OESF公認 Android™組込み開発基礎コース BeagleBoard編 公式トレーニングテキスト Contributed by: 【作成】株式会社アイエスビー東北 　　　　 【ご注意】 本テキストは、Creative Commons License BY-NC-SA 4.0のもとで提供されます。OESF会員またはコンソーシアムメンバーでない場合、本編の改変の有無にかかわらず、いかなる形態でも商用目的での利用は禁止されています。

1. Androidポーティング
応用トレーニング
Ver1.00(10)

2. テキストのご利用に関して
2
・ 本コースのテキストは、 Creative Commons License BY-NC-SA
4.0に基づいて提供されています。OESF会員またはOESFエデュ
ケーションコンソーシアムメンバーでない場合、内容の改変の有無
にかかわらず、商用目的での利用は禁止されています。
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OESFからのいかなる保証もなしに提供されます。OESFは、本
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3. 講義の目的
• Ａｎｄｒｏｉｄのポーティングに関する
基本的な知識を身につける。
－カーネルの取得／Build方法
－Androidの起動
－デバイスドライバの開発
－各ツールの使用方法
・実習を通して、ポーティング手法を体験
する。
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4. １章．Ａｎｄｒｏｉｄとは
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5. １章の概要
• 1.1 Androidとは？
• 1.2 組込みAndroid OSとは
• 1.3 Androidで出来る事
• 1.4 ライセンス
• 1.5 組込み用途でのAndroidメリット
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6. 1.1 Androidとは？
• Ａｎｄｒｏｉｄとは、携帯端末用のプ
ラットフォームである。
• Ｌｉｎｕｘベースのオープンソース・Ｏ
Ｓ、ミドルウェアなどソフトウェアス
タックパッケージで構成されている。
• 主にスマートフォンやタブレットPCなど
の携帯端末のプラットフォームとして利
用されている。
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7. 1.1 Androidとは？
• Ａｎｄｒｏｉｄの歴史
7
日 付 内 容
2003年10月 Android社発足
2005年8月 GoogleがAndroid社買収
2007年11月 OHA(Open Handset Alliance)発足、SDK 1.0リリース
2009年4月～7月 SDK 1.5r1～1.5r3リリース DoCoMoより「HT-03A」発売
2009年9月 SDK 1.6リリース
2009年10月～12月 SDK 2.0/2.0.1リリース
2010年1月 SDK 2.1リリース
2010年5月～9月 SDK 2.2～2.2.1リリース
2010年12月～2011年2月 SDK 2.3～2.3.3リリース
2011年2月 SDK 3.0リリース
2011年5月～7月 SDK3.1/SDK3.2
2011年10 SDK4.0
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8. 1.2 組込みAndroid OSとは
• 組込み開発はCPUパワー、メモリ制限との戦い
ー 組込みデバイスに求められる高機能化に対する最適
化
が背景にある。従来の携帯電話に採用されている
Symbian、KCP+ではコストがかかる
ー スマートフォンで使用している高機能なデバイスの
環境が
利用できる
ー デバイスにアクセスするフレームワークが用意され
ている
ー Linux同様にハードウェアの制御できるネイティブ
コードの 8This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

9. 1.3 Androidで出来る事
• Androidが提供する機能でスマートフォン
以外での組込みOSとして利用できる。
9
１．デバイスサポート
２．ユーザーインタフェース
３．開発環境
４．ライセンス
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10. 1.3 Androidで出来る事
10
ネットワーク接続、GPS 、各センサー、写真、動画の
ハードウェアをサポート
Linuxカーネル・ドライバが流用できる為、
様々なハードウェアに対応しやすく、ポーティングが可能
１．デバイスサ
ポート
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11. 1.3 Androidで出来る事
11
タッチパネルでのGUI操作が可能
高度なインターフェースの利用が可能
組込み機器でも高度なインターフェースの利用が可能
２．ユーザーインタ
フェース
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12. 1.3 Androidで出来る事
12
Javaを中心とした開発効率のよい、開発環境が使用できる
JavaやC/C++等、高速な高級言語の使用が可能
ネイティブ層も使い慣れた言語で開発が可能
JavaScriptでのハードウェア制御、HTMLでのGUI画面開発。
３．開発環境
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13. 1.3 Androidで出来る事
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ライセンスフリーなOS
組込み機器でもライセンスフリーは変わらず。
ただし、ネイティブ開発に関してはGPL汚染に
注意する必要がある
４．ライセンス
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14. 1.4 ライセンス
14
一般公衆利用許諾契約書で以下を承諾する
１、プログラムの実行
２、プログラムの動作を調べ、それを改変すること
（ソースコードへのアクセスは、その前提になる）
３、複製物の再頒布
４、プログラムを改良し、改良を公衆にリリースする
権利（ソースコードへのアクセスは、その前提になる）
GPLライセンス
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15. 1.4 ライセンス
15
他のライセンス
プロダクト ライセンス
Ａｎｄｒｏｉｄ Ａｐａｃｈｅ Ｌｉｃｅｎｃｅ ２．０
Ａｎｄｒｏｉｄエ
ミュレータ
ＧＮＵ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉ
ｃｅｎｓｅ（ＧＰＬ）
Ｅｃｌｉｐｓｅ Ｅｃｌｉｐｓｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｃｅｎｓ
ｅ
Ｗｅｂｋｉｔ ＬＧＰＬ ａｎｄ ＢＳＤ Ｌｉｃｅｎｓｅ
Linux ＧＮＵ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉ
ｃｅｎｓｅ（ＧＰＬ）
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16. 1.5 組込み用途での
Androidメリット
• 開発ツール、ソースコード、ドキュメントが無償で入手
できる。
ー Linuxカーネルを使用しており、フリーかつオープ
ンなライ
センスである
ー Linuxの資産を活かせる
（ライブラリ、ソフトウェアスタック）
ー 高度な機能が利用できる。
(ネット接続、静止画、動画、各センサー)
ー 技術習得コストが低い
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17. 2章概要
2.1 Android OS レイア構成
2.2 Android OS関係図
2.3 組込み開発に必要な環境
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18. • Android OSのレイア構成
実行が可能
2.1 Android OS レイア構成
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19. • Android の一般的なレイア概要
2.1 Android OS レイア構成
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20. • Android OSのレイア概要
2.1 Android OS レイア構成
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21. • Android OS bionicを含むレイア概要
2.1 Android OS レイア構成
21This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

22. 2.2 Android OS関係図
22
Android
アプリケー
ション
Android
アプリケー
ション
Androidフレームワーク
Androidアプリケーション
JNIJNI
Linux Kernel
Dalvik VM
HAL
デバイスドライバ
ライブラ
リ
ディスプレ
イ
ネットワー
ク
Bluetooth カメラ GPS Etc..
Etc..
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23. 2.3 組込み開発に必要な環境
・ＪＮＩ(Java Native Interface)の役割
ＪＮＩはJavaからネイティブコードを呼び出せる仕組み。
JavaとC/C++を結び付けるライブラリと、Ｉ／Ｆ規約の構
成。
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24. 2.3 組込み開発に必要な環境
・提供されている開発ツールとして、下記２つがあります
ー Android SDK【Software Development Kit】
バーチャルマシーン(Dalvik VM)上で動作する
Android
アプリケーションを作成する為のツール
ー Android NDK【Native Development Kit】
ネイティブ開発環境。ハードウェアへ直接アクセ
スする
プログラムを作成する事ができます。Ｃ又はＣ＋
＋で作成
し、作成した関数をＪａｖaソースコード側から呼
び出しがで 24This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

25. 3章．組込みボードについて
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26. 3章概要
• 3.1 プラットフォーム
• 3.2 MIPS
• 3.3 MIPSシェア
• 3.4 組込みボード BeagleBoard概要
• 3.5 BeagleBoard外観
• 3.6 BeagleBoardブロック図
• 3.7 BeagleBoardポーティング イメージ
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27. 3.1 プラットフォーム
• Androidが動作するプラットフォーム
Androidが動作するプラットフォームは広範囲に
存在します。
Androidで使用しているカーネルは、Linux2.6のカー
ネルが動作することが最低条件となります。
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28. 3.1 プラットフォーム
１．Androidは基本的にARM系CPU向けに作成されてい
る。
２．MIPS社でも開発ツールを市リリースしており、
MIPSベースでも動作可能。
Android on MIPS
http://developer.mips.com/android/
Android on x86
http://www.android-x86.org/
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29. 3.2 MIPS
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１．MIPS
MIPSは多くのライセンスを世界中の半導体メー
カーなどに供与しており、さまざまな製品に搭載さ
れている。
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30. 3.3 MIPSシェア
２．製品別シェア
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31. 3.3 MIPSシェア
31This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

32. 3.4 組込みボード BeagleBoard概要
• BeagleBoard(リビジョンC4)
– CPU TI OMAP3530
– ARM Cortex-A8コア (720 MHz)
• ARMベースのCPUコアとDSP（Digital Signal Processor）コ
ア，2D/3Dグラフィックス・アクセラレータ・コアを統合
した米Texas Instruments社製チップ
• ディジタル映像出力（HDMI）、SDカード，USB2.0ポー
ト，RS-232Cポート，オーディオ入出力などな外部インタ
フェースを備えている
• NAND Flash メモリ 256M
• RS-232C ポート,JTAG コネクタ
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33. 3.4 組込みボード BeagleBoard概要
・ BeagleBoardを使用する理由
Androidが標準でサポートしているアーキテク
トはARM系が多い。
32ビットの組込み機器向けCPUでARM系が使用
されている。
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34. 3.5 BeagleBoard外観
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35. 3.6 BeagleBoardブロック図
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36. 3.7 BeagleBoardポーティング イメージ
36
・ BeagleBoardへ実装イメージ
BeagleBoardに実装するために、Androidの
ソースコードを取得し、コンパイルし実行コード
を生成します。
PCではソースコードをコンパイルすれば、実
行ファイルが生成されますが、組込みではター
ゲットとなる機器は開発できないケースが多い。
一般的には、別機器でコンパイルする「クロス
コンパイル」を実施し実行コードを生成します。
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37. 3.7 BeagleBoardへポーティング
37
・ ポーティング作業イメージ
1．クロスコンパ
イル
環境構築
2．ソースコード取
得
3．ライブラリ、ド
ライバ
開発
4．BeagleBoard用
クロスコンパイル
5．BeagleBoard
イメージ転送
6.起動設定
Config等
7.Android
起動
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38. 3.7 BeagleBoardへポーティング
38
・ クロスコンパイル環境
apt-getコマンドでAndroidのビルドの際に必
要なパッケージのインストールします。
主な作業としてツールチェーン(クロスコンパイ
ラ)と
DevKit向けのツールを導入します。
※実際の作業は次章で実施します
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39. 3.7 BeagleBoardへポーティング
39
・ uImageツール導入
Kernelイメージはu-bootが扱えるuImage形式に
する必要があるため，イメージ作成ツールを導入
します
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40. 3.7 BeagleBoardへポーティング
40
・ ソース取得準備
Androidのソース・コードの取得にはgitコマン
ドのラッパ・スクリプトであるrepoを使用するた
め，curlコマンドで取得します。
Androidのソース・コードはプロジェクトごと
にgitレポジトリで管理されており，repoスクリプ
トを使用して複数のレポジトリからソースを一括
取得します。
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41. 3.7 BeagleBoardへポーティング
41
・ ソース取得準備
OMAP用のAndroid KernelはBeagleBoardの
Androidポーティングで有名なlabs.embinux.orgの
ものを使用することにします。
標準のmanifestに含まれていないレポジトリは
local_manifest.xmlに追加することで取得できます。
local_manifest.xmlで追加したソースをrepo コマン
ド
で取得します。
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42. 3.7 BeagleBoardへポーティング
42
・ BootDisk準備
SDカードの起動を行うには，先頭パーティ
ションを決まったシリンダ・ヘッド構成でかつ
ファイル・システムをvfat（FAT32）にする必要が
あります。
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43. 3.7 BeagleBoardへポーティング
43
・ブート・ローダ準備
パーティション1にブート・ローダ（xloader
とu-boot）を格納します。
＜格納ファイル＞
xloarder（MLO）
u-boot.bin
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44. 3.7 BeagleBoardへポーティング
44
・カーネル準備
BeagleBoard向けのカーネルBuildします。
Buildの前にターゲットに合わせたパッチを適用
します。
＜主な修正＞
・Bluetooth USBアダプタ
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45. 3.7 BeagleBoardへポーティング
45
・ Bluetooth USBアダプタ
AndroidではBluetoothモジュールの電源制御に
RF KillというKernelの機能（Switch Class）を使用し
ますが，Bluetooth USBアダプタはこの仕組みに対
応していません．Bluetoothの電源制御は
libbluedroidライブラリで実施しており、ソース・
コードを修正する必要があります
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46. 3.7 BeagleBoardへポーティング
46
・バッテリレスデバイス
BeagleBoardはバッテリを持たないため，バッ
テリ残量が0%と認識され、Android起動直後に低
バッテリの警告がポップアップします。
これに対応するため，バッテリ・サービスの
バッテリ状態の設定処理を修正します。
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47. 3.7 BeagleBoardへポーティング
47
・マウスを有効化
Androidはデフォルトでタッチ・スクリーンと
トラック・ボールに対応していますが、ポイン
ティング・デバイスに対応しておらず、マウス・
カーソルも表示されません。この為、 Androidで
マウス操作を可能にするための修正が必要です。
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48. 3.7 BeagleBoardへポーティング
48
・マウスを有効化
Androidはデフォルトでタッチ・スクリーンと
トラック・ボールに対応していますが、ポイン
ティング・デバイスに対応しておらず、マウス・
カーソルも表示されません。この為、 Androidで
マウス操作を可能にするための修正が必要となり
ます。
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49. 3.7 BeagleBoardへポーティング
49
・キーレイアウトファイル修正
Androidでは，インプット・デバイスごとに
キー・レイアウト・ファイル（Androidのキー名
とキー・コードのマップ・ファイル）を持つこと
ができます。デフォルトではエミュレータ用の
キー・マップ・ファイル（qwerty.kl）がインス
トールされます。このデフォルトのキー・レイア
ウト・ファイルはBACK（戻る）が専用ボタンに
のみ割り当てられている為、EscキーにもBACKを
割り当てます。
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50. 3.7 BeagleBoardへポーティング
50
・ initプロセス設定ファイル
Androidのinitプロセスが使用する設定ファイル
（init.rc）を修正します。
initの“init”トリガのアクションとして，ルー
ト・ファイル・システムをread only(ro)で再マウ
ントする処理が含まれていますが、この処理は
Kernelパニックを引き起こしてしまう為、コメン
ト・アウトし、変わりにbootトリガ―を記述しま
す。
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51. 3.7 BeagleBoardへポーティング
51
・ Homeキー有効化
デフォルトでは携帯電話向けに，SIMのアク
ティベーションが完了するまで、Homeキーを無
効にする処置を行っています．これに対応するた
め，system.propファイルにHomeキーを有効にす
るプロパティを設定しておきます。
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52. 3.7 BeagleBoardへポーティング
52
・ボード構成設定ファイル
Androidのビルド・システムは，ターゲットと
なるボードに合わせてビルド構成が変更可能なよ
うに，ボードごとに構成ファイル
（BoardConfig.mk）を持つことができます。
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53. 3.7 BeagleBoardへポーティング
53
・ボード構成設定ファイル
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54. 3.7 BeagleBoardへポーティング
54
・ SDカード有効化
Androidではvold （ボリューム・デーモン）がSD
カードのマウントを行います。デフォルトではエ
ミュレータ用のvold設定ファイル（vold.conf）が
インストールされますが、このファイルを
BeagleBoard用の設定に修正します。
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55. 3.7 BeagleBoardへポーティング
55
・ Anroidのソース・コードビルド
ターゲットボードに合わせた環境にて、Android
のソース・コードをビルドを行い、Userlandを構
築します。
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56. 3.7 BeagleBoardへポーティング
56
・ Userlandコピー
ビルドが完了以下のフォルダにイメージ・ファイ
ルが作成されます。
“~/mydroid/out/target/product/generic”
Userlandを構成する個別ファイルをSDカード
のパーティション1にコピーし、パーミッション
とオーナを変更します。
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57. 4章．開発環境
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58. 4章の概要
58
• 4.1 全体構成
• 4.2 開発環境
• 4.3 beagleboardを動かす準備
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59. 4.1 全体構成
• ハードウェア構成全体図
59
HDMI
RS232C
LCD
BeagleBoard
USB
SD
入力切り替え
アナログ／
開発PC
ディストリビューション: Ubuntu 10.10
カーネル: 2.6.35
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60. 4.2 開発環境
• 開発環境構築
組込み用途の開発ツール
１．Ubuntu
２．JDK5(sun-java5-jdk)
３．Eclipse
４．Android Development Tool(Eclipse)
５．Android SDK
６．Android NDK
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61. 4.2 開発環境
• JDKについて
Androidに搭載しているDalvikDMはGoogle独自
ただし、独自の開発言語とコンパイラを作ら
ず、Javaを選択している。
Android SDKはJavaのバイトコードをDEXコード
に変換するトランスコーダを提供している
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62. 4.2 開発環境
• NDK(Native Development Kit)
AndroidアプリケーションはDalvikVM上で動作
しますが、NDKを利用してネイティブコードに
置き換えることができる。
62This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

63. 4.2 開発環境
63
C/C++ ソースコー
ド
コンパイラ
中間ライブラリ
リンカ
各種ライブラリ
ネイティブコード
ライブラリ
Java ソースコード
コンパイラ
DalvikVM変換
各種
Javaライブラ
リ
Ｒｅｔｕｒｎ ネイティブコードCALL
DalvikVM
バイトコード
ネイティブコード
ライブラリ
Android NDK
Android SDK
Android
アプリケーショ
ン
• NDKの概要
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64. 4.2 開発環境
• NDKのメリット
１．既存のソースコードが利用できる
（C/C++）
２．Linuxのシステムを直接制御が可能 ※１
３．CPU機能をフルに引き出せる
(パフォーマンスを求める処理に向いてい
る）
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65. 4.2 開発環境
• NDKの制約
NDKはメリットだけではなく、制約は存在する
１．C++の標準ライブラリ、RTTI,STLが使用でき
ない
２．Androidワークフレームが呼び出せない
３．メモリ管理がシビア
４．リソース管理がシビア
５．例外処理ができない
６．ＮＤＫで高速化できない場合もある
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66. 4.2 開発環境
• 注意ポイント
制約の中で特に気付けるポイントとして、メ
モリ及びリソースの管理が必要。
Javaであればバーチャルマシーンが解放する
ので気にする必要はありませんが、C/C++の場合
は開発者が意識する必要がある。
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67. 4.2 開発環境
• 高速化できない理由
JNIの呼出にかかるオーバーヘットが発生。
これはJavaからJNI変換がおこなわれる為で、
呼び出す回数に注意する必要がある。
67This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

68. 4.3 beagleboardを動かす準備
• 開発環境構築
Beagleboard用のカーネルを構築します。
ソースを取得する際のディレクトリを作成しま
す
ディレクトリ名：
TI_Android_GingerBread_2_3_4Sources
※以後、ワーキングディレクトリの起点は特に指定しない限
り”TI_Android_GingerBread_2_3_4Sources” とします。
68
詳細は http://processors.wiki.ti.com/index.php/TI-Android-GingerBread-2.3.4-DevKit-2.1_DeveloperGuide
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69. 4.3 beagleboardを動かす準備
• ソース取得
wgetコマンドを使用し、Androidカーネルソース
一式をダウンロードし取得致します。
69
$ wget http://software-
dl.ti.com/dsps/dsps_public_sw/sdo_tii/TI_Android_DevKit/TI_Android_GingerBread_2_3_4_De
vKit_2_1/exports/TI_Android_GingerBread_2_3_4Sources.tar.gz
$ tar -xvzf TI_Android_GingerBread_2_3_4Sources.tar.gz
$ cd TI_Android_GingerBread_2_3_4Sources
$ ./.repo/repo/repo sync --local-only
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70. 4.3 beagleboardを動かす準備
• ソース取得
wgetコマンドを使用し、Androidカーネルソース
一式をダウンロードし取得致します。
70
wget とは、UNIXコマンドラインで HTTP や FTP 経由のファイル取得
を行ツール
リンク先を階層で指定して一気に取得することができ、レジューム
機能があり便利です。
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71. 4.3 beagleboardを動かす準備
• パッケージのダウンロード方法。
71
# パッケージのダウンロード
$ sudo apt-get install git-core gnupg flex bison gperf build-essential zip
curl zlib1g-dev libc6-dev lib32ncurses5-dev ia32-libs x11proto-core-dev
libx11-dev lib32readline5-dev lib32z1-dev libgl1-mesa-dev g++-multilib
mingw32 tofrodos python-software-properties uboot-mkimage -y
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72. 4.3 beagleboardを動かす準備
72
# JDK6のインストール
$ sudo add-apt-repository ‘deb http://archive.canonical.com/ lucid partner’
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install sun-java6-jdk -y
• JDK6のダウンロードとインストール方法
Tips：
install中に何らかで強制終了した後に再インストールする場合
下記フォルダのゴミを削除します。
/var/lib/dpkg/updates/*
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73. 4.3 beagleboardを動かす準備
• ソースコードをビルドする際に必要なツールチェーン
(クロスコンパイラ)とDevKit向けのツールを導入します。
コンパイラ、リンカなどのBeagleBoard上で動くプログ
ラムを作成するためのツール集です。
binutils+gcc+glibc or uclibcなどが含まれます。
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74. 4.3 beagleboardを動かす準備
• ツールチェーン(クロスコンパイラ)とDevKit向けのツールを導入方法。
74
$ mkdir ~/tools
$ cd /tmp
$ wget http://www.codesourcery.com/sgpp/lite/arm/portal/package6488/public/arm-none-
linux-gnueabi/arm-2010q1-202-arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2
$ tar xvjf arm-2010q1-202-arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2 -C ~/tools/
$ echo 'export PATH=$PATH:~/tools/arm-2010q1/bin' >>~/.bashrc
$ source ~/.bashrc
$ wget http://software-
dl.ti.com/dsps/dsps_public_sw/sdo_tii/TI_Android_DevKit/TI_Android_GingerBread_2_3_4_De
vKit_2_1/exports/Tools.tar.gz
$ tar xvzf Tools.tar.gz
$ mv Tools/* ~/tools
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75. 4.3 beagleboardを動かす準備
• ユーザランドのBuild
Beagleboard rev C4用のAndroidのユーザランドをビルドする
には以下のコマンドを入力します。
ユーザーランドとは
ハードウェアを直接管理操作するなどの最も中心的な機能の部分を、特に
カーネルと呼ぶケースがあります。この場合、カーネル以外の部分（シェ
ルなど）はユーザーランドと呼ばれています。
空間が違う事から、カーネルとユーザーランドではCPUモードやアドレス
空間が異なっています。
75
$ make TARGET_PRODUCT=beagleboard TARGET_BUILD_VARIANT=eng OMAPES=3.x -j4
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76. 4.3 beagleboardを動かす準備
• ビルドシステムの必須オプション
TARGET_PRODUCTとTARGET_BUILD_VARIANTはAndroidのビルドシステム
で必須のオプションです。 下記では、makeコマンドに直接オプ
ションを渡しています。 事前に必須のビルドオプションを設定する
には以下のコマンドを入力します。
※なおAndroid-GingerBread-2.3.4 DevKitでは、ユーザランドをビルドす
るとカーネルも自動的にビルドされます。
76
$ source build/envsetup.sh
$ lunch beagleboard-eng # lunch <TARGET_PRODUCT>-<TARGET_BUILD_VARIANT> 形式で指
定
$ make OMAPES=3.x -j4
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77. 4.3 beagleboardを動かす準備
• Bootプロセスイメージ
77
電源ON
ROMプログラム
X-Loader
U-boot
Linuxカーネル
Android起動
(init処理)
物理アドレ
ス
0x00000000
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78. 4.3 beagleboardを動かす準備
• X-Loaderビルド
beagleboardではbootローダーとして、u-bootを使用します。
X-Loaderは特定のアドレスにプログラムをロードする機能がありま
す。
78
$ cd x-loader
$ make CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- omap3beagle_config
$ make CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-
$ ~/tools/signGP/signGP x-load.bin
$ mv x-load.bin.ift MLO
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79. 4.3 beagleboardを動かす準備
• 次にU-Bootをビルドします。
U-bootは組込みで良く使用されるオープンソースのboot loader。
ネットワーク接続や環境変数を保持できます
79
$ cd u-boot
$ make CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- omap3_beagle_config
$ make CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-
<参考>
u-boot から利用可能なアドレス範囲
DDR-SDRAM(64M)
開始：00000000 終了：03FFFFFF
内部メモリマップドI/O領域
開始： F0000000 終了： F000FFFF
フラッシュメモリ(8M)
開始： FF800000 終了： FFFFFFFF
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80. 4.3 beagleboardを動かす準備
• 起動スクリプトファイル作成
U-Boot用の起動スクリプトファイルを作成します
80
$ cd ~/tool/mk-bootscr/
$ ./mkbootscr # boot.scrファイルが作成される
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81. 4.3 beagleboardを動かす準備
• ファイルシステム設定
SDカードブート起動用にSDカードのパーティションと
ファイルシステムを設定します。 PCにSDカードを挿入
し、以下のコマンドを実行します。
81
$ dmesg | tail # SDカードのブロックデバイス名を確認します。
$ export LANG=C
$ sudo ./mkmmc-android.sh /dev/sdx # /dev/sdxは各自の環境に合わせて下さい。
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82. 4.3 beagleboardを動かす準備
• ビルド済みのファイルコピー
SDカードにビルド済みの以下のファイルをコピーしま
す。
１． X-Loaderイメージ
２． U-Bootイメージ
３．カーネルイメージ
４．起動スクリプト
５．Rootファイルシステム ユーザランド(rootfs)
６． Rootファイルシステム ユーザランド(system)
82
$ cp -a x-loader/MLO /media/boot # X-Loaderイメージ
$ cp -a u-boot/u-boot.bin /media/boot # U-Bootイメージ
$ cp -a kernel/arch/arm/boot/uImage /media/boot # カーネルイメージ
$ cp -a ~/tools/mk-bootscr/boot.scr /media/boot # 起動スクリプト
$ cp -a out/target/product/beagleboard/rootfs/* /media/rootfs # ユーザランド(rootfs)
$ cp -a out/target/product/beagleboard/system/* /media/rootfs/system # ユーザランド
(system)
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83. 4.3 beagleboardを動かす準備
これで起動ディスクとカーネルの準備は完了です。
Beagleboardに電源を投入し、Androidの起動を行います。
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84. 5章．ドライバ開発
５章では簡単なドライバの作成を行います。
GPIOを使用し、LEDの点灯を行うドライバを作成し、開発
の
流れを学びます。
・現在の実装確認
・LEDドライバ作成
・HALの実装
84This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

85. 5章の概要
85
5.1 LEDドライバ
5.2 実装確認
5.3 LEDドライバの作成
5.4 LEDドライバ実習
5.5.Androidでのハードウェアアクセス
5.6 LEDデバイス用のHALのインタフェース
5.7 LEDドライバ向けHALの実装(lights.c)
5.8.LEDドライバ向けHALの実装(Android.mk)
5.9.LEDドライバ向けHALの実装(アクセス権設定)
5.10 LEDドライバ向けHALのBuild
5.11 LEDドライバ向けHALの実装
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86. 5.1 LEDドライバ
• LEDドライバ概要
beagleboardにはユーザーが自由に利用できるLEDが
2つ(user0, user1)が実装されている。
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87. 5.1 LEDドライバ
• このuser0, user1のLEDを制御するドライバはLinux標準のLED Class フ
レームワークを利用して実装されています。
87
SYSFSインタフェース
LED Class フレームワーク
LED GPIOドライバ
user0
LED
user1
LED
ユーザ空間
カーネル空間
ハードウェア
LED トリガードラ
イバ
ユーザ空間プログラム
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88. 5.1 LEDドライバ
• カーネルコンフィギュレーション変更
LED Classフレームワーク、 LED GPIOドライバ、 LEDトリガードライ
バを利用するにはカーネルコンフィギュレーションの変更が必要と
なります。
カーネルコンフィギュレーション変更方法
88
$ cd kernel
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- omap3_beagle_android_defconfig
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- menuconfig
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89. 5.1 LEDドライバ
• コンフィグを有効化
Spaceキーを押下し、対象のコンフィグを有効化します。
89
Device Drivers --->
[*] LED Support (CONFIG_NEW_LEDS) --->
[*] LED Class Support (CONFIG_LEDS_CLASS)
*** LED drivers ***
<*> LED Support for GPIO connected LEDs (CONFIG_LEDS_GPIO)
[*] Platform device bindings for GPIO LEDs (CONFIG_LEDS_GPIO_PLATFORM)
[*] LED Trigger support (CONFIG_LEDS_TRIGGERS)
*** LED Triggers ***
<*> LED Heartbeat Trigger (CONFIG_LEDS_TRIGGER_HEARTBEAT)
<*> LED Default ON Trigger (CONFIG_LEDS_TRIGGER_DEFAULT_ON)
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90. 5.1 LEDドライバ
・カーネル再Build
カーネルコンフィグを変更を適用するには、カーネルを再ビルドする
必要があります。
以下の手順で再Buildを行います
90
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- uImage
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91. 5.1 LEDドライバ
・LEDドライバの識別子
ドライバを作成する為には識別名やsysfsエントリ名が必要となりま
す。
今回はソースファイル「board-omap3beagle.c」に
識別名、エントリ名、点滅トリガ、GPIO番号を追記致します。
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92. 5.2 実装確認
・現実装確認
【kernel/arch/arm/mach-omap2/board-omap3beagle.c】
92
static struct gpio_led gpio_leds[] = {
{
.name = "beagleboard::usr0",
.default_trigger = "heartbeat",
.gpio = 150,
},
{
.name = "beagleboard::usr1",
.default_trigger = "mmc0",
.gpio = 149,
},
{
.name = "beagleboard::pmu_stat",
.gpio = -EINVAL, /* gets replaced */
.active_low = true,
},
};
LED Classの識別名。 sysfsエントリ名
となる。
LEDを点滅させるトリガー
GPIO番号
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93. 5.2 実装確認
• 現実装確認
プラットフォームデバイス定義と対応するドライバ名を確認します。
93
【kernel/arch/arm/mach-omap2/board-omap3beagle.c】
static struct gpio_led_platform_data gpio_led_info = {
.leds = gpio_leds,
.num_leds = ARRAY_SIZE(gpio_leds),
};
static struct platform_device leds_gpio = {
.name = "leds-gpio",
.id = -1,
.dev = {
.platform_data = &gpio_led_info,
},
};
対応するドライバ名(プラットフォームデバ
イスに対応するドライバを決定するための
キー)。 LED GPIOドライバの名前であ
る”leds-gpio”を指定。
プラットフォームデバイスの定義
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94. 5.2 実装確認
94
static struct platform_device *omap3_beagle_devices[] __initdata = {
&leds_gpio,
&keys_gpio,
&beagle_dss_device,
};
platform_add_devices(omap3_beagle_devices,
ARRAY_SIZE(omap3_beagle_devices));
プラットフォームデバイスとし
て一括登録
• プラットフォームデバイス一括登録
プラットフォームデバイスを一括登録確認
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95. 5.2 実装確認
・leds-gpio.c実装
leds-gpioはプラットフォームドライバの確認。
95
【kernel/ drivers/leds /leds-gpio.c】
static struct platform_driver gpio_led_driver = {
.probe = gpio_led_probe,
.remove = __devexit_p(gpio_led_remove),
.driver = {
.name = "leds-gpio",
.owner = THIS_MODULE,
},
};
ret = platform_driver_register(&gpio_led_driver);
leds-gpioはプラットフォームドライ
バとして実装されている。
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96. 5.2 実装確認
96
【kernel/ drivers/leds /leds-gpio.c】
ret = platform_driver_register(&gpio_led_driver);
static int __devinit gpio_led_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct gpio_led_platform_data *pdata = pdev->dev.platform_data;
:
for (i = 0; i < pdata->num_leds; i++) {
ret = create_gpio_led(&pdata->leds[i], &leds_data[i],
&pdev->dev, pdata->gpio_blink_set);
:
}
platform_set_drvdata(pdev, leds_data);
}
プラットフォームデバイスに対するドライ
バが見つかった場合に呼び出されるプロー
ブ関数では、引数でプラットフォームデー
タを受け取ることができる。
関数create_gpio_led()では、gpioの初期化処
理と、LED Classへの登録を行う。 LED Class
として登録されたLEDデバイスは、SYSFSで
制御可能となる。
・leds-gpio.c実装確認 <続き>
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97. 5.3 LEDドライバの作成
• BeagleboardにはEXPANSIONヘッダがあり、OMAP Pinを
GPIOやI2C機能として利用することで、ペリフェラルデバ
イスを拡張することができます。
97This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

98. 5.3 LEDドライバの作成
• OMAP Pin接続状況
EXPANSIONヘッダとOMAP Pinの接続状況は、BBSRM
（BeagleBoard System Reference Manual)で確認できます。
BBSRMのPage96のTable20に、EXPANSIONヘッダのコネクタ番号とOMAP Pin番号の
対応表があります。
＜参考＞
http://beagleboard.org/static/BBSRM_latest.pdf)
98This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

99. 5.3 LEDドライバの作成
• コネクタ番号とOMAP Pin番号の対応表
今回は、コネクタ番号24/OMAP Pin AF15(GPIO 168)を使用してLEDを追加実装します。
99
:
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100. 5.3 LEDドライバの作成
• OMAP PinはPin Multiplex(PinMux)の設定により、GPIOやI2Cなど最大8つの機
能(Mode0～Mode7)を切り替えて使用することができます(OMAPのレジスタ
でPinMuxを制御)。
• PinMuxのレジスタの詳細は
「OMAP35x Applications Processor Technical Reference Manual(OMAP35xx
TRM)」
(http://www.ti.com/lit/ug/spruf98u/spruf98u.pdf)で確認できます。
• PinMuxはU-BootおよびKernelで設定することが可能です。
100This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

101. 5.3 LEDドライバの作成
• PinMuxはU-BootおよびKernelで設定方法
PinMuxはU-BootおよびKernelで設定することが可能です。
※ PinMux対象のOMAP Pin AF15(GPIO 168)はMode0の機能がI2C2_SCLであり、方法1で設定すると、直後のI2C初期化関
数omap3_beagle_i2c_init()によりPinMuxがMode0に設定し直されてしまうため、本トレーニングでは方法2の
omap_mux_init_gpio()関数を利用します。
101
■U-Boot
【u-boot/board/ti/beagle/beagle.h】
・MUX_VAL()マクロで設定
■Kernel
【kernel/arch/arm/mach-omap2/board-omap3beagle.c】
方法1) OMAP3_MUX()マクロで設定しomap3_mux_init()で一括設定※
方法2) omap_mux_init_gpio()関数で設定
方法3) omap_mux_init_signal()関数で設定
方法4) __raw_write()関数でレジスタに直接設定
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102. 5.3 LEDドライバの作成
omap_mux_init_gpio
【概要】 GPIO番号指定でPinMuxを初期化します。
【書式】 int omap_mux_init_gpio(int gpio, int val);
【引数】
int gpio GPIO番号を指定します。
int val MUXレジスタのオプション(下記参照)を指定します。
OMAP_PIN_OUTPUT(OMAP→GPIO方向の信号),
OMAP_PIN_INPUT(OMAP←GPIO方向の信号)等
【戻り値】 負値のエラーコードを返却します。
【例】 [kernel/arch/arm/mach-omap2/board-omap3beagle.c]
static void __init omap3_beagle_init(void)
{
:
ret = omap_mux_init_gpio(168, OMAP_PIN_OUTPUT);
if (ret)
printk(KERN_ERR “omap_mux_init_gpio() failed(%d)”, ret);
}
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103. 5.4 LEDドライバ実習
103
実
習
【実習1】
LED Classフレームワークを利用してOMAP Pin
AF15(GPIO168)に接続されたLEDを制御せよ。 追加するコ
ードは10行以内とすること(異常時の処理は省略しても
構わない)
default_trigerは”default_on”を指定することとする。
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104. 5.4 LEDドライバ実習
104
実
習
【実習1 回答】
【kernel/arch/arm/mach-omap2/board-omap3beagle.c】
static struct gpio_led gpio_leds[] = {
{
.name = "beagleboard::usr0",
.default_trigger = "heartbeat",
.gpio = 150,
},
{
.name = "beagleboard::usr1",
.default_trigger = "mmc0",
.gpio = 149,
},
{
.name = "beagleboard::pmu_stat",
.gpio = -EINVAL, /* gets replaced */
.active_low = true,
},
{
.name = "beagleboard::extled",
.default_trigger = "default-on",
.gpio = 168,
},
};
static void __init omap3_beagle_init(void)
{
:
ret = omap_mux_init_gpio(168, OMAP_PIN_OUTPUT);
if (ret)
printk(KERN_ERR "omap_mux_init_gpio() failed(%d)", ret);
}
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105. 5.4 LEDドライバ実習
105
実
習
【実習1 回答確認】
• カーネルビルド
カーネルをビルドし、カーネルイメージをSDカードにコピーします。
$ cd kernel
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- uImage
$ cp arch/arm/boot/uImage /media/boot/
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106. 5.4 LEDドライバ実習
106
実
習
【実習1 回答確認】
• シリアルコンソールからコマンド操作で、実装したLEDドライバが
正しく動作するかどうかを確認します。
$ cd /sys/class/leds/beagleboard::extled
# パーミッションを確認しておく
$ ls -l brightness
-rw-rw---- root root 4096 2000-01-01 00:00 brightness
# ※デフォルトではオーナー/グループ共にrootであるため、Frameworkからアクセスする際はアクセス権を変更する
(後述)
# 現在のLEDの状態を確認する
$ cat brightness
1
# LEDが消灯することを確認する
$ echo 0 > brightness
$ cat brightness
0
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107. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
• HALの実装
AndroidはLinuxカーネルのドライバをそのまま利用しデ
バイスにアクセスします。 但し、フレームワーク層から
ハードウェアを操作するインタフェース(HAL)は固定であ
るため、ドライバ毎にHALの実装が必要となります。
107This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

108. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
• HALを含んだレイアー概要
108
Androidプラットフォーム
アプリケーション
Androidフレームワーク
Linuxカーネル
ハードウェア
アプリケーション
ライブラリ/ネイティブ
HAL(Hardware Abstruction Layer)
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109. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
• バックライトの制御
AndroidではLEDデバイスアクセス用のHALインタフェースを利用し
て、設定アプリケーション(Settings)からバックライトの制御を行っ
ています。
109This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

110. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
• 全体イメージ
110
アプリケーション
フレームワーク
ライブラリ/
ネイティブ/HAL
Linuxカーネル ハードウェア
sysfs I/F
LEDバックライト
ドライバ
LED Class
フレームワーク
LEDバックライト
PowerManager
Light
libandroid_servers.so
Settings
BrightnessPreference
libhardware.so
lights.<hardware>.so
JNIでアクセス
システムコール(open/read/write)
HALインタフェース(hardware/lights.h)を実装するライブラリ。
ドライバ毎にHALを実装することにより、上位はデバイスの違
いを意識せずにデバイスにアクセスできる。
LightsService
Lightクラスのインスタンス取得
PowerManagerService
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111. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
• 画面の明るさ制御
OMAP Pin AF15(GPIO168)に接続されたLEDをAndroid標準の設定アプリ
(Settings)の「画面の明るさ」から制御するには？
HALより上位層ではデバイスの違いを意識しないため、 GPIO168のLED
用のHALを実装すれば良い。
111This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

112. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
• まずソースコード上でバックライトをどのように制御しているかを
確認します。
112
【packages/apps/Settings/src/com/android/settings/BrightnessPreference.java】
public class PowerManager
{
:
public void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress, boolean fromTouch) {
setBrightness(progress + MINIMUM_BACKLIGHT);
}
:
private void setBrightness(int brightness) {
try {
IPowerManager power = IPowerManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("power"));
if (power != null) {
power.setBacklightBrightness(brightness);
}
:
「設定」→「表示」→「画面の明
るさ」のシークバーが変更された
場合に呼び出される
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113. • ソースコード確認＜続き＞
Binder IPCの呼出を確認
次ページへ
5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
113
【frameworks/ base/core/java/android/os/PowerManager.java】
public class PowerManager
{
:
public void setBacklightBrightness(int brightness)
{
try {
mService.setBacklightBrightness(brightness);
:
}
:
PowerManagerServiceの
setBacklightBrightnessメソッドが
Binder IPC経由で呼び出される
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114. • ソースコード確認＜続き＞
Lightクラスのバックライト用のインスタンス確認
5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
114
【frameworks/ base/services/java/com/android/server/PowerManagerService.java】
class PowerManagerService extends IPowerManager.Stub implements LocalPowerManager, Watchdog.Monitor {
:
private LightsService.Light mLcdLight;
void init(Context context, LightsService lights, IActivityManager activity, BatteryService battery) {
:
mLcdLight = lights.getLight(LightsService.LIGHT_ID_BACKLIGHT);
:
}
:
public void setBacklightBrightness(int brightness) {
mContext.enforceCallingOrSelfPermission(android.Manifest.permission.DEVICE_POWER, null);
// Don't let applications turn the screen all the way off
synchronized (mLocks) {
brightness = Math.max(brightness, Power.BRIGHTNESS_DIM);
mLcdLight.setBrightness(brightness);
}
:
}
:
LightsServiceのインナークラスの
Lightクラスのバックライト用のイ
ンスタンスを取得
LightクラスのsetBrightnessメソッ
ドを直接呼び出す
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115. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
115
【frameworks/base/services/java/com/android/server/LightsService.java】
public class LightsService {
:
public Light getLight(int id) {
return mLights[id];
}
:
public final class Light {
:
public void setBrightness(int brightness) {
setBrightness(brightness, BRIGHTNESS_MODE_USER);
}
public void setBrightness(int brightness, int brightnessMode) {
synchronized (this) {
int color = brightness & 0x000000ff;
color = 0xff000000 | (color << 16) | (color << 8) | color;
setLightLocked(color, LIGHT_FLASH_NONE, 0, 0, brightnessMode);
}
}
private void setLightLocked(int color, int mode, int onMS, int offMS, int brightnessMode) {
if (color != mColor || mode != mMode || onMS != mOnMS || offMS != mOffMS) {
mColor = color;
mMode = mode;
mOnMS = onMS;
mOffMS = offMS;
setLight_native(mNativePointer, mId, color, mode, onMS, offMS, brightnessMode);
}
}
:
private static native void setLight_native(int ptr, int light, int color, int mode, int onMS, int offMS, int brightnessMode);
}
“native”キーワード付きのネイ
ティブメソッドをよびだす
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116. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
116
【 frameworks/base/services/jni/com_android_server_LightsService.cpp】
:
static JNINativeMethod method_table[] = {
{ "init_native", "()I", (void*)init_native },
{ "finalize_native", "(I)V", (void*)finalize_native },
{ "setLight_native", "(IIIIIII)V", (void*)setLight_native },
};
static jint init_native(JNIEnv *env, jobject clazz)
{
:
err = hw_get_module(LIGHTS_HARDWARE_MODULE_ID, (hw_module_t const**)&module);
if (err == 0) {
devices->lights[LIGHT_INDEX_BACKLIGHT]
= get_device(module, LIGHT_ID_BACKLIGHT);
:
} else {
memset(devices, 0, sizeof(Devices));
}
return (jint)devices;
}
static void setLight_native(JNIEnv *env, jobject clazz, int ptr, int light, int colorARGB, int flashMode, int onMS, int offMS, int brightnessMode)
{
Devices* devices = (Devices*)ptr;
light_state_t state;
if (light < 0 || light >= LIGHT_COUNT || devices->lights[light] == NULL) {
return ;
}
:
devices->lights[light]->set_light(devices->lights[light], &state);
}
メソッドテーブルで、Javaのメソッド
をCの関数にマッピング
liblights.<hardware>.soがロードされてい
ない場合、LEDデバイスのIndexに対応
するLEDデバイスが存在しない場合はこ
こで復帰する
LightsServiceのコンストラクタで
init_nativeメソッドが呼び出され、その
延長のhw_get_module関数内で
libligths.<hardware>.soがロードされる
get_devieを呼び出し、
LIGHT_ID_BACKLIGHTなどの各LEDデバイ
スIDに対応するstruct light_device_t 型の
オブジェクトを取得する
HAL I/Fのset_lightハンドラをコールバッ
クする
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117. 5.5.Androidでの
ハードウェアアクセス
117
struct light_device_t {
int (*set_light)(struct light_device_t* dev,
struct light_state_t const* state);
};
struct hw_device_t {
uint32_t tag;
uint32_t version;
struct hw_module_t* module;
uint32_t reserved[12];
int (*close)(struct hw_device_t* device);
} common;
struct light_device_t {
int (*set_light)(struct light_device_t* dev,
struct light_state_t const* state);
};
struct hw_device_t {
uint32_t tag;
uint32_t version;
struct hw_module_t* module;
uint32_t reserved[12];
int (*close)(struct hw_device_t* device);
} common;
struct light_device_t {
int (*set_light)(struct light_device_t* dev,
struct light_state_t const* state);
};
struct hw_device_t {
uint32_t tag;
uint32_t version;
struct hw_module_t* module;
uint32_t reserved[12];
int (*close)(struct hw_device_t* device);
} common;
struct light_device_t {
int (*set_light)(struct light_device_t* dev,
struct light_state_t const* state);
};
struct hw_device_t {
uint32_t tag;
uint32_t version;
struct hw_module_t* module;
uint32_t reserved[12];
int (*close)(struct hw_device_t* device);
} common;
typedef struct hw_module_t {
uint32_t tag;
uint16_t version_major;
uint16_t version_minor;
const char *id;
const char *name;
const char *author;
struct hw_module_methods_t* methods;
void* dso;
uint32_t reserved[32-7];
} hw_module_t;
typedef struct hw_module_methods_t {
int (*open)(const struct hw_module_t* module, const char* id,
struct hw_device_t** device);
} hw_module_methods_t;
struct Devices {
light_device_t* lights[LIGHT_COUNT];
};
HALではopenハンドラを実装し、
light_device_tのオブジェクト(メ
モリ)を確保、メンバの初期化を
行う必要がある
hw_get_module() ではdlopen()で共
有ライブラリをロードした後、
dlsym()で共有ライブラリ内
の”HMI”(HAL Module Information)と
いうシンボル名を検索し、そのア
ドレスを返却する。
HALでは必ずこの”HMI”という名前
のhw_module_tのオブジェクトを
静的に定義する必要がある。
LEDのHALではset_lightハンドラ
(LEDを制御する関数)を実装する
必要がある
HALではcloseハンドラを実
装し、light_device_tのオブ
ジェクトを解放する必要が
ある
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118. 5.6 LEDデバイス用の
HALインタフェース
• LEDのHALは“hardware/msm7k/liblights”が参考に
なります。 これをベースにGPIO168のLED用の
HALを実装します。 ソースコードとメイクファ
イルは以下の様に配置します。
118
- hardware/ti/omap3/libligths/beagleboard/
├ Android.mk
└ lights.c
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119. 5.7 LEDドライバ向け
HALの実装(lights.c)
119
#include <hardware/lights.h>
/* その他のヘッダは省略 */
#define BLPATH "/sys/class/leds/beagleboard::extled/brightness"
static pthread_mutex_t g_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static int write_int(char const* path, int value) {
int fd = open(path, O_RDWR);
if (fd >= 0) {
char buffer[20];
int bytes = sprintf(buffer, "%dn", value);
int amt = write(fd, buffer, bytes);
close(fd);
return amt == -1 ? -errno : 0;
} else
return -errno;
}
static int rgb_to_brightness(struct light_state_t const* state) {
int color = state->color & 0x00ffffff;
return ((77*((color>>16)&0x00ff))
+ (150*((color>>8)&0x00ff)) + (29*(color&0x00ff))) >> 8;
}
static int set_light_backlight(struct light_device_t* dev,
struct light_state_t const* state) {
int err = 0;
int brightness = rgb_to_brightness(state);
pthread_mutex_lock(&g_lock);
err = write_int(BLPATH, (brightness <= 30) ? 0 : 1);
pthread_mutex_unlock(&g_lock);
return err;
}
static int close_lights(struct light_device_t *dev) {
free(dev);
return 0;
}
static int open_lights(const struct hw_module_t* module,
char const* name, struct hw_device_t** device) {
if (!strcmp(LIGHT_ID_BACKLIGHT, name))
return -EINVAL;
struct light_device_t *dev = malloc(sizeof(struct light_device_t));
memset(dev, 0, sizeof(*dev));
dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
dev->common.version = 0;
dev->common.module = (struct hw_module_t*)module;
dev->common.close = (int (*)(struct hw_device_t*))close_lights;
dev->set_light = set_light_backlight;
*device = (struct hw_device_t*)dev;
return 0;
}
static struct hw_module_methods_t lights_module_methods = {
.open = open_lights,
};
const struct hw_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
.tag = HARDWARE_MODULE_TAG,
.version_major = 1,
.version_minor = 0,
.id = LIGHTS_HARDWARE_MODULE_ID,
.name = “beagleboard lights module",
.author = “ISB TOHOKU CORPORATION",
.methods = &lights_module_methods,
};
set_lightハンドラの実装
closeハンドラの実装
openハンドラの実装
オブジェクト"HMI"の定義
hardware/hardware.hで以下の様に定
義
#define HAL_MODULE_INFO_SYM HMI
ARGBを輝度に変
換
writeシステムコールでLEDドライ
バに輝度情報を渡す
Sysfsエントリに輝度の値を
writeする(設定アプリから渡さ
れる値が30～255の範囲ため値
を調整)。
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120. 5.8.LEDドライバ向け
HALの実装(Android.mk)
120
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES := lights.c
LOCAL_PRELINK_MODULE := false
LOCAL_MODULE_PATH := $(TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES)/hw
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := liblog
LOCAL_MODULE_TAGS := optional
LOCAL_MODULE := lights.$(TARGET_PRODUCT)
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
ライブラリ名は”lights.beagleboard.so”
とする
共有ライブラリとしてビルドする
TARGET_BUILD_VARIANTは”optional”を指定
する
プレリンクの対象にはし
ない
LOCAL_XXX変数を初期化
ログ出力する際に必要なライブラリを追
加(今回は未使用)
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121. 5.9.LEDドライバ向け
HALの実装(アクセス権設定)
• LEDドライバのsysfsエントリは前述のとおり、オーナー/グループの設定
がroot/rootとなっているため、このままではフレームワーク層のサービ
ス(UID/GUID=system/system)からアクセスすることができません。
デバイスノードやsysfsエントリのアクセス権を設定するには、
ueventd.<hardware>.rcを変更する必要があります。
※ sysfsエントリのアクセス権設定は他のデバイスノード等の設定と異なっていることに注意してください。
121
【device/ti/beagleboard/ueventd.omap3.rc】
/dev/cmem 0666 root root
/dev/dsplink 0666 root root
/dev/lpm0 0666 root root
/dev/sdma 0666 root root
/sys/devices/platform/leds-gpio/leds/beagleboard::extled
brightness 0660 system system
対象のエントリが存在するディレクトリのフルパス 対象のエントリ パーミッション オーナー グループ
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122. 5.10 LEDドライバ向け
HALのBuild
• 以下の手順で作成したLED HALのライブラリをビルド(モジュールビ
ルド)します。
122
$ source build/envsetup.sh
$ lunch beagleboard-eng
$ mmm hardware/ti/omap3/liblights/beagleboard
# mmmはenvsetup.shのシェル関数。以下のようにmmを使用することも可能
# cd hardware/ti/omap3/liblights/beagleboard/
# mm
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123. 5.11 LEDドライバ向け
HALの実装
• SDカードにビルドしたLED HALライブラリ(lights.beagleboard.so)と、
ueventd.omap3.rcをコピーします※。
123
$ cp out/target/product/beagleboard/system/lib/hw/lights.beagleboard.so /media/rootfs/
system/lib/hw/lights.beagleboard.so
$ cp device/ti/beagleboard/ueventd.omap3.rc out/target/product/beagleboard/root/
$ cp out/target/product/beagleboard/root/ueventd.omap3.rc /media/rootfs/
※ ueventd.omap3.rcは全体ビルドによってout配下にコピーされますが、簡略化のため手動でout配下とSDカードにコピーしま
す。
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124. 5.11 LEDドライバ向け
HALの実装
• Androidを起動させ、設定アプリから「表示」→「画面の
明るさ」を実行しLED HALの動作確認をします。
• シークバーを最小にすると、LEDが消灯、それ以外は点
灯することを確認します。
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125. 5.12 Android HAL層
• Android HALレイア
HALとは、ハードウエアを抽象化するライブラリ を指し
ます。
HALはデバイスのラッパー機能という位置付けで
Android Frameworkからデバイスに簡単にアクセスできるよ
う 125
Androidプラットフォーム
アプリケーション
Androidフレームワーク
Linuxカーネル
ハードウェア
アプリケーション
ライブラリ/ネイティブ
HAL(Hardware Abstruction Layer)
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126. 5.12 Android HAL層
• Android HAL
126
Androidプラットフォーム
アプリケーション
Androidフレームワーク
Linuxカーネル
ハードウェア
アプリケーション
ライブラリ/ネイティブ
HAL(Hardware Abstruction Layer)
グラ
フィック
Audio カメラGPS
Bluetooth
Radio Layer
Interface
(RIL)
Wi-Fi
スマートフォンで実装されて
いるデバイスはほとんど
用意されている
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127. 5.12 Android HAL層
• Android HALのレイアイメージ
127
Framework
External Libraries
Runtime
XXXXXXX.so (libhardware_legacy )
Linux Device Driver
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128. 5.12 Android HAL層
• Android HALの使用イメージ
128
Service/JNI
Framework/base/services/jni
Java Stub
HAL
Hardware/libhardware
sysfs /sys
HAL Stub
Kernel Modules
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129. 5.12 Android HAL層
• Android HALのメリット
1.Linuxへの依存をHAL層で吸収。
デバイスを抽象化することで、独立性を高めLinuxの
依存
度を低くできる。
上位層(アプリケーション等)をハードウェアから分離で
きる。
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130. 5.12 Android HAL層
• Android HALのメリット
2.GPL汚染の心配がない
Androidプラットフォームと分離することにより、ラ
イセンス
の影響を抑えられる。
HAL部分はカーネルとリンクはしない為、ソースを
公開する
必要がない
(HAL層はApacheライセンス、LinuxドライバはGPLライ
センス)
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131. 5.12 Android HAL層
• Android HALでの注意点
ドライバに特殊な技術を実装した場合、ソース公開に
より
読み取られる場合がある。
技術隠ぺいの為、特殊なアルゴリズムはユーザー空間
側に
置く事ができるが、パフォーマンスを重視する場合は
注意する必要がある。
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132. 5.12 Android HAL層
• ポーティング手順から見たHAL
１． Android向けドライバの入ったLinux Kernelをター
ゲット
上で動作させる
(一般的にはボードメーカーによりBSPとして提供)
２．アーキテクチャに合わせてAndroidをビルド
３．各種設定ファイルをアーキテクチャ（ターゲット
ボード）に
合わせてカスタマイズする
４．接続デバイスのHALを用意(各種センサー、カメラ
等)
５．ターゲットボード動作検証
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133. 5.12 Android HAL層
• AndroidフレームワークのHALインターフェイス
以下のセンサー類のインターフェイスが用意されてい
ます。
インターフェイス定義先
hardware/libhardware/include/hardware/sensors.h
サポートする為にはセンサー対応のドライバと
Androidフレームワーク側の対応(実
装)が必要となります。
133
デバイス名（センサー名）
加速度センサー
近接センサー
ジャイロセンサー
（ジャイロスコープ）
磁気センサー
気圧センサー
光センサー
温度センサー
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134. 5.12 Android HAL層
• 使用頻度の高いHALインターフェイス(GPS編)
良く使用するHALとしてGPS用が用意されている
インターフェイス定義先
include/hardware/gps.h
Androidで使用する際は、このＨＡＬインターフェイスを共有ライブラリをしてBuild
する
必要があります。
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135. 5.12 Android HAL層
• 使用頻度の高いHALインターフェイス(GPS編)
ハードウェア構成イメージ
135
Android
MAP系アプリケーショ
ン
Android Framework
Libgps.so
Linux
シリアル通信
GPSドライバ
GPSデバイス
USB
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136. 6.GPIOドライバ
• ６章はBeagle Board のLEDをコントロールするGPIOドライ
バを開発します。
６章の進め方は配布したソースコードの内容を確認し、
モジュールをビルドしながら実習を進めて行きます。
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137. 6.GPIOドライバ
・GPIOとは
General Purpose Input/Output（汎用入出力）の略語。
電気回路等の部分からデジタル信号を読み取り、出力
と
して他デバイスの制御や信号の通知を行う事ができる。
GPIOは特定の用途や信号が決まっておらず、ソフト
ウェア
の実装によって入出力に利用できる。
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Copyright 2012, Open Embedded Software Foundation, All rights reserved

138. 6.GPIOドライバ
・GPIOポートから、モーター制御用信号を送信するドラ
イバを作成します
138
Expansion N o G PIO ポートLED
18 G PIO _159 青
19 G PIO _131 赤
20 G PIO _156 白
21 G PIO _130 黄色
23 G PIO _183 緑
24 G PIO _168 紫
B eagleboard Expansion
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
【実習2 】
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Copyright 2012, Open Embedded Software Foundation, All rights reserved

139. 6.GPIOドライバ
・ドライバファイル構成
.
|-- device/
| `-- ti/
| `-- beagleboard/
| `-- bb_ext_gpio_test/
| |-- Android.mk
| |-- bb_ext_gpio.h
| `-- bb_ext_gpio_test.c
`-- kernel/
|-- arch/
| `-- arm/
| `-- mach-omap2/
| `-- board-omap3beagle.c
`-- drivers/
`-- misc/
|-- Kconfig
|-- Makefile
|-- bb_ext_gpio.c
`-- bb_ext_gpio.h
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140. 6.GPIOドライバ
• コンフィグを有効化
Spaceキーを押下し、対象のコンフィグを有効化します。
140
Device Drivers --->
[*] Misc devices --->
[*] beagleboard extended gpio driver
$ cd kernel
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- menuconfig
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141. 6.GPIOドライバ
141
• カーネルビルド
カーネルをビルドし、カーネルイメージをSDカードにコピーします。
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- uImage
$ cp arch/arm/boot/uImage /media/boot/
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142. 6.GPIOドライバ
• 以下の手順で作成したGPIOドライバのテストプログラムをビルド
(モジュールビルド)します。
142
$ source build/envsetup.sh
$ lunch beagleboard-eng
$ mmm device/ti/beagleboard/bb_ext_gpio_test
# mmmはenvsetup.shのシェル関数。以下のようにmmを使用することも可能
$ sudo cp out/target/product/beagleboard/system/xbin/bbioctl /media/rootfs/system/xbin/.
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143. 6.GPIOドライバ
143
実
習
【実習2 回答確認】
• シリアルコンソールからコマンド操作で、実装したGPIOドライバが
正しく動作するかどうかを確認します。
# cd /system/xbin/
# テストプログラムを実行する
# bbioctl
cmd=?[1,2,3,4,5,6,q] # 例えば、 6 = GPIO_168 (24PIN)
6
arg=?[0,1] # 0=Low, 1=High
1
ioctl((0x3, 0x40bb_ext_gpio_ioctl(cmd=40047e05, arg=0001)
047e05, 0x1)
ret=0
cmd=?[1,2,3,4,5,6,q] # 終了する場合は "q"
q
quit
#
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144. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
• 市販のUSB無線LANアダプタをAndroid向け
にポーティングします。
• 4章で準備したAndroidのソースコードに
USB無線LANアダプタを有効にする変更を
加え、Androidへのネットワーク機器のポ
ーティング方法を学習します。
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145. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
145
• Androidの無線LANデバイス機器の制御はWPA Supplicant (IEEE802.1Xに
準拠した認証を実現するソフトウェア)を利用して実現されています。
アプリケーション
フレームワーク
ライブラリ/
ネイティブ/HAL
Linuxカーネル ハードウェアUSB無線LAN
アダプタドライバ
USB無線LAN
アダプタ
WiｆiManager
WiｆiNative
WiFiSettings
WiｆiEnabler
libhardware_legacy.solibwpa_client.so
WiFiStateTracker
WiｆiService
Wireless Extension
wpa_supplicant
USBホストコントローラドラ
イバ
dhcpcd
Network Device I/F
WifiMonitor
libandroid_runtime.so
NetworkUtils libcore
XXXアプリ
WiFiのHALを実装するライブラ
リ。 ドライバに合わせて実装
する必要がある。
java.net.Socket や
java.net.ServerSocket 等の
Network I/Fを使用するAPI
insmod/rmmod ifconfig/send/recvWEXT command
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146. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
146
• PLANEX社製USB無線LANアダプタ「GW-USNano2」は、Realtec社製の
「RTL8192CU」という無線チップが使用されています。
「RTL8192CU」のドライバおよびHALの実装をRealtec社からダウン
ロードすることができます。
http://www.realtek.com/products/productsView.aspx?Langid=1&PNid=21&PFid=48&Level=5&Conn=4&ProdID=274
※2011/11/16現在、上記URLからダウンロードしたものをそのまま適
用すると、Androidが起動できなくなる現象が確認されています。
この問題を解消したアーカイブファイルおよびパッチファイルを用意
しましたので、本トレーニングではこれを適用することとします。
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147. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
147
【RTL8192CU 向けHALの実装の導入】
以下の手順でアーカイブファイル(realtek_wifi_SDK_for_android.tar.gz)を展開しま
す。
# realtek_wifi_SDK_for_android.tar.gzは予め/tmpに配置してあることとします。
$ cd TI_Android_GingerBread_2_3_4Sources
$ tar xvzf /tmp/realtek_wifi_SDK_for_android.tar.gz
【RTL8192CU 向けドライバの導入】
以下の手順でカーネルにパッチファイル(realkernel-rtl8192cu.patch)を適用します。
# realkernel-rtl8192cu.patchは予め/tmpに配置してあることとします。
$ cd TI_Android_GingerBread_2_3_4Sources/kernel
$ patch -p1 < /tmp/realkernel-rtl8192cu.patch
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148. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
148
【RTL8192CU 向けのビルド設定】
WiFiのHALの実装をAndroidのシステムに導入するには、ボード構成設定ファイル
(BoardConfig.mk)を修正する必要があります。
【device/ti/beagleboard/BoardConfig.mk】
# ファイル先頭付近に以下を追加します。
BOARD_USES_REALTEK_WIFI := true
WPA_SUPPLICANT_VERSION := VER_0_5_X
BOARD_WPA_SUPPLICANT_DRIVER := WEXT
WIFI_DRIVER_MODULE_PATH := /system/wifi/8192cu.ko
WIFI_DRIVER_MODULE_NAME := 8192cu
← RTL8192CU 向けHALのビルド指
定 ← WPA Supplicantのバージョン指
定
← WPA Supplicantの使用するドライバのI/F(Wireless Extension)を指
定
← RTL8192CU のドライバモジュールのパスを指
定
← RTL8192CU のドライバモジュール名を指定
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149. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
149
【device/ti/beagleboard/wpa_supplicant.conf】
# 以下の内容で新規に作成します。
update_config=1
ctrl_interface=DIR=/data/misc/wifi/wpa_supplicant GROUP=wifi
ap_scan=1
【WPA Supplicantの設定ファイルの準備】
WPA Supplicantはドライバ毎に設定を変更する必要があります。
RTL8192CU向けに設定ファイル(wpa_supplicant.conf)を用意し、ビルド
時にoutディレクトリ配下にコピーされるようにボードメイクファイ
ル(AndroidBoard.mk)を修正します。
【device/ti/beagleboard/AndroidBoard.mk】
# ファイル末尾付近に以下を追加します。
PRODUCT_COPY_FILES +=
$(LOCAL_PATH)/wpa_supplicant.conf:system/etc/wifi/wpa_supplicant.conf
endif
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150. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
150
【init設定ファイルの修正】
wpa_supplicantやdhcpcdをAndroidのサービスとして登録するために、init設定ファ
イル(init.rc)を修正する必要があります※。
【device/ti/beagleboard/init.rc】
# 競合する不要なサービスを無効化します。
#service wlan_loader /system/bin/wlan_loader -n
# -f /system/etc/wifi/firmware.bin
# -i /system/etc/wifi/tiwlan.ini
# disabled
# oneshot
#service btpwr /wl1271bt_enable /dev/ttyS1
# disabled
# oneshot
#service wpa_supplicant /system/bin/wpa_supplicant -Dtiwlan0 -itiwlan0 -c/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf -dd
# socket wpa_tiwlan0 dgram 660 wifi wifi
# disabled
# oneshot
#service dhcpcd /system/bin/dhcpcd -ABKL tiwlan0
# disabled
# oneshot
※本来はinit.omap3.rcを修正するのが適切ですが、本トレーニングで使用するTI-Android-GingerBread-2.3.4-DevKit-2.1では、ビルド時に当該
ファイルがout配下にコピーされないため、init.rcを修正しています。
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151. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
151
【device/ti/beagleboard/init.rc】
# 以下のサービスを追加します。(hostapdはWiFiテザリング時に必要なサービスであり本トレーニングでは使用しま
せん)
service wpa_supplicant /system/bin/wpa_supplicant -Dwext -iwlan0 -c/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf
disabled
oneshot
service hostapd /system/bin/hostapd_wps /data/misc/wifi/hostapd.conf
disabled
oneshot
service dhcpcd_wlan0 /system/bin/dhcpcd -ABKL wlan0
disabled
oneshot
WiFiのnetwork interfaceの名前をシステムプロパティ※として登録している箇所があるため、
RTL8192CUドライバのnetwork interface名である"wlan0"に変更します。
【device/ti/beagleboard/init.rc】
＜変更前＞
setprop wifi.interface tiwlan0
＜変更後＞
setprop wifi.interface wlan0
※Androidシステムプロパティは、DalvicVM上のプログラム(Java)、ネイティブプログラム(C/C++)のどちらからでも参照可能な帯域変数。
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152. 7.USB無線LANアダプタのポーティング
152
• 以下の手順でユーザランドとカーネルを再ビルドします。
$ source build/envsetup.sh
$ make TARGET_PRODUCT=beagleboard TARGET_BUILD_VARIANT=eng
OMAPES=3.x -j4
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- modules
RTL8192CUドライバはカーネルコンフィグで「モジュール」としてビルド
するようにに指定(CONFIG_RTL8192CU=m)しているため、別途以下の手順で
ビルドします。
4.3章と同様の方法でSDカードにビルドイメージをコピーします。 この
際に上記手順でビルドしたRTL8192CUドライバモジュールもSDカード
にコピーします。$ mkdir /media/rootfs/system/wifi/
$ cp kernel/drivers/net/wireless/rtl8192cu/8192cu.ko /media/rootfs/system/wifi/
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153. 8.Tablet連携
• 起動用SDカードの作成
153
カーネルイメージのコピー
(※ビルド済のファイルは、/media/userdata/android/training/07_wifi/complete/ に収録しています)
# cd /media/userdata/android/training/07_wifi/complete/
# tar xvzf build_images.tar.gz
# sudo cp -a out/target/product/beagleboard/root/* /media/rootfs/
# sudo cp -a out/target/product/beagleboard/system/* /media/rootfs/system/
# sudo cp -a out/target/product/beagleboard/data/* /media/rootfs/data/
# sudo mkdir -p /media/rootfs/system/wifi/
# sudo cp -a kernel/drivers/net/wireless/rtl8192cu/8192cu.ko
# sudo cp -a kernel/arch/arm/boot/uImage /media/boot/
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154. 8.Tablet連携
• 8章はTabletをコントローラーとして、LEDの点灯操作します。
6,7章で作成したドライバとアプリケーション連携を行い、
Donkyを操作します。
8章の進め方は配布したソースコード、完成モジュールを利
用しながら
進めて行きます。
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155. 8.Tablet連携
• 全体イメージ
155
Wi-fi
コントロールアプリ
ケーション実装
Wi-fiからデータを
受け取るサービス
を実装
GPIOポート
でLEDコントロー
ル
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156. 8.Tablet連携
• 機能概要
– BeagleBoardとTableは、Wi-Fiで接続する
– BeagleBoard
• Socket通信のサーバーサービスを自動実行する
– タブレット : Socket通信のクライアント
• IPアドレスを指定し、 GPIOポートへ信号を送信す
る
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157. 8.Tablet連携
• BeagleBoard側の作業
– LEDドライバのポーティング(6章参照)
– Socket通信用サーバーアプリの導入
• タブレット側の作業
– Socket通信用クライアントアプリの導入
157This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

158. 8.Tablet連携
• 起動用SDカードの作成
158
カーネルイメージのコピー
(※ビルド済のファイルは、/media/userdata/android/training/08_tablet/complete/ に収録しています)
# cd /media/userdata/android/training/08_tablet/complete/
# sudo cp -p boot/uImage /media/boot/.
rootfsの展開
# sudo tar xfv wifi_rootfs.tar.gz -C /media/rootfs/.
syncコマンドでバッファの内容を書き込みます
# sync
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159. Socket
Server
8.Tablet連携
• Androidアプリの仕様概要
159
タブレットBeagleBoard
Wi-Fiルー
タ
※IPアドレスは、ルータのDHCPからリース
※別途Wi-Fiのパスワード設定が必要
8080 port Andoird App
GPIO HAL
GPIO Device
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160. 8.Tablet連携
• SocketSeverサービスの実装①
• バックエンドで処理させるAndroidのサービスとして実装します
• システム起動時に自動開始させるため、 BroadCastReceiver を作成し、システムのブ
ロードキャスト BOOT_COMPLETEDを受け取り、サービスを開始します
• システムからBOOT_COMPLETEDを受けるためには、 AndroidManifest.xml にパーミッシ
ョンの設定が必要です。
160
【 AndroidManifest.xml 】
<receiver android:name=".receiver" android:permission="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED"/>
</intent-filter>
</receiver>
・・・
<uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"></uses-permission>
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161. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
161
• SocketSeverサービスの実装②
• Androidサービスから、JNIを利用してGPIOポートへアクセスします。
WifiOnOffReceiver.java
TCPServer.java
libbb_ext_gpio_test.so
サービス開始トリガー
/dev/bb_ext_gpio
JNI
デバイスopen
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162. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
162
• SocketSeverサービスの実装②
• サービスから直接デバイスにアクセスするので、デバイスのパーミッションを変更
します。
【device/ti/beagleboard/ueventd.omap3.rc】
/dev/bb_ext_gpio 0666 root root
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163. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
• Androidアプリのビルド
Androidアプリは、一般的に統合開発環境のEclipseを利用して開発を行います。
JNIを利用する場合は、Android-SDKの他に、Android-NDKをインストールします
。
163
Android-SDKのインストール
# wget http://dl.google.com/android/android-sdk_r15-linux.tgz
# tar xvf android-sdk_r15-linux.tgz
Android-NDKのインストール
# wget http://dl.google.com/android/ndk/android-ndk-r7-linux-x86.tar.bz2
# tar xvf android-ndk-r7-linux-x86.tar.bz2
~/.bashrc にパスを追加します
export PATH=$PATH:/media/userdata/android/android-sdk-linux_x86/platform-tools:/media/userdata/android/android-sdk-
linux_x86/tools/media/userdata/android/android-ndk-r7
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164. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
• Andoirdアプリのインストール①
PCとBeagleBoardをUSBケーブルで接続します
164
カーネルイメージのコピー
(※ビルド済のファイルは、/media/userdata/android/training/07_wifi/complete/ に収録しています)
# cd /media/userdata/android/training/07_wifi/complete/
adb コマンドで、アプリパッケージをインストールします
# adb install SocketServerApp.apk
アンインストールの場合は、パッケージ名を指定します
# adb uninstall jp.co.isb.itc.android.training.SocketServer
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165. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
• Andoirdアプリのインストール②
PCとタブレットをUSBケーブルで接続します
165
カーネルイメージのコピー
(※ビルド済のファイルは、/media/userdata/android/training/07_wifi/complete/ に収録しています)
# cd /media/userdata/android/training/07_wifi/complete/
adb コマンドで、アプリパッケージをインストールします
# adb install SocketClientApp.apk
アンインストールの場合は、パッケージ名を指定します
# adb uninstall jp.co.isb.itc.android.training.SocketClient
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166. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
• BeagleBoardのWi-Fi準備
• SDカード、シリアルケーブル、無線LANアダプタを装着し、電源を入れま
す。
• 無線LANアダプタは、下図のUSBホストに直接装着します。バスパワーの
USBハブ経由で接続すると電力不足により動作しない場合があります。
166This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

167. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
• IPアドレスの確認
• シリアル端末から、BeagleBoardのIPアドレスを確認します。
wlan0 が無線LANのIPアドレスになります
167
# netcfg
lo UP 127.0.0.1 255.0.0.0 0x00000049
wlan0 UP 192.168.1.33 255.255.255.0 0x00001043
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168. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
• タブレットからの操作
• インストールしたSocketClientApp を開始して、IPアドレスを指定します
• 各ボタンをタップすると、BeagleBoardの該当するGPIOポートの
出力が操作できます
※画面UIはモーター制御をイメージしていますが
実習ではLED点灯で制御を確認します。
168
タブレット BeagleBoard
アプリ
Expansion
Header
GPIOポート
右 停止 18 GPIO_159
右 低速 19 GPIO_131
右 高速 20 GPIO_156
左 停止 21 GPIO_130
左 低速 23 GPIO_183
左 高速 24 GPIO_168
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169. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
• タブレットでBeagle Boardを操作してみま
しょう
Wi-fi経由でLEDの点灯が確認できます。
169This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

170. 8.Tablet連携(Wi-Fi)
• ＜応用＞
タブレット側の操作をボタンではなく、
３軸センサーでコントロール。
BeagleBoard 側のGPIOでモーター制御を
行えは簡単なラジコン操作も可能
170This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

171. まとめ
• まとめ
1.Android とは
2.Androidの概要
3.BeagleBoardへのポーティング
4.開発環境
5.ドライバ開発概要
171This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

172. まとめ
• まとめ
5. ドライバ開発概要
6. LED(GPIO)ドライバ
7. 無線LANドライバ
8. BeagleBoardとタブレットの連携
172This material is licensed under the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0.

173. 173
本ドキュメントは株式会社アイエスビー東北が作成しています。
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174. End of Document
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