Android驅動學習-app調用核心驅動過程(驅動架構回顧)

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考研已經過去了，android驅動的學習也斷了半年多了，現在重新撿起來學習，回顧一下Android驅動的大體架構。

Android系統的核心是java，其有一個David虛擬機器。Android-app操作硬體也相當於是java操作硬體。

在Linux系統上操作硬體是通過open read write等來實現，也就是操作C庫。如果java能直接調用C庫中的函數，也就解決了app操作硬體的問題。

下面的文章是java調用C/C++庫的方法。

1.方法1——jni調用底層驅動

在android架構中寫入c/c++直接調用底層linux驅動，並向上提供jni介面給應用程式：

優點：簡單易行；

缺點：主要在於驅動程式，由於在linux中需要遵循GPL協議，需要開源，而許多廠商的一些代碼不希望開源。

而且像螢幕等裝置可能需要多個app同時操作，這樣的話將會導致各種各樣的問題。

 

2.方法2——增加硬體抽象層

 

將驅動程式一分為二，一部分開源在核心中，一部分不開源在android架構中：

 

二、舉例led android驅動：

從這裡我們將看到整個應用程式框架層到底層驅動的走向。首先，無論是哪種方法，我們都需要實現一個linux驅動以供上層訪問led資源。

 同樣也是通過jni來載入C庫，從而通過調用open等來實現對硬體的操作。Android為了實現多個APP能操作同一個硬體，硬體不由app來直接操作，而是有SystemServer來操作。app需要把請求通過serviceManager發給SystemServer，由SystemServer最終完成對硬體的操作。

這裡我們反過來思考一個app操作硬體的過程：

1、app需要申請服務和獲得服務getservice。

而這個服務是有介面完成的。所以第一步我們需要建立一個aidl檔案，來產生介面類。

frameworks/base/core/java/android/os/ILedService.aidl

同時修改 frameworks/base/Android.mk， 加入建立的aidl檔案。

2、自動產生ILedService.java

mmm frameworks/base/

編譯自動產生

out/target/common/obj/JAVA_LIBRARIES/framework_intermediates/src/core/java/android/os/ILedService.java

ILedService.java檔案獲得了，現在就需要建立與之對應的java檔案，實現java下的對硬體操作的函數。

3、建立 LedService.java 實現介面函數

建立完LedService.java後將其放到frameworks/base/services/core/java/com/android/server/中，其上層Android.mk會自動包含此java檔案。

4、將服務註冊到Service Manager當中

修改frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

這樣的話，app就能獲得服務，從而實現對SystemServer的通訊，從而實現對硬體的操作。現在就是需要對SystemServer進行修改了。

SystemServer對硬體的操作也是jni，所以其也需要載入C/C++庫。在Android系統中已經把所有對硬體操作的jni檔案打包為一個.so庫，所以我們需要做的是在so庫中添加我們對硬體的支援。

5、實現com_android_server_LedService.cpp

將jni檔案放到frameworks/base/services/core/jni/目錄中。還要註冊native介面，在frameworks/base/services/core/jni/onload.cpp中修改。

並修改Android.mk檔案，加入com_android_server_LedService.cpp的編譯。

這裡其實已經差不多實現了對硬體的操作，因為我們實現了對cpp檔案的調用並打包進系統，cpp檔案就能直接載入C庫，調用open等函數實現對硬體的操作。

但是這樣的話有一個問題，就是如果驅動有點兒問題，我們就需要修改com_android_server_LedService.cpp，並重新編譯系統、燒寫系統。這樣的話不是很方便。我們可以再引入硬體抽象層（HAL），這樣更有利於搭建整個系統。

 

Android驅動學習-app調用核心驅動過程(驅動架構回顧)