标签： androidlinux内核modulestructubuntu
2011-06-28 22:52 102059人阅读 收藏 举报
在Android硬件抽象层（HAL）概要介绍和学习计划一文中，我们简要介绍了在Android系统为为硬件编写驱动程序的方法。简单来说，硬件驱动程序一方面分布在Linux内核中，另一方面分布在用户空间的硬件抽象层中。接着，在Ubuntu上为Android系统编写Linux内核驱动程序一文中举例子说明了如何在Linux内核编写驱动程序。在这一篇文章中，我们将继续介绍Android系统硬件驱动程序的另一方面实现，即如何在硬件抽象层中增加硬件模块来和内核驱动程序交互。在这篇文章中，我们还将学习到如何在Android系统创建设备文件时用类似Linux的udev规则修改设备文件模式的方法。
一. 参照在Ubuntu上为Android系统编写Linux内核驱动程序一文所示，准备好示例内核驱动序。完成这个内核驱动程序后，便可以在Android系统中得到三个文件，分别是/dev/hello、/sys/class/hello/hello/val和/proc/hello。在本文中，我们将通过设备文件/dev/hello来连接硬件抽象层模块和Linux内核驱动程序模块。
二. 进入到在hardware/libhardware/include/hardware目录，新建hello.h文件：
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ cd hardware/libhardware/include/hardware
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android/hardware/libhardware/include/hardware$ vi hello.h
hello.h文件的内容如下：
- #ifndef ANDROID_HELLO_INTERFACE_H
- #define ANDROID_HELLO_INTERFACE_H
- #include <hardware/hardware.h>
-
- __BEGIN_DECLS
-
-
- #define HELLO_HARDWARE_MODULE_ID "hello"
-
-
- struct hello_module_t {
- struct hw_module_t common;
- };
-
-
- struct hello_device_t {
- struct hw_device_t common;
- int fd;
- int (*set_val)(struct hello_device_t* dev, int val);
- int (*get_val)(struct hello_device_t* dev, int* val);
- };
-
- __END_DECLS
-
- #endif
这里按照Android硬件抽象层规范的要求，分别定义模块ID、模块结构体以及硬件接口结构体。在硬件接口结构体中，fd表示设备文件描述符，对应我们将要处理的设备文件"/dev/hello"，set_val和get_val为该HAL对上提供的函数接口。
三. 进入到hardware/libhardware/modules目录，新建hello目录，并添加hello.c文件。 hello.c的内容较多，我们分段来看。
首先是包含相关头文件和定义相关结构：
- #define LOG_TAG "HelloStub"
-
- #include <hardware/hardware.h>
- #include <hardware/hello.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <errno.h>
- #include <cutils/log.h>
- #include <cutils/atomic.h>
-
- #define DEVICE_NAME "/dev/hello"
- #define MODULE_NAME "Hello"
- #define MODULE_AUTHOR "shyluo@gmail.com"
-
-
- static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device);
- static int hello_device_close(struct hw_device_t* device);
-
-
- static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val);
- static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val);
-
-
- static struct hw_module_methods_t hello_module_methods = {
- open: hello_device_open
- };
-
-
- struct hello_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
- common: {
- tag: HARDWARE_MODULE_TAG,
- version_major: 1,
- version_minor: 0,
- id: HELLO_HARDWARE_MODULE_ID,
- name: MODULE_NAME,
- author: MODULE_AUTHOR,
- methods: &hello_module_methods,
- }
- };
这里，实例变量名必须为HAL_MODULE_INFO_SYM，tag也必须为HARDWARE_MODULE_TAG，这是Android硬件抽象层规范规定的。
定义hello_device_open函数：
- static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device) {
- struct hello_device_t* dev;dev = (struct hello_device_t*)malloc(sizeof(struct hello_device_t));
-
- if(!dev) {
- LOGE("Hello Stub: failed to alloc space");
- return -EFAULT;
- }
-
- memset(dev, 0, sizeof(struct hello_device_t));
- dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
- dev->common.version = 0;
- dev->common.module = (hw_module_t*)module;
- dev->common.close = hello_device_close;
- dev->set_val = hello_set_val;dev->get_val = hello_get_val;
-
- if((dev->fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR)) == -1) {
- LOGE("Hello Stub: failed to open /dev/hello -- %s.", strerror(errno));free(dev);
- return -EFAULT;
- }
-
- *device = &(dev->common);
- LOGI("Hello Stub: open /dev/hello successfully.");
-
- return 0;
- }
DEVICE_NAME定义为"/dev/hello"。由于设备文件是在内核驱动里面通过device_create创建的，而device_create创建的设备文件默认只有root用户可读写，而hello_device_open一般是由上层APP来调用的，这些APP一般不具有root权限，这时候就导致打开设备文件失败：
Hello Stub: failed to open /dev/hello -- Permission denied.
解决办法是类似于Linux的udev规则，打开Android源代码工程目录下，进入到system/core/rootdir目录，里面有一个名为ueventd.rc文件，往里面添加一行：
/dev/hello 0666 root root
定义hello_device_close、hello_set_val和hello_get_val这三个函数：
- static int hello_device_close(struct hw_device_t* device) {
- struct hello_device_t* hello_device = (struct hello_device_t*)device;
-
- if(hello_device) {
- close(hello_device->fd);
- free(hello_device);
- }
-
- return 0;
- }
-
- static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val) {
- LOGI("Hello Stub: set value %d to device.", val);
-
- write(dev->fd, &val, sizeof(val));
-
- return 0;
- }
-
- static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val) {
- if(!val) {
- LOGE("Hello Stub: error val pointer");
- return -EFAULT;
- }
-
- read(dev->fd, val, sizeof(*val));
-
- LOGI("Hello Stub: get value %d from device", *val);
-
- return 0;
- }
四. 继续在hello目录下新建Android.mk文件：
LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE_TAGS := optional
LOCAL_PRELINK_MODULE := false
LOCAL_MODULE_PATH := $(TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES)/hw
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := liblog
LOCAL_SRC_FILES := hello.c
LOCAL_MODULE := hello.default
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
注意，LOCAL_MODULE的定义规则，hello后面跟有default，hello.default能够保证我们的模块总能被硬象抽象层加载到。
五. 编译：
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ mmm hardware/libhardware/modules/hello
编译成功后，就可以在out/target/product/generic/system/lib/hw目录下看到hello.default.so文件了。
六. 重新打包Android系统镜像system.img：
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ make snod
重新打包后，system.img就包含我们定义的硬件抽象层模块hello.default了。
虽然我们在Android系统为我们自己的硬件增加了一个硬件抽象层模块，但是现在Java应用程序还不能访问到我们的硬件。我们还必须编写JNI方法和在Android的Application Frameworks层增加API接口，才能让上层Application访问我们的硬件。在接下来的文章中，我们还将完成这一系统过程，使得我们能够在Java应用程序中访问我们自己定制的硬件。
老罗的新浪微博：http://weibo.com/shengyangluo，欢迎关注！
分类：
root@hsae-Lenovo:/opt/FriendlyARM/tiny4412/android/android-5.0.2# mmm hardware/libhardware/modules/hello/
、省略
make: Entering directory `/opt/FriendlyARM/tiny4412/android/android-5.0.2'
make: *** No rule to make target `out/target/product/tiny4412/obj/SHARED_LIBRARIES/liblog_intermediates/export_includes', needed by `out/target/product/tiny4412/obj/SHARED_LIBRARIES/hello.default_intermediates/import_includes'. Stop.
make: Leaving directory `/opt/FriendlyARM/tiny4412/android/android-5.0.2'
drwxr-xr-x 3 root root 4096 Dec 14 14:09 ./
drwxr-xr-x 7 root root 4096 Dec 14 14:09 ../
-rw-r--r-- 1 root root 12348 Dec 14 14:09 hello.o
-rw-r--r-- 1 root root 5956 Dec 14 14:09 hello.P
-rw-r--r-- 1 root root 0 Dec 14 14:09 import_includes
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Dec 14 14:09 LINKED/
比如在hello_set_val 方法的实现中，有write(dev->fd, &val, sizeof(val))；这样一句代码，这里的write是不是就是对应着HAL系列关于内核驱动编写那篇文章中的 .write = hello_write,也就是这里的write就是调用了内核驱动中hello_write这个方法从而达到HAL模块访问内核驱动模块？？
我是在Android5.0上做的，
我这个加过了：/dev/hello 0666 root root
我抓得log：server没有成功：
I/SystemServer( 700): Freg_Service
I/FregServiceJNI( 700): Initializing HAL stub freg......
E/FregServiceJNI( 700): Failed to get HAL stub freg.
E/FregService( 700): Failed to initialize freg service.
E/SELinux ( 141): avc: denied { add } for service=freg scontext=u:r:system_server:s0 tcontext=u:object_r:default_android_service:s0 tclass=service_manager
E/ServiceManager( 141): add_service('freg',2c) uid=1000 - PERMISSION DENIED
make: *** 没有规则可以创建“out/target/product/generic/obj/SHARED_LIBRARIES/audio.usb.default_intermediates/import_includes”需要的目标“out/target/product/generic/obj/SHARED_LIBRARIES/libc_intermediates/export_includes”。 停止。
make:离开目录“/opt/FriendlyARM/tiny4412/android/android-4.1.2”
？？？？？？？
伟人的高度，真是高得恐怖啊
java.lang.NullPointerException
at shy.luo.freg.Freg.onClick(Freg.java:49)
at android.view.View.performClick(View.java:4204)
at android.view.View$PerformClick.run(View.java:17355)
at android.os.Handler.handleCallback(Handler.java:725)
at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:92)
at android.os.Looper.loop(Looper.java:137)
at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5041)
at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:511)
at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:793)
at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:560)
at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)
照书上做出现 APK 强制退出了,怎么办
修改了uevent.rc文件后需要重新编译Android源码，书上你介绍使用copy 方式然后 make snod
还有个方法：
在代码根目录make ramdisk -j8, 跟你这差不多，只是这条命令是make 自己COPY 然后生成ramdisk.img.
============================================
PLATFORM_VERSION_CODENAME=REL
PLATFORM_VERSION=4.0.4
TARGET_PRODUCT=full
TARGET_BUILD_VARIANT=eng
TARGET_BUILD_TYPE=release
TARGET_BUILD_APPS=
TARGET_ARCH=arm
TARGET_ARCH_VARIANT=armv7-a
HOST_ARCH=x86
HOST_OS=linux
HOST_BUILD_TYPE=release
BUILD_ID=IMM76
============================================
make: Entering directory `/home/wql/WORKING_DIRECTORY/Android-4.04'
target thumb C: hello.default <= hardware/libhardware/modules/hello/hello.c
In file included from bionic/libc/include/sys/types.h:37,
from bionic/libc/include/fcntl.h:32,
from hardware/libhardware/modules/hello/hello.c:5:
bionic/libc/kernel/common/linux/posix_types.h:32: error: two or more data types in declaration specifiers
bionic/libc/kernel/common/linux/posix_types.h:32: error: two or more data types in declaration specifiers
不能编译成功，请问这是什么原因
android HAL层设计是用来让厂商不用公布驱动程序的源码的？
但目前看到好像驱动程序的源码还是在添加在内核里，所以还是要公布出来，是吗？
内核驱动层只提供简单的访问硬件逻辑，例如读写硬件寄存器的通道，至于从硬件中读到了什么值或者写了什么值到硬件中的逻辑，都放在硬件抽象层中去了，这样就可以把商业秘密隐藏起来了。也正是由于这个分层的原因，Android被踢出了Linux内核主线代码树中。大家想想，Android放在内核空间的驱动程序对硬件的支持是不完整的，把Linux内核移植到别的机器上去时，由于缺乏硬件抽象层的支持，硬件就完全不能用了
方法1。devices.h这个文件修改还是不能解决的可以去改/system/core/rootdir/init.rc ,加上chmod 777 /dev 和chmod 777 /dev/hello.注意有的时候你可能要改提供商的init.rc,一股可能在/device/厂商/板子平台/ 实在不行全局搜索。
方法2。直接再系统启动后，在主机用命令adb shell mount -o remount rw /dev, 然后adb shell进入板子，再chmod 777 /dev 和chmod 777 /dev/hello. 接下来再stop命令和start命令重启android.记住不是重启板子！！！
另外adb shell mount -o remount rw 目标 非常好用，有的时候要push一些东西但又没有权限时可以用这条指令。。
build/core/base_rules.mk:73: unusual tags optinal on hello.default at hardware/libhardware/modules/hello
target C: hello.default <= hardware/libhardware/modules/hello/hello.c
target SharedLib: hello.default (out/target/product/adv_x86/obj/SHARED_LIBRARIES/hello.default_intermediates/LINKED/hello.default.so)
out/target/product/adv_x86/obj/lib/crtbegin_so.o: In function `__do_global_dtors_aux':
(.text+0x25): undefined reference to `__cxa_finalize'
out/target/product/adv_x86/obj/lib/crtbegin_so.o: In function `atexit':
(.text+0xcb): undefined reference to `__cxa_atexit'
out/target/product/adv_x86/obj/lib/crtbegin_so.o: In function `__stack_chk_fail_local':
。。。
make: *** [out/target/product/adv_x86/obj/SHARED_LIBRARIES/hello.default_intermediates/LINKED/hello.default.so] Error 1
make: Leaving directory `/home/txf/ANDROID'
解决方法：
从modules下的其他目录里面，拷贝一个Android.mk 文件放在hello 目录中间，然后将需要的项修改即可！
/system/lib/hw 这个是有的。
O(∩_∩)O哈哈~，搜索一下，总会有的。
我照着博主的做，搞完整个流程了。
蛮好玩的。
mmm hardware/libhardware/moudles/hello报错，
make:进入目录'/home/yzh/android2.3_lau'
make: *** 没有规则可以创建“out/target/product/generic/obj/SHARED_LIBRARIES/hello.default_intermediates/hello.o”需要的目标“/hello.c”。 停止。
make:离开目录“/home/yzh/android2.3_lau”
我在hello目录下有hello.c 和Android.mk，怎么报需要目标“/hello.c”
这个问題到底怎么解决啊,这个哥们只是说知道了,但并没有说怎么解决的