为Android系统内置C可执行程序测试Linux内核驱动程序

2021-07-12 11:10:15

在前一篇文章中，我们介绍了如何在Ubuntu上为Android系统编写Linux内核驱动程序。在这个名为hello的Linux内核驱动程序中，创建三个不同的文件节点来供用户空间访问，分别是传统的设备文件/dev/hello、proc系统文件/proc/hello和devfs系统属性文件 /sys/class/hello/hello/val。进一步，还通过cat命令来直接访问/proc/hello和/sys/class/hello /hello/val文件来，以验证驱动程序的正确性。在这一篇文章里，我们将通过自己编写的C可执行程序来访问设备文件/dev/hello。可能读者会觉得奇怪，怎么能在Android系统中用C语言来编写应用程序呢？Android系统上的应用程序不都是Java应用程序吗？其实是可以的，读者不妨用adb shell命令连上Android模拟器，在/system/bin目录下可以看到很多C可执行程序，如cat命令。今天，我们就来学习一下怎么在 Android系统中添加用C语言编写的可执行程序吧。

一. 参照在Ubuntu上为Android系统编写Linux内核驱动程序一文，准备好Linux驱动程序。使用Android模拟器加载包含这个Linux驱动程序的内核文件，并且使用adb shell命令连接上模拟，验证在/dev目录中存在设备文件hello。

二. 进入到Android源代码工程的external目录，创建hello目录:

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

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

三. 在hello目录中新建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;
}

这个程序的作用中，打开/dev/hello文件，然后先读出/dev/hello文件中的值，接着写入值5到/dev/hello中去，最后再次读出 /dev/hello文件中的值，看看是否是我们刚才写入的值5。从/dev/hello文件读写的值实际上就是我们虚拟的硬件的寄存器val的值。

四. 在hello目录中新建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表示我们要编译的是可执行程序。

五. 参照如何单独编译Android源代码中的模块一文，使用mmm命令进行编译：

USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ mmm ./external/hello

编译成功后，就可以在out/target/product/gerneric/system/bin目录下，看到可执行文件hello了。

六. 重新打包Android系统文件system.img：

USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ make snod

这样，重新打包后的system.img文件就包含刚才编译好的hello可执行文件了。

七. 运行模拟器，使用/system/bin/hello可执行程序来访问Linux内核驱动程序：

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:

Write value 5 to /dev/hello.

Read the value again:

看到这个结果，就说我们编写的C可执行程序可以访问我们编写的Linux内核驱动程序了。

介绍完了如何使用C语言编写的可执行程序来访问我们的Linux内核驱动程序，读者可能会问，能不能在Android的Application Frameworks提供Java接口来访问Linux内核驱动程序呢？可以的，接下来的几篇文章中，我们将介绍如何在Android的 Application Frameworks中，增加Java接口来访问Linux内核驱动程序，敬请期待。

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