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在Ubuntu為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
在上兩篇文章中，我們介紹了如何為Android係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。實現這兩者的目的是為了向更上一層提供硬件訪問接口，即為Android的Application Frameworks層提供硬件服務。我們知道，Android係統的應用程序是用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？眾所周知，Java提供了JNI方法調用，同樣，在Android係統中，Java應用程序通過JNI來調用硬件抽象層接口。在這一篇文章中，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應用程序能夠使用下層提供的硬件服務。一. 參照在Ubuntu上為Android增加硬件抽象層（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係統鏡像文件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，即存在一個命令為com.android.server.HelloService的類。這裏，我們暫時略去HelloService類的描述，在下一篇文章中，我們將回到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：
#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、hello_getVal和hello_setVal三個JNI方法：
namespace android
{
/*在硬件抽象層中定義的硬件訪問結構體，參考<hardware/hello.h>*/
struct hello_device_t* hello_device = NULL;
/*通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*/
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);
}
/*通過硬件抽象層定義的硬件訪問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;
}
/*通過硬件抽象層定義的硬件模塊打開接口打開硬件設備*/
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);
}
/*通過硬件模塊ID來加載指定的硬件抽象層模塊並打開硬件*/
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JNI方法*/
int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env) {
return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/HelloService", method_table, NELEM(method_table));
}
};
注意，在hello_init函數中，通過Android硬件抽象層提供的hw_get_module方法來加載模塊ID為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係統的/system/lib/hw目錄中找到相應的模塊，然後加載起來，並且返回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增加register_android_server_HelloService函數聲明：
namespace android {
..............................................................................................
int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env);
};
最後更新：2017-04-03 12:54:58