移植Android操作系统到ARM开发板是一个令人兴奋且充满挑战的领域。这篇文章将介绍ARM开发板移植Android的原理和详细步骤。

一、背景介绍

ARM是一种基于RISC（Reduced Instruction Set Computing）计算机结构的微处理器，广泛应用于移动设备、嵌入式系统、数字电视等领域。而 Android 是目前市面上最为流行的操作系统之一，可以应用于移动设备、智能手表、智能电视等各种场合。这里我们介绍如何将 Android 移植到 ARM 平台。

二、移植原理

ARM 平台的主要问题在于处理器的架构、特殊的 IO（Input/Output）口、闪存和内存的映像等等方面与 PC 平台不同。因此，移植 Android 操作系统的最大挑战在于适配这些不同的硬件并使其能够与 Android 系统的各个组件顺利地协作。

移植过程包括以下几个方面：

1.获得设备背景资料：首先，了解目标设备的配置信息是移植操作系统的第一步。了解设备的处理器架构、内存管理单元、输入/输出口及内存大小等关键信息，可为移植操作系统打好基础。

2.合适的内核转嫁: Android 操作系统依赖于 Linux 内核，但由于 Android 要达到更高的性能和低功耗，所以 Android 和标准的 Linux 存在一些差别。这就要求我们对 Linux 内核进行一定的修改，并替换原有的系统内核。

3.适配 Bootloader：当移植到新的设备时，往往需要对启动引导加载器（Bootloader）进行修改和适配。只有正确的 Bootloader 才能成功启动 Android 系统。

4.适配设备驱动和硬件抽象层：速度、内存、存储和硬件功能都是 Android 设备驱动程序所需考虑的问题。移植时，需要针对具体的硬件特性进行驱动适配。

5.编译构建Android：基于 AOSP（Android Open Source Project）的源代码，编译出 Android 系统的软件包。

三、移植步骤

1.获取相应的 AOSP 源码：从官方网站（https://source.android.com/setup/start）下载对应版本的 AOSP 源代码。

2.安装交叉编译工具链：为了能够编译适合 ARM 平台的 Android 文件，我们需要安装交叉编译工具链，这个工具链能让我们使用 x86 架构的电脑来编译 ARM 架构的代码。

3.编译内核：根据移植设备的具体情况编译对应的 Linux 内核。这里需要根据设备的硬件进行特定的设置，如内存、芯片以及外设等。编译完成后，生成的内核文件即为 zImage 或者 Image 文件。

4.编译 Bootloader：如果你的设备原来的 Bootloader 不能支持 Android 系统，你需要重新编译或者从其它可移植的设备中得到适当的 Bootloader 文件。

5.添加和修改设备驱动程序：为设备添加和修改共享库、HAL（Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层）和驱动库等，保证 Android 系统与硬件的无缝连接。

6.移植文件系统：许多硬件移植过程中都出现了缺失文件系统的问题。Android 系统需要根据磁盘分区进行启动，因此需要创建一个 YAFFS2 或者 ext2 文件系统。

7.编译和打包 Android 系统：移植过程完成后，要根据需要编译和打包出 Android 系统的完整镜像文件，包括其运行的内核、文件系统和应用程序等。

四、总结

移植 Android 操作系统到 ARM 设备上需要进行大量的工作，其核心就是硬件的适配和 Android 操作系统的移植。需要对 Linux 内核进行修改和定制，开发平台相关的 Bootloader；在关键的借口和硬件抽象层上实现对移植设备的定制；以及对移植设备实现文件系统和 Android 应用程序优化等。这一过程需要耗费大量的时间和精力，需要熟悉 Andorid 操作系统和 ARM 平台硬件架构，才能够圆满完成移植工作。