porting gps to android2.3

最近刚好有机会移植一款GPS到我们的产品上，就GPS模块移植本身而言，是很简单的。做过WINCE 或PC开发GPS的朋友肯定很清楚了，无非就是把GPS的标准数据从串口读出来，然后解析，应用程序获取其中经纬度，定位时间等信息，根据自己的需求或转化成地图上具体地点，或做其它使用。

       先来说说一般的硬GPS，其优点不言而喻，相对“基站定位”，其精度要高很多，特别是在基站信号差的地方。缺点是往往第1次冷启动的时间慢的蛋疼！，还有天线的问题，我记得很明显，在室外我测试GPS,下午的时候信号特别好（估计卫星刚好在我头上），晚上就特别差，真郁闷- -！以前我们同事也做过GPS，但是效果都不好。射频部分的电路处理也非常不专业。这也是一般硬GPS的我认为最大的缺点了。

       现有出现了一种AGPS的方案，说实话，我还没实现这个功能。android2.3GPS接口部分，可以参见gps.h。AGPS的作用一是能有效解决第1次冷启动慢的问题（一般通过网络预先下载星率表）。2是在室内等穿透力很弱的地方，AGPS也能过利用基站辅助定位。

       好了，本文介绍的GPS的移植过程，AGPS我还等待大家帮忙了。

      我的使用环境是android2.3，GPS与2.2类似，但也有比较大的区别，特别是JNI和SO硬件适配层。这里我记录下，在写动态库的时候遇到的两个主要问题。

 

     1，JNI层调用我们的动态库，这里我们可以参见代码自己的模拟器gps_qemu.c文件

           主要注意的是：

        com_android_server_location_GpsLocationProvider.cpp中，当我们通过在开机启动gps服务的时候，我们最开始是需要通过JNI调用GPS交互口的

1. static const GpsInterface* get_gps_interface() {  
2.     int err;  
3.     hw_module_t* module;  
4.     const GpsInterface* interface = NULL;  
5.     err = hw_get_module(GPS_HARDWARE_MODULE_ID, (hw_module_t const**)&module);//frankBIBI获取模块  
6.     if (err == 0) {//frankBIBI  
7.         hw_device_t* device;  
8.         err = module->methods->open(module, GPS_HARDWARE_MODULE_ID, &device);//获取设备  
9.       if (err == 0) {///frankBIBI  
10. //,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,  
11.            gps_device_t* gps_device = (gps_device_t *)device;  
12.             interface = gps_device->get_gps_interface(gps_device);//--frankBIBI 获取交互接口            

1.  // interface = gps_get_interface();  
2.         }  
3.     }  
4.   
5.     return interface;  
6. }  

对应的我们的libgps.so需要这么配合使用才能正确调用

1. //frankBIBI  

1. static int open_XXgps(const struct hw_module_t* module, char const* name,  
2.         struct hw_device_t** device)  
3. {  
4.     struct gps_device_t *dev = malloc(sizeof(struct gps_device_t));  
5.     memset(dev, 0, sizeof(*dev));  
6.   
7.     dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;  
8.     dev->common.version = 0;  
9.     dev->common.module = (struct hw_module_t*)module;  
10.     dev->common.close = (int (*)(struct hw_device_t*))close_lights;  
11.     <strong>dev->get_gps_interface = gps_get_hardware_interface;//交互</strong>  

1.     *device = (struct hw_device_t*)dev;  
2.     return 0;  
3. }  
4.   
5.   
6. static struct hw_module_methods_t gps_module_methods = {  
7.     .open = open_XXgps  
8. };  
9.   
10. const struct hw_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {  
11.     .tag = HARDWARE_MODULE_TAG,  
12.     .version_major = 1,  
13.     .version_minor = 0,  
14.     .id = GPS_HARDWARE_MODULE_ID,  
15.     .name = "XX GPS Module",  
16.     .author = "The Android Open Source Project",  
17.     .methods = &gps_module_methods,  
18. };  
19. //.......................................................................  

重点是这个dev->get_gps_interface = gps_get_hardware_interface;//交互
 

1. 这样应用就明白了吧，很类似流接口吧  

1. static const GpsInterface  XXGpsInterface = {  
2.     XX_gps_init,  
3.     XX_gps_start,  
4.     XX_gps_stop,  
5.     XX_gps_set_fix_frequency,  
6.     XX_gps_cleanup,  
7.     XX_gps_inject_time,  
8.     XX_gps_delete_aiding_data,  
9.     XX_gps_set_position_mode,  
10.     XX_gps_get_extension,  
11. };  
12.   
13. const GpsInterface* gps_get_hardware_interface()  
14. {  
15.     return &XXGpsInterface;  
16. }  

这样交互就OK了。接下来，主要就是初始化，GPS启动，数据采集，数据解析，数据返回到JNI了。

 

2，这里讲一下，遇到的第2个问题。就是初始化完后，数据返回到JNI层，出现了libgps.so崩溃的问题。我相信，第1次在android2.3下面调试gps的同学很多会遇到。

这是为什么呢？

具体错误我是再这个函数中遇到的

1. static void  
2. nmea_reader_set_callback( NmeaReader*  r, gps_location_callback  cb )  
3. {  
4.     r->callback = cb;  
5.     if (cb != NULL && r->fix.flags != 0) {  
6.         D("%s: sending latest fix to new callback", __FUNCTION__);  
7.         <strong>r->callback( &r->fix );</strong>  
8.         r->fix.flags = 0;  
9.     }  
10. }  

 

调用它的函数是gps_state_thread线程函数，作用是检测通道是否有控制命令或数据，然后做相应的控制。

1. else if (cmd == CMD_START) {  
2.                  if (!started) {  
3.                      D("gps thread starting  location_cb=%p", state->callbacks.location_cb);  
4.                      started = 1;  
5.   
6.                 <u><strong>nmea_reader_set_callback( reader, state->callbacks.location_cb );//frankBIBI</strong></u>  
7.   
8.                      state->init = STATE_START;  

还有有点模糊么，好吧，我们把回调函数的接口放出（GPS.H）

1. /** GPS callback structure. */  
2. typedef struct {  
3.     /** set to sizeof(GpsCallbacks) */  
4.     size_t      size;  
5.    <em><strong><u> gps_location_callback location_cb;</u></strong></em>  
6.     gps_status_callback status_cb;  
7.     gps_sv_status_callback sv_status_cb;  
8.     gps_nmea_callback nmea_cb;  
9.     gps_set_capabilities set_capabilities_cb;  
10.     gps_acquire_wakelock acquire_wakelock_cb;  
11.     gps_release_wakelock release_wakelock_cb;  
12.     gps_create_thread create_thread_cb;  
13. } GpsCallbacks;  

好了r->callback( &r->fix );往JNI返回数据了。这里就出现了LIBGPS.SO崩溃了...崩溃的画面类似我前一篇文章“3G开关”那个画面类似。

为什么呢？

GPS.h中给我们提示

1. /** Callback with location information. 
2.  *  Can only be called from a thread created by create_thread_cb. 
3.  */  
4. typedef void (* gps_location_callback)(GpsLocation* location);  
5.   
6. /** Callback with status information. 
7.  *  Can only be called from a thread created by create_thread_cb. 
8.  */  
9. typedef void (* gps_status_callback)(GpsStatus* status);  
10.   
11. /** Callback with SV status information. 
12.  *  Can only be called from a thread created by create_thread_cb. 
13.  */  
14. typedef void (* gps_sv_status_callback)(GpsSvStatus* sv_info);  

在来看我们是怎么创建我们的gps_state_thread，在gps_state_init函数中创建线程。

pthread_create( &state->thread, NULL, gps_state_thread, state ) != 0

 

很明显，其无法与JNI层的反馈函数想联系。OK  ，我们就利用JNI中注册的create_thread_cb来创建我们要的线程！

1. //frankBIBI   

1. if (state->callbacks.create_thread_cb( &state->thread, gps_state_thread, state )==0) {  
2.         LOGE("could not create gps thread: %s", strerror(errno));  
3.         goto Fail;  

1.    

1. //相应的初始化的地方要调整s->callbacks = *callbacks要提前  

1. XX_gps_init(GpsCallbacks* <strong>callbacks</strong>)//  

1. {  
2.     GpsState*  s = _gps_state;  
3. //frankBIBI  
4. s->callbacks = *callbacks  

1. if (!s->init)//         

1. gps_state_init(s);  
2.    if (s->fd < 0)  
3.        return -1;  
4.  //  s->callbacks = *callbacks  

1. return 0;  

关于GpsCallbacks* callbacks......callback  解释如下：

当我们在做GPS初始化的时候，com_android_server_location_GpsLocationProvider.cpp中的static const GpsInterface* GetGpsInterface(JNIEnv* env, jobject obj)函数中“ if (!sGpsInterface || sGpsInterface->init(&sGpsCallbacks) != 0) ”将sGpsCallbacks这个反馈函数的结构体传入到我们的LIBGPS.SO初始化注册！！

1. GpsCallbacks sGpsCallbacks = {  
2.     sizeof(GpsCallbacks),  
3.     location_callback,  
4.     status_callback,  
5.     sv_status_callback,  
6.     nmea_callback,  
7.     set_capabilities_callback,  
8.     acquire_wakelock_callback,  
9.     release_wakelock_callback,  
10.     create_thread_callback,  
11. };  

 

好了，libgps.so主要遇到就这两个问题。这样你就可以通过

1. GpsCallbacks sGpsCallbacks = {  
2.     sizeof(GpsCallbacks),  
3.     location_callback,  
4.     status_callback,  
5.     sv_status_callback,  
6.     nmea_callback,  
7.     set_capabilities_callback,  
8.     acquire_wakelock_callback,  
9.     release_wakelock_callback,  
10.     create_thread_callback,  
11. };  

利用这些回调函数，数据和信息都可以通过这些返回给JNI,来填充GPS接口数据。其它部分参照源码自带的模拟器就可以完成。