杨柳编著的《Android驱动开发权威指南》根据作者(杨柳）多年的从业经验，从开发实战出发，全面深入地讲解了Android驱动开发。本书以Android驱动本质为源，深入浅出地剖析了Android驱动程序开发要用到的DMA、中断、同步、等待队列与signal等多项技术。本书还从系统的角度描述了Android驱动与Android其他部分的有机结合，为Android用户提供各类智能输入/输出服务。

本书适合从事Linux开发、Android底层驱动开发、系统框架开发，以及Android底层模块验证测试等的相关软件工程人员阅读；也适合从事Android智能手机其他领域的研发人员参考；还适合作为大、中专院校与培训机构的相关实践性指导教材。

我们知道Android最底层是基于Linux内核的，因此要基于Android开发智能手机或终端，就少不了Linux内核与底层驱动的开发。据了解，这方面的开发人员目前还很缺乏，其中一个重要的原因就是Linux是一个与Wirldows一样复杂的软件系统，要理解它，这本身不是一件容易的事，因此许多感兴趣的读者在翻阅相关书籍之后就知难而退了。然而，很多资深驱动工程师认为Linux内核和底层驱动的开发其实并没有想像中的那么难。大概是相关书籍首先就讲进程调度、信号同步等复杂技术，让读者立刻坠入云里雾里，特别是没弄明白设备驱动的本质，当真正讲到相关驱动开发技术时，心气已去了大半，更不用谈利用所学的知识进行实践了。

因此，《Android驱动开发权威指南》在讲述相关的驱动开发基础知识时，先让大家初步了解Linux内核，再着手讲设备输入／输出(I／0)，接着由设备I／O引入DMA与中断处理，再讲驱动的并发处理技术，最后才讲设备驱动向上层提供的同步与异步访问方法。以设备I／0本质为源，根据前后因果关系，一层一层向读者展现设备驱动开发的核心技术。只有这样，我们在编写或修改相应的And roid驱动时，采用相关的技术才会得心应手，所创建的驱动才能健壮地与原有驱动和系统融为一体。而且经过这样一个学习与实践过程，相信读者对于基于Linux内核的Android会有更清楚的认识。

《Android驱动开发权威指南》由杨柳编著。

前言

第一篇　Android的前世今生——Android概述篇

第1章　Android的前世今生  2

1.1　Android的起源  2

1.2　开放手机联盟  2

1.3　开源与相关协议  3

1.4　系统的升级与发展  3

第2章　Android体系结构  4

2.1　四层空间基本结构  4

 2.1.1　Android系统底层开发  6

 2.1.2　应用程序开发  7

2.2　Android代码目录结构  7

2.3　Android开发环境搭建  8

第二篇　勿于浮砂筑高台——Linux驱动基础篇

第3章　Linux 内核综述  14

3.1　OS基本概念  14

 3.1.1　多用户系统  15

 3.1.2　用户和组  15

 3.1.3　进程  16

 3.1.4　Linux单核架构  16

3.2　Linux内核综述  18

 3.2.1　进程/内核模型综述  18

 3.2.2　内存管理综述  26

 3.2.3　文件系统综述  29

 3.2.4　设备驱动简述  34

第4章　Linux内核编程与内核模块  35

4.1　Linux内核源代码目录结构  35

4.2　Linux内核的编译与启动  36

4.3　Linux内核的C编程  37

4.4　Linux内核模块基础与骨架  43

4.5　Linux模块的加载与卸载  46

4.6　Linux模块的参数与导出符号  46

4.7　Linux模块的使用计数  48

第5章　Linux文件系统  50

5.1　Linux文件系统概述  50

 5.1.1　Linux文件系统的目录结构  50

 5.1.2　设备驱动与Linux文件系统的关联  51

5.2　Linux设备文件系统  55

 5.2.1　devfs设备文件系统  55

 5.2.2　udev设备文件系统  56

 5.2.3　sysfs文件系统与Linux设备  57

 5.2.4　udev的组成  67

 5.2.5　udev规则文件  68

第6章　Linux字符设备驱动  70

6.1　Linux字符设备驱动结构  70

 6.1.1　cdev结构体  70

 6.1.2　分配和释放设备号  71

 6.1.3　file_operations结构体  72

 6.1.4　Linux字符设备驱动的组成  74

6.2　一个字符设备驱动例子——virtualchar  77

 6.2.1　头文件、宏及设备结构体  77

 6.2.2　加载与卸载设备驱动  78

 6.2.3　驱动函数实现  79

 6.2.4　驱动设备私有数据  83

6.3　对virtualchar设备的访问  90

第7章　Linux设备驱动中的内存与I/O访问  92

7.1　CPU与内存和I/O之间的故事  92

 7.1.1内存空间与I/O空间  92

 7.1.2　内存管理单元MMU  93

7.2　Linux内存管理  97

7.3　Linux内存访问  99

7.4　Linux I/O访问  102

 7.4.1　访问I/O  102

 7.4.2　申请与释放I/O资源  105

 7.4.3　I/O访问流程  107

 7.4.4　设备地址与用户空间的映射  107

7.5　DMA  114

 7.5.1　DMA与Cache的一致性  114

 7.5.2　Linux下的DMA编程  114

第8章　Linux设备驱动中的中断  125

8.1　Linux中断及中断处理架构  125

8.2　Linux中断编程  126

 8.2.1　申请和释放中断  126

 8.2.2　使能与屏蔽中断  127

 8.2.3　底半部机制  127

 8.2.4　中断共享  130

8.3　Linux定时器  132

8.4　Linux延时处理  134

 8.4.1　短延时  135

 8.4.2　长延时  135

 8.4.3　睡眠延时  136

第9章　Linux设备驱动中的并发  138

9.1　Linux中的并发与竞争  138

9.2　Linux中常用的同步访问技术  139

 9.2.1　中断屏蔽  139

 9.2.2　原子操作  140

 9.2.3　自旋锁  142

 9.2.4　信号量  147

 9.2.5　互斥灯  152

9.3　增加并发控制的virtualchar驱动  153

第10章　Linux设备的阻塞式与非阻塞式访问  157

10.1　阻塞式与非阻塞式访问  157

 10.1.1　等待队列  158

 10.1.2　支持阻塞操作的virtualfifo设备驱动  162

10.2　Linux的轮询访问  167

 10.2.1　应用程序中的轮询编程  167

 10.2.2　设备驱动中的轮询编程  168

 10.2.3　支持轮询操作的virtualfifo驱动  169

第11章　Linux设备驱动中的异步访问  171

11.1　Linux 2.6 中的异步访问  171

 11.1.1　异步访问概念与GNU C库函数  171

 11.1.2　使用信号作为异步访问的通知  175

 11.1.3　使用回调函数作为异步访问的通知  177

 11.1.4　异步访问与设备驱动  178

11.2　异步Fifo驱动例子  180

 11.2.1　在virtualfifo驱动中增加异步通知  180

 11.2.2　在用户空间验证virtualfifo的异步通知  182

第12章　Linux块设备驱动  184

12.1　块设备的I/O操作特点  184

12.2　Linux块设备驱动结构  184

 12.2.1　block_device_operations结构体  184

 12.2.2　gendisk结构体  186

 12.2.3　request与bio结构体  188

 12.2.4　块设备驱动注册与注销  197

12.3　Linux块设备驱动的模块加载与卸载  198

12.4　块设备的打开/释放/IOCTL  200

第13章　Linux网络设备驱动  202

13.1　Linux网络设备驱动体系结构  202

13.2　Linux网络设备驱动结构  203

13.3　Linux网络设备驱动I/O实现  204

 13.3.1　网络设备初始化  204

 13.3.2　网络数据包的收发  205

第三篇　实践出真知——Android驱动实践篇

第14章　Android HAL层的设计  208

14.1　Android HAL概述  208

14.2　为Android开发虚拟驱动virtualio  209

14.3　Android集成C程序访问virtualio  220

14.4　Android通过HAL访问virtualio  222

 14.4.1　virtualio HAL模块实现  222

 14.4.2　实现访问virtualio HAL模块JNI  226

 14.4.3　在Framework层增加virtualio服务  229

第15章　Framebuffer子系统  231

15.1　Linux Framebuffer一般子系统  231

 15.1.1　Framebuffer数据结构  231

 15.1.2　Framebuffer驱动  237

15.2　Android Framebuffer子系统实践  238

 15.2.1　硬件基础  238

 15.2.2　CPU侧显示驱动模块  240

 15.2.3　LCM驱动模块  242

15.3　Android系统对Framebuffer的使用  247

第16章　Input子系统  249

16.1　Linux Input一般子系统  249

 16.1.1　Input数据结构  250

 16.1.2　Input内核模块  252

16.2　Android Input子系统实践  257

 16.2.1　硬件基础  258

 16.2.2　Input驱动模块  258

16.3　Android系统对Input的使用  263

第17章　V4L2子系统  266

17.1　Linux V4L2一般子系统  266

 17.1.1　V4L2数据结构  266

 17.1.2　V4L2接口  268

 17.1.3　V4L2虚拟驱动vivi  273

17.2　Android V4L2实践  279

 17.2.1　硬件基础  280

 17.2.2　CPU侧CCIC驱动模块  281

 17.2.3　OV5642模组驱动模块  283

17.3　Android系统对V4L2的使用  286

第18章　Binder IPC通信子系统  288

18.1　Binder驱动概述  288

18.2　Binder通信模型  288

18.3　Binder驱动  291

 18.3.1　Binder相关的结构体  292

 18.3.2　Android Binder子系统的架构设计  292

18.4　Binder的工作流程  293

第19章　USB子系统  295

19.1　USB协议基础知识  295

 19.1.1　USB物理连接  295

 19.1.2　USB通信协议  297

19.2　USB子系统底层  299

 19.2.1　USB Core  299

 19.2.2　Linux USB gadget三层架构  303

19.3　Android USB子系统实践  305

 19.3.1　Android IPC通信补充  305

 19.3.2　Android USB Mass Storage流程分析  309

第20章　Bootloader引导子系统  312

20.1　Bootloader流程分析  312

 20.1.1　Bootloader概述  312

 20.1.2　U-Boot启动流程分析  314

20.2　Bootloader修改指南  317

 20.2.1　开机第一帧图的修改  317

 20.2.2　开机模式的定制  318

参考文献  321