2014年8月14日 星期四

(3)內置C可執行程式測試Linux核心驅動程式

 在前一篇文章中,我們介紹了如何在Ubuntu上為Android系統編寫Linux核心驅動程式。在這個名為hello的Linux核心驅動程式中,創建三個不同的文件節點來供用戶空間訪問,分別是傳統的設備文件/dev/hello、proc系統文件/proc/hello和devfs系統屬性文件/sys/class/hello/hello/val。進一步,還通過cat命令來直接訪問/proc/hello和/sys/class/hello/hello/val文件來,以驗證驅動程式的正確性。
      在這一篇文章裡,我們將通過自己編寫的C可執行程式來訪問設備文件/dev/hello。可能讀者會覺得奇怪,怎麼能在Android系統中用C語言來編寫應用程式呢?Android系統上的應用程式不都是Java應用程式嗎?其實是可以的,讀者不妨用adb shell命令連上Android模擬器,在/system/bin目錄下可以看到很多C可執行程式,如cat命令。今天,我們就來學習一下怎麼在Android系統中增加用C語言編寫的可執行程式吧。

一. 參照在Ubuntu上為Android系統編寫Linux核心驅動程式一文,準備好Linux驅動程式。使用Android模擬器加載包含這個Linux驅動程式的核心文件,並且使用adb shell命令連接上模擬,驗證在/dev目錄中存在設備文件hello。

二. 進入到Android原始碼工程的external目錄,創建hello目錄:

     USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ cd external
     USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android/external$ mkdir hello

     三. 在hello目錄中新建hello.c文件:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#define DEVICE_NAME "/dev/hello"
int main(int argc, char** argv)
{
int fd = -1;
int val = 0;
fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR);
if(fd == -1) {
printf("Failed to open device %s.\n", DEVICE_NAME);
return -1;
}
printf("Read original value:\n");
read(fd, &val, sizeof(val));
printf("%d.\n\n", val);
val = 5;
printf("Write value %d to %s.\n\n", val, DEVICE_NAME);
       write(fd, &val, sizeof(val));
printf("Read the value again:\n");
       read(fd, &val, sizeof(val));
       printf("%d.\n\n", val);
close(fd);
return 0;
}

這個程式的作用中,打開/dev/hello文件,然後先讀出/dev/hello文件中的值,接著寫入值5到/dev/hello中去,最後再次讀出/dev/hello文件中的值,看看是否是我們剛才寫入的值5。從/dev/hello文件讀寫的值實際上就是我們虛擬的硬體的暫存器val的值。

     四. 在hello目錄中新建Android.mk文件:

     LOCAL_PATH := $(call my-dir)

     include $(CLEAR_VARS)

     LOCAL_MODULE_TAGS := optional

     LOCAL_MODULE := hello

     LOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-c-files)

     include $(BUILD_EXECUTABLE)
     注意,BUILD_EXECUTABLE表示我們要編譯的是可執行程式。

五. 參照如何單獨編譯Android原始碼中的模組一文,使用mmm命令進行編譯:

     USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ mmm ./external/hello
     編譯成功後,就可以在out/target/product/gerneric/system/bin目錄下,看到可執行文件hello了。

六. 重新打包Android系統文件system.img:
    USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ make snod
    這樣,重新打包後的system.img文件就包含剛才編譯好的hello可執行文件了。

七. 運行模擬器,使用/system/bin/hello可執行程式來訪問Linux核心驅動程式:

     USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ emulator -kernel ./kernel/common/arch/arm/boot/zImage &

     USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ adb shell

     root@android:/ # cd system/bin

     root@android:/system/bin # ./hello
     Read the original value:
     0.
     Write value 5 to /dev/hello.
     Read the value again:
     5.

     看到這個結果,就說我們編寫的C可執行程式可以訪問我們編寫的Linux核心驅動程式了。
     介紹完了如何使用C語言編寫的可執行程式來訪問我們的Linux核心驅動程式,讀者可能會問,能不能在Android的Application Frameworks提供Java接口來訪問Linux核心驅動程式呢?可以的,接下來的幾篇文章中,我們將介紹如何在Android的Application Frameworks中,增加Java接口來訪問Linux核心驅動程式。


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