Android JNI与HAL学习小结

JNI笔记

frameworks/base/core/jni/

被编译成库libandroid_runtime.so

一般JNI的调用流程

JAVA程序 -> JAVA程序中声明的本地接口 -> JNI函数（在JNI文件中） -> JNI所需要的库。

jni最好的的例子是下载的ndk的samples中自带的hellojni，如果无法运行就有可能是设置ndk路径的问题，从ndk8开始就不用mingw了。

找不到ndk

1、如果Eclipse中没有可以设置ndk路径的选项，说明对应eclipse ndk工具包没有更新1、1、通过Eclipse的help菜单中的install new software选项，输入https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/尝试更新

2、如果还是不行可以上网下载别人更新好的接口包

3、如果都不行，那就只能通过设置环境变量，例如设置个NDKROOT，里面添加你NDK的路径，然后在jni工程右键，设置C/C++编译器地址的时候，选择NDKROOT环境变量。

Eclipse中jni无法编译

1、可能需要右键Add native libray

2、prject->clean

3、重启eclipse

Eclipse中jni使用其他第三方库

本机基于Android2.3.3 x86平台，可以将第三方库放入以下目录：

android-ndk-r9c\platforms\android-9\arch-x86\usr\lib

引入函数库方法 :

在JNI文件下Android.mk中使用 LOCAL_LDLIBS += -l函数库名, 注意函数库名不带lib前缀 和.so 后缀, 同时可以添加多个库, 使用 -l库1 -l库2 -库3。类似：

LOCAL_LDLIBS := -ladd    add为库，真正完整的库名是libadd.so。

 

 

HAL笔记

Android为了不公开硬件驱动模块源代码特意提出了HAL层，当然这样也让Android FrameWork层与Llinu相对更加独立。这样Linux只是实现基本的硬件驱动，硬件的驱动逻辑主要是在HAL中实现。HAL的方法主要有两种。

第一种是直接调用HAL的*.so共享库。

第二种采用stup的方式，调用HAL中的各个操作函数。（这种是正式的方式，也是google推荐的方式）。

Android HAL实现的源码路径：

hardware/libhardware_legacy

hardware/libhardware

这里主要介绍第二种方法（其实第一种方法就是类似于jni的直接调用，少了个stub的概念）。

采用stup的方式，调用HAL中的各个操作函数：

HAL Module是以*.so形式存在的，但是应用不是直接装载库，而是通过stub的方式获取HAL提供的各种操作，然后Runtime则通过HAL得到HAL Module的stub的operations，然后callback（返回操作）。HAL stub是通过回调函数间接的调用函数。

 

HAL的实现

相关源码

hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h

hardware/libhardware/hardware.c

HAL中三个关键的结构体(定义位于hardware)

struct hw_device_t

struct hw_module_t

struct hw_module_methods_t

 

通过查看HAL源码的实现，可以发现其调用路径如下：

hw_get_module()->property_get()->__property_get()->__system_property_get()->__system_property_find()->__system_property_read()->load()->snprintf()->dlopen()->dlsym()

从中可以发现HAL是通过调用C++的dl库来打开库文件，并dlsym来赋予函数指针（同理，如果我们缺少标准HAL库，但是又想引用某些so库，就可以采用这种方法）。

一个简单的标准HAL模块

可以仿照源码中自带的HAL模块

hardware/libhardware/include/hardware目录下新建hello.h

#ifndef ANDROID_HELLO_INTERFACE_H  

#define ANDROID_HELLO_INTERFACE_H  

#include <hardware/hardware.h>  

 __BEGIN_DECLS  

 /*定义模块ID*/  

#define HELLO_HARDWARE_MODULE_ID "hello"  

  /*硬件模块结构体*/  

struct hello_module_t {  

    struct hw_module_t common;  

};  

  /*硬件接口结构体*/  

struct hello_device_t {  

    struct hw_device_t common;  

    int fd;  

    int (*set_val)(struct hello_device_t* dev, int val);  

    int (*get_val)(struct hello_device_t* dev, int* val);  

};  

__END_DECLS  

  #endif 

 

hardware/libhardware/modules目录下新建hello目录，并在其中新建hello.c

 

#define LOG_TAG "HelloStub"  

#include <hardware/hardware.h>  

#include <hardware/hello.h>  

#include <fcntl.h>  

#include <errno.h>  

#include <cutils/log.h>  

#include <cutils/atomic.h>  

#define DEVICE_NAME "/dev/hello"  

#define MODULE_NAME "Hello"  

#define MODULE_AUTHOR "shyluo@gmail.com"  

/*设备打开和关闭接口*/  

static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device);  

static int hello_device_close(struct hw_device_t* device);  

/*设备访问接口*/  

static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val);  

static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val);  

/*模块方法表*/  

static struct hw_module_methods_t hello_module_methods = {  

    open: hello_device_open  

};  

/*模块实例变量*/  

struct hello_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {  

    common: {  

        tag: HARDWARE_MODULE_TAG,  

        version_major: 1,  

        version_minor: 0,  

        id: HELLO_HARDWARE_MODULE_ID,  

        name: MODULE_NAME,  

        author: MODULE_AUTHOR,  

        methods: &hello_module_methods,  

    }  

};

static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device) {  

    struct hello_device_t* dev;dev = (struct hello_device_t*)malloc(sizeof(struct hello_device_t));  

    if(!dev) {  

        LOGE("Hello Stub: failed to alloc space");  

        return -EFAULT;  

    }  

    memset(dev, 0, sizeof(struct hello_device_t));  

    dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;  

    dev->common.version = 0;  

    dev->common.module = (hw_module_t*)module;  

    dev->common.close = hello_device_close;  

    dev->set_val = hello_set_val;dev->get_val = hello_get_val;  

    if((dev->fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR)) == -1) {  

        LOGE("Hello Stub: failed to open /dev/hello -- %s.", strerror(errno));free(dev);  

        return -EFAULT;  

    }  

    *device = &(dev->common);  

    LOGI("Hello Stub: open /dev/hello successfully.");  

    return 0;  

} 

static int hello_device_close(struct hw_device_t* device) {  

    struct hello_device_t* hello_device = (struct hello_device_t*)device;  

    if(hello_device) {  

        close(hello_device->fd);  

        free(hello_device);  

    }     

    return 0;  

}  

static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val) {  

    LOGI("Hello Stub: set value %d to device.", val);   

    write(dev->fd, &val, sizeof(val));  

    return 0;  

}  

static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val) {  

    if(!val) {  

        LOGE("Hello Stub: error val pointer");  

        return -EFAULT;  

    }  

    read(dev->fd, val, sizeof(*val));  

    LOGI("Hello Stub: get value %d from device", *val);  

    return 0;  

}  

 

 

继续在hello目录下新建Android.mk文件：

      LOCAL_PATH := $(call my-dir)

      include $(CLEAR_VARS)

      LOCAL_MODULE_TAGS := optional

      LOCAL_PRELINK_MODULE := false

      LOCAL_MODULE_PATH := $(TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES)/hw

      LOCAL_SHARED_LIBRARIES := liblog

      LOCAL_SRC_FILES := hello.c

      LOCAL_MODULE := hello.default

      include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

 

编译：

直接在当前目录下执行“mm”命令即可（前提是已经配置好源码环境）

注：由于HAL层通常是调用硬件的，所以上层app在使用的时候不一定具有相应的权限，可以在系统的ueventd.rc文件中，加一行：

      /dev/hello 0666 root root