Android平台中振动器系统详解

一：振动器系统结构和移植内容

振动器负责控制引动电话的振动功能，Android中的振动器系统是一个专供这方面功能的小系统，提供根据时间振动的功能。

振动器系统包含了驱动程序、硬件抽象层、JNI部分、Java框架类等几个部分，也向Java应用程序层提供了简单的API作为平台接口。

Android振动器系统的基本层次结构如图23-1所示。

图23-1 Android振动器系统的基本层次结构

1 振动器部分的结构

Android振动器系统自下而上包含了驱动程序、振动器系统硬件抽象层、振动器系统Java框架类、Java框架中振动器系统使用等几个部分，其结构如图23-2所示。

图23-2 Android振动器系统的结构

自下而上，Android的振动器系统分成了以下部分。

（1）驱动程序：特定硬件平台振动器的驱动程序，通常基于Android的Timed Output驱动框架实现

（2）硬件抽象层

光系统硬件抽象层接口路径为：hardware/libhardware_legacy/include/hardware_legacy/ vibrator.h

振动器系统的硬件抽象层在Android中已经具有默认实现，代码路径：

hardware/libhardware_legacy/vibrator/vibrator.c

振动器的硬件抽象层通常并不需要重新实现，是libhardware_legacy.so的一部分。

（3）JNI部分

代码路径：frameworks/base/services/jni/com_android_server_VibratorService.cpp

这个类是振动器的JNI部分，通过调用硬件抽象层向上层提供接口。

（4）Java部分

代码路径：

frameworks/base/services/java/com/android/server/VibratorService.java

frameworks/base/core/java/android/os/Vibrator.java

VibratorService.java通过调用，VibratorService JNI来实现com.android.server包中的VibratorService类。这个类不是平台的API，被Android系统Java框架中的一小部分调用。

Vibrator.java文件实现了android.os包中的Vibrator类，这是向Java层提供的API。

2 移植内容

针对特定的硬件平台，振动器系统的移植有两种方法。

第一种方法（通常情况）：由于已经具有硬件抽象层，振动器系统的移植只需要实现驱动程序即可。这个驱动程序需要基于Android内核中的Timed Output驱动框架。

第二种方法：根据自己实现的驱动程序，重新实现振动器的硬件抽象层定义接口（需要在libhardware_legacy.so库中），由于振动器硬件抽象层的接口非常简单，因此这种实现方式也不会很复杂。

二：移植与调试的要点

1 驱动程序

Vibrator的驱动程序只需要实现振动的接口即可，这是一个输出设备，需要接受振动时间作为参数。由于比较简单，因此Vibrator的驱动程序可以使用多种方式来实现。

在Android中，推荐基于Android内核定义Timed Output驱动程序框架来实现Vibrator的驱动程序。

Timed Output的含义为定时输出，用于定时发出某个输出。实际上，这种驱动程序依然是基于sys文件系统来完成的。

drivers/staging/android/目录timed_output.h中定义timed_output_dev结构体，其中包含enable和get_time这两个函数指针，实现结构体后，使用timed_output_dev_register()和timed_output_dev_unregister()函数注册和注销即可。

Timed Output驱动程序框架将为每个设备在/sys/class/timed_output/目录中建立一个子目录，设备子目录中的enable文件就是设备的控制文件。读enable文件表示获得剩余时间，写这个文件表示根据时间振动。

Timed Output驱动的设备调试，通过sys文件系统即可。

对于Vibrator设备，其实现的Timed Output驱动程序的名称应该为“vibrator”。因此Vibrator设备在sys文件系统中的方法如下所示：

# echo "10000" > /sys/class/timed_output/vibrator/enable

# cat /sys/class/timed_output/vibrator/enable

3290

# echo "0" > /sys/class/timed_output/vibrator/enable

对于enable文件，“写”表示使能指定的时间，“读”表示获取剩余时间。

2 硬件抽象层的内容

2.1 硬件抽象层的接口

Vibrator硬件抽象层的接口在hardware/libhardware_legacy/include/hardware_legacy/目录的vibrator.h文件中定义：

int vibrator_on(int timeout_ms); // 开始振动

int vibrator_off(); // 关闭振动

vibrator.h文件中定义两个接口，分别表示振动和关闭，振动开始以毫秒（ms）作为时间单位。

提示：Timed Output类型驱动本身有获得剩余时间的能力（读enable文件），但是在Android Vibrator硬件抽象层以上的各层接口都没有使用这个功能。

2.2 标准硬件抽象层的实现

Vibrator硬件抽象层具有标准的实现，在hardware/libhardware_legacy/vibrator/目录的vibrator.c中。

其中实现的核心内容为sendit()函数，这个函数的内容如下所示：

<pre class="cpp" name="code">#define THE_DEVICE "/sys/class/timed_output/vibrator/enable"

static int sendit(int timeout_ms)

{

int nwr, ret, fd;

char value[20];

#ifdef QEMU_HARDWARE // 使用QEMU的情况

if (qemu_check()) {

return qemu_control_command( "vibrator:%d", timeout_ms );

}

#endif

fd = open(THE_DEVICE, O_RDWR); // 读取sys文件系统中的内容

if(fd < 0) return errno;

nwr = sprintf(value, "%d\n", timeout_ms);

ret = write(fd, value, nwr);

close(fd);

return (ret == nwr) ? 0 : -1;

}

sendit()函数负责根据时间“振动”：在真实的硬件中，通过sys文件系统的文件进行控制；如果是模拟器环境则通过QEMU发送命令。

vibrator_on()调用sendit()以时间作为参数，vibrator_on()调用sendit()以0作为参数。

上层的情况和注意事项

　　frameworks/base/services/jni/目录中的com_android_server_VibratorService.cpp文件是Vibrator硬件抽象层的调用者，它同时也向Java提供JNI支持。

　　其中，为JNI定义的方法列表如下所示：

　static JNINativeMethod method_table[] = {

　　{ "vibratorOn", "(J)V", (void*)vibratorOn }, // 振动器开

　　{ "vibratorOff", "()V", (void*)vibratorOff } // 振动器关

　　};

补充：移动开发 , Android ,