android驱动学习---led实验
android驱动学习---led实验
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博客分类：
- android驱动学习
android jni 驱动
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驱动：
内核：android-kernel 2.6.36 （必须对应你的板子上内核，不然会出现insmod错误)
目的：通过android应用层用户空间访问内核空间驱动程序。
实验：Button控件，点亮和熄灭LED。
注明：android应用层访问驱动，一般有2种方法来访问到硬件驱动程序。
这里讲解个人看法，各位别介意。
1： 应用层 ---> framwork层JNI ---> 驱动c
2: 应用层 ---> framwork层JNI ---> 硬件抽象层HAL ----> 驱动c
2种方法，各有各的好处，第1种，方便与驱动调试实验，只要编译好ko文件和libxxx.so文件，放入小机就可以立即调试了。
第2种JNI方法有些改变和增加了HAl，对驱动有了封装，简单来讲，硬件驱动程序一方面分布在Linux内核中，另一方面分布在用户空间的硬件抽象层中。不要误会android把驱动分成两半了，其实android只是在驱动的调用接口上在增加一层对应接口功能来让framwork层JNI来调用。比如，驱动有read接口，HAl层就是封装read接口，做一个 hal_read接口，里面调用read接口，然后把hal_read接口给JNI调用。
明白了吗？这方面有人讲得非常好，请点击此：
http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6575988
好处就是对对厂家来说能把商业秘密隐藏起来，我们做驱动实验的话，操作会极其复杂，不过对理解android整个系统都是极其用用的，因为它从下到上涉及到了android系统的硬件驱动层，硬件抽象层，运行时库和应用程序框架层等等。
这里目前只将第1种方法的实现：在此之前，请大家了解下JNI的编程方法，JNI是一种为JAVA和C、C++之间能互相访问所提供的编程接口。推荐此教材(见附件)：
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驱动：
个人建议：编写驱动最好尽量使用定义好的gpio接口：如：
gpio_direction_output(S3C64XX_GPK(4),1)
gpio_set_value(S3C64XX_GPK(4),1);
方面让人一看就明白。对于程序的规范有很大的帮助。
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Makefile:
: make -C ：进入指定的内核目录，使用内核里面的Makefile文件 这里须指定好你的内核存放路径。
M=`pwd` modules : 表示编译当前目录为模块 此处不是单引号，是键盘上数值1键左边的按键，请注意了。
Obj-m +=android_led.o : 要编译的模块名称。此文件由内核里的Makefile生成，改好文件名相同就行。
编译：(你的驱动目录路径下)# make
生成xxx,ko 模块文件。
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应用层：android 控件
这方面，请安装好 eclipse 和android -sdk。不了解，请网上查找资料。
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这些都是简单的，下面讲解下JNI：
JNI：在工程文件目录下，新建 jni目录，里面新建led.c 文件，里面编写JNI方法。
Java_tw_com_mini6410_led_LedControl_ioctl :
tw_com_mini6410_led_LedControl: 包名+ 类名：
在这里特别说明下,JNI的格式规范要注意的地方：
1.函数声明的格式：
因JNI会把 '_' 转换成' . ' 所以在类名和函数接口中不要出现' _ ',以免应用层调用不到JNI接口,这方面对初学者来说极其重要，所以用eclipse生成的android类文件，最好改下类名。不了解对实验的热情打击比较重。
2.JNI函数分本地方法和静态方法。
本地方法：
public native int jni(); // 不带static 声明.
对应的 JNI 函数中参数的定义有改动：
Java_xx_xx_LedControl_jni(JNIEnv*env, jobject obj)
静态方法：
public static native int jni(); // 带static 声明.
对应的 JNI 函数中参数的定义有改动：
Java_xx_xx_LedControl_jni(JNIEnv*env, jclass cls)
注意 jobject 和jclass的变动。
请一定要去了解下JNI。
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编译：
网上有别的方法javah -jni来编译生成此 JNI接口的头文件，可以根据头文件声明好的接口来完善。
不过，本人怎么编译都无法生成，没办法，只要手打了，还要JNI格式都很规律。
由于不用命令来生成LIbxxx.so文件。所以必须要用到NDK工具。请网上下载。
在你的Ndk 目录下创建一个JNI文件目录。
把整个应用工程文件，放入JNI下。
进入 (ndk目录路径)/JNI/(应用工程文件)/jni/
新建 Android.mk 文件
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回到 (ndk目录路径)/JNI/(应用工程文件)/ 路径下
输入命令 ： ../../ndk-build
会生成 libs 和obj 2个文件。 Libled.so文件放在 libs /armeabi/ 下
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实验：
好了所有的需要的文件已经完成，现在开始实验了。再此之前，请确认自己的
开发板里的android里加入好了busybox工具。因需要insmod rmmod 等命令。
没有的话，请网上查找教材。
Adb shell
#Mkdir mydev
#exit
Adb push d:\android_led.ko /mydev
Adb shell
#cd mydev
#chmod 777 android_led.ko
#insmod android_led.ko
#lsmod //查看是否加载上了。卸载命令 rmmod android_led 不要加.ko
# cat /proc/devices //也可以查看设备号和设备名。
#ls -l /dev/myled //同样。
此时myled 权限需要修改。
#chmod 777 /dev/myled
----------
Libled.so: JNI所生成的so文件
Adb push d:\libled.so /system/lib/hw/ 一定要放在这里，应用层才能加载上
#chmod 766 /system/lib/hw/libled.so
--------------
好了，用eclipse把应用apk安装到开发板上，启动开看效果。或者用Sd开也可以。
这里说下，可能会出现的问题，当应用调用JNI接口时，会提示找不到native的接口。
仔细检查，方法格式多对，就是掉用不到，可以重新编写下JNI接口，和换接口名。对于这种问题，实在是让人调试到崩溃。复杂点的话，最好在jni方法里面指定好class。
这方面最好了解下JNI资料。
在开始时总会遇到很多问题，请多使用网络。
驱动：
内核：android-kernel 2.6.36 （必须对应你的板子上内核，不然会出现insmod错误)
目的：通过android应用层用户空间访问内核空间驱动程序。
实验：Button控件，点亮和熄灭LED。
注明：android应用层访问驱动，一般有2种方法来访问到硬件驱动程序。
这里讲解个人看法，各位别介意。
1： 应用层 ---> framwork层JNI ---> 驱动c
2: 应用层 ---> framwork层JNI ---> 硬件抽象层HAL ----> 驱动c
2种方法，各有各的好处，第1种，方便与驱动调试实验，只要编译好ko文件和libxxx.so文件，放入小机就可以立即调试了。
第2种JNI方法有些改变和增加了HAl，对驱动有了封装，简单来讲，硬件驱动程序一方面分布在Linux内核中，另一方面分布在用户空间的硬件抽象层中。不要误会android把驱动分成两半了，其实android只是在驱动的调用接口上在增加一层对应接口功能来让framwork层JNI来调用。比如，驱动有read接口，HAl层就是封装read接口，做一个 hal_read接口，里面调用read接口，然后把hal_read接口给JNI调用。
明白了吗？这方面有人讲得非常好，请点击此：
http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6575988
好处就是对对厂家来说能把商业秘密隐藏起来，我们做驱动实验的话，操作会极其复杂，不过对理解android整个系统都是极其用用的，因为它从下到上涉及到了android系统的硬件驱动层，硬件抽象层，运行时库和应用程序框架层等等。
这里目前只将第1种方法的实现：在此之前，请大家了解下JNI的编程方法，JNI是一种为JAVA和C、C++之间能互相访问所提供的编程接口。推荐此教材(见附件)：
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驱动：
#include <linux/module.h> /* For module specific items */
#include <linux/moduleparam.h> /* For new moduleparam's */
#include <linux/types.h> /* For standard types (like size_t) */
#include <linux/errno.h> /* For the -ENODEV/... values */
#include <linux/kernel.h> /* For printk/panic/... */
#include <linux/fs.h> /* For file operations */^M
#include <linux/ioport.h> /* For io-port access */
#include <linux/platform_device.h> /* For platform_driver framework */
#include <linux/init.h> /* For __init/__exit/... */
#include <linux/uaccess.h> /* For copy_to_user/put_user/... */
#include <linux/io.h> /* For inb/outb/... */
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/slab.h> /*kamlloc */
//#include <asm-generic/ioctl.h>
//ioctl 命令码建议规范化。
#define CMD_FLAG 'i'
#define LED_ON _IOR(CMD_FLAG,0x00000000,__u32)
#define LED_OFF _IOR(CMD_FLAG,0x00000001,__u32)
static int major =0;
static struct class *led_class;
struct cdev_led {
struct cdev cdev;
}; //建议用2.6的注册方法，2.4的已经离我们越来越远了。
struct cdev_led *led_dev;
static int led_ioctl(struct file* filp,unsigned int cmd,unsigned long argv)
{
printk(KERN_INFO "entry kernel.... \n");
switch(cmd)
{
case LED_ON:
{
gpio_set_value(S3C64XX_GPK(4),0); //LED1 亮 gpkdat[4]
printk(KERN_INFO "led on \n");
break;
}
case LED_OFF:
{
gpio_set_value(S3C64XX_GPK(4),1); //LED1 灭 gpkdat[4]
printk(KERN_INFO "led off \n");
break;
}
default:
return -EINVAL;
}
return 0;
}
//open
static int led_open(struct inode* i_node,struct file* filp)
{
printk(KERN_INFO "open init.... \n");
int err;
err = gpio_request(S3C64XX_GPK(4),"led1"); //请求gpkcon0[4]控制权。
if(err<0)
{
printk(KERN_INFO "gpio request faile \n");
return err;
}
gpio_direction_output(S3C64XX_GPK(4),1); // 设置gpkcon0[4] 为输出模式
return 0;
}
//close
static void led_close(struct inode* i_node,struct file* filp)
{
printk(KERN_INFO "close init \n");
gpio_free(S3C64XX_GPK(4)); //释放
return ;
}
/* file operations */
struct file_operations fops={
.owner = THIS_MODULE,
.open = led_open,
.unlocked_ioctl = led_ioctl, // 特别注意从2.6.36以后ioctl已经移除，内核里面用unlocked_ioctl和compat_ioctl. 应用层不变，仍是ioctl调用。
.release= led_close,
};
static int __init led_init(void)
{
printk(KERN_INFO "init .... \n");
dev_t dev_no;
int result,err;
err = alloc_chrdev_region(&dev_no,0,1,"my_led"); //动态申请设备号
if(err<0)
{
printk(KERN_INFO "ERROR\n");
return err;
}
major = MAJOR(dev_no);
led_dev = kmalloc(sizeof(struct cdev_led),GFP_KERNEL);
if(!led_dev)
{
result = -ENOMEM;
goto fail_malloc;
}
memset(led_dev,0,sizeof(led_dev));
cdev_init(&led_dev->cdev,&fops); // 初始化cdev
led_dev->cdev.owner = THIS_MODULE;
result = cdev_add(&led_dev->cdev,dev_no,1); //加载设备
if(result <0)
{ printk(KERN_INFO "error\n");
goto fail_add;
}
led_class = class_create(THIS_MODULE,"myled"); //在sys/class下创建sysfs文件
device_create(led_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"myled"); //动态创建设备文件 /dev/myled， 以后不用手动创建了
return 0;
fail_add:
kfree(led_dev);
fail_malloc:
unregister_chrdev_region(dev_no,1);
return result;
}
static void __exit led_exit(void)
{
dev_t dev_no=MKDEV(major,0);
unregister_chrdev_region(dev_no,1);
cdev_del(&led_dev->cdev);
kfree(led_dev);
device_destroy(led_class,dev_no);
class_destroy(led_class);
printk(KERN_INFO "exit........ \n");
}
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);
MODULE_AUTHOR("koliy <[email protected]>");
MODULE_DESCRIPTION("ARM test led");
MODULE_LICENSE("GPL");
个人建议：编写驱动最好尽量使用定义好的gpio接口：如：
gpio_direction_output(S3C64XX_GPK(4),1)
gpio_set_value(S3C64XX_GPK(4),1);
方面让人一看就明白。对于程序的规范有很大的帮助。
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Makefile:
KERN_DIR = /android/linux-2.6.36-android all: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` clean obj-m += android_led.o
: make -C ：进入指定的内核目录，使用内核里面的Makefile文件 这里须指定好你的内核存放路径。
M=`pwd` modules : 表示编译当前目录为模块 此处不是单引号，是键盘上数值1键左边的按键，请注意了。
Obj-m +=android_led.o : 要编译的模块名称。此文件由内核里的Makefile生成，改好文件名相同就行。
编译：(你的驱动目录路径下)# make
生成xxx,ko 模块文件。
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应用层：android 控件
这方面，请安装好 eclipse 和android -sdk。不了解，请网上查找资料。
public class LedControl extends Activity implements OnClickListener {
private Button led1_on;
private Button led1_off;
public int led_on = 1;
public int led_off = 2;
public int fd =0;
static {
try{
Log.i("JNI","try to load libled.so");
System.loadLibrary("led");
//加载本地库,也就是JNI生成的libxxx.so文件，下面再说。
}catch (UnsatisfiedLinkError ule){
Log.e("JNI","WARNING: Could not load libled.so");
}
}
//JNI 接口，为JAVA能跟C 交互。Java 怎么使用这些接口，请了解下资料。这点很重要，这里只是简单的方法。
public static native int openled();
public static native void closeled();
public static native int ioctl(int led_num,int on_off);
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
fd =this.openled(); // 调用JNI 接口来打开/dev/myled 设备 ，注意前面要加个对象。
if(fd<0)
{
setTitle("open device faile!");
finish();
}else{
setTitle("open device success!");
}
findById();
setOnClickListener();
}
private void findById(){
led1_on = (Button)findViewById(R.id.bt_led1);
led1_off=(Button)findViewById(R.id.bt_led2);
}
private void setOnClickListener(){
led1_on.setOnClickListener(this);
led1_off.setOnClickListener(this);
}
@Override
public void onClick(View v) {
// TODO Auto-generated method stub
switch(v.getId()){
case R.id.bt_led1: {
this.ioctl(1,led_on); // led1 on
break;
}
case R.id.bt_led2:{
this.ioctl(1,led_off); // led1 off
break;
}
}
}
protected void onDestroy(){
super.onDestroy();
this.closeled();
}
}
布局：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent"
>
<TextView
android:id="@+id/position"
android:layout_centerInParent="true"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:textSize="25sp"
android:text=" led "
/>
<Button
android:id="@+id/bt_led1"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:textSize="18sp"
android:text="LED1 on"
android:layout_toLeftOf="@+id/position"
android:layout_centerHorizontal="true"
android:layout_alignTop="@+id/position"
/>
<Button
android:id="@+id/bt_led2"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:textSize="18sp"
android:text="LED1 off"
android:layout_toRightOf="@+id/position"
android:layout_alignTop="@+id/position"
/>
</RelativeLayout>
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这些都是简单的，下面讲解下JNI：
JNI：在工程文件目录下，新建 jni目录，里面新建led.c 文件，里面编写JNI方法。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<fcntl.h>
#include<errno.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/ioctl.h>
#include<jni.h> // 一定要包含此文件
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include "android/log.h"
//驱动里的命令码.
#define CMD_FLAG 'i'
#define LED_ON _IOR(CMD_FLAG,0x00000000,__u32)
#define LED_OFF _IOR(CMD_FLAG,0x00000001,__u32)
#define DEVICE_NAME "/dev/myled"
int fd ;
static const char *TAG="led";
#define LOGI(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, fmt, ##args)
#define LOGD(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, TAG, fmt, ##args)
#define LOGE(fmt, args...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, TAG, fmt, ##args)
/* * Class: Linuxc
* Method: openled
* Signature: ()I
*/
JNIEXPORT Jint JNICALL Java_tw_com_mini6410_led_LedControl_openled(JNIEnv* env, jclass mc)
{
fd = open(DEVICE_NAME,O_RDWR);
if(fd<0)
{
LOGI("don't open dev");
return -1;
}
else
LOGI("open success");
return fd;
}
/* * Class: Linuxc
* Method: clsoeled
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_tw_com_mini6410_led_LedControl_closeled(JNIEnv* env, jclass mc)
{
LOGI("dev close");
close(fd);
}
JNIEXPORT jint JNICALL Java_tw_com_mini6410_led_LedControl_ioctl
(JNIEnv* env,jclass mc, jint a, jint b)
{ int tmp = b;
if(tmp==1){
//int err= write(fd,&tmp,sizeof(tmp));
LOGI("led on");
ioctl(fd,LED_ON,NULL);
}
else{
//int err= write(fd,&tmp,sizeof(tmp));
LOGI("led1 off");
ioctl(fd,LED_OFF,NULL);
}
return 0;
}
Java_tw_com_mini6410_led_LedControl_ioctl :
tw_com_mini6410_led_LedControl: 包名+ 类名：
在这里特别说明下,JNI的格式规范要注意的地方：
1.函数声明的格式：
因JNI会把 '_' 转换成' . ' 所以在类名和函数接口中不要出现' _ ',以免应用层调用不到JNI接口,这方面对初学者来说极其重要，所以用eclipse生成的android类文件，最好改下类名。不了解对实验的热情打击比较重。
2.JNI函数分本地方法和静态方法。
本地方法：
public native int jni(); // 不带static 声明.
对应的 JNI 函数中参数的定义有改动：
Java_xx_xx_LedControl_jni(JNIEnv*env, jobject obj)
静态方法：
public static native int jni(); // 带static 声明.
对应的 JNI 函数中参数的定义有改动：
Java_xx_xx_LedControl_jni(JNIEnv*env, jclass cls)
注意 jobject 和jclass的变动。
请一定要去了解下JNI。
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编译：
网上有别的方法javah -jni来编译生成此 JNI接口的头文件，可以根据头文件声明好的接口来完善。
不过，本人怎么编译都无法生成，没办法，只要手打了，还要JNI格式都很规律。
由于不用命令来生成LIbxxx.so文件。所以必须要用到NDK工具。请网上下载。
在你的Ndk 目录下创建一个JNI文件目录。
把整个应用工程文件，放入JNI下。
进入 (ndk目录路径)/JNI/(应用工程文件)/jni/
新建 Android.mk 文件
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) TARGET_PLATFORM := android-3 LOCAL_MODULE := led //模块名 libled.so LOCAL_SRC_FILES := led.c //要编译的文件。 LOCAL_LDLIBS := -llog include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
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回到 (ndk目录路径)/JNI/(应用工程文件)/ 路径下
输入命令 ： ../../ndk-build
会生成 libs 和obj 2个文件。 Libled.so文件放在 libs /armeabi/ 下
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实验：
好了所有的需要的文件已经完成，现在开始实验了。再此之前，请确认自己的
开发板里的android里加入好了busybox工具。因需要insmod rmmod 等命令。
没有的话，请网上查找教材。
Adb shell
#Mkdir mydev
#exit
Adb push d:\android_led.ko /mydev
Adb shell
#cd mydev
#chmod 777 android_led.ko
#insmod android_led.ko
#lsmod //查看是否加载上了。卸载命令 rmmod android_led 不要加.ko
# cat /proc/devices //也可以查看设备号和设备名。
#ls -l /dev/myled //同样。
此时myled 权限需要修改。
#chmod 777 /dev/myled
----------
Libled.so: JNI所生成的so文件
Adb push d:\libled.so /system/lib/hw/ 一定要放在这里，应用层才能加载上
#chmod 766 /system/lib/hw/libled.so
--------------
好了，用eclipse把应用apk安装到开发板上，启动开看效果。或者用Sd开也可以。
这里说下，可能会出现的问题，当应用调用JNI接口时，会提示找不到native的接口。
仔细检查，方法格式多对，就是掉用不到，可以重新编写下JNI接口，和换接口名。对于这种问题，实在是让人调试到崩溃。复杂点的话，最好在jni方法里面指定好class。
这方面最好了解下JNI资料。
在开始时总会遇到很多问题，请多使用网络。