为访问硬件服务接口编写JNI方法

概述

我们之前介绍了如何为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。

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。

编写JNI方法提供Java访问硬件服务接口

com_android_server_HelloService.cpp

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

进入到frameworks/base/services/jni目录，新建com_android_server_HelloService.cpp文件

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。

包含头文件

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   
#include   
#include   
#include   
#include   

定义JNI方法

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

namespace android  
{  
    /*在硬件抽象层中定义的硬件访问结构体，参考*/  
        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

register_android_server_HelloService函数声明

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。

修改Android.mk

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

编译和重新打包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