Android模拟器学framework和driver之传感器篇6（Android 通过JNI连接驱动层和framework）

http://blog.jrj.com.cn/3837196096,5722382a.html

之前，我们已经实现了android HAL层，在android模拟器上移植了一个虚拟的temperature sensor，我之前在模拟器上也移植了backlight，RTC等驱动，都能在应用层得到需要的数据，其实自己想学点东西，给自己布置点任务还是不错的，通过模拟器也可以来学习linux 中的device driver，这部分在今后的博客中我会涉及到，这篇blog我主要是想在之前所做的东西的基础上来实现android 的另外一种架构层的实现。

driver--->framework JNI(server)---->framework JAVA(server)

我们的任务分为如下几个步骤：

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|| 1.在temperature sensor驱动中添加sysfs中添加一个只读的文件让JNI 读数据。

|| 2.在temperature sensor驱动中添加uevent通知user space数据发生了改变需要读取。

|| 3.在android framework中添加jni server读取底层数据，封装操作函数。

|| 4.在android framework中添加uevent observer来监听uevent事件的变化。

|| 5.（可选）在java server中添加系统ACTION，然后编写android apk来接收ACTION。

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下面会根据这个步骤来展开我们的学习！！！！！！！

之前的代码可以参照之前的文章。

1.在temperature sensor驱动中添加sysfs中添加一个只读的文件让JNI 读数据。

首先来看的还是驱动，我们在之前的驱动中加入如下代码：

首先是添加value文件节点，可以参照name是如何做的

static int tempValue;static ssize_t temperature_show_value(struct device *dev,struct device_attribute *attr, char *buf){return sprintf(buf, "%d\n", tempValue);}static IIO_DEVICE_ATTR(name, S_IRUGO, temperature_show_name, NULL,0);static IIO_DEVICE_ATTR(value, S_IRUGO, temperature_show_value, NULL,0);static struct attribute *temperature_attributes[] = {&iio_dev_attr_name.dev_attr.attr,&iio_dev_attr_value.dev_attr.attr,NULL};

这样的话会生成/sys/bus/iio/devices/device0/value 可以read 这个节点来得到温度值。

2.在temperature sensor驱动中添加uevent通知user space数据发生了改变需要读取。

接下来是uevent的添加，这边先把代码贴上，我们在分析uvent的代码。

static void temperature_dev_poll(struct input_polled_dev *dev){//++++add uevent in driverchar *buf;char *envp[3];sysfs_notify(&dev->input->dev.kobj,NULL, "value");buf = kmalloc(32,GFP_ATOMIC);if(!buf){printk(KERN_ERR "%s kmalloc failed\n", __func__);return;}envp[0] = " , 32 , "TEMPERATURE=%d",tempValue);envp[1] = buf;envp[2] =NULL;kobject_uevent_env(&dev->input->dev.kobj,KOBJ_CHANGE,envp);kfree(buf);//----------printk(KERN_INFO "Current Temperature: %d\n",tempValue);if((tempValue++)==100)tempValue=0;input_event(dev->input,EV_ABS,ABS_PRESSURE,tempValue);input_sync(dev->input);}





其实大家可以看到这边最主要的就是kobject_uevent_env函数，这个函数会通知user space 环境变量发生了变化，然后userspace可以通过监听uevent来知道这个时候需要读数据，好，来分析下这个函数：

/** * kobject_uevent_env - send an uevent with environmental data * * @action: action that is happening * @kobj: struct kobject that the action is happening to * @envp_ext: pointer to environmental data * * Returns 0 if kobject_uevent() is completed with success or the * corresponding error when it fails. */int kobject_uevent_env(struct kobject *kobj, enum kobject_action action, char *envp_ext[]){struct kobj_uevent_env *env;const char *action_string =
kobject_actions[action];const char *devpath = NULL;const char *subsystem;struct kobject *top_kobj;struct kset *kset;struct kset_uevent_ops *uevent_ops;u64 seq;int i = 0;int retval = 0;pr_debug("kobject: '%s' (%p): %s\n", kobject_name(kobj), kobj, __func__);/* search the kset we belong to */top_kobj = kobj;
/*找到其所属的kset容器，如果没找到就从其父kobj找，一直继续下去，直到父kobj不存在*/while (!top_kobj->kset && top_kobj->parent)top_kobj = top_kobj->parent;if (!top_kobj->kset) {pr_debug("kobject: '%s' (%p): %s: attempted to send uevent "
"without kset!\n", kobject_name(kobj), kobj, __func__);return -EINVAL;}kset = top_kobj->kset;uevent_ops = kset->uevent_ops;/*回调uevent_ops->filter()函数，我们这边是dev_uevent_filter()函数，主要是检查是否是uevent_suppress*//* skip the event, if the filter returns zero. */if (uevent_ops && uevent_ops->filter)if
(!uevent_ops->filter(kset, kobj)) {//如果不成功，就是uevent_suppress,则直接返回pr_debug("kobject: '%s' (%p): %s: filter function " "caused the event to drop!\n", kobject_name(kobj), kobj, __func__);return 0;}/*回调uevent_ops->name()，来获取bus或者class的名字，这边是iio
bus，所以bus的名字是“iio”*//* originating subsystem */if (uevent_ops && uevent_ops->name)subsystem = uevent_ops->name(kset, kobj);elsesubsystem = kobject_name(&kset->kobj);if (!subsystem) {pr_debug("kobject: '%s' (%p): %s: unset subsystem caused the " "event to drop!\n", kobject_name(kobj), kobj, __func__);return
0;}/*获得用于存放环境变量的buffer*//* environment buffer */env = kzalloc(sizeof(struct kobj_uevent_env), GFP_KERNEL);if (!env)return -ENOMEM;/*获取该kobj在sysfs的路径，通过遍历其父kobj来获得，这边是/sys/devices/platform/android-temperature*//* complete object path */devpath = kobject_get_path(kobj,
GFP_KERNEL);if (!devpath) {retval = -ENOENT;goto exit;}/*添加ACTION环境变量，这边是“change” 命令，这里提供了add,remove,change,move,online,offline六种命令*//* default keys */retval = add_uevent_var(env, "ACTION=%s", action_string);if (retval)goto
exit;/*添加DEVPATH环境变量，这边是/sys/devices/platform/android-temperature 之后会用到*/retval = add_uevent_var(env, "DEVPATH=%s", devpath);if (retval)goto exit;/*添加subsystem环境变量，这里是input*/retval = add_uevent_var(env, "SUBSYSTEM=%s", subsystem);if (retval)goto exit;/* keys passed in from the caller
*/if (envp_ext) {for (i = 0; envp_ext[i]; i++) {retval = add_uevent_var(env, "%s", envp_ext[i]);if (retval)goto exit;}}//回调uevent_ops->event()，输出一些环境变量/* let the kset specific function add its stuff */if (uevent_ops && uevent_ops->uevent) {retval = uevent_ops->uevent(kset, kobj, env);if (retval) {pr_debug("kobject: '%s' (%p): %s: uevent() returned
" "%d\n", kobject_name(kobj), kobj, __func__, retval);goto exit;}}/* * Mark "add" and "remove" events in the object to ensure proper * events to userspace during automatic cleanup. If the object did * send an "add" event, "remove" will automatically generated by * the core, if not already done by the caller. */if (action == KOBJ_ADD)kobj->state_add_uevent_sent = 1;else if (action ==
KOBJ_REMOVE)kobj->state_remove_uevent_sent = 1;/* we will send an event, so request a new sequence number *//*增加event序列号的值，并输出到环境变量的buffer。该序列号可以从sys/kernel/uevent_seqnum属性文件读取*/spin_lock(&sequence_lock);seq =
++uevent_seqnum;spin_unlock(&sequence_lock);retval = add_uevent_var(env, "SEQNUM=%llu", (unsigned long long)seq);if (retval)goto exit;/*如果配置了网络，那么就会通过netlink socket向用户控件发送环境变量，而用户控件则通过netlink
socket接收，然后采取一系列的动作。这种机制目前在udev中，也就是pc机系统中，我们这边不是PC机所以不在分析*/#if defined(CONFIG_NET)/* send netlink message */if (uevent_sock) {struct sk_buff *skb;size_t len;/* allocate message with the
maximum possible size */len = strlen(action_string) + strlen(devpath) + 2;skb = alloc_skb(len + env->buflen, GFP_KERNEL);if (skb) {char *scratch;/* add header */scratch = skb_put(skb, len);sprintf(scratch, "%s@%s", action_string, devpath);/* copy keys to our continuous event payload buffer */for (i = 0; i < env->envp_idx; i++) {len = strlen(env->envp[i]) + 1;scratch = skb_put(skb, len);strcpy(scratch, env->envp[i]);}NETLINK_CB(skb).dst_group
= 1;retval = netlink_broadcast(uevent_sock, skb, 0, 1, GFP_KERNEL);} elseretval = -ENOMEM;}#endif/*对于嵌入式系统来说，busybox采用的是mdev，在系统启动脚本rcS中会使用echo /in/mdev > /proc/sys/kernelhotplug命令。。。。*//* call uevent_helper, usually only enabled during early boot */if
(uevent_helper[0]) {char *argv [3];argv [0] = uevent_helper;argv [1] = (char *)subsystem;argv [2] = NULL;retval = add_uevent_var(env, "HOME=/");if (retval)goto exit;retval = add_uevent_var(env,"PATH=/in:/bin:/usr/in:/usr/bin");if (retval)goto exit;//呼叫应用程序来处理，UMH_WAIT_EXEC表明等待应用程序处理完retval =
call_usermodehelper(argv[0], argv, env->envp, UMH_WAIT_EXEC);}exit:kfree(devpath);kfree(env);return retval;}EXPORT_SYMBOL_GPL(kobject_uevent_env);







这边我们要关注的就是ACTION还有就是环境变量参数，注意，我们这边使用的kobject是input->dev.kobj，所以这边的DEVPATH和SUBSYSTEM都是跟input subsystem有关的。
这里把uevent传到user space了，下面来看user space是怎么做的，涉及的代码有：
hardware/libhardware_legacy/ueventframeworks/base/core/jni/android_os_UEventObserver.cppframeworks/base/core/java/android/os/UEventObserver.javaframeworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

这边我提最重要的，就是hardware/libhardware_legacy/uevent/uevent.c 发送一个socket广播把这个uevent事件发送出去
s = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT); if(s < 0) return 0; setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE, &sz, sizeof(sz)); if(bind(s, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr)) < 0) { close(s); return 0; }

然后就是在framework中通过jni进行封装，使得java中也能通过sokect来监听uevent。

 
3.在android framework中添加jni server读取底层数据，封装操作函数。
 
下面我们来实现在jni中读取文件系统中的节点来获得温度的值。
下面是2个文件的下载地址，一个是jni一个是java（com_android_server_TemperatureObserver.cpp，TemperatureObserver.java）
http://download.csdn.net/detail/zhangjie201412/4049098
 
其实在这边用到的东西也不是很多，最多就是jni中的一些规则：
在jni中获得java中的域，在jni中注册method函数，在jni中注册等方法，这边很简单，就是open节点，然后读数据，获得java中的变量的fieldID然后把数据传给java中的变量，最后封装native函数，然后再java中调用。
1.获得java中的域：
jclass clazz = env->FindClass("com/android/server/TemperatureObserver");if(clazz == NULL){LOGE("Can't find com/android/server/TemperatureObserver");return -1;}mTemperatureValueID = env->GetFieldID(clazz , "mTemperatureValue" , "I");



2.open节点读数据，再把数据传到java的变量中：
jclass clazz = env->FindClass("com/android/server/TemperatureObserver");if(clazz == NULL){LOGE("Can't find com/android/server/TemperatureObserver");return -1;}mTemperatureValueID = env->GetFieldID(clazz , "mTemperatureValue" , "I");



4.在android framework中添加uevent observer来监听uevent事件的变化。


3.在java中注册uevent监听
public TemperatureObserver(Context context) {mContext = context;PowerManager pm = (PowerManager)context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE); mWakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, "TemperatureObserver"); mWakeLock.setReferenceCounted(false);//++++add logSlog.v(TAG,"------Struct function....");// startObserving("EVENT=temperature");startObserving(TEMPERATURE_UEVENT_MATCH);// init(); //
set initial status}

4.在java中实现onUEvent，并且调用java原生接口
@Overridepublic void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) {if (LOG) Slog.v(TAG, "Temperature UEVENT: " + event.toString()); try { update(event.get("NAME"), Integer.parseInt(event.get("TEMPERATURE"))); } catch (NumberFormatException e) { Slog.e(TAG, "Could not parse switch state from event " + event); }}private native void native_temperature_update();private synchronized final void
update(String newName, int newValue){if(LOG)Slog.v(TAG,"NAME: "+newName+" VALUE: "+newValue);native_temperature_update();Slog.v(TAG,"-----value-----"+mTemperatureValue);}




至此，我们的分析就结束了，关于jni的用法我就不多说了，提供一些链接，大家可以拿作参考：
http://blog.csdn.net/thl789/article/details/7212822


http://blog.csdn.net/furongkang/article/details/6857610





这一部分到此结束，希望写的这些对大家有点帮助。
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