Android底层开发详解：从Linux驱动到APK调用

本文档详细介绍了Android底层开发流程，特别是如何从Linux驱动程序开始，直至在APK应用程序中调用这些驱动的过程。首先，我们会在Linux内核中编写驱动程序，然后编译并加载到系统中，最后在Android应用层进行调用。 在Linux下编写驱动程序是Android底层开发的第一步。开发者在`/driver`目录下创建了一个名为`hello_me`的新目录，并在其中编写了`makefile`和`Kconfig`文件。`makefile`用于指示编译系统如何构建驱动程序模块，而`Kconfig`则定义了驱动程序的配置选项。例如，`leds.o`是驱动程序的主要源代码对象，`HELLO_ME_LEDS`是在`Kconfig`中定义的配置项，用户可以通过配置文件选择是否编译这个驱动。 `leds.c`是驱动程序的核心代码，包含了必要的内核头文件，如`module.h`, `kernel.h`, `fs.h`, `init.h`, `delay.h`, `device.h`, `uaccess.h`, `irq.h`和`io.h`，这些头文件提供了与内核交互所需的函数和结构。`GPIO_BASE`定义了GPIO端口的基地址，用于访问硬件寄存器。代码中的宏和函数将用于初始化和控制LED设备。 接下来，驱动程序会通过`insmod`或`modprobe`命令加载到内核中。一旦驱动可用，Android系统可以通过设备树（Device Tree）来识别和初始化硬件。设备树是描述硬件平台配置的文件，它告诉内核如何配置和使用特定的硬件组件。 在Android应用层，我们可以使用JNI（Java Native Interface）来调用驱动程序提供的功能。首先，需要创建一个JNI接口库，该库包含C/C++代码，这些代码可以调用已加载的内核模块。在Java代码中，通过`System.loadLibrary()`加载这个JNI库，然后就可以通过Java方法调用底层驱动的函数。 为了使APK能够访问这些驱动，还需要进行权限设置。在AndroidManifest.xml中添加相应的`uses-permission`标签，如`android.permission.I2C`或`android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION`等，具体取决于驱动所使用的硬件接口。 最后，APK中的Java代码可以调用JNI函数来操作硬件，例如控制LED的亮灭。当用户触发相关操作时，应用程序会通过JNI接口与驱动程序交互，从而实现从应用程序到Linux驱动的完整调用链路。 总结来说，Android底层开发涉及从Linux驱动程序的编写、编译、加载，到设备树配置，再到Android应用层的JNI接口设计和权限管理，整个过程需要对Linux内核、Android系统架构以及硬件接口有深入的理解。通过这样的流程，开发者能够实现对硬件的直接控制，以满足特定的功能需求。