深入浅出 - Android系统移植与平台开发（十） - led HAL简单设计案例分析

作者：唐老师,华清远见嵌入式学院讲师。

通过前两节HAL框架分析和JNI概述，我们对Android提供的Stub HAL有了比较详细的了解了，下面我们来看下led的实例，写驱动点亮led灯，就如同写程序，学语言打印HelloWorld一样，如果说打印HelloWorld是一门新语言使用的第一声吆喝，那么点亮led灯就是我们学习HAL的一座灯塔，指挥我们在后面的复杂的HAL代码里准确找到方向。

LedHAL实例架构

上图描述了我们Led实例的框架层次：

l LedDemo.java：是我们写的Android应用程序

l LedService.java：是根据Led HAL封装的Java框架层的API，主要用于向应用层提供框架层API，它属于Android的框架层

l libled_runtime.so：由于Java代码不能访问HAL层，该库是LedService.java对应的本地代码部分

l led.default.so：针对led硬件的HAL代码

LedDemo通过LedService提供的框架层API访问Led设备，LedService对于LedDemo应用程序而言是Led设备的服务提供者，LedService运行在Dalvik中没有办法直接访问Led硬件设备，它只能将具体的Led操作交给本地代码来实现，通过JNI来调用Led硬件操作的封装库libled_runtime.so，由HAL Stub框架可知，在libled_runtime.so中首先查找注册为led的硬件设备module，找到之后保存其操作接口指针在本地库中等待框架层LedService调用。led.default.so是HAL层代码，它是上层操作的具体实施者，它并不是一个动态库（也就是说它并没有被任何进程加载并链接），它只是在本地代码查找硬件设备module时通过ldopen”杀鸡取卵”找module，返回该硬件module对应的device操作结构体中封装的函数指针。

其调用时序如下：

Led HAL实例代码分析

我们来看下led实例的目录结构：

主要文件如下：

com.hello.LedService.cpp：它在frameworks/services/jni目录下，是的Led本地服务代码
led.c：HAL代码
led.h：HAL代码头文件
LedDemo.java：应用程序代码
LedService.java：Led框架层服务代码

在Android的源码目录下，框架层服务代码应该放在frameworks/services/java/包名/目录下，由Android的编译系统统一编译生成system/framework/services.jar文件，由于我们的测试代码属于厂商定制代码，尽量不要放到frameworks的源码树里，我将其和LedDemo应用程序放在一起了，虽然这种方式从Android框架层次上不标准。

另外，本地服务代码的文件名要和对应的框架层Java代码的名字匹配（包名+类文件名，包目录用“_“代替）。有源码目录里都有对应的一个Android.mk文件，它是Android编译系统的指导文件，用来编译目标module。

1) Android.mk文件分析

先来看下led源码中①号Android.mk：

[plain] view plaincopyprint?

                        1. include $(call all-subdir-makefiles)

代码很简单，表示包含当前目录下所有的Android.mk文件

先来看下led_app目录下的③号Android.mk：

[plain] view plaincopyprint?

　　　            1.　# 调用宏my-dir，这个宏返回当前Android.mk文件所在的路径
　　　　        2.　LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
　　　　        3.
　　　　        4.　# 包含CLEAR_VARS变量指向的mk文件build/core/clear_vars.mk，它主要用来清除编译时依赖的编译变量
　　　　        5.　include $(CLEAR_VARS)
　　　　        6.
　　　　        7.　# 指定当前目标的TAG标签，关于其作用见前面Android编译系统章节
　　　　        8.　LOCAL_MODULE_TAGS := user
　　　　        9.
　　　　        10.　# 当前mk文件的编译目标模块
　　　　        11.　LOCAL_PACKAGE_NAME := LedDemo
　　　　        12.
　　　　        13.　# 编译目标时依赖的源码，它调用了一个宏all-java-files-under，该宏在build/core/definitions.mk中定义
　　　　        14.　# 表示在当前目录下查找所有的java文件，将查找到的java文件返回
　　　　        15.　LOCAL_SRC_FILES := $(callall-java-files-under, src)
　　　　        16.
　　　　        17.　# 在编译Android应用程序时都要指定API level，也就是当前程序的编译平台版本
　　　　        18.　# 这里表示使用当前源码的版本
　　　　        19.　LOCAL_SDK_VERSION := current
　　　　        20.
　　　　        21.　# 最重要的就是这句代码，它包含了一个文件build/core/package.mk，根据前面设置的编译变量，编译生成Android包文件，即：apk文件
　　　　        22.　include $(BUILD_PACKAGE)

上述代码中都加了注释，基本上每一个编译目标都有类似上述的编译变量的声明：

LOCAL_MODULE_TAGS
LOCAL_PACKAGE_NAME
LOCAL_SRC_FILES

由于所有的Android.mk最终被编译系统包含，所以在编译每个目标模块时，都要通过LOCAL_PATH:= $(call my-dir)指定当前目标的目录，然后调用include $(CLEAR_VARS)先清除编译系统依赖的重要的编译变量，再生成新的编译变量。

让我们来看看LedDemo目标对应的源码吧。

2) LedDemo代码分析

学习过Android应用的同学对其目录结构很熟悉，LedDemo的源码在src目录下。

@ led_app/src/com/farsight/LedDemo.java：

[java] view plaincopyprint?