i.MX6 Android HAL实战
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Freescale IMX6 Android (5): AP

本篇博客接上一篇的：Freescale IMX6 Android: 基于TQIMX6 给Toolbox添加LED控制程序，上一篇是直接将控制程序放到了Toolbox，本篇则是通过JNI调用C库来完成LED的控制，即APP--> C --> HW。

APK的编写（源码见末尾）

编写主要需要注意下面个事项与步骤

  1. 更改xml在layout中添加控件

  2. Checkbox与Button的添加及其click与checked事件的handler

  3. Toast的使用

  4. API版本问题

  5. 文档的查询

UI的layout如下：

然后添加checkbox与button的callback。

添加调用C语言native方法的java库

直接在App下的java中添加一个package，然后添加一个class，如下图的libledctrl中的HWLedCtrl：

图一

其中的内容也很简单，就是建立一个static代码块，同时将native函数声明为static函数，这样子因为static代码块是存在class中的，不需要new一个对象来操作，其中HWLedCtrl.java的内容如上图：

package libledctrl;

/**
 * Created by hexiongjun on 12/11/15.
 */
public class HWLedCtrl {
    public static native int ledctrl(int which, int status);
    public static native int ledopen();
    public static native void ledclose();

    static {
        try {
            System.loadLibrary("ledctrl");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

可以看到这里面加载了libledctrl.so这个库，这个就是下面的内容。

有了native方法与class之后，我们就可以在APP更改checkbox与button的时候更改led状态了：

这里面首先是Open，然后是进行亮灭状态切换。

C库的制作

在前面博客中的C语言代码基础上，我们去掉main函数，将其改成符合JNI接口的C源码：

#include "jni.h"
//#include "JNIHelp.h"
//#include "android_runtime/AndroidRuntime.h"

//#include <utils/misc.h>
//#include <utils/Log.h>
//#include <hardware_legacy/led.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define ALOGI printf
#define LED_NUM 3
int leds_fd[LED_NUM];
char path_buff[255];

static jint ledctrl(JNIEnv *env, jobject clazz, jint which, jint status)
{
    int ret = -1;
    if(status == 1) {
        ret = write(leds_fd[which], "255", 3);
    } else {
        ret = write(leds_fd[which], "0", 1);
    }
    if(ret < 0){
        return -1;
    }
    ALOGI("Native ctrl fd = [%d]
", which);
    return 0;
}

static jint ledopen(JNIEnv *env, jobject clazz)
{
    int i = 0;
	printf("Native Open
");
    for(i=0; i<LED_NUM; i++){
        sprintf(path_buff, "/sys/class/leds/led%d/brightness", i);
        printf("path:%s
",path_buff);
        leds_fd[i] = open(path_buff, O_RDWR);

        if(leds_fd[i] < 0){
            ALOGI("led%d: %s, open failed
", i, path_buff);
            return -1;
        } else {
            ALOGI("led%d: %s, open success
", i, path_buff);
        }
    }
    return 0;
}

static void ledclose(JNIEnv *env, jobject clazz)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i< LED_NUM; i++){
        close(leds_fd[i]);
    }
}

static JNINativeMethod method_table[] = {
    { "ledctrl", "(II)I", (void*)ledctrl },
    { "ledclose", "()V", (void*)ledclose },
    { "ledopen", "()I", (void*)ledopen }
};

#if 0
int register_android_server_LedService(JNIEnv *env)
{
    return jniRegisterNativeMethods(env, "libledctrl",
            method_table, NELEM(method_table));
}
#endif

JNIEXPORT jint JNICALL
JNI_OnLoad(JavaVM *jvm, void *reserved)
{
	JNIEnv *env;
	jclass cls;

	printf("Enter the JNI Onload
");
	if ((*jvm)->GetEnv(jvm, (void **)&env, JNI_VERSION_1_4)) {
		printf("Version Error in JNI OnLoad
");
		return JNI_ERR; /* JNI version not supported */
	}
	// Package/ClassName
	// The package is define in the java first line
	cls = (*env)->FindClass(env, "libledctrl/HWLedCtrl");
	if (cls == NULL) {
		return JNI_ERR;
	}

	/* 2. map java hello <-->c c_hello */
	if ((*env)->RegisterNatives(env, cls, method_table, sizeof(method_table)/sizeof(JNINativeMethod)) < 0)
		return JNI_ERR;

	return JNI_VERSION_1_4;
}

需要注意的是：

cls = (*env)->FindClass(env, "libledctrl/HWLedCtrl");

这里面需要填写正确的来调用的class，这个路径按照Package/Class来写。

然后进行编译链接成动态库，要使用Android提供的ToolChain需要先lunch target,免去写长长的路径Prefix：

source build/ensetup.sh
lunch sabresd_6dq-eng

第一步是compile，将C源码（ledctrl_jni.c）编译成object(ledctrl_jni.o)文件：

arm-linux-androideabi-gcc -I bionic/libc/bionic -I libnativehelper/include/nativehelper  -isystem system/core/include -isystem hardware/libhardware/include -isystem hardware/libhardware_legacy/include -isystem hardware/ril/include -isystem libnativehelper/include -isystem frameworks/native/include -isystem frameworks/native/opengl/include -isystem frameworks/av/include -isystem frameworks/base/include -isystem external/skia/include -isystem out/target/product/sabresd_6dq/obj/include -isystem bionic/libc/arch-arm/include -isystem bionic/libc/include -isystem bionic/libstdc++/include -isystem bionic/libc/kernel/common -isystem bionic/libc/kernel/arch-arm -isystem bionic/libm/include -isystem bionic/libm/include/arm -isystem bionic/libthread_db/include  -fno-exceptions -Wno-multichar -msoft-float -fpic -fPIE -ffunction-sections -fdata-sections -funwind-tables -fstack-protector -Wa,--noexecstack -Werror=format-security -D_FORTIFY_SOURCE=1 -fno-short-enums -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -mfpu=neon -include build/core/combo/include/arch/linux-arm/AndroidConfig.h -I build/core/combo/include/arch/linux-arm/ -Wno-unused-but-set-variable -fno-builtin-sin -fno-strict-volatile-bitfields -Wno-psabi -mthumb-interwork -DANDROID -fmessage-length=0 -W -Wall -Wno-unused -Winit-self -Wpointer-arith -Werror=return-type -Werror=non-virtual-dtor -Werror=address -Werror=sequence-point -DNDEBUG -g -Wstrict-aliasing=2 -fgcse-after-reload -frerun-cse-after-loop -frename-registers -DNDEBUG -UDEBUG -mthumb -Os -fomit-frame-pointer -fno-strict-aliasing -c ledctrl_jni.c -o ledctrl_jni.o

第二步则是完成链接ledctrl_jni.o --> libledctrl.so：

arm-linux-androideabi-g++ -nostdlib -Bdynamic -fPIE -pie -Wl,-dynamic-linker,/system/bin/linker -Wl,--gc-sections -Wl,-z,nocopyreloc -Lout/target/product/sabresd_6dq/obj/lib -Wl,-rpath-link=out/target/product/sabresd_6dq/obj/lib  ledctrl_jni.o   -Wl,--whole-archive   -Wl,--no-whole-archive  -lc -lstdc++ -lm  -Wl,-z,noexecstack -Wl,-z,relro -Wl,-z,now -Wl,--warn-shared-textrel -Wl,--fatal-warnings -Wl,--icf=safe -Wl,--fix-cortex-a8   -Wl,--no-undefined  -shared -fPIC -o libledctrl.so

链接时候需要的注意

需要注意的是链接的时候需要写明-lc，即要链接libc，否则在加载的时候后出现问题，例如没有加入的话运行的时候会出现下面的提示：

这里提示的是找不到符号__sprintf_chk，而这个符号我们可以确定其来源于libc，操作命令如下：

readelf --syms libc.so

结果中可以看到这个函数的定义：

File: out/target/product/sabresd_6dq/system/lib/libc.so

Symbol table ".dynsym" contains 1243 entries:
   Num:    Value  Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
     0: 00000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND 
     1: 0000c9d8    88 FUNC    GLOBAL DEFAULT    8 __init_tls
 
    289: 000138bd    30 FUNC    GLOBAL DEFAULT    8 __sprintf_chk

这个是查找一个symbol的方法。

编译用的ToolChain的注意

另外，看到很多人直接使用了arm-linux-gnueabi-gcc来编译链接，这样子做并不合理，因为我们是需要运行在Android上面，而Android系统编译使用的是arm-linux-androideabi-gcc来编译的，所以最后Android系统打包的libc等各种库都是用这个toolchain里面的。否则容易出现问题。

添加Clib库到APK项目中

在app/libs中添加armeabi目录，并将libledctrl.so拷贝进来，然后project的structure如下：

添加完成后build project，并generate APK，然后我们可以解压APK看到lib库已经打包进去了：

然后就可以运行查看效果了。

class名字的一致性

前面提到C代码中需要查找（FindFlass）对应来调用其的java class，如果名字不对应，那么就会提示找不到对应的class，例如下面在C中要查找的是LedCtrl class，自然找不到：

native函数名字的一致性

如果java中native的函数声明与实际的C中的函数不一致也会报错，而且要注意函数的返回类型与传入的参数类型，例如下面这个就是不匹配的结果：

APK调试方法

查看so是否加载

这个可以通过adb中的log信息来查看，同时也可以查看加载器是否加载了so，例如我们可以去cat /proc/PROCESS/maps文件查看，也可以使用pmap命令来查看：

root@sabresd_6dq:/ # pmap 9196 | grep led                                      
415a7000      16K r--s  /data/app/com.hexiongjun.led-1.apk
65c6f000      16K r--s  /data/app/com.hexiongjun.led-1.apk
6644b000     156K r--s  /data/app/com.hexiongjun.led-1.apk
664a7000       4K r-xp  /data/app-lib/com.hexiongjun.led-1/libledctrl.so
664a8000       4K r--p  /data/app-lib/com.hexiongjun.led-1/libledctrl.so
664a9000       4K rw-p  /data/app-lib/com.hexiongjun.led-1/libledctrl.so

我们可以看到后面so被加载了。

logcat查看某个进程的log

一条命令，后面的30585就是process id：

logcat -v process | grep 30585

代码位置

https://github.com/tonyho/ApkJNI01

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