在Java开发中,您可以使用Java Native Interface(JNI)来调用瞎迹弊本地库或驱动程序,以实现对硬件的访问。 JNI是Java平台的一部分,它提供了一种机制,使Java代码可以与本地代码进行交互。 JNI可以用于在Java代码中调用C/C++等本地代码,包括Linux驱动程序。因此,如果您需要在Java中访问某些特定的硬件或设备,您可以使用JNI来调用相应的Linux驱动程序。
需要注意的是,在使用JNI时,您需要编写一些本地代码或库,并将其编译为本地二进制文件。这需要一些额外的编程和调试工作,并且可能会涉及到一些本地平台相关的问题。因此州差,使用JNI来调用Linux驱动程序可能需要一些额外的工作和技能。
一、用NDK进行C代码的调取(已熟悉此调取技术)二、摄像头的获取,这个不能用SDK来调,因为用SDK来调头部跟踪程序很难获得我们的数据,也不大能考虑AIDL跨进程通信的方案,因为这样数据交互可能太慢。问题:头部跟踪移植到Android系统中,跟踪程序需通过核心程序(C实现)调取Camera而不是通过AndroidSDK进行答中调取Camera。前提:Android的四个层次如下,一个完成的Android应用,一般都是有Java框架的,虽然NDK(NativeDevelopmentKit,一系列工具的集合)提供了一系列的工具,帮助开发者快速开发C(或C++)的动态库,并能自动将so和java应用一起打包成apk。但是NDK并没有提供各种系统事件处理支持,也没有提供应用程序生命周期维护。此外,在本次发布的NDK中,应用程序UI方面的API也没有提供。至少目前来说,使用纯C、C++开发一个完整应用的条件还不完备。所以,就目前来说,必须依赖上层Java框架的支持。解决方案:初步考虑有三种方式可以实现:一、由于Android是运行在Linux上的,所以可以州兄考虑让C程序调V4L2接口来获取摄像头数据。Video4linux2(简称V4L2),是linux中关于视频设备的内核驱动。在Linux中,视频设备是设备文件,可以像访问普通文件一样对其进行读写,摄像头在/dev/video0下。,不过可移植性差,因为不同厂家的设备驱动接口可能不完全一样,另外也要求开发者熟悉Linux内核编译。二、SDK获取摄像头数据,再用JNI调C来处理图像,也就是使用JNI来调取跟踪程序并进行数据交互。三、通过查看Android系统的底层代码,发现Android系统调摄像头也是通过JNI编程来实现的,所以考虑到是否能在JNI调用的Android底层Camera的底层流程中增加一步添加自己的业务逻辑。具体表现在调取Camera之前先启动头像识别程序,让头像识别程序去调Camera设备并获得进行数据交互,比如可以考虑在人像识别中调取android_hardware_Camera.cpp。Camera进程机制如下图:在Android中,Camera的代码主要在以下的目录中:Camera的JAVA程序的路径:packages/apps/Camera/src/com/android/camera/在其中Camera.java是主要实现的文件Camera的JAVA本地调用部分(JNI):frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp这部分内容编译成为目标是libandroid_runtime.so。Camera底层库在以下的目录中:frameworks/base/libs/ui/这部分的内容被编译成库libui.so。Camera服务部分:frameworks/base/camera/libcameraservice/这部分内容被编译成库libcameraservice.so。为了实现一个具体功能的Camera,在最底层还需要一个硬件相关的Camer库(例如通过调用videoforlinux驱动程序和Jpeg编码程序实现)。这个库将被Camera的服务库libcameraservice.so调用。在Camera系统的各个库中,libui.so位于核心的位置,它对上层的提供的接口主要是Camera类,类libandroid_runtime.so通过调用Camera类提供对JAVA的接口,并且实现了android.hardware.camera类。libcameraservice.so是Camera的服务器程序,它通过继承libui.so的类实现服务器的功能,并且与libui.so中的另外一部分内容则通过进程间通讯(即Binder机制)的方式进行通清迹山讯。libandroid_runtime.so和libui.so两个库是公用的,其中除了Camera还有其他方面的功能。特别说明:Camera在模拟器上无法运行,以上所述方案暂时不能做测试,而且底层调取Camera属于系统开发和嵌入开发的范畴,需要的知识面比较广,我也只是在初步研究中,以上所述,如有错误,还请批评指正及包涵。说到 android 驱动是离不开 Linux 驱动的。Android 内核采用的是 Linux2.6 内核 (最近Linux 3.3 已经包含了一些 Android 代码)。但 Android 并没有完全照搬 Linux 系统内核,除了对Linux 进行部分修正,还增加了不少内容。android 驱动 主要分两种类型:Android 专用驱动 和 Android 使用的设备驱动(linux)。 Android 专有驱动程序: 1)Android Ashmem 匿名共享塌渣内存; 为用户空间程序提供分配内存的机制,为进程间提供大块共享内存,同时为内核提供回收和管理这个内存。 2)Android Logger轻量级的LOG(日志) 驱动; 3)Android Binder 基于 OpenBinder 框架的一个驱动; 4)Android Power Management 电源管理模块; 5)Low Memory Killer 低内存管理器; 6)Android PMEM物理内存驱动; 7)USB Gadget USB 驱动(基于 gaeget 框架); 8)Ram Console 用于调试写入日志信息的设备; 9)Time Device 定时控制设备; 10)Android Alarm硬件时钟; Android 上的设备驱动: 1)Framebuff 显示驱动; 2)Event 输入设备团慎悄驱动; 3)ALSA 音频驱动; 4)OSS 音频驱动; 5)v412摄像头:视频驱孝册动; 6)MTD 驱动; 7)蓝牙驱动; 8)WLAN 设备驱动;Android 专有驱动程序 1.Android Ashmem 为用户空间程序提供分配内存的机制,为进程间提供大块共享内存,同时为内核提供回收和管理这个内存。 设备节点:/dev/ashmen .主设备号 10. 源码位置: include/linux/ashmen.hKernel /mm/ashmen.c 相比于 malloc 和 anonymous/named mmap 等传统的内存分配机制,其优势是通过内核驱动提供了辅助内核的内存回收算法机制(pin/unoin) 2.Android Logger 无论是底层的源代码还上层的应用,我们都可以使用 logger 这个日志设备看、来进行调试。 设备节点: /dev/log/main /dev/log/event /dev/log/radio 源码位置:include/linux/logger.h include/linux/logger.c 3.Android BinderIPC Binder 一种进程间通信机制。他的进程能够为其它进程提供服务 ----- 通过标准的 Linux 系统调用 API。设备节点 :/dev/binder源码位置:Kernel/include/linux/binder.hKernel/drivers/misc/binder.c 4.Android Power Management 一个基于标准 linux 电源管理的轻量级 Android 电源管理系统,在 drivers/android/power.c kernel/power/ 5.Low Memory Killer它在用户空间中指定了一组内存临界值,当其中某个值与进程描述中的 oom_adj 值在同一范围时,该进程将被Kill掉(在parameters/adj中指定oome_adj 的最小值)。它与标准的Linux OOM机制类似,只是实现方法不同源码位置:drivers/misc/lowmemorykiller.c 6.Android PMEM PMEM 主要作用就是向用户空间提供连续的物理内存区域。 1.让 GPU 或 VPU 缓冲区共享 CPU 核心。 2.用于 Android service 堆。 源码位置:include/linux/android_pmem.h drivers/android/pmem.c 7.USB Gadget 基于标准 Linux USB gaeget 驱动框架的设备驱动。源码位置:drivers/usb/gadet/ 8.Ram Console为了提供调试功能,android 允许将调试日志信息写入这个设备,它是基于 RAM 的 buffer.源码位置: drivers/staging/android/ram_console.c 9.Time Device 定时控制,提供了对设备进行定时控制的功能。 源码位置:drivers/staging/android/timed_output.c(timed_gpio.c)10.Android Alarm 提供一个定时器,用于把设备从睡眠状态唤醒,同时它还提供了一个即使在设备睡眠时也会运行的时钟基准。 设备节点:/dev/alarm 源码位置:drivers/trc/alarm.cAndroid 设备驱动 1. Framebuffer 帧缓存设备 Framebuffer 驱动在 Linux 中是标准的显示设备的驱动。对于 PC 系统,它是显卡的驱动 ; 对于嵌入式 SOC 处理器系统,它是 LCD 控制器或者其他显示控制器的驱动。它是一个字符设备,在文件系统中设备节点通常是 /dev/fbx 。 每个系统可以有多个显示设备 , 依次用 /dev/fbO 、 /dev/fb l等来表示。在 Android 系统中主设备号为 29 ,次设备号递增生成。 Android 对 Framebuffer 驱动的使用方式是标准的 , 在 / dev / graphie / 中的 Framebuffer 设备节点由 init 进程自动创建 , 被 libui 库调用 。 Android 的 GUI 系统中 , 通过调用 Framebuffer 驱动的标准接口,实现显示设备的抽象。 Framebuff的结构框架和实现 : linux LCD驱动(二)--FrameBuffer Linux LCD驱动(四)--驱动的实现2.Event输入设备驱动 Input 驱动程序是 Linux 输入设备的驱动程序 , 分为游戏杆 (joystick) 、 鼠标 (mouse 和 mice)和事件设备 (Event queue)3 种驱动程序。其中事件驱动程序是目前通用的程序,可支持键盘 、 鼠标、触摸屏等多种输入设备。 Input 驱动程序的主设备号是 l3 ,每一种 Input 设备从设备号占 用5 位 , 3 种从设备号分配是 : 游戏杆 0 ~ 61 ; Mouse 鼠标 33 ~ 62 ; Mice 鼠标 63 ; 事件设备 64 ~ 95 ,各个具体的设备在 misc 、 touchscreen 、 keyboard 等目录中。Event 设备在用户空问使用 read 、 ioctl 、 poll 等文件系统的接口 *** 作, read 用于读取输入信息, ioctl 用于获取和设置信息, poll 用于用户空间的阻塞,当内核有按键等中断时,通过在中断中唤醒内核的 poll 实现。 Event 输入驱动的架构和实现: Linux设备驱动之——input子系统 3.ALSA音频驱动 高级 Linux 声音体系 ALSA(Advanced Linux Sound Architecture ) 是为音频系统提供驱动 的Linux 内核组件,以替代原先的开发声音系统 OSS 。它是一个完全开放源代码的音频驱动程序集 ,除了像 OSS 那样提供一组内核驱动程序模块之外 , ALSA 还专门为简化应用程序的编写提供相应的函数库,与 OSS 提供的基于 ioctl 等原始编程接口相比, ALSA 函数库使用起来要更加方便一些利用该函数库,开发人员可以方便、快捷地开发出自己的应用程序,细节则留给函数库进行内部处理 。 所以虽然 ALSA 也提供了类似于 OSS 的系统接口 , 但建议应用程序开发者使用音频函数库,而不是直接调用驱动函数。 ALSA 驱动的主设备号为 116 ,次设备号由各个设备单独定义,主要的设备节点如下: / dev / snd / contmlCX —— 主控制 ; / dev / snd / pcmXXXc —— PCM 数据通道 ; / dev / snd / seq —— 顺序器; / dev / snd / timer —— 定义器。在用户空问中 , ALSA 驱动通常配合 ALsA 库使用 , 库通过 ioctl 等接口调用 ALSA 驱动程序的设备节点。对于 AIJSA 驱动的调用,调用的是用户空间的 ALsA 库的接口,而不是直接调用 ALSA 驱动程序。ALSA 驱动程序的主要头文件是 include / sound ./ sound . h ,驱动核心数据结构和具体驱动的注册函数是 include / sound / core . h ,驱动程序 的核心实现是 Sound / core / sound . c 文件。 ALSA 驱动程序使用下面的函数注册控制和设备:int snd _ pcm _ new (struct snd _ card * card , char * id , int device , int playback _ count , int capture _ count , struct snd _ pcm ** rpcm) ; int snd ctl _ add(struct snd _ card * card , struct snd _ kcontrol * kcontro1) ; ALSA 音频驱动在内核进行 menuconfig 配置时 , 配置选项为 “ Device Drivers ” >“ Sound c ard support ” 一 >“ Advanced Linux Sound Architecture ” 。子选项包含了 Generic sound devices( 通用声音设备 ) 、 ARM 体系结构支持,以及兼容 OSS 的几个选项。 ALsA 音频驱动配置对应的文件是sound / core / Kconfig 。 Android 没有直接使用 ALSA 驱动,可以基于 A-LSA 驱动和 ALSA 库实现 Android Audio 的硬件抽象层; ALSA 库调用内核的 ALSA 驱动, Audio 的硬件抽象层调用 ALSA 库。 4.OSS音频驱动 OSS(Open Sound System开放声音系统)是 linux 上最早出现的声卡驱动。OSS 由一套完整的内核驱动程序模块组成,可以为绝大多数声卡提供统一的编程接口。 OSS 是字符设备,主设备号14,主要包括下面几种设备文件: 1) /dev/sndstat 它是声卡驱动程序提供的简单接口,它通常是一个只读文件,作用也只限于汇报声卡的当前状态。(用于检测声卡) 2)/dev/dsp 用于数字采样和数字录音的设备文件。对于音频编程很重要。实现模拟信号和数字信号的转换。 3)/dev/audio 类似于/dev/dsp,使用的是 mu-law 编码方式。 4)/dev/mixer 用于多个信号组合或者叠加在一起,对于不同的声卡来说,其混音器的作用可能各不相同。 5)/dev/sequencer 这个设备用来对声卡内建的波表合成器进行 *** 作,或者对 MIDI 总线上的乐器进行控制。 OSS 驱动所涉及的文件主要包括:kernel/include/linux/soundcard.hkernel/include/linux/sound.h 定义 OSS 驱动的次设备号和注册函数kernel/sound_core.cOSS核心实现部分 5.V4l2视频驱动 V4L2是V4L的升级版本,为linux下视频设备程序提供了一套接口规范。包括一套数据结构和底层V4L2驱动接口。V4L2提供了很多访问接口,你可以根据具体需要选择 *** 作方法。需要注意的是,很少有驱动完全实现了所有的接口功能。所以在使用时需要参考驱动源码,或仔细阅读驱动提供者的使用说明。 V4L2的主设备号是81,次设备号:0~255,这些次设备号里也有好几种设备(视频设备、Radio设备、Teletext、VBI)。 V4L2的设备节点: /dev/videoX, /dev/vbiX and /dev/radioX Android 设备驱动(下) MTD 驱动Flash 驱动通常使用 MTD (memory technology device ),内存技术设备。MTD 的字符设备:/dev/mtdX 主设备号 90.MTD 的块设备:/dev/block/mtdblockX主设备号 13.MTD 驱动源码drivers/mtd/mtdcore.c:MTD核心,定义MTD原始设备drivers/mtd/mtdchar.c:MTD字符设备drivers/mtd/mtdblock.c:MTD块设备 MTD 驱动程序是 Linux 下专门为嵌入式环境开发的新一类驱动程序。Linux 下的 MTD 驱动程序接口被划分为用户模块和硬件模块: 用户模块 提供从用户空间直接使用的接口:原始字符访问、原始块访问、FTL (Flash Transition Layer)和JFS(Journaled File System)。硬件模块 提供内存设备的物理访问,但不直接使用它们,二十通过上述的用户模块来访问。这些模块提供了闪存上读、写和擦除等 *** 作的实现。蓝牙驱动 在 Linux 中,蓝牙设备驱动是网络设备,使用网络接口。 Android 的蓝牙协议栈使用BlueZ实现来对GAP, SDP以及RFCOMM等应用规范的支持,并获得了SIG认证。由于Bluez使用GPL授权, 所以Android 框架通过D-BUS IPC来与bluez的用户空间代码交互以避免使用未经授权的代码。 蓝牙协议部分头文件: include/net/bluetooth/hci_core.h include/net/bluetooth/bluetooth.h 蓝牙协议源代码文件: net/bluetooth/* 蓝牙驱动程序部分的文件:drivers/bluetooth/* 蓝牙的驱动程序一般都通过标准的HCI控制实现。但根据硬件接口和初始化流程的不同,又存在一些差别。这类初始化动作一般是一些晶振频率,波特率等基础设置。比如CSR的芯片一般通过BCSP协议完成最初的初始化配置,再激活标准HCI控制流程。对Linux来说,一旦bluez可以使用HCI与芯片建立起通信(一般是hciattach + hciconfig),便可以利用其上的标准协议(SCO, L2CAP等),与蓝牙通信,使其正常工作了。 WLAN 设备驱动(Wi-Fi)(比较复杂我面会专门写个wifi分析) 在linux中,Wlan设备属于网络设备,采用网络接口。 Wlan在用户空间采用标准的socket接口进行控制。 WiFi协议部分头文件: include/net/wireless.hWiFi协议部分源文件: net/wireless/*WiFi驱动程序部分: drivers/net/wireless/*欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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