Desarrollo de Sistemas Embebidos en Android

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1 Desarrollo de Sistemas Embebidos en Android

2 Mobile Linux Ezequiel Aceto Senior Mobile Application Developer

3 Temas Introducción a Android ADB Drivers desde Java Drivers desde el Kernel

4 Sistema Operativo multi-usuario basado en Linux Desarrollado por Android Inc. y adquirido por Google en 2005 Dispositivos móviles Aplicaciones nativas en Java (Dalvik VM) Aplicaciones viven en un Sandbox Android 1.5 (Cupcake)

5 Versiones Cupcake (1.5) [Abril 2009] Donut (1.6) [Septiembre 2009] Eclair (2.0) [Octubre 2009] Eclair (2.1) Froyo (2.2) [Mayo 2010] Gingerbread (2.3) [Diciembre 2010] Honeycomb (3.0) [Febrero 2011] Ice Cream Sandwich (4.0) [Octubre 2011]

6 Versiones Astro (Android OS 1.0) [Sept 2008] Bender (Android OS 1.1) [Feb 2009] Jelly Bean (Android OS 4.1) [Jun 2012] Jelly Bean (Android OS 4.2) [Nov 2013] Jelly Bean (Android OS 4.3) [Jul 2013]

7 Versiones Location API (API Level 1+) Bluetooth API (API Level 5+) USB Device (API Level 12+) USB Host (API Level 12+ / HW Ready)

8

9 Android No es solo un OS. Android es un gran framework para desarrollo de aplicaciones. Sistema Operativo Emuladores Herramientas de Desarrollo Amplio conjunto de APIs Creciente comunidad de desarrolladores Muchos usuarios evangelizados

10 Linux Kernel Kernel 2.6 (pre OS 4.0) - Kernel 3.0 (OS 4.0) binder: Comunicación entre procesos (IPC) ashmem: Android Shared Memory (Virtual) pmem: Memoria de Procesos (Fisica) Permite alocar grandes cantidades de memoria de forma continua logger (logcat) ashmem: Una nueva implementación de un allocator de memoria compartida, similar a POSIX pero con un comportamiento diferente y sobre todo con una API mucho más simple, basada en archivos pmem: driver para alocar grandes cantidades de memoria FISICA continuas (de 1 a 16MB)

11 Linux Kernel Power Management Wakelocks Alarmas programadas Low Memory Handler Paranoid Network Sockets IPv4/IPv6/Bluetooth, RFCOMM,... Aprox. 200 parches respecto al Kernel

12 Dalvik VM Java VM Java Bytecode Dalvik VM Dalvik Bytecode

13 Dalvik VM Diseñada para funcionar con menos de 100MB de RAM Procesadores lentos (500Mhz y FSB 100MHz) Espacio para aplicaciones entre 16MB y 48MB (depende de la plataforma) Cada aplicación inicia su propia instancia de Dalvik VM

14 NDK Conjunto de herramientas para incorporar código nativo (C & C++) Soporte para Arquitecturas MIPS x86 ARM (v7a & v5te) MIPS & x86 -> OS 2.3 ARM -> OS 1.5 NDK libs libc libm libz v7a opengl JNI Thumb2 Hardware FPU NEON instructions

15 Componentes Principales Activity Service Broadcast Receiver Content Provider

16 Activity Representa una pantalla (Vista) desde la cual el usuario interactua con la aplicación Al menos una actividad es considerada principal No hay un único punto de ingreso ( main )

17

18 Service Componente que se ejecuta en background No bloquea la UI Se utiliza para procesos que consumen mucho tiempo y/o no requieren interfaz de usuario

19 Broadcast Receiver Componente que responde a mensajes del sistema Iniciados por el OS o por aplicaciones No tienen una UI asociada, pero pueden crear notificaciones

20 Content Provider Encapsula contenidos (datos) y provee mecanismos para poder acceder a ellos. Es el mecanismo por defecto para el intercambio de de datos entre aplicaciones Por ejemplo: La libreta de contactos

21 ADB

22 ADB Android Debug Bridge client server daemon

23 ADB Instalar aplicaciones Ver el log del sistema operativo (logcat) Copiar archivos desde y hacia el dispositivo Ejecutar test de stress (Monkey) $ adb usb $ adb tcp 6543 $ adb logcat

24 ADB Conexión remota $ adb devices List of devices attached 0A3BF B device $ adb usb $ adb tcpip 5555 $ adb connect :5555

25 ADB en BeagleBoard xm ethernet usb client server daemon

26 USB Debugging Por default esta deshabilitado en el todas las distribuciones de Android Junto con Origenes Desconocidos son las dos opciones del OS que permiten instalar apps por fuera del Google Play

27 USB Debugging Menú de Apps -> Settings -> Developer Options -> USB Debugging

28 En el Host Permitir que el servicio UDEV reconozca al dispositivo $ vim /etc/udev/rules.d/51- android.rules SUBSYSTEM=="usb", SYSFS{idVendor}=="18d1", MODE="0666" SUBSYSTEM=="usb", SYSFS{idVendor}=="0451", MODE="0666"

29 En el Host Cambiar permisos al archivo 51- android.rules $ chmod a+r /etc/udev/ rules.d/51-android.rules Finalizamos las sesiónes de ADB $ sudo killall adb

30 En el Host Reiniciamos UDEV $ sudo service udev restart

31 En el Host Reiniciamos ADB y buscamos dispositivos $ cd ~/adt-bundle-linuxx86_64/sdk/platform-tools $ sudo./adb/ start-server $ sudo./adb/ devices

32 En el Host Resultado de listar dispositivos $./adb devices List of devices attached device

33 Drivers desde Java

34 USB Host API Level 12 + HW Ready HID y MS por defecto Otros dispositivos requieren driver propio

35 USB desde Java FTDI FT232RL RS232 USB

36 Application FT232Driver RS232Conf VCPDriver AsyncRX Android Application Framework USBManager

37 public FT232Driver(UsbManager usbmanager, UsbDevice device) { super(usbmanager,device); UsbInterface musbintf = device.getinterface(0); super.setusbinterface(musbintf); for (int i = 0; i < musbintf.getendpointcount(); i++) { if (musbintf.getendpoint(i).getdirection() == UsbConstants.USB_DIR_IN) { super.setusbvcprxendpoint(musbintf.getendpoint(i)); } else if (musbintf.getendpoint(i).getdirection() == UsbConstants.USB_DIR_OUT) { super.setusbvcptxendpoint(musbintf.getendpoint(i)); } } }

38 Log.i(LOG_TAG,"Enviar comando - Purgar TX"); byte[] buffer = new byte[]{}; int transferred = getconnection().controltransfer(0x40, 0, 0x01, 0, buffer, buffer.length,0); Log.i(LOG_TAG,"Bytes enviados: " + transferred); byte[] bb = new byte[512]; int count = getconnection().bulktransfer(usbvcprxendpoint(), bb, bb.length, 0); Log.i(LOG_TAG,"Bytes recibidos: " + count); for (int i = 0; i < count; i ++) { Log.i(LOG_TAG,"Byte "+ i + ": " + bb[i]); }

39 /*********************** PUBLIC API ***********************/ public abstract boolean connect(rs232configuration configuration, AsyncReceiver asyncreceiver) throws VCPDriverException; public abstract boolean disconnect(); public abstract byte[] transfer(byte[] data, int datalength, int timeout) throws VCPDriverException, VCPTransferException; public abstract void send(byte[] data, int datalength, int timeout) throws VCPDriverException, VCPTransferException;

40 Drivers desde el Kernel

41 Drivers desde el Kernel $ cd ~/rowboat-android/kernel make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-eabi- distclean make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-eabi- omap3_beagle_android_defconfig make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-eabi- menuconfig

42 Drivers desde el Kernel

43 Drivers desde el Kernel

44 Drivers desde el Kernel

45 Drivers desde el Kernel

46 Drivers desde el Kernel make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-eabi- -j4

47 Drivers desde el Kernel

48 Drivers desde el Kernel

49 Drivers desde el Kernel 1. Conectamos el RX del FTDI con el TX 2. Nos conectamos a la placa por ADB./adb shell 3. Configuramos ttyusb0 usando stty /data/busybox/busybox stty -F /dev/ttyusb Ejecutamos microcom y probamos el adaptador /data/busybox/busybox microcom -s /dev/ttyusb0

50 Drivers desde el Kernel FILE* usbdev = fopen( /dev/ttyusb0, rw+ ); fwrite(...,sizeof(...),usbdev); fread(...,sizeof(...),usbdev); fclose(usbdev);

51 Drivers desde el Kernel /*********************** PUBLIC API ***********************/ private native boolean connect(string device); private native boolean disconnect(); private native int send(byte[] data, int datalength); private native int hasdata(); private native byte[] receive(byte[] data);

52 Drivers desde el Kernel /************************* C Lib *************************/ JNIEXPORT jboolean Java_ar_uba_fi_android_usb_connect( JEnv* env, jobject thiz, jstring device) {... }

53 GRACIAS!

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