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 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：
#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>
接着定义hello_init、hello_getval和hello_setval三个jni方法：
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namespace android
{
/*在硬件抽象层中定义的硬件访问结构体，参考<hardware/hello.h>*/
struct hello_device_t* hello_device = null;
/*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*/
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*/
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;
}
/*通过硬件抽象层定义的硬件模块打开接口打开硬件设备*/
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);
}
/*通过硬件模块id来加载指定的硬件抽象层模块并打开硬件*/
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},
};
/*注册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：
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。
以上就是编写jni方法访问android硬件抽象层的流程，后续继续补充相关知识，希望能帮助研究android源码的同学。
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