在Ubuntu为Android硬件抽象层(HAL)模块编写JNI方法提供Java访问硬件服务接口

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了在Ubuntu为Android硬件抽象层(HAL)模块编写JNI方法提供Java访问硬件服务接口前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

在上两篇文章中,我们介绍了如何为Android系统的硬件编写驱动程序,包括如何在Linux内核空间实现内核驱动程序和在用户空间实现硬件抽象层接口。实现这两者的目的是为了向更上一层提供硬件访问接口,即为Android的Application Frameworks层提供硬件服务。我们知道,Android系统的应用程序是用Java语言编写的,而硬件驱动程序是用C语言来实现的,那么,Java接口如何去访问C接口呢?众所周知,Java提供了JNI方法调用,同样,在Android系统中,Java应用程序通过JNI来调用硬件抽象层接口。在这一篇文章中,我们将介绍如何为Android硬件抽象层接口编写JNI方法,以便使得上层的Java应用程序能够使用下层提供的硬件服务。

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一. 参照在Ubuntu上为Android增加硬件抽象层(HAL)模块访问Linux内核驱动程序一文,准备好硬件抽象层模块,确保Android系统镜像文件system.img已经包含hello.default模块。

二. 进入到frameworks/base/services/jni目录,新建com_android_server_HelloService.cpp文件

USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ cdframeworks/base/services/jni

USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android/frameworks/base/services/jni$ vicom_android_server_HelloService.cpp

在com_android_server_HelloService.cpp文件中,实现JNI方法。注意文件的命令方法,com_android_server前缀表示的是包名,表示硬件服务HelloService是放在frameworks/base/services/java目录下的com/android/server目录的,即存在一个命令为com.android.server.HelloService的类。这里,我们暂时略去HelloService类的描述,在下一篇文章中,我们将回到HelloService类来。简单地说,HelloService是一个提供Java接口的硬件访问服务类。

首先是包含相应的头文件

    @H_502_42@#defineLOG_TAG"HelloService"
  1. #include"jni.h"
  2. @H_502_42@#include"JNIHelp.h"
  3. #include"android_runtime/AndroidRuntime.h"
  4. @H_502_42@#include<utils/misc.h>
  5. #include<utils/Log.h>
  6. @H_502_42@#include<hardware/hardware.h>
  7. #include<hardware/hello.h>
  8. @H_502_42@#include<stdio.h>

接着定义hello_init、hello_getVal和hello_setVal三个JNI方法

    @H_502_42@namespaceandroid
  1. {
  2. @H_502_42@/*在硬件抽象层中定义的硬件访问结构体,参考<hardware/hello.h>*/
  3. structhello_device_t*hello_device=NULL;
  4. @H_502_42@/*通过硬件抽象层定义的硬件访问接口设置硬件寄存器val的值*/
  5. staticvoidhello_setVal(JNIEnv*env,jobjectclazz,jintvalue){
  6. @H_502_42@intval=value;
  7. LOGI("HelloJNI:setvalue%dtodevice.",val);
  8. @H_502_42@if(!hello_device){
  9. LOGI("HelloJNI:deviceisnotopen.");
  10. @H_502_42@return;
  11. }
  12. @H_502_42@
  13. hello_device->set_val(hello_device,val);
  14. @H_502_42@}
  15. /*通过硬件抽象层定义的硬件访问接口读取硬件寄存器val的值*/
  16. @H_502_42@staticjinthello_getVal(JNIEnv*env,jobjectclazz){
  17. intval=0;
  18. @H_502_42@if(!hello_device){
  19. LOGI("HelloJNI:deviceisnotopen.");
  20. @H_502_42@returnval;
  21. }
  22. @H_502_42@hello_device->get_val(hello_device,&val);
  23. @H_502_42@LOGI("HelloJNI:getvalue%dfromdevice.",val);
  24. @H_502_42@returnval;
  25. }
  26. @H_502_42@/*通过硬件抽象层定义的硬件模块打开接口打开硬件设备*/
  27. staticinlineinthello_device_open(consthw_module_t*module,structhello_device_t**device){
  28. @H_502_42@returnmodule->methods->open(module,HELLO_HARDWARE_MODULE_ID,(structhw_device_t**)device);
  29. }
  30. @H_502_42@/*通过硬件模块ID来加载指定的硬件抽象层模块并打开硬件*/
  31. staticjbooleanhello_init(JNIEnv*env,jclassclazz){
  32. @H_502_42@hello_module_t*module;
  33. @H_502_42@LOGI("HelloJNI:initializing......");
  34. if(hw_get_module(HELLO_HARDWARE_MODULE_ID,(conststructhw_module_t**)&module)==0){
  35. @H_502_42@LOGI("HelloJNI:helloStubfound.");
  36. if(hello_device_open(&(module->common),&hello_device)==0){
  37. @H_502_42@LOGI("HelloJNI:hellodeviceisopen.");
  38. return0;
  39. @H_502_42@}
  40. LOGE("HelloJNI:Failedtoopenhellodevice.");
  41. @H_502_42@return-1;
  42. }
  43. @H_502_42@LOGE("HelloJNI:Failedtogethellostubmodule.");
  44. return-1;
  45. @H_502_42@}
  46. /*JNI方法表*/
  47. @H_502_42@staticconstJNINativeMethodmethod_table[]={
  48. {"init_native","()Z",(void*)hello_init},
  49. @H_502_42@{"setVal_native","(I)V",(void*)hello_setVal},
  50. {"getVal_native","()I",(void*)hello_getVal},
  51. @H_502_42@};
  52. /*注册JNI方法*/
  53. @H_502_42@intregister_android_server_HelloService(JNIEnv*env){
  54. returnjniRegisterNativeMethods(env,"com/android/server/HelloService",method_table,NELEM(method_table));
  55. @H_502_42@}
  56. };

注意,在hello_init函数中,通过Android硬件抽象层提供的hw_get_module方法来加载模块ID为HELLO_HARDWARE_MODULE_ID的硬件抽象层模块,其中,HELLO_HARDWARE_MODULE_ID是在<hardware/hello.h>中定义的。Android硬件抽象层会根据HELLO_HARDWARE_MODULE_ID的值在Android系统的/system/lib/hw目录中找到相应的模块,然后加载起来,并且返回hw_module_t接口给调用者使用。在jniRegisterNativeMethods函数中,第二个参数的值必须对应HelloService所在的包的路径,即com.android.server.HelloService。

三.修改同目录下的onload.cpp文件,首先在namespace android增加register_android_server_HelloService函数声明:

namespace android {

..............................................................................................

int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env);

};

在JNI_onLoad增加register_android_server_HelloService函数调用
extern "C" jint JNI_onLoad(JavaVM* vm,void* reserved)
{
.................................................................................................
register_android_server_HelloService(env);
.................................................................................................
}
这样,在Android系统初始化时,就会自动加载该JNI方法调用表。
四.修改同目录下的Android.mk文件,在LOCAL_SRC_FILES变量中增加一行:
LOCAL_SRC_FILES:= \
com_android_server_AlarmManagerService.cpp \
com_android_server_BatteryService.cpp \
com_android_server_InputManager.cpp \
com_android_server_LightsService.cpp \
com_android_server_PowerManagerService.cpp \
com_android_server_SystemServer.cpp \
com_android_server_UsbService.cpp \
com_android_server_VibratorService.cpp \
com_android_server_location_GpsLocationProvider.cpp \
com_android_server_HelloService.cpp /
onload.cpp
五. 编译和重新找亿system.img:
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ mmmframeworks/base/services/jni
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ make snod
这样,重新打包的system.img镜像文件就包含我们刚才编写的JNI方法了,也就是我们可以通过Android系统的Application Frameworks层提供的硬件服务HelloService来调用这些JNI方法,进而调用低层的硬件抽象层接口去访问硬件了。前面提到,在这篇文章中,我们暂时忽略了HelloService类的实现,在下一篇文章中,我们将描述如何实现硬件服务HelloService,敬请关注。
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