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【转】
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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。
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$ 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，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：
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>
接着定义hello_init、hello_getVal和hello_setVal三个JNI方法：
1 namespace android 2 { 3 /*在硬件抽象层中定义的硬件访问结构体，参考<hardware/hello.h>*/ 4 struct hello_device_t* hello_device = NULL; 5 /*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*/ 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 /*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*/ 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 /*通过硬件抽象层定义的硬件模块打开接口打开硬件设备*/ 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 /*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*/ 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 /*注册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：
1 namespace android { 2 3 .............................................................................................. 4 5 int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env); 6 7 }; 8 9 在JNI_onLoad增加register_android_server_HelloService函数调用： 10 extern "C" jint JNI_onLoad(JavaVM* vm, void* reserved) 11 { 12 ................................................................................................. 13 register_android_server_HelloService(env); 14 ................................................................................................. 15 }
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
