Android深度探索

Posted 2020-08-02

第八章

这章将介绍蜂鸣器的实现原犁，并实现一个完整的蜂呜器驱动（可以打开和关闭蜂鸣 器）.Linux驱动的代码重用，可以采用标准的C程序的方法将要重用的代码放在其他的文件中。如果要使用某些功能，include相应的头文件即可，也可以是另外一种动态重用的方式，也是一个Linux驱动可以使用另外一个Linux驱动中的资源。蜂鸣器是 S3C6410 开发板上带的一个硬件设备。可以通过向寄存器写入特定的值来控制蜂鸣器 发出尖叫声。  PWm时驱动的实现方式不同于LED 驱动，PWM 驱动将由多个文件组成。这也是大多数Linux 驱动的标准实现方式。在编译 Linux 驱动时将这些文件进行联合编译。本节将介绍把 Linux 驱动分成多个文件的方式。这些文件中的数据结构、函数的代码也可以被多个不同的驱动使用， 所 以这也是代码重用的重要方法。 PWM 驱动与 LED 驱动的实现流程类似，可能还要简单一些。在本章只是为了演示如何将一个 Linux 驱动分成多个实现文件，才使用了比较简单的 PWM 驱动。通过本章的学习，可以掌握 Linux 驱动常用的代码重用方式。

 

第九章

HAL是建立在Linux驱动之上的一套程序库，这套程序库并不属于Linux内核，而是属于Linux内核层之上的应用层。Google为android加入HAL主要有如下的目的：统一硬件的调用接口、解决了GPL版权问题。加入HAL的驱动使应用程序不需要再关心Linux驱动和设备文件的交互方式，而只需要像访问普通API一样就可以和Linux驱动进行交互。

实现LED驱动在设备文件的read和write函数中读写指定的寄存器。基本原理是只从指定寄存器读取或写入5个字节，第1个字节用于指定读写的动作以及寄存器类型。后4个字节是读写的实际的数据。在与LED驱动交互时，只要向设备文件读取或发送5个字节的数据，就可以读写指定的寄存器。由于LED驱动程序的设备文件接收的不是字符串，而是字节类型的数据，因此需要单独做一个程序向设备文件写入字节形式的数据，或从设备文件中读取字节类型的数据。

HAL模块可以被Android系统自动调用，自然也拥有类似main或init函数的接口，只不过这个接口不是函数，而是一个固定名称的结构体变量HAL_MODULE_INFO_SYM.也就是说，所有的HAL程序都必须要有一个HAL_MODULE_INFO_SYM变量。编写HAL模块的步骤和原理：定义结构体和宏，编写HAL模块的open函数，定义hw_module_methods_t结构体变量，定义HAL_MODULE_INFO_SYM变量，编写HAL模块的 close函数，编写控制LED的函数

在Android系统中使用Linux驱动有两种方式，一种就是通过传统的方式直接与Linux驱动交互，如直接读写设备文件的数据。另外一种是Android特有的，就是通过HAL模块。HAL模块本质上就是通过Linux共享库与Linux驱动交互，然后应用程序再访问Linux共享库。

 

第十章

对于复杂的Linux驱动及HAL等程序库，需要使用各种方法对其进行调试，例如，设置断点、逐步跟踪代码、输出调试信息等。Printk函数运行在内核空间，printf函数运行在用户空间。

初始化Linux驱动

Static int _init printk_demo_init(void)

卸载Linux驱动

Static void _exit printk_demo_exit(void)

使用printk函数可以很方便地将消息写入日志文件或控制台，但大量使用printk函数操作日志文件或控制台设备文件会严重影响Linux驱动的性能，因此，这就要求Linux驱动只在开发阶段使用printk函数输出消息。Printk函数在控制台显示消息是通过/dev/console设备文件实现的，该设备文件只在字符界面的控制台下才起作用，所以printk函数只有用在字符界面的控制台上才能正常输出消息。

在Linux文件系统中，/proc经常被用来作为内核空间与用户空间进行数据交互的工具。/proc是虚拟文件系统，所以读写/proc文件系统的速度要远比读写/dev文件系统的速度快。因此，/proc文件系统也可作为Linux驱动与用户空间程序交互的工具。在Linux驱动程序中可以使用内核函数在/proc目录中创建和删除虚拟文件，也可以建立和删除虚拟目录。/proc文件系统和/dev文件系统一样，也需要设置访问文件的动作处理函数，/dev文件系统通过file_operations.read和file_operations.write函数指针变量读写设备文件的读写动作处理函数。Proc_dir_entry结构体代表一个虚拟目录或文件。

Android模拟器只能通过端口映射方式使用gdbserver调试程序，但开发板除了可以通过IP连接到gdbserver外，还可以通过串口进行连接。