4.3.2 staging中的驱动程序
Android专用驱动程序大部分放置在drivers/staging/android/目录中，这个目录是Android系统的特有目录，其中包含了特有的Kconfig和Makefile文件。
Makefile的内容如下所示：
obj-$(CONFIG_ANDROID_BINDER_IPC) += binder.o
obj-$(CONFIG_ANDROID_LOGGER) += logger.o
obj-$(CONFIG_ANDROID_RAM_CONSOLE) += ram_console.o
obj-$(CONFIG_ANDROID_TIMED_OUTPUT) += timed_output.o
obj-$(CONFIG_ANDROID_TIMED_GPIO) += timed_gpio.o
obj-$(CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER) += lowmemorykiller.o
其中，binder和logger是两个普通的misc驱动程序，timed_output是一种Android特有的驱动程序框架；timed_gpio是基于timed_output的一个驱动程序；lowmemorykiller是一个内存管理的组件; ram_console是一个利用控制台驱动的框架。
1.Binder驱动程序
Android的Binder驱动程序为用户层程序提供了IPC（进程间通信）支持，Android整个系统的运行依赖Binder驱动。Binder提供给用户空间的接口是主设备号为10的Misc字符设备，其次设备号是动态生成的。在用户空间中，Binder设备节点为/dev/binder。
Binder驱动程序内容由binder.h和binder.c这两个文件组成。Binder设备对用户空间主要提供mmap，poll，ioctl等接口。
binder.h中的BinderDriverReturnProtocol和BinderDriverCommandProtocol两个枚举值主要在ioctl中使用，内容如下所示：
enum BinderDriverReturnProtocol {
BR_ERROR = _IOR('r', 0, int),
BR_OK = _IO('r', 1),
/＊ 其他返回值 ＊/
}
enum BinderDriverCommandProtocol {
BC_TRANSACTION = _IOW('c', 0, struct binder_transaction_data),
BC_REPLY = _IOW('c', 1, struct binder_transaction_data),
/＊ 其他命令 ＊/
}
Binder驱动的使用相对复杂，同时在用户空间内需要对其调用poll接口阻塞和调用mmap映射其中内容。
在Android系统的用户空间中，Service Manager守护进程中调用Binder接口提供对整个系统的支持，Service Manager守护进程的路径为：
frameworks/base/cmds/servicemanager/
libbinder库是在Android系统中的一个对Binder驱动程序封装的库。主要内容在以下的目录中：
frameworks/base/include/binder/：Binder驱动在用户空间的封装接口；
rameworks/base/libs/binder/：Binder驱动在用户空间的封装实现。
提示：在Donut版本之前binder是libutils的一部分，Eclair版本分拆libutils中的binder部分成为一个新的库。
Binder是Android中主要使用的IPC方式，通常只需要按照模板定义相关的类即可，不需要直接调用Binder驱动程序的设备节点。
2.Logger驱动程序
Android的Logger驱动程序为用户层程序提供log支持，这个驱动作为一个工具来使用。提供给用户空间的接口是主设备号为10的Misc字符设备，其次设备号是动态生成的（3个）。
在Android系统的用户空间中，Logger有3个设备节点，均在/dev/log目录中。
/dev/log/main：主要的log
/dev/log/event：事件的log
/dev/log/radio：Modem部分的log
Logger驱动程序为用户空间提供了ioctl，read和异步write等接口。
Logger驱动程序几个ioctl的命令如下所示：
#define __LOGGERIO 0xAE
#define LOGGER_GET_LOG_BUF_SIZE _IO(__LOGGERIO, 1) /＊ log的大小 ＊/
#define LOGGER_GET_LOG_LEN _IO(__LOGGERIO, 2) /＊ log可用的长度 ＊/
#define LOGGER_GET_NEXT_ENTRY_LEN _IO(__LOGGERIO, 3) /＊ 下一个入口的长度 ＊/
#define LOGGER_FLUSH_LOG _IO(__LOGGERIO, 4) /＊ 刷新log ＊/
对于非本用户和本组，Logger驱动程序的设备节点是只可写不可读的。
在Android的用户空间，liblog库是对Logger驱动程序的封装，路径为system/core/liblog/。logcat程序调用Logger驱动，其代码的目录为是system/core/logcat/。logcat是一个可执行程序，用户取出系统log的信息，这是在系统中使用的一个辅助工具。
3.Lowmemorykiller组件
Lowmemorykiller提供了在低内存状况下的，杀死进程的功能。使用lowmemorykiller可以在用户空间设置一个内存的阀值，通过这个阀值来判断进程是不是将要被杀死。
Lowmemorykiller只包含lowmemorykiller.c一个源文件。
这个驱动程序，通过调用Linux内存管理系统的接口，注册一个shrinker。这个shrinker就是Lowmemorykiller的实现。主要内容如下所示：
static struct shrinker lowmem_shrinker = {
.shrink = lowmem_shrink,
.seeks = DEFAULT_SEEKS ＊ 16
};
module_param_named(cost, lowmem_shrinker.seeks, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
module_param_array_named(adj, lowmem_adj, int, &lowmem_adj_size, S_IRUGO | S_IWUSR);
module_param_array_named(minfree, lowmem_minfree, uint, &lowmem_minfree_size,
S_IRUGO | S_IWUSR);
module_param_named(debug_level, lowmem_debug_level, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
由此可见，Lowmemorykiller使用了以下4个sys系统文件，在控制台中查看其内容如下所示：
# cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/debug_level
2
# ls /sys/module/lowmemorykiller/minfree
/sys/module/lowmemorykiller/minfree: No such file or directory
# cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree
1536,2048,4096,5120,5632,6144
# cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj
0,1,2,7,14,15
# cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/cost
32
在Android系统的用户空间中，这是Android管理进程的一种策略，oom_adj（Out of Memory Adjust）的数值越小，代表进程的优先级别越高。例如：“当minfree小于数值A时，结束oom_adj大于数值B的进程”。Android系统用户空间中的ActivityManagerService负责管理这个内容。
在Android中，查看一个前台的进程和一个后台的进程的oom_adj分别如下所示：
# cat /proc/298/oom_adj
0
# cat /proc/154/oom_adj
15
前台进程的oom_adj为0，后台为15。这是系统配置和管理的结果。
4.Timed Output驱动程序框架
Timed Output（定时输出）实际上是一个驱动程序的框架，用于定时发出一个输出。实际上，这种驱动程序依然是基于sys文件系统来完成的。
提示：Timed Output框架提供，需要各个设备实现的是enable和get_time这两个接口，框架通过sys文件系统提供用户空间的接口。
Timed Output驱动程序框架如图4-1所示。
图4-1 Timed Output驱动程序框架
timed output将注册/sys/class/timed_output/目录，每一个注册实现的timed output设备将在/sys/class/timed_output/目录中建立一个与设备同名的子目录，子目录中具有一个enable文件，对这个文件的读/写用于显示和控制设备。
timed_output.h中定义timed_output_dev结构体，其内容如下所示：
struct timed_output_dev {
const char ＊name;
/＊ 使能设备并设置定时器 ＊/
void (＊enable)(struct timed_output_dev ＊sdev, int timeout);
/＊ 返回定时器剩余的时间（milliseconds为单位） ＊/
int (＊get_time)(struct timed_output_dev ＊sdev);
/＊ 私有数据 ＊/
struct device ＊dev;
int index;
int state;
};
Timed Output设备的注册和注销函数如下所示：
extern int timed_output_dev_register(struct timed_output_dev ＊dev);
extern void timed_output_dev_unregister(struct timed_output_dev ＊dev);
在timed_output.c的实现中，直接调用sys文件系统的方法来实现，主要的内容是show和store这两个函数，如下所示：
static ssize_t enable_show(struct device ＊dev, struct device_attribute ＊attr,
char ＊buf)
{
struct timed_output_dev ＊tdev = dev_get_drvdata(dev);
int remaining = tdev-＞get_time(tdev);
return sprintf(buf, "%d\n", remaining);
}
static ssize_t enable_store(
struct device ＊dev, struct device_attribute ＊attr,
const char ＊buf, size_t size)
{
struct timed_output_dev ＊tdev = dev_get_drvdata(dev);
int value;
sscanf(buf, "%d", &value); /＊ 更新内容 ＊/
tdev-＞enable(tdev, value); /＊ 使能设备 ＊/
return size;
}
static DEVICE_ATTR(enable, S_IRUGO | S_IWUSR, enable_show, enable_store);
enable文件是每个Timed Output设备中都具有的文件，写这个文件表示设置定时器时间并启动定时器，读这个文件表示查看定时器剩余的时间。
基于timed output驱动程序框架实现的驱动程序，则主要需要实现enable和get_time这两个函数指针，需要驱动程序自己去实现。
5.Timed Gpio驱动程序
Timed Gpio实际上是一个基于Timed Output驱动程序框架的驱动程序，用于定时控制GPIO。它调用timed output框架注册了一个驱动程序。在enable和get_time函数中调用gpio子系统的内容实现功能。
Timed Gpio驱动的名称在timed_gpio.h中定义，如下所示：
#define TIMED_GPIO_NAME "timed-gpio"
因此，这个驱动程序的控制方式是/sys/class/timed_output/中的enable文件。
struct timed_gpio作为这个驱动程序的私有结构体，保存GPIO的相关数据。timed_gpio.c中，调用timed output的接口，注册了这个驱动程序。
6.Ram控制台
Ram Console提供了一种可以辅助调试的内核机制。实现的方式是利用一块内存构建一个虚拟的console设备。当内核中打印信息（调用printk）的时候，调试信息将同时输出到这个console设备中。
Ram Console与用户空间的接口是/proc文件系统。在proc中使用名称为last_kmsg的文件，表示kernel最后打出的信息。
ram_console.c文件中注册的内容如下所示：
static int __init ram_console_late_init(void)
{
struct proc_dir_entry ＊entry;
/＊ ...... 省略部分内容 ＊/
entry = create_proc_entry("last_kmsg", S_IFREG | S_IRUGO, NULL); // 建立文件
if (!entry) {
kfree(ram_console_old_log);
ram_console_old_log = NULL;
return 0;
}
entry-＞proc_fops = &ram_console_file_ops;
entry-＞size = ram_console_old_log_size;
return 0;
}
以上代码用于在用户空间的proc文件系统中，增加了一个last_kmsg的文件，其文件的操作在ram_console_file_ops中实现。last_kmsg文件支持读取，读取的内容就是console的输出信息。