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）

转自：http://blog.csdn.net/zhangjie201412/article/details/7238202

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

[cpp]
view plaincopy

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。

[cpp]
view plaincopy

<pre name="code" class="cpp">static void temperature_dev_poll(struct input_polled_dev *dev)
{
//++++add uevent in driver
char *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] = "NAME=temperature";
snprintf(buf , 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user space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：

[cpp]
view plaincopy

/**
* 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);
else
subsystem = 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);
} else
retval = -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 /sbin/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=/sbin:/bin:/usr/sbin:/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/uevent
frameworks/base/core/jni/android_os_UEventObserver.cpp
frameworks/base/core/java/android/os/UEventObserver.java
frameworks/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

[cpp]
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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：

[cpp]
view plaincopy

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：

[cpp]
view plaincopy

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

[cpp]
view plaincopy

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 log
Slog.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

[cpp]
view plaincopy

@Override
public 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：

/content/837284.html

/article/8852778.html