Android中HAL如何向上层提供接口总结
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不吃鱼的猫2 发表于1年前
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1 什么是HAL

HAL的全称是Hardware Abstraction Layer,即硬件抽象层.其架构图如下:

Android的HAL是为了保护一些硬件提供商的知识产权而提出的,是为了避开linux的GPL束缚。思路是把控制硬件的动作都放到了 Android HAL中,而linux driver仅仅完成一些简单的数据交互作用,甚至把硬件寄存器空间直接映射到user space。而Android是基于Aparch的license,因此硬件厂商可以只提供二进制代码,所以说Android只是一个开放的平台,并不是一个开源的平台。也许也正是因为Android不遵从GPL,所以Greg Kroah-Hartman才在2.6.33内核将Andorid驱动从linux中删除。GPL和硬件厂商目前还是有着无法弥合的裂痕。Android 想要把这个问题处理好也是不容易的。

    总结下来,Android HAL存在的原因主要有:

    1. 并不是所有的硬件设备都有标准的linux kernel的接口

    2. KERNEL DRIVER涉及到GPL的版权。某些设备制造商并不原因公开硬件驱动,所以才去用HAL方式绕过GPL。

    3. 针对某些硬件,Android有一些特殊的需求.
2 与接口相关的几个结构体

首先来看三个与HAL对上层接口有关的几个结构体:
struct hw_module_t; //模块类型
struct hw_module_methods_t; //模块方法
struct hw_device_t; //设备类型

这几个数据结构是在Android工作目录/hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h文件中定义.3 解释

一般来说,在写HAL相关代码时都得包含这个hardware.h头文件,所以有必要先了解一下这个头文件中的内容.

 
#ifndef ANDROID_INCLUDE_HARDWARE_HARDWARE_H
#define ANDROID_INCLUDE_HARDWARE_HARDWARE_H
 
#include
#include
 
#include
#include
 
__BEGIN_DECLS
 

 
#define MAKE_TAG_CONSTANT(A,B,C,D) (((A) << 24) | ((B) << 16) | ((C) << 8) | (D))
 
#define HARDWARE_MODULE_TAG MAKE_TAG_CONSTANT('H', 'W', 'M', 'T')
#define HARDWARE_DEVICE_TAG MAKE_TAG_CONSTANT('H', 'W', 'D', 'T')
 
struct hw_module_t;
struct hw_module_methods_t;
struct hw_device_t;
 

//每一个硬件模块都每必须有一个名为HAL_MODULE_INFO_SYM的数据结构变量,它的第一个成员的类型必须为hw_module_t
typedef struct hw_module_t {
    
    uint32_t tag;
 
    
    uint16_t version_major;
 
    
    uint16_t version_minor;
 
    
    const char *id;
 
    
    const char *name;
 
    
    const char *author;
 
    
    //模块方法列表,指向hw_module_methods_t*
    struct hw_module_methods_t* methods;
 
    
    void* dso;
 
    
    uint32_t reserved[32-7];
 
} hw_module_t;
 
typedef struct hw_module_methods_t { //硬件模块方法列表的定义,这里只定义了一个open函数
    
    int (*open)(const struct hw_module_t* module, const char* id, //注意这个open函数明确指出第三个参数的类型为struct hw_device_t**
            struct hw_device_t** device);
} hw_module_methods_t;
 

//每一个设备数据结构的第一个成员函数必须是hw_device_t类型,其次才是各个公共方法和属性
typedef struct hw_device_t {
    
    uint32_t tag;
 
    
    uint32_t version;
 
    
    struct hw_module_t* module;
 
    
    uint32_t reserved[12];
 
    
    int (*close)(struct hw_device_t* device);
 
} hw_device_t;
 

#define HAL_MODULE_INFO_SYM HMI

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