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



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，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：

[cpp] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. #define LOG_TAG “HelloService”  
  2. #include “jni.h”  
  3. #include “JNIHelp.h”  
  4. #include “android_runtime/AndroidRuntime.h”  
  5. #include   
  6. #include   
  7. #include   
  8. #include   
  9. #include   

      接着定义hello_init、hello_getVal和hello_setVal三个JNI方法：


[cpp] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. namespace android  
  2. {  
  3.       
  4.         struct hello_device_t* hello_device = NULL;  
  5.       
  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.           
  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.           
  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.           
  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.           
  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.           
  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：

     namespace android {

     ………………………………………………………………………………….

     int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env);

     };

      在JNI_onLoad增加register_android_server_HelloService函数调用：
      extern “C” jint JNI_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$ mmm frameworks/base/services/jni
      USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ make snod
      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Application Frameworks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。
记得LOG
，log.h里面已经没有LOGI、LOGE函数了，变成ALOGI、ALOGE