Android硬件访问服务

Android访问硬件常用的两种方式：通过JNI接口直接访问、通过Android硬件访问服务

通过JNI接口直接访问

Android应用程序通过loadLibrary函数加载C库，C库被加载时里面的JNI_Onload函数被调用，该函数注册了本地方法，来访问硬件驱动程序，从而控制硬件 。

Android硬件访问服务

应用程序只有systemserver能够访问硬件，其他的APP发送硬件访问请求给systemserver，统一管理。

1. Android系统起来后会先运行到SystemServer，会去load C库

frameworks\base\services\java\com\android\server\SystemServer.java

    /**
     * The main entry point from zygote.
     */
    public static void main(String[] args) {
        new SystemServer().run();
    }

run方法里，load android_servers这个C库，对应的是onload.cpp

        // Initialize native services. 
        System.loadLibrary("android_servers");

2. onload.cpp里面会有个JNI_OnLoad方法，注册很多个c++实现的service

frameworks\base\services\core\jni\onload.cpp

比如：register_android_server_VibratorService(env);

对应JNI文件：frameworks\base\services\core\jni\com_android_server_VibratorService.cpp

这些硬件对应的文件主要用来通过jniRegisterNativeMethods注册本地方法

static JNINativeMethod method_table[] = {
    { "vibratorExists", "()Z", (void*)vibratorExists },
    { "vibratorOn", "(J)V", (void*)vibratorOn },
    { "vibratorOff", "()V", (void*)vibratorOff }
};

int register_android_server_VibratorService(JNIEnv *env)
{
    return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/VibratorService",
            method_table, NELEM(method_table)); //注册本地方法
}

3. JNI文件（cpp）包含了HAL层头文件，本地方法调用了HAL层的接口，增加HAL层的好处

a. 容易修改，修改JNI文件需要编译整个系统

b. HAL层可以编译成so文件，出于保密

4. 系统起来后SystemServer通过前面加载了C库后，会调用startOtherServices();

    // Initialize native services. 
        System.loadLibrary("android_servers");
         ...
        // Start services.
        try {
            startBootstrapServices();
            startCoreServices();
            startOtherServices(); 
        } catch (Throwable ex) {

SystemServer进程通过startOtherServices()方法分别实例化各个service，然后通过addService告诉 servicemanager进程（frameworks\base\core\java\android\os\ServiceManager.java），servicemanager进程管理了系统里面的所有服务。

Slog.i(TAG, "Vibrator Service");

vibrator = new VibratorService(context);

ServiceManager.addService("vibrator", vibrator);

service类中会调用到native方法，比如：

frameworks\base\services\core\java\com\android\server\VibratorService.java

   native static boolean vibratorExists();
    native static void vibratorOn(long milliseconds);
    native static void vibratorOff();

frameworks\base\core\java\android\os\IVibratorService.aidl

编译后生成

out/target/common/obj/JAVA_LIBRATIES/framework_intermediates/src/core/java/android/os/IVibratorService.java

实现步骤：

a. 实现HAL层，供com_android_server_VibratorService.cpp调用

b.实现com_android_server_VibratorService.cpp 注册本地方法，供VibratorService.java使用

c. 修改systemservice.java addService

d. VibratorService.java 调用本地（native）函数

e. 实现aidl接口文件，编译后系统会自动产生IVibratorService.java接口文件，给APP直接使用

f. APP调用

private final IVibratorService mService;

mService = IVibratorService.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("vibrator"));

mService.hasVibrator();

系统工作流程：

a. VibratorService.java实现了IVibratorService.java文件里的接口，调用到了native方法

b. 系统起来后SystemServer进程通过startOtherServices()方法将VibratorService添加到servicemanager进程中。

c. APP调用aidl文件里面的接口，向servicemanager 发请求ServiceManager.getService。

d. mService.hasVibrator();不会直接调用到CPP函数，而是将请求发送给VibratorService.java，由VibratorService统一访问硬件。