在Ubuntu爲Android硬件抽象層（HAL）模塊編寫JNI方法提供Java訪問硬件服務接口【轉】

本文轉載自：http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6575988

在上兩篇文章中，咱們介紹瞭如何爲Android系統的硬件編寫驅動程序，包括如何在Linux內核空間實現內核驅動程序和在用戶空間實現硬件抽象層接口。實現這二者的目的是爲了向更上一層提供硬件訪問接口，即爲Android的Application Frameworks層提供硬件服務。咱們知道，Android系統的應用程序是用Java語言編寫的，而硬件驅動程序是用C語言來實現的，那麼，Java接口如何去訪問C接口呢？衆所周知，Java提供了JNI方法調用，一樣，在Android系統中，Java應用程序經過JNI來調用硬件抽象層接口。在這一篇文章中，咱們將介紹如何爲Android硬件抽象層接口編寫JNI方法，以便使得上層的Java應用程序可以使用下層提供的硬件服務。

      一. 參照在Ubuntu上爲Android增長硬件抽象層（HAL）模塊訪問Linux內核驅動程序一文，準備好硬件抽象層模塊，確保Android系統鏡像文件system.img已經包含hello.default模塊。

      二. 進入到frameworks/base/services/jni目錄，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，實現JNI方法。注意文件的命令方法，com_android_server前綴表示的是包名，表示硬件服務HelloService是放在frameworks/base/services/java目錄下的com/android/server目錄的，即存在一個命令爲com.android.server.HelloService的類。這裏，咱們暫時略去HelloService類的描述，在下一篇文章中，咱們將回到HelloService類來。簡單地說，HelloService是一個提供Java接口的硬件訪問服務類。

      首先是包含相應的頭文件：　

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

  接着定義hello_init、hello_getVal和hello_setVal三個JNI方法：

 1 namespace android
 2 {
 3     /*在硬件抽象層中定義的硬件訪問結構體，參考<hardware/hello.h>*/
 4         struct hello_device_t* hello_device = NULL;
 5     /*經過硬件抽象層定義的硬件訪問接口設置硬件寄存器val的值*/
 6         static void hello_setVal(JNIEnv* env, jobject clazz, jint value) {
 7         int val = value;
 8         LOGI("Hello JNI: set value %d to device.", val);
 9         if(!hello_device) {
10             LOGI("Hello JNI: device is not open.");
11             return;
12         }
13         
14         hello_device->set_val(hello_device, val);
15     }
16         /*經過硬件抽象層定義的硬件訪問接口讀取硬件寄存器val的值*/
17     static jint hello_getVal(JNIEnv* env, jobject clazz) {
18         int val = 0;
19         if(!hello_device) {
20             LOGI("Hello JNI: device is not open.");
21             return val;
22         }
23         hello_device->get_val(hello_device, &val);
24         
25         LOGI("Hello JNI: get value %d from device.", val);
26     
27         return val;
28     }
29         /*經過硬件抽象層定義的硬件模塊打開接口打開硬件設備*/
30     static inline int hello_device_open(const hw_module_t* module, struct hello_device_t** device) {
31         return module->methods->open(module, HELLO_HARDWARE_MODULE_ID, (struct hw_device_t**)device);
32     }
33         /*經過硬件模塊ID來加載指定的硬件抽象層模塊並打開硬件*/
34     static jboolean hello_init(JNIEnv* env, jclass clazz) {
35         hello_module_t* module;
36         
37         LOGI("Hello JNI: initializing......");
38         if(hw_get_module(HELLO_HARDWARE_MODULE_ID, (const struct hw_module_t**)&module) == 0) {
39             LOGI("Hello JNI: hello Stub found.");
40             if(hello_device_open(&(module->common), &hello_device) == 0) {
41                 LOGI("Hello JNI: hello device is open.");
42                 return 0;
43             }
44             LOGE("Hello JNI: failed to open hello device.");
45             return -1;
46         }
47         LOGE("Hello JNI: failed to get hello stub module.");
48         return -1;        
49     }
50         /*JNI方法表*/
51     static const JNINativeMethod method_table[] = {
52         {"init_native", "()Z", (void*)hello_init},
53         {"setVal_native", "(I)V", (void*)hello_setVal},
54         {"getVal_native", "()I", (void*)hello_getVal},
55     };
56         /*註冊JNI方法*/
57     int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env) {
58             return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/HelloService", method_table, NELEM(method_table));
59     }
60 };

  注意，在hello_init函數中，經過Android硬件抽象層提供的hw_get_module方法來加載模塊ID爲HELLO_HARDWARE_MODULE_ID的硬件抽象層模塊，其中，HELLO_HARDWARE_MODULE_ID是在<hardware/hello.h>中定義的。Android硬件抽象層會根據HELLO_HARDWARE_MODULE_ID的值在Android系統的/system/lib/hw目錄中找到相應的模塊，而後加載起來，而且返回hw_module_t接口給調用者使用。在jniRegisterNativeMethods函數中，第二個參數的值必須對應HelloService所在的包的路徑，即com.android.server.HelloService。

      三. 修改同目錄下的onload.cpp文件，首先在namespace android增長register_android_server_HelloService函數聲明：

 1  namespace android {
 2 
 3       ..............................................................................................
 4 
 5       int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env);
 6 
 7       };
 8 
 9       在JNI_onLoad增長register_android_server_HelloService函數調用：
10       extern "C" jint JNI_onLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
11       {
12        .................................................................................................
13        register_android_server_HelloService(env);
14        .................................................................................................
15       }

 這樣，在Android系統初始化時，就會自動加載該JNI方法調用表。

 四. 修改同目錄下的Android.mk文件，在LOCAL_SRC_FILES變量中增長一行：

 1   LOCAL_SRC_FILES:= \
 2       com_android_server_AlarmManagerService.cpp \
 3       com_android_server_BatteryService.cpp \
 4       com_android_server_InputManager.cpp \
 5       com_android_server_LightsService.cpp \
 6       com_android_server_PowerManagerService.cpp \
 7       com_android_server_SystemServer.cpp \
 8       com_android_server_UsbService.cpp \
 9       com_android_server_VibratorService.cpp \
10       com_android_server_location_GpsLocationProvider.cpp \
11       com_android_server_HelloService.cpp /
12       onload.cpp

  五. 編譯和從新找億system.img：

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

      USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ make snod

這樣，從新打包的system.img鏡像文件就包含咱們剛纔編寫的JNI方法了，也就是咱們能夠經過Android系統的Application Frameworks層提供的硬件服務HelloService來調用這些JNI方法，進而調用低層的硬件抽象層接口去訪問硬件了。前面提到，在這篇文章中，咱們暫時忽略了HelloService類的實現，在下一篇文章中，咱們將描述如何實現硬件服務HelloService，敬請關注。