作者 |趙青窕

審校 |孫淑娟

在安卓驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)中，不少開(kāi)發(fā)同事反饋的問(wèn)題在定位后，我發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題大多不是驅(qū)動(dòng)本身的問(wèn)題，而是開(kāi)發(fā)者對(duì)驅(qū)動(dòng)框架理解的不夠透徹。比如有些開(kāi)發(fā)者燒錄到硬件板子中的鏡像本身就不包含驅(qū)動(dòng)的任何信息，有些開(kāi)發(fā)者本地的代碼中沒(méi)有對(duì)應(yīng)器件的驅(qū)動(dòng)。

在這兩種情況下，有些剛開(kāi)始接觸驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)者已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行基于硬件環(huán)境的調(diào)試，此時(shí)他們的硬件環(huán)境中是不存在對(duì)應(yīng)的器件驅(qū)動(dòng)的，該器件百分百是無(wú)法工作的。但經(jīng)驗(yàn)不足的開(kāi)發(fā)者甚至可能會(huì)消耗數(shù)天時(shí)間來(lái)排查器件不工作的原因，為了防止這種低端問(wèn)題的再次出現(xiàn)，我整理了一份驅(qū)動(dòng)檢查表，其主要內(nèi)容如下：

• 你當(dāng)前的軟件代碼中是否存在器件對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)信息
• 如不存在驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)，該如何處理
• 如何確保你的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)已正常編譯
• 如何確保你的鏡像中包含正確使用的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)
• 如何確保燒錄鏡像后的硬件環(huán)境中，存在對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)信息

以上這五項(xiàng)是環(huán)環(huán)相扣的，只有在上一步正確的前提條件下，才能進(jìn)行下一步。

對(duì)于初級(jí)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，強(qiáng)烈建議按照上面的步驟進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)試，因?yàn)樵S多初級(jí)人員無(wú)法像高級(jí)開(kāi)發(fā)人員那樣，可以從機(jī)器的狀態(tài)和節(jié)點(diǎn)信息，快速推斷出可能出問(wèn)題的模塊或者環(huán)節(jié)。接下來(lái)，我將詳細(xì)的描述如何確認(rèn)每一個(gè)環(huán)節(jié)。

1.驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)信息確認(rèn)及獲取

對(duì)于安卓模式來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目中所用的大部分器件的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)均需要從器件廠的FAE處獲取，比如指紋，LCD，sensor，NFC。當(dāng)我們拿到這類(lèi)器件的設(shè)備樹(shù)和驅(qū)動(dòng)后，結(jié)合硬件原理圖進(jìn)行設(shè)備樹(shù)的適配，把驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)放在本地代碼相應(yīng)位置處，然后進(jìn)行編譯配置進(jìn)行編譯即可。

除了上述類(lèi)型的器件外，還有一類(lèi)器件，比如SD卡驅(qū)動(dòng)，按鍵驅(qū)動(dòng)，指示燈驅(qū)動(dòng)等會(huì)隨著平臺(tái)方（高通，展銳，MTK等）的基線進(jìn)行釋放，但也有例外，我最近從事的MTK平臺(tái)的項(xiàng)目，其釋放的基線中就不包含某一功能的驅(qū)動(dòng)，最后我是從MTK平臺(tái)索要的驅(qū)動(dòng)代碼，然后進(jìn)行的功能調(diào)試。

對(duì)于一些特殊的定制化功能，可能就沒(méi)有供應(yīng)商，且平臺(tái)默認(rèn)也不支持這種功能，這種時(shí)候就需要自己編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)。

綜上所述，假如當(dāng)前代碼中缺少對(duì)應(yīng)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)，需要通過(guò)平臺(tái)提供的渠道索要獲取，其他驅(qū)動(dòng)可以從器件供應(yīng)商處獲取。那么問(wèn)題來(lái)了，我們?nèi)绾闻袛喈?dāng)前代碼是否已包含我們需要的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)呢？

實(shí)際上，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)說(shuō)，通常只看代碼就能很快判斷出是否缺少驅(qū)動(dòng)或者設(shè)備樹(shù)配置，畢竟他們對(duì)代碼實(shí)現(xiàn)等已經(jīng)很熟悉了。但對(duì)于新手來(lái)說(shuō)，通常要先了解對(duì)應(yīng)平臺(tái)下某一模塊代碼架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)等，才能做出判斷，下面是我入門(mén)時(shí)所采用的方式，供新手作為參考：

• 從平臺(tái)方MTK，高通或者展銳等提供的渠道中獲取對(duì)應(yīng)的文檔，如下圖所示，是我獲取的MTK文檔，這種方式獲取的文檔是比較權(quán)威的。

• 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)系列教程，網(wǎng)上的內(nèi)容比較繁多，而且系列教程的比例是比較少的。對(duì)于需要入門(mén)的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，盡量查找系列類(lèi)教程。
• 向別人請(qǐng)教，有些公司會(huì)有自己的代碼架構(gòu)，這種只能通過(guò)公司內(nèi)部途徑，或者自己看代碼，文檔來(lái)做進(jìn)一步了解。

2.驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)編譯

實(shí)際上，編譯是個(gè)龐大的系統(tǒng)，但在本文不打算說(shuō)明編譯相關(guān)內(nèi)容，僅僅用來(lái)說(shuō)明我們的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)是否被編譯到。

對(duì)于驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行編譯后，會(huì)在特定路徑下生成對(duì)應(yīng)的中間文件，我們可以通過(guò)查看是否有中間文件，或者中間文件的時(shí)間戳是否更新，從而確認(rèn)驅(qū)動(dòng)是否已經(jīng)編譯。

下圖中顯示了中間文件的路徑為：out/target/product/（項(xiàng)目對(duì)應(yīng)路徑）/obj/KERNEL_OBJ/drivers （圖中省略了個(gè)人或者項(xiàng)目信息）。

對(duì)于設(shè)備樹(shù)來(lái)說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行編譯后，同樣也可以在out路徑中找到，如下圖是采用在設(shè)備樹(shù)編譯的中間文件中查找關(guān)鍵字的方式，采用的命令是grep “cd-gpios” .–rn，此處查找的cd-gpios是SD卡相關(guān)功能中設(shè)備樹(shù)中的配置項(xiàng)，從下圖中可以看出當(dāng)前我的SD卡對(duì)應(yīng)的設(shè)備樹(shù)確實(shí)已經(jīng)編譯，且采用的cd檢測(cè)引腳是GPIO4。假如在設(shè)備樹(shù)中修改了cd檢測(cè)引腳，那么可以在編譯后重新采用下圖中的方式來(lái)確認(rèn)修改是否生效。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)或者設(shè)備樹(shù)沒(méi)有編譯，那就需要查看配置是否正確，此處要注意有些公司會(huì)對(duì)代碼進(jìn)行局部重構(gòu)，重構(gòu)后的代碼對(duì)應(yīng)的中間文件可能會(huì)因?yàn)榫幾g腳本的原因而存在于其他路徑，本文中僅僅說(shuō)明上圖中的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)路徑，供大家學(xué)習(xí)了解。

3.鏡像中是否包含修改

鏡像本質(zhì)上是打包壓縮，因其進(jìn)行了壓縮，所以無(wú)法使用grep等類(lèi)似方式來(lái)查詢鏡像中是否進(jìn)行了修改，要想確認(rèn)是否包含了修改，可以采用反編譯的方式，且大多數(shù)平臺(tái)代碼路徑編譯out/host/下是有對(duì)應(yīng)的反編譯工具，比如反編譯dtbo.img（設(shè)備樹(shù)相關(guān)鏡像），就需要用到out/host下的反編譯工具mkdtimg 和dtc，但是該方法不常見(jiàn)，通常我就是采用時(shí)間戳來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單判斷，刷機(jī)時(shí)采用最近的鏡像即可。

4.判斷硬件環(huán)境中是否有對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)信息

我們得感謝內(nèi)核的sys架構(gòu)，我們的驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)均會(huì)在/sys/bus下的對(duì)應(yīng)路徑創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)信息，只有在該路徑下對(duì)應(yīng)的總線下能找到驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)信息（比如在/sys/bus/platform/device和/sys/bus/platform/driver），我們才可以開(kāi)始調(diào)試驅(qū)動(dòng)，否則你所做的驅(qū)動(dòng)調(diào)試工作將是徒勞的。

如下圖所示是在SPI總線（/sys/bus/spi）的drivers路徑下查找到對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信息和在devices下找到的設(shè)備樹(shù)信息。

在進(jìn)行查找的時(shí)候，首先我們需要知道驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)對(duì)應(yīng)的總線信息。上圖中對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)代碼在加載的時(shí)候采用spi_register_driver函數(shù)來(lái)把對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)注冊(cè)到spi總線，所以是在spi下總線查找對(duì)應(yīng)的信息的。倘若您的代碼中采用的是platform_driver_register函數(shù)，那么就應(yīng)該在/sys/bus/platform總線下查找。若采用i2c_register_driver注冊(cè)驅(qū)動(dòng)，那么就應(yīng)該在/sys/bus/i2c總線下查找。總之，您代碼中使用的驅(qū)動(dòng)注冊(cè)函數(shù)就決定了您的驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的總線信息，在對(duì)應(yīng)總線下查找信息即可。

假如您的設(shè)備樹(shù)是在spi節(jié)點(diǎn)下，那就需要在/sys/bus/spi/device下查找對(duì)應(yīng)的設(shè)備樹(shù)信息。假如您的設(shè)備是在I2C節(jié)點(diǎn)下，那就需要在/sys/bus/i2c/device下查找對(duì)應(yīng)的設(shè)備樹(shù)信息?？傊?，設(shè)備樹(shù)中添加節(jié)點(diǎn)的位置就決定了您設(shè)備樹(shù)對(duì)應(yīng)的總線信息，需要在對(duì)應(yīng)的總線下查找對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息。

5.總結(jié)

本文沒(méi)有談及設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)和設(shè)備樹(shù)的任何編寫(xiě)注意事項(xiàng)或者技巧，也并非代碼調(diào)試技巧，而是說(shuō)明了在代碼調(diào)試過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵注意點(diǎn)，只有在這些關(guān)鍵點(diǎn)全部沒(méi)問(wèn)題的情況下，才能開(kāi)始代碼調(diào)試。

作者介紹

趙青窕，51CTO社區(qū)編輯，從事多年驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)。研究興趣包含安全OS和網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，發(fā)表過(guò)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)專(zhuān)利。