Android 5.0 App通过HAL访问LED的详细步骤

本文将深入探讨如何在Android 5.0系统中，通过HAL(Hardware Abstraction Layer)调用来访问LED设备。在这个过程中，我们将以LED为例，逐步介绍如何添加HAL接口，实现从应用程序到硬件的通信。开发环境是Android Studio 3.5.3，开发板为tiny4412，操作系统版本为Android 5.0.2，内核版本为3.0.86。 在Android系统架构中，硬件访问权限被限制在System Server层面。当应用程序(app)需要访问硬件时，必须通过Service Manager发送请求，System Server会处理这些请求，并通过加载C库来执行JNI(Java Native Interface)中的本地方法。这些本地方法注册了与各个硬件相关的函数，从而允许System Server构建并提供对应的服务。 例如，当app想要控制LED时，它首先通过`getService()`获取`ILedService`接口。`ILedService.java`是由实现了一个AIDL(Interface Definition Language)文件后，由系统自动生成的。我们需要创建`ILedService.aidl`，定义服务接口的方法，如打开、关闭或调整LED亮度等。 二、向系统添加`ledservice` 1. 创建`ledservice`服务：我们需要编写`LedService`类，继承自`IInterface`，并在其中实现`ILedService`接口声明的所有方法。 2. 实现`IBinder`：`LedService`需要一个`Binder`对象来处理跨进程通信。创建`LedService.Stub`类，继承自` Binder`并实现`ILedService`接口。 3. 注册服务：在System Server中，将`LedService.Stub`的实例通过`addService()`方法添加到Service Manager。 三、JNI提供本地方法 1. 编写JNI代码：在C/C++层，创建对应的JNI文件，实现`ILedService`接口中定义的本地方法。这些方法将直接与硬件交互，例如打开或关闭LED。 2. 链接HAL库：JNI代码需要链接到硬件抽象层的动态库，以便调用相应的硬件控制函数。 四、分析JNI如何获取HAL模块 JNI在`onLoad()`函数中初始化并加载HAL模块。这通常涉及到查找并加载包含硬件控制函数的动态链接库，例如`libled HAL.so`。 五、编写HAL文件 HAL文件是C/C++实现的，负责与硬件的直接交互。它包含了对LED进行操作的具体函数，如`led_open()`, `led_close()`, `led_set_brightness()`等。 六、向系统注册JNI实现的native方法 在Android.mk或CMakeLists.txt文件中，配置编译规则，确保JNI方法与HAL库连接，并将生成的库文件放入系统指定的库路径。 七、APP调用 最后，app通过`bindService()`方法绑定到`ILedService`，然后调用接口中的方法来控制LED。例如，`turnOn()`和`turnOff()`。 Android 5.0中的硬件访问流程是一个复杂的跨进程通信过程，涉及到了Java层的接口定义、服务注册，以及C/C++层的JNI和HAL实现。这样的设计使得应用程序能够通过标准化的接口访问硬件，同时保持了系统的可移植性和安全性。