Android之Qemu和Goldfish

最新推荐文章于 2025-07-04 23:14:42 发布

leopard21

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分类专栏： Android

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本文介绍了Google开发的Android模拟器中使用的Goldfish处理器和QEMU模拟器的基本概念及其工作原理。详细讲解了如何下载、编译Goldfish内核源码，并在Android模拟器中加载新编译的内核。

一. Goldfish和qemu介绍

Google在开发Android系统的同时，使用qemu开发了针对每个版本的一个模拟器，这大大降低了开发人员的开发成本，便于Android技术的推广。qemu是一个开源的模拟处理器软件，而Google使用qemu模拟的是ARM926ej-S的Goldfish处理器，如果开发人员在没有目标开发板的情况下，要对硬件进行操作的话，必然要去操作Android底层的驱动，我们可以使用模拟器的内核源码。

Android模拟器所对应的源代码主要在external/qemu目录下。

Goldfish是一种虚拟的ARM处理器，在Android的仿真环境中使用。Android模拟器通过运行它来运行arm926t指令集（arm926t属于armv5构架，goldfish处理器有ARMv5和ARMv7两个版本，在一般情况下，使用ARMv5的版本即可）。

在linux的内核中，Goldfish作为ARM体系结构的一种“mach”，它的核心内容存放在：arch/arm/mach-goldfish。

goldfish_defconfig 位置：kernel/arch/arm/configs

在android的发展过程中，Goldfish内核的版本也进行了升级,.这个处理器的linux内核和标准的linux内核的差别有以下几方面：

1. goldfish机器的移植。

2. goldfish一些虚拟设备的驱动程序。

3. android中特有的驱动程序和组件。

Android模拟器被命名为goldfish，用来模拟包括下面一些功能的ARM SoC:
·  ARM926ej-S CPU
·  Thumb support
·  MMC
·  RTC
·  Keyboard
·  USB Gadget
·  Framebuffer
·  TTY driver
·  NAND FLASH

编译生成的linux内核镜像在android的模拟器中使用。启动模拟器时，Linux Kernel镜像默认使用：prebuilt/android-arm/kernel目录下的kernel-qemu文件。

二. 下载Goldfish内核源码

首先进入到Android的源码目录，创建源码目录kernel：
        $ cd WORKING_DIRECTORY
        $ mkdir kernel
        从Android的远程源码仓库下载源码：
        $git clone http://android.googlesource.com/kernel/goldfish.git
        当然，如果你要编译指定目标平台的kernel的话，也可以从指定的仓库里下载，官方给出了下列处理器的kernel：
        $ git clone https://android.googlesource.com/kernel/common.git
        $ git clone https://android.googlesource.com/kernel/exynos.git
        $ git clone https://android.googlesource.com/kernel/goldfish.git
        $ git clone https://android.googlesource.com/kernel/msm.git
        $ git clone https://android.googlesource.com/kernel/omap.git
        $ git clone https://android.googlesource.com/kernel/samsung.git
        $ git clone https://android.googlesource.com/kernel/tegra.git

经过一段时间之后,在kernel目录下生成了一个goldfish目录.

$ cd goldfish

$ git branch

* master
可以看到我们的本地存在的分支是主线.

       $ git branch -a 列出本地分支和远程分支
         * master
         remotes/origin/HEAD -> origin/master
   remotes/origin/android-3.10
         remotes/origin/android-goldfish-2.6.29
         remotes/origin/android-goldfish-3.10
         remotes/origin/android-goldfish-3.4
         remotes/origin/linux-goldfish-3.0-wip
         remotes/origin/master

我们选择android-goldfish-3.4

$ git checkout remotes/origin/android-goldfish-3.4

完成后,我们发现goldfish目录下有了源码文件.

三. 编译Goldfish内核

$ export PATH=~/源码路径/prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.6/bin:$PATH
$ export ARCH=arm
$ export SUBARCH=arm
$ export CROSS_COMPILE=arm-eabi-

$ make goldfish_armv7_defconfig # 如果是android4.0之前的版本，使用make goldfish_defconfig，主要是因为ieArm体系结构不同

这个过程会生成.config文件

$ make

编译成功后，可看到下面几行：
LD      vmlinux
SYSMAP System.map
SYSMAP .tmp_System.map
OBJCOPY arch/arm/boot/Image
Kernel: arch/arm/boot/Image is ready
AS      arch/arm/boot/compressed/head.o
GZIP    arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip
AS      arch/arm/boot/compressed/piggy.gzip.o
CC      arch/arm/boot/compressed/misc.o
CC      arch/arm/boot/compressed/decompress.o
CC      arch/arm/boot/compressed/string.o
SHIPPED arch/arm/boot/compressed/lib1funcs.S
AS      arch/arm/boot/compressed/lib1funcs.o
SHIPPED arch/arm/boot/compressed/ashldi3.S
AS      arch/arm/boot/compressed/ashldi3.o
LD      arch/arm/boot/compressed/vmlinux
OBJCOPY arch/arm/boot/zImage
Kernel: arch/arm/boot/zImage is read

在执行make命令前，你也可以执行make menuconfig先配置一下编译选项

vmlinux是linux进行编译和连接之后生成的Elf格式的文件，Image是未经过压缩的二进制文件，piggy是一个解压缩程序，zImage是解压缩程序和压缩内核的组合。
在android源代码的根目录中vmlinux和zImage分别对应android代码prebuilt中的预编译的arm内核。

在goldfish处理器的各个配置选项中，体系结构和goldfish的虚拟驱动程序基于标准linux的内容的驱动程序框架，但是这些设备在不同的硬件平台的移植方式不同；android专用的驱动程序是android中特有的内容，非linux标准，但是和硬件平台无关。

四. 启动模拟器并加载新编译的内核

$ emulator -kernel ~/源码路径/kernel/goldfish/arch/arm/boot/zImage &