? ? ? ? 在上兩篇文章中畏鼓，我們介紹了如何為Android系統(tǒng)的硬件編寫驅(qū)動(dòng)程序，包括如何在Linux內(nèi)核空間實(shí)現(xiàn)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序和在用戶空間實(shí)現(xiàn)硬件抽象層接口壶谒。實(shí)現(xiàn)這兩者的目的是為了向更上一層提供硬件訪問(wèn)接口云矫，即為Android的Application Frameworks層提供硬件服務(wù)。我們知道汗菜，Android系統(tǒng)的應(yīng)用程序是用Java語(yǔ)言編寫的让禀，而硬件驅(qū)動(dòng)程序是用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)的，那么陨界，Java接口如何去訪問(wèn)C接口呢？眾所周知腮敌，Java提供了JNI方法調(diào)用动猬，同樣钮莲，在Android系統(tǒng)中，Java應(yīng)用程序通過(guò)JNI來(lái)調(diào)用硬件抽象層接口。在這一篇文章中慈俯，我們將介紹如何為Android硬件抽象層接口編寫JNI方法，以便使得上層的Java應(yīng)用程序能夠使用下層提供的硬件服務(wù)洋闽。
《Android系統(tǒng)源代碼情景分析》一書正在進(jìn)擊的程序員網(wǎng)（http://0xcc0xcd.com）中連載宫患，點(diǎn)擊進(jìn)入俏讹！
? ? ? 一. 參照在Ubuntu上為Android增加硬件抽象層（HAL）模塊訪問(wèn)Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序一文玲献，準(zhǔn)備好硬件抽象層模塊挂洛，確保Android系統(tǒng)鏡像文件system.img已經(jīng)包含hello.default模塊。
? ? ? 二. 進(jìn)入到frameworks/base/services/jni目錄励堡，新建com_android_server_HelloService.cpp文件：
? ? ? USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ cd frameworks/base/services/jni
? ? ? USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android/frameworks/base/services/jni$ vi com_android_server_HelloService.cpp
? ? ? 在com_android_server_HelloService.cpp文件中泉唁，實(shí)現(xiàn)JNI方法。注意文件的命令方法止吐，com_android_server前綴表示的是包名秕重，表示硬件服務(wù)HelloService是放在frameworks/base/services/java目錄下的com/android/server目錄的，即存在一個(gè)命令為com.android.server.HelloService的類凳兵。這里百新，我們暫時(shí)略去HelloService類的描述，在下一篇文章中庐扫，我們將回到HelloService類來(lái)饭望。簡(jiǎn)單地說(shuō)，HelloService是一個(gè)提供Java接口的硬件訪問(wèn)服務(wù)類形庭。
? ? ? 首先是包含相應(yīng)的頭文件：
#define LOG_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>
? ? ? 接著定義hello_init铅辞、hello_getVal和hello_setVal三個(gè)JNI方法：
namespace android
{
/*在硬件抽象層中定義的硬件訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體，參考<hardware/hello.h>*/
? ? ? ? struct hello_device_t* hello_device = NULL;
/*通過(guò)硬件抽象層定義的硬件訪問(wèn)接口設(shè)置硬件寄存器val的值*/
? ? ? ? static void hello_setVal(JNIEnv* env, jobject clazz, jint value) {
int val = value;
LOGI("Hello JNI: set value %d to device.", val);
if(!hello_device) {
LOGI("Hello JNI: device is not open.");
return;
}
hello_device->set_val(hello_device, val);
}
? ? ? ? /*通過(guò)硬件抽象層定義的硬件訪問(wèn)接口讀取硬件寄存器val的值*/
static jint hello_getVal(JNIEnv* env, jobject clazz) {
int val = 0;
if(!hello_device) {
LOGI("Hello JNI: device is not open.");
return val;
}
hello_device->get_val(hello_device, &val);
LOGI("Hello JNI: get value %d from device.", val);
return val;
}
? ? ? ? /*通過(guò)硬件抽象層定義的硬件模塊打開接口打開硬件設(shè)備*/
static inline int hello_device_open(const hw_module_t* module, struct hello_device_t** device) {
return module->methods->open(module, HELLO_HARDWARE_MODULE_ID, (struct hw_device_t**)device);
}
? ? ? ? /*通過(guò)硬件模塊ID來(lái)加載指定的硬件抽象層模塊并打開硬件*/
static jboolean hello_init(JNIEnv* env, jclass clazz) {
hello_module_t* module;
LOGI("Hello JNI: initializing......");
if(hw_get_module(HELLO_HARDWARE_MODULE_ID, (const struct hw_module_t**)&module) == 0) {
LOGI("Hello JNI: hello Stub found.");
if(hello_device_open(&(module->common), &hello_device) == 0) {
LOGI("Hello JNI: hello device is open.");
return 0;
}
LOGE("Hello JNI: failed to open hello device.");
return -1;
}
LOGE("Hello JNI: failed to get hello stub module.");
return -1;
}
? ? ? ? /*JNI方法表*/
static const JNINativeMethod method_table[] = {
{"init_native", "()Z", (void*)hello_init},
{"setVal_native", "(I)V", (void*)hello_setVal},
{"getVal_native", "()I", (void*)hello_getVal},
};
? ? ? ? /*注冊(cè)JNI方法*/
int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env) {
? ? return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/HelloService", method_table, NELEM(method_table));
}
};
? ? ? 注意萨醒，在hello_init函數(shù)中斟珊，通過(guò)Android硬件抽象層提供的hw_get_module方法來(lái)加載模塊ID為HELLO_HARDWARE_MODULE_ID的硬件抽象層模塊，其中富纸，HELLO_HARDWARE_MODULE_ID是在<hardware/hello.h>中定義的囤踩。Android硬件抽象層會(huì)根據(jù)HELLO_HARDWARE_MODULE_ID的值在Android系統(tǒng)的/system/lib/hw目錄中找到相應(yīng)的模塊，然后加載起來(lái)胜嗓，并且返回hw_module_t接口給調(diào)用者使用高职。在jniRegisterNativeMethods函數(shù)中，第二個(gè)參數(shù)的值必須對(duì)應(yīng)HelloService所在的包的路徑辞州，即com.android.server.HelloService怔锌。
? ? ? 三. 修改同目錄下的onload.cpp文件，首先在namespace android增加register_android_server_HelloService函數(shù)聲明：
? ? ? namespace android {
? ? ? ..............................................................................................
? ? ? int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env);
? ? ? };
? ? ? 在JNI_onLoad增加register_android_server_HelloService函數(shù)調(diào)用：
? ? ? extern "C" jint JNI_onLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
? ? ? {
? ? ? .................................................................................................
? ? ? register_android_server_HelloService(env);
? ? ? .................................................................................................
? ? ? }
? ? ? 這樣变过，在Android系統(tǒng)初始化時(shí)埃元，就會(huì)自動(dòng)加載該JNI方法調(diào)用表。
? ? ? 四. 修改同目錄下的Android.mk文件媚狰，在LOCAL_SRC_FILES變量中增加一行：
? ? ? 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. 編譯和重新找億system.img：
? ? ? USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ mmm frameworks/base/services/jni
? ? ? USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ make snod
? ? ? 這樣岛杀，重新打包的system.img鏡像文件就包含我們剛才編寫的JNI方法了，也就是我們可以通過(guò)Android系統(tǒng)的Application Frameworks層提供的硬件服務(wù)HelloService來(lái)調(diào)用這些JNI方法崭孤，進(jìn)而調(diào)用低層的硬件抽象層接口去訪問(wèn)硬件了类嗤。前面提到糊肠，在這篇文章中，我們暫時(shí)忽略了HelloService類的實(shí)現(xiàn)遗锣，在下一篇文章中货裹，我們將描述如何實(shí)現(xiàn)硬件服務(wù)HelloService，敬請(qǐng)關(guān)注精偿。
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