Android GPS雜記(1)

1、GPS架構

2、GPS代碼簡介

2.1 頭檔案

我們先從頭檔案（hardware/libhardware/include/hardware/gps.h）入手，看一下android原生态代碼中提供了什麼結構體等。

結構體：GpsLocation  -- 提供了經緯度、速度、方位角、高度、精度、UTC時間戳資訊；

GpsStatus  --  提供GPS定位狀态，一共有五種：

#define GPS_STATUS_NONE 0//未知狀态

#define GPS_STATUS_SESSION_BEGIN 1 //已經開始導航

#define GPS_STATUS_SESSION_END 2//停止導航

#define GPS_STATUS_ENGINE_ON 3//已經通電但沒有導航

#define GPS_STATUS_ENGINE_OFF 4//沒有通電狀态

   GpsSvInfo -- 可見衛星資訊，衛星僞随機數、信号強度、海拔、方位角（但是有人說是衛星編号，信号強度，衛星仰望角，方位角，待求證！）

  GpsSvStatus --  可見衛星狀态。可見衛星數、一組可見衛星的衛星資訊（GpsSvInfo）、星曆（ephemeris）、曆書（almanac）、參與定位定位的衛星。

GpsCallbacks -- 回調函數。其中包括8個回調函數：location_callback、status_callback、sv_status_callback、nmea_callback、set_capabilities、acquire_wakelock、release_wakelock、create_thread。

GpsInterface -- 接口定義，包括8個接口：init、start、stop、cleanup、inject_time、inject_location、delete_aiding_data、set_position_mode。

(callback與interface可以這麼了解：callback在别的地方實作的，我來調用(call)，以傳回我的資訊(back)；initerface是我實作的，提供了一個接口(face),供别人調用)

gps_device_t --繼承自hw_device_tcommon，硬體适配接口，向上層提供了重要的get_gps_interface接口。

2.2 子產品和回調函數的注冊

GPS采用的是HAL Stub架構，這種架構被概括為：三個結構體、兩個常量、一個函數，具體參考http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/8074549，（感謝老師講解）這裡就不做介紹了。

注冊過程中，調用open_gps();得到device,而dev->get_gps_interface = gps__get_gps_interface,進而得到GpsInterface,上層即可使用init等8個接口了；上層在使用Init接口時傳入了gpsCallbacks。這樣上下就建立了聯系，接下來gps_state_init初始化GPS序列槽，建立gps_state_thread，然後啟動for(;;)循環主要着NMEA資料的讀出、解析、上報等。

3、JNI中間層

GPSJNI适配層的源碼位于：frameworks/base/services/jni/com_android_server_location_GpsLocationProvider.cpp

如想深入了解JNI的工作機理和中間件的作用，請參考http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/8082360。

首先看注冊JNI方法的函數定義：

[plain] view plaincopy

1. int register_android_server_location_GpsLocationProvider(JNIEnv* env)  
2. {  
3.     return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/location/GpsLocationProvider", sMethods, NELEM(sMethods));  
4. }  

此函數被同目錄下onload.cpp檔案調用，調用地方在：

[cpp] view plaincopy

1. extern "C" jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)  
2. {  
3.     JNIEnv* env = NULL;  
4.     jint result = -1;  
5.     if (vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) != JNI_OK) {  
6.         LOGE("GetEnv failed!");  
7.         return result;  
8.     }  
9.     LOG_ASSERT(env, "Could not retrieve the env!");  
10.     //...省略其他注冊代碼  
11.     register_android_server_location_GpsLocationProvider(env);  
12.     return JNI_VERSION_1_4;  
13. }  

從這裡可以看到，JNI初始化的時候，即會進行JNI方法的注冊，進而使上層應用能通過JNI調用c/c++本地方法。

回到register_android_server_location_GpsLocationProvider函數，變量sMethods定義如下：

[cpp] view plaincopy

1. static JNINativeMethod sMethods[] = {  
2.     {"class_init_native", "()V", (void *)android_location_GpsLocationProvider_class_init_native},  
3.     {"native_is_supported", "()Z", (void*)android_location_GpsLocationProvider_is_supported},  
4.     {"native_init", "()Z", (void*)android_location_GpsLocationProvider_init},  
5.     {"native_cleanup", "()V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_cleanup},  
6.     {"native_set_position_mode", "(IIIII)Z", (void*)android_location_GpsLocationProvider_set_position_mode},  
7.     {"native_start", "()Z", (void*)android_location_GpsLocationProvider_start},  
8.     {"native_stop", "()Z", (void*)android_location_GpsLocationProvider_stop},  
9.     {"native_delete_aiding_data", "(I)V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_delete_aiding_data},  
10.     {"native_read_sv_status", "([I[F[F[F[I)I", (void*)android_location_GpsLocationProvider_read_sv_status},  
11.     {"native_read_nmea", "([BI)I", (void*)android_location_GpsLocationProvider_read_nmea},  
12.     {"native_inject_time", "(JJI)V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_inject_time},  
13.     {"native_inject_location", "(DDF)V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_inject_location},  
14.     {"native_supports_xtra", "()Z", (void*)android_location_GpsLocationProvider_supports_xtra},  
15.     {"native_inject_xtra_data", "([BI)V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_inject_xtra_data},  
16.     {"native_agps_data_conn_open", "(Ljava/lang/String;)V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_agps_data_conn_open},  
17.     {"native_agps_data_conn_closed", "()V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_agps_data_conn_closed},  
18.     {"native_agps_data_conn_failed", "()V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_agps_data_conn_failed},  
19.     {"native_agps_set_id","(ILjava/lang/String;)V",(void*)android_location_GpsLocationProvider_agps_set_id},  
20.     {"native_agps_set_ref_location_cellid","(IIIII)V",(void*)android_location_GpsLocationProvider_agps_set_reference_location_cellid},  
21.     {"native_set_agps_server", "(ILjava/lang/String;I)V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_set_agps_server},  
22.     {"native_send_ni_response", "(II)V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_send_ni_response},  
23.     {"native_agps_ni_message", "([BI)V", (void *)android_location_GpsLocationProvider_agps_send_ni_message},  
24.     {"native_get_internal_state", "()Ljava/lang/String;", (void*)android_location_GpsLocationProvider_get_internal_state},  
25.     {"native_update_network_state", "(ZIZLjava/lang/String;)V", (void*)android_location_GpsLocationProvider_update_network_state },  
26. };  

JNI是framework與HAL的中間信使，這些函數值得我們認真研究。JNI中，函數的簽名的得到，可以參考http://hi.baidu.com/scuyangl/item/414a039590ef82b5cd80e5dd。在HAL與JNI間調用依靠callback和interface，在framework和JNI間依靠函數Regist(regist是JNI與framework的函數映射，framework可以通過對應的函數調用到JNI的對應函數)和GetMethodID(getMethodID得到的函數在framework實作，JNI可以使用)。

上面函數都是在該.cpp檔案下實作的，比如：

1. static jboolean android_location_GpsLocationProvider_is_supported(JNIEnv* env, jclass clazz) {
2.     return (sGpsInterface != NULL || get_gps_interface() != NULL);
3. }

4、Java Framework

framework層代碼比較複雜，可參考：http://blog.csdn.net/lbmygf/article/details/6525195、http://blog.csdn.net/lbmygf/article/details/652519）

本文參考：

http://blog.csdn.net/xnwyd/article/details/7198728

http://blog.csdn.net/liukun321/article/details/8871963

http://blog.csdn.net/mr_raptor/article/details/8082360

http://blog.csdn.net/lbmygf/article/details/6525195