Ubuntu中为Android HAL编写JNI方法提供JAVA访问硬件服务接口
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ApplicationFrameworks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。
一.参照在
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:
#defineLOG_TAG"HelloService" #include"jni.h" #include"JNIHelp.h" #include"android_runtime/AndroidRuntime.h" #include<utils/misc.h> #include<utils/Log.h> #include<hardware/hardware.h> #include<hardware/hello.h> #include<stdio.h>
接着定义hello_init、hello_getVal和hello_setVal三个JNI方法:
namespaceandroid { /*在硬件抽象层中定义的硬件访问结构体,参考<hardware/hello.h>*/ structhello_device_t*hello_device=NULL; /*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*/ staticvoidhello_setVal(JNIEnv*env,jobjectclazz,jintvalue){ intval=value; LOGI("HelloJNI:setvalue%dtodevice.",val); if(!hello_device){ LOGI("HelloJNI:deviceisnotopen."); return; } hello_device->set_val(hello_device,val); } /*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*/ staticjinthello_getVal(JNIEnv*env,jobjectclazz){ intval=0; if(!hello_device){ LOGI("HelloJNI:deviceisnotopen."); returnval; } hello_device->get_val(hello_device,&val); LOGI("HelloJNI:getvalue%dfromdevice.",val); returnval; } /*通过硬件抽象层定义的硬件模块打开接口打开硬件设备*/ staticinlineinthello_device_open(consthw_module_t*module,structhello_device_t**device){ returnmodule->methods->open(module,HELLO_HARDWARE_MODULE_ID,(structhw_device_t**)device); } /*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*/ staticjbooleanhello_init(JNIEnv*env,jclassclazz){ hello_module_t*module; LOGI("HelloJNI:initializing......"); if(hw_get_module(HELLO_HARDWARE_MODULE_ID,(conststructhw_module_t**)&module)==0){ LOGI("HelloJNI:helloStubfound."); if(hello_device_open(&(module->common),&hello_device)==0){ LOGI("HelloJNI:hellodeviceisopen."); return0; } LOGE("HelloJNI:failedtoopenhellodevice."); return-1; } LOGE("HelloJNI:failedtogethellostubmodule."); return-1; } /*JNI方法表*/ staticconstJNINativeMethodmethod_table[]={ {"init_native","()Z",(void*)hello_init}, {"setVal_native","(I)V",(void*)hello_setVal}, {"getVal_native","()I",(void*)hello_getVal}, }; /*注册JNI方法*/ intregister_android_server_HelloService(JNIEnv*env){ returnjniRegisterNativeMethods(env,"com/android/server/HelloService",method_table,NELEM(method_table)); } };
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namespaceandroid增加register_android_server_HelloService函数声明:
namespaceandroid{
..............................................................................................
intregister_android_server_HelloService(JNIEnv*env);
};
在JNI_onLoad增加register_android_server_HelloService函数调用:
extern"C"jintJNI_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$mmmframeworks/base/services/jni
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$makesnod
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ApplicationFrameworks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。
以上就是编写JNI方法访问Android硬件抽象层的流程,后续继续补充相关知识,希望能帮助研究Android源码的同学。