Android NFC框架的NfcService与hal层代码概览

Android 平台中，NFC系统模块运行在"com.android.nfc"进程中，该进程对应的应用程序文件为NfcNci.apk，源码路径为 packages/apps/Nfc，依赖的关键库有

libnfc_nci_jni.so, 源码路径为packages/apps/Nfc/nci/jni；
libnfc-nci.so, 源码路径为system/nfc。

hal层服务运行在"android.hardware.nfc@1.2-service"进程中, 源码路径为vendor/nxp/nfc，但hal层服务不同厂商实现有不同进程名和源码路径，具体看NFC芯片实现方案，这边只是个例子。

本文主要探究一下NfcService与hal层交互的主要代码。

NfcService与hal层之间各层代码的关系如图所示:

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NfcService与NativeNfcManage

NfcService 和 NativeNfcManager 在 Android NFC 框架中分别处于Java服务层和JNI native层，它们之间的关系如下：

层级关系与职责分工

NfcService

运行在 Android Framework 的 Java 层，是整个 NFC 服务的核心，负责管理 NFC 的生命周期、系统事件、策略、权限、广播、AIDL 接口等。
直接面向系统服务、应用层（如 NfcAdapter）、系统设置等，处理用户操作、系统广播、策略决策等高层逻辑。
通过 DeviceHost 接口与底层交互。

NativeNfcManager

运行在 JNI native 层，实现了 DeviceHost 接口，负责将 Java 层的 NFC 操作请求通过 JNI 调用转发到底层 C/C++（如 libnfc-nci中的NfcAdaptation和nfa_api）。
负责底层 NFC 硬件的初始化、发现、数据收发、Tag/P2P/卡模拟等具体操作。
负责将底层事件通过回调通知 Java 层。

交互流程

NfcService 持有一个 DeviceHost 类型的成员变量，实际赋值为 NativeNfcManager 实例。
当 Java 层（如系统服务、应用）调用 NFC 相关 API（如 enable/disable、读写 Tag、P2P、卡模拟等）时，NfcService 负责高层逻辑和权限校验，然后调用 DeviceHost（即 NativeNfcManager）的相关方法。
NativeNfcManager 通过 JNI 调用 native C/C++ 层的实现(libnfc_nci_jni.so中NativeNfcManager.cpp的nfcManager_initNativeStruc(), nfcManager_doInitialize()，nfcManager_sendRawFrame()等)，完成实际的 NFC 硬件操作。
当底层有事件（如 Tag 发现、P2P 连接、卡模拟事件等）时，NativeNfcManager 通过回调接口{notifyRfFieldDeactivated(), notifyNdefMessageListeners()...}通知 NfcService，由 NfcService 进一步分发到系统或应用。

libnfc-nci.so

libnfc-nci.so对上层提供了NfcAdaptation和nfa_api接口。

NfcAdaptation

NfcAdaptation 在 Android NFC 系统中扮演着"适配层"的角色。它的主要作用是作为 NFC HAL（硬件抽象层）与更高层 NFC 栈之间的桥梁，负责管理、初始化、配置和控制底层 NFC 硬件服务。下面详细说明其核心作用：

HAL 适配与多版本支持

NfcAdaptation 负责适配不同版本的 NFC HAL（如 HIDL 1.0/1.1/1.2 以及 AIDL 版本）。
它会自动检测和选择可用的 HAL 实现，并为上层提供统一的接口调用方式(HalOpen, HalWrite(), HalCoreInitialized()...)。

生命周期管理

提供初始化（Initialize）、反初始化（Finalize）、工厂重置（FactoryReset）、设备关机（DeviceShutdown）等方法，管理 NFC 服务的生命周期。
负责在服务死亡（如 HAL 进程崩溃）时进行清理和重置（如 HalAidlBinderDiedImpl）。

配置与参数下发

负责从配置文件（如 NfcConfig）读取参数，并下发到 HAL 或 NFC 控制器。
支持厂商定制参数、白名单、协议配置等。

事件与数据回调适配实现了 HAL 到上层的事件和数据回调适配（如 INfcClientCallback、INfcAidlClientCallback），将底层事件转换为上层可识别的事件。

nfa_api

nfa_api是 Broadcom/Android NFC 应用层（NFA, NFC application layer）的对外接口。定义在system/nfc/src/nfa/include/nfa_api.h。这些接口是上层应用/服务与底层 NFC 控制器（NFCC）之间的桥梁。其主要功能 API如下：

初始化与关闭

NFA_Init：初始化 NFA 控制块，传入 HAL 入口表。
NFA_Enable/NFA_Disable：启用/关闭 NFC 功能。

配置与参数管理

NFA_SetConfig/NFA_GetConfig：设置/获取 NFCC 配置参数。

RF 控制与发现

NFA_EnablePolling/NFA_DisablePolling：启用/禁用轮询。
NFA_EnableListening/NFA_DisableListening：启用/禁用监听。
NFA_StartRfDiscovery/NFA_StopRfDiscovery：开始/停止射频发现。
NFA_Select/NFA_Deactivate：选择/去激活发现到的设备。

数据通信

NFA_SendRawFrame：发送原始数据帧。

NDEF 相关

NFA_RegisterNDefTypeHandler/NFA_DeregisterNDefTypeHandler：注册/注销 NDEF 类型处理器。
NFA_RegisterNDefUriHandler：注册 URI 类型的 NDEF 处理器。

厂商扩展

NFA_SendVsCommand/NFA_SendRawVsCommand：发送厂商自定义命令。

其它功能

电源管理、P2P、卡模拟、HCI 配置等。

nfa_api.h还定义了大量用于事件回调的数据结构（如 tNFA_ACTIVATED、tNFA_DISC_RESULT、tNFA_NDEF_DETECT 等），便于上层应用获取详细事件信息。

hal层实现nfc_hal_service

INfc

INfc的hal层有多种版本的实现: HIDL 1.0/1.1/1.2 以及 AIDL，接口有 open() coreInitialized() write() ...

open() 先读取NFC芯片配置文件，如libnfc-nxp.conf:

ini 复制代码

###############################################################################
# Nfc Device Node name
NXP_NFC_DEV_NODE="/dev/pn544"

###############################################################################
# Extension for Mifare reader enable
MIFARE_READER_ENABLE=0x01

###############################################################################
# Vendor Specific Proprietary Protocol & Discovery Configuration
# Set to 0xFF if unsupported
#  byte[0] NCI_PROTOCOL_18092_ACTIVE
#  byte[1] NCI_PROTOCOL_B_PRIME
#  byte[2] NCI_PROTOCOL_DUAL
#  byte[3] NCI_PROTOCOL_15693
#  byte[4] NCI_PROTOCOL_KOVIO
#  byte[5] NCI_PROTOCOL_MIFARE
#  byte[6] NCI_DISCOVERY_TYPE_POLL_KOVIO
#  byte[7] NCI_DISCOVERY_TYPE_POLL_B_PRIME
#  byte[8] NCI_DISCOVERY_TYPE_LISTEN_B_PRIME
NFA_PROPRIETARY_CFG={05, FF, FF, 06, 81, 80, 70, FF, FF}

NXP_NFC_DEV_NODE定义了NFC芯片的驱动节点，这里"/dev/pn544"是一个i2c的节点，open()流程中会打开这个节点，用后续跟NFC芯片的通信。 open()流程不仅打开芯片设备节点，还初始化了各种数据、事件收发线程，用于处理应用层，和芯片的命令、数据。

coreInitialized() 对NFC芯片做初始化。
write() 往NFC芯片下发命令或数据。

INfcClientCallback

INfcClientCallback是回调接口，用于向上层发送事件(sendEvent())和发送NFC芯片上传的数据(sendData())。其中向上层发送的事件有:

复制代码

HAL_NFC_OPEN_CPLT_EVT
HAL_NFC_CLOSE_CPLT_EVT
HAL_NFC_POST_INIT_CPLT_EVT
HAL_NFC_PRE_DISCOVER_CPLT_EVT
HAL_NFC_REQUEST_CONTROL_EVT
HAL_NFC_RELEASE_CONTROL_EVT
HAL_NFC_ERROR_EVT
HAL_HCI_NETWORK_RESET