android中的计步问题及计步传感器分析

今天打开博客，才发现居然有一年多没有写博客了。。。

最近由于公司要分析android上的计步问题，顺便把计步器在android上的实现跟踪了一下。结果发现悲催的是，android的api19上，是用的硬件本身的计步实现了。

android源码中的流程追踪如下：

frameworks/base/core/java/android/hardware/Sensor.java 中定义了TYPE_STEP_DETECTOR和TYPE_STEP_COUNTER。请注意，detector启动后，确认了，才启动counter.

然后在jni以下查到调用。

frameworks/base/core/jni/android_hardware_SensorManager.cpp

    virtual int handleEvent(int fd, int events, void* data) {        JNIEnv* env = AndroidRuntime::getJNIEnv();        sp<SensorEventQueue> q = reinterpret_cast<SensorEventQueue *>(data);        ssize_t n;        ASensorEvent buffer[16];        while ((n = q->read(buffer, 16)) > 0) {            for (int i=0 ; i<n ; i++) {                if (buffer[i].type == SENSOR_TYPE_STEP_COUNTER) {                    // step-counter returns a uint64, but the java API only deals with floats                    float value = float(buffer[i].u64.step_counter);                    env->SetFloatArrayRegion(mScratch, 0, 1, &value);                } else {                    env->SetFloatArrayRegion(mScratch, 0, 16, buffer[i].data);                }

可以看到，如果是计步器，直接从q里面读出的原生值。其中q被转化成了SensorEventQueue.查找转化方法：

frameworks/native/libs/gui/SensorEventQueue.cpp

ssize_t SensorEventQueue::read(ASensorEvent* events, size_t numEvents) {    if (mAvailable == 0) {        ssize_t err = BitTube::recvObjects(mSensorChannel,                mRecBuffer, MAX_RECEIVE_BUFFER_EVENT_COUNT);        if (err < 0) {            return err;        }           mAvailable = err;        mConsumed = 0;    }       size_t count = numEvents < mAvailable ? numEvents : mAvailable;    memcpy(events, mRecBuffer + mConsumed, count*sizeof(ASensorEvent));    mAvailable -= count;    mConsumed += count;    return count;}

也就是说，SensorEvent是保存在ASensorEvent的结构中。查找原型。

frameworks/native/include/android/sensor.h

/* NOTE: Must match hardware/sensors.h */typedef struct ASensorEvent {    int32_t version; /* sizeof(struct ASensorEvent) */    int32_t sensor;    int32_t type;    int32_t reserved0;    int64_t timestamp;    union {        union {            float           data[16];            ASensorVector   vector;            ASensorVector   acceleration;            ASensorVector   magnetic;            float           temperature;            float           distance;            float           light;            float           pressure;            float           relative_humidity;            AUncalibratedEvent uncalibrated_gyro;            AUncalibratedEvent uncalibrated_magnetic;            AMetaDataEvent meta_data;        };          union {            uint64_t        data[8];            uint64_t        step_counter;        } u64;    };      int32_t reserved1[4];} ASensorEvent;

这时数据出来了。。。。直接调用硬件上的计步器实现。

hal层的相关文件。

./hardware/libhardware/include/hardware/sensors.h

#define SENSOR_TYPE_STEP_DETECTOR                   (18)...#define SENSOR_TYPE_STEP_COUNTER                    (19)

OK。这时候查找hal层的使用方法。

invensense/65xx/libsensors_iio/sensors_mpl.cpp

202 int sensors_poll_context_t::pollEvents(sensors_event_t *data, int count)203 {204     VHANDLER_LOG;205 206     int nbEvents = 0;207     int nb, polltime = -1;208 209     polltime = ((MPLSensor*) mSensor)->getStepCountPollTime();210 211     // look for new events212     nb = poll(mPollFds, numFds, polltime);213     LOGI_IF(0, "poll nb=%d, count=%d, pt=%d", nb, count, polltime);214     if (nb > 0) {215         for (int i = 0; count && i < numSensorDrivers; i++) {216             if (mPollFds[i].revents & (POLLIN | POLLPRI)) {               217                 LOGI_IF(0, "poll found=%d", i);218                 nb = 0;219                 if (i == mpl) {220                     ((MPLSensor*) mSensor)->buildMpuEvent();221                     mPollFds[i].revents = 0;222                 } else if (i == compass) {223                     ((MPLSensor*) mSensor)->buildCompassEvent();224                     mPollFds[i].revents = 0;....268         if(((MPLSensor*) mSensor)->hasStepCountPendingEvents() == true) {269             nb = 0;270             nb = ((MPLSensor*) mSensor)->readDmpPedometerEvents(data, count, ID_SC, SENSOR_TYPE_STEP_COUNTER, 0);271             LOGI_IF(HANDLER_DATA, "sensors_mpl:readStepCount() - nb=%d, count=%d, nbEvents=%d, data->timestamp=%lld, data->data[0]=%f,",272                           nb, count, nbEvents, data->timestamp, data->data[0]);273             if (nb > 0) {274                 count -= nb;275                 nbEvents += nb;276                 data += nb;277             }278         }

可以看出，270行把数据读出来了。。。

顺便查了一下android中的sensor的实现方法。

https://source.android.com/devices/sensors/sensor-stack.html 官方的介绍。sensor层次的介绍，不是很详细。

https://docs.google.com/file/d/0B2IJqxU5nzCyQWZ1TzhGd3FUWlNCQjhqV0psV1l3dw/edit 2012的文档，现在的实现有变化，大致可以参考一下。

http://processors.wiki.ti.com/index.php/Android_Sensor_PortingGuide 内核层的更改方法。

手上没有nexus5的内核源码，所以暂时没有跟n5中的step counter的内核中的驱动实现。不过这个跟踪过程比较简单了。

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