在Ubuntu为Android硬件抽象层（HAL）模块编写JNI方法提供Java访问硬件服务接口

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。

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一. 参照在Ubuntu上为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$ cdframeworks/base/services/jni

USER-NAME@mACHINE-NAME:~/Android/frameworks/base/services/jni$ vicom_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：

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,(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",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);

};