通過Eclipse環(huán)境查看Android應用程序中各個文件，例如AndroidManifest.xml文件、布局文件、代碼等。如下圖為布局文件的編輯界面，可以直觀地查看程序的UI布局。2.在模擬器上運行程序右鍵選擇HelloWorld工程，然后選擇“RunAs〞，最后選擇“AndroidApplication〞，如下圖。Eclipse將翻開剛剛建立的默認的Android模擬器，運行畫面如同真的開機一般，開機后，隨即翻開運行的程序，運行畫面如下圖。3.在目標開發(fā)平臺上運行程序在Eclipse中選擇“Run->Run〞〔或Debug〕命令，這時會彈出如下一個窗口，讓你選擇模擬器還是來顯示，如果選擇，即可在上運行該程序，如下圖。選擇FS210設備，點擊“OK〞，程序運行在開發(fā)平臺顯示屏上，如下圖?！才紶栍龅藉e誤時，可以試著關閉Eclipse，再