android有关sensor的源码总结.doc

android有关sensor的源码总结 虽然这篇文章写得很差，因为赶时间，所以就匆匆忙忙地写出来自己作一个笔记。但是我想对大家应该有一点帮助。 1、有关sensor在Java应用程序的编程（以注册多个传感器为例，这程序是我临时弄出来的，可能有错）package com.sensors.acc;import android.app.Activity;import android.os.Bundle;import android.util.Log;import android.widget.TextView;import android.hardware.SensorManager;import android.hardware.Sensor;import android.hardware.SensorEvent;import android.hardware.SensorEventListener;public class acc extends Activity float x, y, z; SensorManager sensormanager = null; Sensor accSensor = null; Sensor lightSensor = null; Sensor proximitySensor = null; TextView accTextView = null; /* Called when the activity is first created. */ Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); sensormanager = (SensorManager)getSystemService(SENSOR_SERVICE); accSensor = sensormanager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER); lightSensor = sensormanager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT); proximitySensor = sensormanager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY); accTextView = (TextView)findViewById(R.id.textview_name); SensorEventListener lsn = new SensorEventListener() public void onSensorChanged(SensorEvent e) if (e.sensor = accSensor) Log.d(sensor, found acc sensor); x = e.valuesSensorManager.DATA_X; y = e.valuesSensorManager.DATA_Y; z = e.valuesSensorManager.DATA_Z; accTextView.setText(x = + x + , ny = + y + , nz = + z); else if (e.sensor = lightSensor) Log.d(sensor, found light sensor); accTextView.setText(data is + e.values0); else if (e.sensor = proximitySensor) Log.d(sensor, found proximity sensor); accTextView.setText(distance is + e.values0); public void onAccuracyChanged(Sensor s, int accuracy) ; Override protected void onResume() super.onResume(); / register this class as a listener for the orientation and accelerometer sensors sensormanager.registerListener(lsn, accSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL); sensormanager.registerListener(lsn, lightSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL); sensormanager.registerListener(lsn, proximitySensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);/ sensormanager.unregisterListener(lsn); Override protected void onStop() / unregister listener sensormanager.unregisterListener(lsn, accSensor); sensormanager.unregisterListener(lsn, lightSensor);sensormanager.unregisterListener(lsn, proximitySensor); super.onStop(); 在onCreate()函数中，调用getSystemService(SENSOR_SERVICE)初始化一个SensorManager实例，为什么要用getSystemService函数，而不直接用new SensorManager呢？我们看此函数的实现，在ApplicationContext.java中，if (SENSOR_SERVICE.equals(name) return getSensorManager();然后getSensorManager()的实现 private SensorManager getSensorManager() synchronized (mSync) if (mSensorManager = null) mSensorManager = new SensorManager(mMainThread.getHandler().getLooper(); return mSensorManager;看到没有？初始化SensorManager的时候需要mMainThread.getHandler().getLooper()这个参数，之个应该是用来传递消息用的，在SensorManager类的构造函数中会把此参数传给类成员mMainLooper。如果用new SensorManager()就需要另外获取mainLooper参数传递进去。2、在android中跟sensor有关的一些文件有SensorManager.java，位于frameworksbasecorejavaandroidhardware目录下，SensorService.java，位于frameworksbaseservicesjavacomandroidserver目录下，android_hardware_SensorManager.cpp，位于frameworksbasecorejni目录下，与SensorManager.java相对应，com_android_server_SensorService.cpp，在frameworksbaseservicesjni目录下，与SensorService.java相对应。还有SystemServer.java文件，HardwareLibhardwareIncludeHardware目录下的Sensor.h头文件。另外我们需要根据Sensor.h实现自己的一个源文件，一般取名为sensors_xxx.c或者sensors_xxx.cpp。3、SensorManager类分析有几个函数比较重要，必须清晰理解它们的实现，才能了解整个传感器系统的实现。从而更好地去实现硬件抽象层的实现。几个比较重要的函数有构造函数SensorManager(), registerListener()和unregisterListener()，其中registerListener()和unregisterListener()有多个，标志为 Deprecated的是过时的，就不要看了。（1）构造函数SensorManager(Looper mainLooper)这个函数首先获取得传感器系统服务，并赋给类成员mSensorService， mSensorService = ISensorService.Stub.asInterface( ServiceManager.getService(Context.SENSOR_SERVICE);这里我要说一句，就是关于这个传感器系统服务，很多书上都说用getSystemService()是获得传感器的系统服务，而它返回的是SensorManager类型，所以以为整个系统都是使用同一个SensorManager类的实例，以为我们在任何地方使用的SensorManager实例都是同一个，它们的公共成员是共享的。但是经过这两天的分析，这种说法是错误的。其实每次调用getSystemService()函数时都初始化一个新的SensorManager实例，而这个SensorManager实例会在构造函数里通过取得传感器系统服务SensorService来实现对下层传感器的一些控制。而这个SensorService才是系统的传感器服务，说服务，不如说它只是SensorService类的一个实例罢了。它只在系统初始化时初始化一次。Android中的系统服务机制应该跟传感器的都差不多一个样，都是由不同的Manager调用下层相同的Service。你可以列举其它的Manager。那它是什么时候初始化呢？它是系统初始化在SystemServer进程里创建的，SystemServer是一个管理很多系统服务的进程，我们转到SystemServer.的main函数里，可以看到一直到调用int2()函数，它会创建一个ServerThread，最终调用AdbSettingsObserver类的run()函数，在run()函数里有这么有一句 / Sensor Service is needed by Window Manager, so this goes first Log.i(TAG, Sensor Service); ServiceManager.addService(Context.SENSOR_SERVICE, new SensorService(context);这里就创建SensorService实例了。在创建这个实例时会在SensorService构造函数中调用jni函数 public SensorService(Context context) if (localLOGV) Log.d(TAG, SensorService startup); _sensors_control_init(); 我们看_sensors_control_init();对应的为static jintandroid_init(JNIEnv *env, jclass clazz) sensors_module_t* module; if (hw_get_module(SENSORS_HARDWARE_MODULE_ID, (const hw_module_t*)&module) = 0) if (sensors_control_open(&module-common, &sSensorDevice) = 0) const struct sensor_t* list; int count = module-get_sensors_list(module, &list); return count; return 0;它主要调用了sensor.h中的sensors_control_open()static inline int sensors_control_open(const struct hw_module_t* module, struct sensors_control_device_t* device) return module-methods-open(module, SENSORS_HARDWARE_CONTROL, (struct hw_device_t*)device);之后在系统任何地方使用的都是这个SensorService实例。最后run()函数调用Looper.loop();就进行消息循环等待了，这就是SystemServer进程的消息服务了。这才真正叫做系统服务嘛。我们继续看SensorManager类的构造函数，取得SensorService后， nativeClassInit();这是一个jni函数，SensorManager类调用的jni函数都在com_android_server_SensorService.cpp里，我们看这函数static voidnativeClassInit (JNIEnv *_env, jclass _this) jclass sensorClass = _env-FindClass(android/hardware/Sensor); SensorOffsets& sensorOffsets = gSensorOffsets; sensorO = _env-GetFieldID(sensorClass, mName, Ljava/lang/String;); sensorOffsets.vendor = _env-GetFieldID(sensorClass, mVendor, Ljava/lang/String;); sensorOffsets.version = _env-GetFieldID(sensorClass, mVersion, I); sensorOffsets.handle = _env-GetFieldID(sensorClass, mHandle, I); sensorOffsets.type = _env-GetFieldID(sensorClass, mType, I); sensorOffsets.range = _env-GetFieldID(sensorClass, mMaxRange, F); sensorOffsets.resolution = _env-GetFieldID(sensorClass, mResolution,F); sensorOffsets.power = _env-GetFieldID(sensorClass, mPower, F);这个函数只是获取和设置一些信息吧，我们不关心。接着 sensors_module_init();我们看这函数static jintsensors_module_init(JNIEnv *env, jclass clazz) int err = 0; sensors_module_t const* module; err = hw_get_module(SENSORS_HARDWARE_MODULE_ID, (const hw_module_t *)&module); if (err = 0) sSensorModule = (sensors_module_t*)module; return err;它获取了sensor的模块信息，并把它赋给sSensorModule全局变量，之后传的modules参数都为这个。接着在构造函数里 final ArrayList fullList = sFullSensorsList; int i = 0; do Sensor sensor = new Sensor(); i = sensors_module_get_next_sensor(sensor, i); if (i=0) Log.d(TAG, found sensor: + sensor.getName() + , handle= + sensor.getHandle(); sensor.setLegacyType(getLegacySensorType(sensor.getType(); fullList.add(sensor); sHandleToSensor.append(sensor.getHandle(), sensor); while (i0);这里主要是通过jni函数sensors_module_get_next_sensor(sensor, i);获取传感器列表，并把它加入自己的fullList列表中。我们看sensors_module_get_next_sensor()函数static jintsensors_module_get_next_sensor(JNIEnv *env, jobject clazz, jobject sensor, jint next) if (sSensorModule = NULL) return 0; SensorOffsets& sensorOffsets = gSensorOffsets; const struct sensor_t* list; int count = sSensorModule-get_sensors_list(sSensorModule, &list); if (next = count) return -1; list += next; jstring name = env-NewStringUTF(list-name); jstring vendor = env-NewStringUTF(list-vendor); env-SetObjectField(sensor, sensorO, name); env-SetObjectField(sensor, sensorOffsets.vendor, vendor); env-SetIntField(sensor, sensorOffsets.version, list-version); env-SetIntField(sensor, sensorOffsets.handle, list-handle); env-SetIntField(sensor, sensorOffsets.type, list-type); env-SetFloatField(sensor, sensorOffsets.range, list-maxRange); env-SetFloatField(sensor, sensorOffsets.resolution, list-resolution); env-SetFloatField(sensor, sensorOffsets.power, list-power); next+; return next它主要是调用HAL层的get_sensors_list()函数取得传感器列表信息。接着在sensorManger构造函数最后 sSensorThread = new SensorThread();创建一个SensorThread()线程。但并未运行，但在SensorThread类的构造函数里会执行jni函数 sensors_data_init();我们看此函数static jintsensors_data_init(JNIEnv *env, jclass clazz) if (sSensorModule = NULL) return -1; int err = sensors_data_open(&sSensorModule-common, &sSensorDevice); return err;它调用了HAL层的sensors_data_open函数，而这个函数位于sensor.h中，它调用的是static inline int sensors_data_open(const struct hw_module_t* module, struct sensors_data_device_t* device) return module-methods-open(module, SENSORS_HARDWARE_DATA, (struct hw_device_t*)device);Modules-methods-open函数。而在SensorThread类的析构函数finalize()里会调用 sensors_data_uninit();static jintsensors_data_uninit(JNIEnv *env, jclass clazz) int err = 0; if (sSensorDevice) err = sensors_data_close(sSensorDevice); if (err = 0) sSensorDevice = 0; return err;在sensor.h里static inline int sensors_data_close(struct sensors_data_device_t* device) return device-common.close(&device-common);那什么时候sSensorThread线程会运行呢？我们在下面看registerListener()函数。（2） public boolean registerListener(SensorEventListener listener, Sensor sensor, int rate) return registerListener(listener, sensor, rate, null);它调用的是 public boolean registerListener(SensorEventListener listener, Sensor sensor, int rate, Handler handler)在这函数中，先验证rate，然后检测注册的listener在不在本类的sListeners列表中。 for (ListenerDelegate i : sListeners) if (i.getListener() = listener) l = i; break; 如果不在就申请一个listener，并把它加入全局列表sListener中，并调用mSensorService的enableSensor()函数使能传感器，这个enableSensor()函数最终会调用HAL层的active函数和set_delay()函数，使用后然后判断sListener列表是否为空，当然，第一次为空时加入一个新的listener就不为空了，此时就执行sSensorThread的startLocked运行sSensorThread线程了 l = new ListenerDelegate(listener, sensor, handler); result = mSensorService.enableSensor(l, name, handle, delay); if (result) sListeners.add(l); sListeners.notify(); if (!sListeners.isEmpty() sSensorThread.startLocked(mSensorService); 另一方面，如果注册的listener在sListeners列表中，则先调用mSensorService的enableSensor()函数使能传感器，然后把注册的传感器加入到已存在的listener中。 result = mSensorService.enableSensor(l, name, handle, delay); if (result) l.addSensor(sensor); 接下来我们看看startLocked函数，它在SensorThread中， void startLocked(ISensorService service) try if (mThread = null) Bundle dataChannel = service.getDataChannel(); mThread = new Thread(new SensorThreadRunnable(dataChannel), SensorThread.class.getName(); mThread.start(); catch (RemoteException e) Log.e(TAG, RemoteException in startLocked: , e); 第一次mThread为null，然后它调用了service.getDataChannel()函数，此函数在SensorService类中，主要调用了jni函数_sensors_control_open()， public Bundle getDataChannel() throws RemoteException / synchronize so we do not require sensor HAL to be thread-safe. synchronized(mListeners) return _sensors_control_open(); SensorService类中调用的jni函数主要都在com_android_server_SensorService.cpp文件 中，我们看一下这个函数static jobjectandroid_open(JNIEnv *env, jclass clazz) native_handle_t* handle = sSensorDevice-open_data_source(sSensorDevice); if (!handle) return NULL; / new Bundle() jobject bundle = env-NewObject( gBundleOffsets.mClass, gBundleOffsets.mConstructor); if (handle-numFds 0) jobjectArray fdArray = env-NewObjectArray(handle-numFds, gParcelFileDescriptorOffsets.mClass, NULL); for (int i = 0; i numFds; i+) / new FileDescriptor() jobject fd = env-NewObject(gFileDescriptorOffsets.mClass, gFileDescriptorOffsets.mConstructor); env-SetIntField(fd, gFileDescriptorOffsets.mDescriptor, handle-datai); / new ParcelFileDescriptor() jobject pfd = env-NewObject(gParcelFileDescriptorOffsets.mClass, gParcelFileDescriptorOffsets.mConstructor, fd); env-SetObjectArrayElement(fdArray, i, pfd); / bundle.putParcelableArray(fds, fdArray); env-CallVoidMethod(bundle, gBundleOffsets.mPutParcelableArray, env-NewStringUTF(fds), fdArray); if (handle-numInts 0) jintArray intArray = env-NewIntArray(handle-numInts); env-SetIntArrayRegion(intArray, 0, handle-numInts, &handle-datahandle-numInts); / bundle.putIntArray(ints, intArray); env-CallVoidMethod(bundle, gBundleOffsets.mPutIntArray, env-NewStringUTF(ints), intArray); / delete the file handle, but dont close any file descriptors native_handle_delete(handle); return bundle;它主要调用了HAL层的open_data_source()函数。取得一些文件描述符等信息。接下来SensorThread创建一个线程，调用start()就进入SensorThreadRunnable类的run()函数了，所以我们接着去看run()函数，它首先调用open()函数 if (!open() return; 在open()函数中调用了 jni函数sensors_data_open(fds, ints);static jintsensors_data_open(JNIEnv *env, jclass clazz, jobjectArray fdArray, jintArray intArray) jclass FileDescriptor = env-FindClass(java/io/FileDescriptor); jfieldID fieldOffset = env-GetFieldID(FileDescriptor, descriptor, I); int numFds = (fdArray ? env-GetArrayLength(fdArray) : 0); int numInts = (intArray ? env-GetArrayLength(intArray) : 0); native_handle_t* handle = native_handle_create(numFds, numInts); int offset = 0; for (int i = 0; i GetObjectArrayElement(fdArray, i); if (fdo) handle-dataoffset+ = env-GetIntField(fdo, fieldOffset); else handle-dataoffset+ = -1; if (numInts 0) jint* ints = env-GetIntArrayElements(intArray, 0); for (int i = 0; i dataoffset+ = intsi; env-ReleaseIntArrayElements(intArray, ints, 0); / doesnt take ownership of the native handle return sSensorDevice-data_open(sSensorDevice, handle);这函数最终调用了HAL层的data_open()，之后run()函数就进入一个while循环了。 while (true) / wait for an event final int sensor = sensors_data_poll(values, status, timestamp); int accuracy = status0; synchronized (sListeners) if (sensor = -1 | sListeners.isEmpty() if (sensor = -1) / we lost the connection to the event stream. this happens / when the last listener is removed. Log.d(TAG, _sensors_data_poll() failed, we ba