Android硬件访问服务框架思想初识

Android的硬件访问服务提供了一个APP调用硬件实现的方法模型。我们从上往下来看。应用层面对的都是一个个的服务叫service.比如电源管理服务，震动服务等等。应用层代码首先就需要去查询系统是否存在这么一个服务，或者目前是不是可以被获取的。从这个角度，我们就牵扯出来两个问题。a：既然去系统里面查找这么个服务，那么首先应该又什么地方注册加入系统的。b:有了这么个服务，我也得创建一个接口函数来链接APP跟这个服务函数的桥梁。我们的应用APP通过这么一个桥梁来去访问这个服务。
我们需要怼的就是这么个服务是怎么添加到系统的，以及他的前世今生。这个工作是由systemserver.java文件来做的。在 startotherservices函数中我们先去new 一个服务实例对象，然后再去addservice 将这个方法注册到系统的service_manager.c这就是前面我说的系统。那么这个服务的方法是根据谁来实例化的呢？那么肯定会有一个class类来做，也就是说我们需要创建这么一个类。
APP操作的根源还是在底层，现在我们讲好了service,那么我们还需要一个地方去注册管理底层的方法。这个仍旧是在SystemServer.java里面集中管理。这个是通过Loadlibrary函数调用JNIonload。cpp这里面并没有直接做JNI的处理，因为安卓各个方法如果都写在这么一个文件里面就会显得特别乱。我们继续通过调用下一层的JNI文件来处理。这个JNI文件是需要随着系统一起编译的。后期我们没改一次JNI就去编译一次Anroid系统，太费劲了。我们就引入了Hal文件。我们的jni只需要提供标准的接口。hal文件去实现这些jni。而且这些hal文件不需要跟着系统一起编译，我们还可以把他做成.so文件，加载到库里。这样同时还解决了保密问题。对吧。
说的还是挺绕的。简而言之。我们把底层各种封装处理，然后提供处理啊那么一个插头（我们的service实例化后的方法就是一个插头，里面包含了各种处理）。我们的应用层也使用一个插头，当这俩插头接到了一起，就实现了我们的安卓硬件访问服务。

如果某个硬件资源只能被某一个应用使用，可以使用下面的方法访问硬件：

JAVA APP--->JNI_OnLoad（）加载C库---->将JAVA三个地方法与C库函数进行关联并注册---->调用JAVA本地Native方法就可以访问C库的C接口------>进而访问硬件驱动中的open, read, write，从进访问硬件。

但是，以上场景仅限于只有一个APP使用这个硬件资源，如果有多个应用想要使用某个硬件时，如果还按上面方法，必须会造成硬件资源的冲突，所以此时需要有一种框架来解决这个问题。解决方案就是访问硬件资源的程序只能并且只有一个，我们称之为System Server, 其它要访问这个硬件资源的APP必须要给Server发请求，由Server间接的操作硬件，从而实现资源的访问。这个就称之为硬件访问服务。

关于硬件访问服务需要注意以下几点：

1 System Server是由JAVA编写的，所以它要想访问硬件，必须要加载JNI的C库(Loadlibrary).

2 C库的JNI_Onload函数里要注册本地方法，分别调用各个硬件的函数来注册本地方法。比如LED，振动器，有串口。。。等等。。

3 System Server：

(1)对每个硬件都要添加服务,add service

前提需要实现的是：对每个硬件构造service,使用本地Native方法

(2)对于(1)添加的服务就是向service_manager.c注册，比如serialservice, vibratorservice, ledservice等。如果JAVA应用程序需要使用某些Service的时候，就需要通过这个Service_manager查询及获取相应的Service。

4 最终APP怎么使用？

(1)APP使用之前需要获得这个服务getService

(2)最后就是使用这个服务了。执行Service的方法

以后修改硬件驱动的时候，把驱动文件放在hal里面,如hal_led.c，有几个好处：

(1)容易修改

(2)很多公司不愿意开放其硬件操作，他们只提供so文件，出于保密的目的。

试想一下，如果把硬件操作源代码放到JNI文件里，如果要修改，需要编译整个工程，此外，硬件源代码暴露出来了,保密性不好。

分析一下：

以上操作涉及到三个进程，

1 SystemServer进程：它提供的功能如下：

---a: 它向service_manager.c注册服务

---b: 加载硬件Service JNI 的C库

---C: 接收其它app的硬件操作请求，访问硬件资源

2 Service_Manager进程：负责硬件资源各种Service的注册添加,以及接怍JAVA应用app的各种service查询请求及资源的获取。

3 JAVA应用APP进程，它其实是一个客户端，它首先向Service_Manager查询获得某一个Service, 最后，把这个Service发送给SystemServer进程以请求相应的服务，

而以上三个进程之间的内部通信，主要依靠Android内核的Binder Driver系统进行内部进程间通信。这个Binder并不是linux内核自带的，是google公司对linux内核进行修改添加的一个驱动程序，可实现更加高效的进程间通信。

ps:注册Server与Service的区别，可以这么理解，Server服务器提供各种服务Services.

思考：如何实现一个硬件访问服务。

1 编写JNI和HAL,以led为例，先编写com_android_server_ledservice.cpp，用于注册JNI本地方法。再编写hal_led.c，里面就是实现open,read,write等硬件访问接口。

2 修改onload.cpp,调它调用com_android_server_ledservice.cpp内实现的函数，

3 修改system server.java,

new ledservice()

add ledservice()

4编写LEDService.java提供一个类，做接口用的，他自己是不能调用本地方法的。他是通过在systemserver.java中实例化对象提供接口来实现功能的！！这个地方要谨记，很容易让人混沌不清。

5 编写ILEDService.java接口给app使用。

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