Android系统APK操作GPIO读写及添加权限

需求描述

上层APK操作GPIO的diretction、value节点，实现点亮和熄灭灯，使用JNI方式，使用以下方式无效

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_administrator_jni_Gpio_setOpenLed(JNIEnv *env, jclass instance) {int sd;system("echo 9 > /sys/class/gpio/export");system("echo out > /sys/class/gpio/gpio9/direction");system("echo 1 > /sys/class/gpio/gpio9/value");system("echo 9 > /sys/class/gpio/unexport");return 0;
}

实现方案

GPIOControl.c：JNI调用接口

#include <jni.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
#include <android/log.h>#define TAG "jni_gpio"
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,TAG ,__VA_ARGS__)
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,TAG ,__VA_ARGS__)
#define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN,TAG ,__VA_ARGS__)
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG ,__VA_ARGS__)
#define LOGF(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_FATAL,TAG ,__VA_ARGS__)#define IN              0
#define OUT             1
#define LOW             0
#define HIGH            1#define BUFFER_MAX    3
#define DIRECTION_MAX 48/** Class:     com_example_jnigpio_GPIOControl* Method:    exportGpio* Signature: (I)I*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_jnigpio_GPIOControl_exportGpio(JNIEnv *env, jobject instance, jint gpio)
{char buffer[BUFFER_MAX];int len;int fd;fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);if (fd < 0) {LOGE("Failed to open export for writing!\n");return(0);}len = snprintf(buffer, BUFFER_MAX, "%d", gpio);if (write(fd, buffer, len) < 0) {LOGE("Fail to export gpio!\n");return 0;}close(fd);return 1;
}/** Class:     com_example_jnigpio_GPIOControl* Method:    setGpioDirection* Signature: (II)I*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_jnigpio_GPIOControl_setGpioDirection(JNIEnv *env, jobject instance, jint gpio, jint direction)
{static const char dir_str[]  = "in\0out";char path[DIRECTION_MAX];int fd;snprintf(path, DIRECTION_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/direction", gpio);fd = open(path, O_WRONLY);if (fd < 0) {LOGE("failed to open gpio direction for writing!\n");return 0;}if (write(fd, &dir_str[direction == IN ? 0 : 3], direction == IN ? 2 : 3) < 0) {LOGE("failed to set direction!\n");return 0;}close(fd);return 1;
}/** Class:     com_example_jnigpio_GPIOControl* Method:    readGpioStatus* Signature: (I)I*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_jnigpio_GPIOControl_readGpioStatus(JNIEnv *env, jobject instance, jint gpio)
{char path[DIRECTION_MAX];char value_str[3];int fd;snprintf(path, DIRECTION_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", gpio);fd = open(path, O_RDONLY);if (fd < 0) {LOGE("failed to open gpio value for reading!\n");return -1;}if (read(fd, value_str, 3) < 0) {LOGE("failed to read value!\n");return -1;}close(fd);return (atoi(value_str));
}/** Class:     com_example_jnigpio_GPIOControl* Method:    writeGpioStatus* Signature: (II)I*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_jnigpio_GPIOControl_writeGpioStatus(JNIEnv *env, jobject instance, jint gpio, jint value)
{static const char values_str[] = "01";char path[DIRECTION_MAX];int fd;snprintf(path, DIRECTION_MAX, "/sys/class/gpio/gpio%d/value", gpio);fd = open(path, O_WRONLY);if (fd < 0) {LOGE("failed to open gpio value for writing!\n");return 0;}if (write(fd, &values_str[value == LOW ? 0 : 1], 1) < 0) {LOGE("failed to write value!\n");return 0;}close(fd);return 1;
}/** Class:     com_example_jnigpio_GPIOControl* Method:    unexportGpio* Signature: (I)I*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_jnigpio_GPIOControl_unexportGpio(JNIEnv *env, jobject instance, jint gpio)
{char buffer[BUFFER_MAX];int len;int fd;fd = open("/sys/class/gpio/unexport", O_WRONLY);if (fd < 0) {LOGE("Failed to open unexport for writing!\n");return 0;}len = snprintf(buffer, BUFFER_MAX, "%d", gpio);if (write(fd, buffer, len) < 0) {LOGE("Fail to unexport gpio!");return 0;}close(fd);return 1;
}

Android.mk：编译出libGPIOControl.so

LOCAL_PATH := $(call my-dir)include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := GPIOControl
LOCAL_SRC_FILES := GPIOControl.c
LOCAL_LDLIBS    := -lloginclude $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

添加节点读写权限

device/qcom/common/rootdir/etc/init.qcom.rc on boot
+    chmod 0777 /sys/class/gpio/export
+    chmod 0777 /sys/class/gpio/unexport

添加实际节点的读写权限：ls -al sys/class/gpio/查看实际节点

device/qcom/common/rootdir/etc/ueventd.qcom.rc+/sys/devices/soc/1000000.pinctrl/gpio/gpio* direction 0777 system system
+/sys/devices/soc/1000000.pinctrl/gpio/gpio* value 0777 system system

添加节点的SELinux权限

device/qcom/sepolicy/common/system_app.te+allow system_app sysfs:file rw_file_perms;

APK调用

Android应用修改AndroidManifest.xml文件，在manifest节点中添加android:sharedUserId="android.uid.system，修改Android.mk文件，添加LOCAL_CERTIFICATE := platform设置系统签名。
Android APK调用JNI加载so动态库：
https://blog.csdn.net/weixin_44008788/article/details/114393087

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