HAL框架

本文详细解析HAL层的三个关键结构体:hw_module_methods_t、hw_module_t和hw_device_t,阐述了HAL框架提供的核心函数hw_get_module,并通过实例展示了如何创建设备并操作设备。介绍了从模块ID到设备操作的客户端调用流程,以及设备关闭和状态管理的实现方式。

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HAL层结构体

HAL只有三个struct结构:
hw_module_methods_t (1)
hw_module_t (2)
hw_device_t (3)

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  
    /**并不是真正的操作设备,只是初始化一个hw_device_t结构体,这个结构体中含有设备处理函数,所以
    是间接‘打开’设备*/  
    int (*open)(const struct hw_module_t* module, const char* id, 
            struct hw_device_t** device);  
} hw_module_methods_t; 
typedef struct hw_module_t {  
    /** tag must be initialized to HARDWARE_MODULE_TAG */  
    uint32_t tag;  
    /** major version number for the module */  
    uint16_t version_major;  
    /** minor version number of the module */  
    uint16_t version_minor;  
    /** Identifier of module */  
    const char *id;  
    /** Name of this module */  
    const char *name;  
    /** Author/owner/implementor of the module */  
    const char *author;  
    /** Modules methods */  
    //模块方法列表,指向hw_module_methods_t*  
    struct hw_module_methods_t* methods;  
    /** module's dso */  
    void* dso;  
    /** padding to 128 bytes, reserved for future use */  
    uint32_t reserved[32-7];  
} hw_module_t;
typedef struct hw_device_t {  
    /** tag must be initialized to HARDWARE_DEVICE_TAG */  
    uint32_t tag;  
    /** version number for hw_device_t */  
    uint32_t version;  
    /** reference to the module this device belongs to */  
    struct hw_module_t* module;  
    /** padding reserved for future use */  
    uint32_t reserved[12];  
    /** Close this device */  
    int (*close)(struct hw_device_t* device);  
} hw_device_t; 

HAL API

HAL框架提供了一个公用函数:

hw_get_module(const char *id,const struct hw_module_t** module);

功能:根据模块id(module_id)去朝找注册在当前系统中与id对应的硬件对象,然后载入(load)其相应的HAL层模块的.so
文件。载入以后从.so文件中查找”HMI”这个符号,如果在.so代码中有定义的函数名或者变量名为HMI,返回其地址(存在第二个参数当中)。

实例

结构体声明:

    struct led_module_t{
        struct hw_module_t common;
        int status;
    };
    struct led_device_t{
        struct hw_device_t common;
        int (*set_on)(struct led_device_t* dev);
        int (*set_off)(struct led_device_t* dev);
    };

实现:

static int led_device_close(struct hw_device_t *device){
    struct led_deivce_t ldev=(struct led_device_t *)device;
    if(ldev)
        free(ldev);
    return 0;
}

static int led_set_on(struct led_deivce_t *dev){
    //调用HAL_Drive
    return 0;
}

static int led_set_off(struct led_deivce_t *dev){
    ////调用HAL_Drive
    return 0;
}

static int led_open(const struct hw_module_t* module,const char *name,struct hw_device_t **device){
    struct led_deivce_t *dev;
    LOGD("led_dev_open");
    dev=(struct led_deivce_t*)malloc(sizeof(struct led_deivce_t));
    memset(dev,0,sizeof(struct led_deivce_t));

    dev->common.tag=HARDWARE_DEVICE_TAG;
    dev->common.version=0;
    dev->common.module=(struct hw_module_t*)module;
    dev->common.close=led_device_close;
    dev->set_on=led_set_on;
    dev->set_off=led_set_off;
    *device=(struct hw_device_t*)dev;
    return 0;
}
const struct led_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM={{HARDWARE_DEVICE_TAG,1,0,LED_HARDWARE_MODULE_ID,"TestLEDSTub","Test Project Team",&my_methods},-1};
static struct hw_module_methods_t my_methods={led_open}

客户端调用流程

(1)hw_get_module(const char id,const struct hw_module_t* module) 获取到hw_module_t对象的指针。
(2)hw_module_t中保存了函数指针表,查找到hw_module_methods_t中的led_open函数。
(3)led_open会创建hw_device_t对象,最后调用hw_device_t对象的函数(led_set_on/led_set_off)操作设备。
led_set_on—->HAL_Driver(不开源)—->Linux_Driver(开源)

<think>嗯,用户想了解MTK HAL框架的概述、结构、功能和作用。首先,我需要回忆一下MTK HAL相关的知识。MTK HAL应该是指联发科技(MediaTek)的硬件抽象层(Hardware Abstraction Layer),特别是在Android系统中用于摄像头部分的实现。根据用户提供的引用内容,提到了HAL3、CameraProviderImpl、CameraDeviceSession等关键词,可能需要结合这些信息来组织回答。 首先,HAL在Android中的作用是作为硬件和上层框架之间的抽象层,让厂商可以针对自己的硬件实现特定的驱动,而不需要修改上层代码。MTK HAL框架应该就是联发科针对其硬件实现的HAL层。用户提到的引用[1]和[2]主要涉及Camera HAL3的结构,比如Camera Provider如何通过HIDL接口与Camera Service通信,以及设备创建的过程。 接下来,需要概述MTK HAL框架的整体结构。可能包括层次结构,比如HAL接口层、服务层、设备驱动层等。功能方面,应该包括硬件抽象、接口标准化、跨进程通信等。作用的话,主要是让联发科的硬件能够与Android框架无缝对接,提供性能优化和兼容性支持。 需要注意的是,用户的问题是关于MTK HAL框架的总体情况,而提供的引用更侧重于Camera HAL3的部分。可能需要指出MTK的HAL框架可能涵盖多个硬件组件,比如摄像头、音频、传感器等,但用户提供的引用主要是摄像头相关的,所以回答可能需要集中在Camera HAL部分,同时提到整个HAL框架的结构。 另外,用户的问题可能希望了解MTK HAL的分层结构、各模块的职责、如何与Android框架交互,以及其在系统中的作用。例如,HIDL接口的使用、Camera Provider的作用、设备创建流程等,都是结构的一部分。功能方面,可能包括硬件控制、资源管理、数据流处理等。 需要确保回答符合用户提供的引用内容,同时补充MTK特有的实现细节,比如可能的优化或定制部分。例如,引用中提到MTK在CameraProviderImpl中创建CameraDevice实体类,并调用HAL底层的open函数,这可能属于MTK HAL实现的具体步骤。 最后,生成的相关问题需要与MTK HAL框架相关,可能涉及其他硬件组件、与原生Android HAL的区别、调试方法等。需要确保问题具有针对性,帮助用户进一步探索该主题。</think>### MTK HAL框架概述与结构 MTK HAL(Hardware Abstraction Layer)是联发科技(MediaTek)为Android系统设计的硬件抽象层,主要用于实现硬件设备(如摄像头、传感器等)与上层Android框架的交互。其核心目标是通过标准化接口,**屏蔽硬件差异**,并为应用层提供统一的硬件操作能力[^1][^2]。 --- #### **1. 框架结构** MTK HAL框架可分为以下层级: 1. **HAL接口层** 定义符合Android标准的HIDL(Hardware Interface Definition Language)接口,例如`ICameraProvider`和`ICameraDevice`。这些接口通过**跨进程通信**(IPC)与Camera Service交互,并向下调用具体硬件驱动[^2]。 - 示例:`CameraProviderImpl`类实现HIDL接口,管理摄像头设备的枚举与创建[^1]。 2. **HAL服务层** 负责实现HIDL接口的具体逻辑,例如: - **设备管理**:通过`getCameraDeviceInterface_VX_X`创建摄像头设备实例,调用底层驱动的`open()`函数初始化硬件[^1]。 - **会话控制**:创建`CameraDeviceSession`对象,处理数据流配置、请求队列等操作。 3. **驱动适配层** 直接与联发科芯片的硬件驱动(如ISP、Sensor)交互,封装硬件特有操作(如对焦、曝光控制),向上提供统一接口。 --- #### **2. 核心功能** - **硬件抽象**:将摄像头、传感器等硬件的操作标准化,例如通过`Camera HAL3`接口定义`configureStreams()`和`processCaptureRequest()`方法[^2]。 - **资源管理**:协调多应用对硬件的并发访问,例如通过`CameraProvider`分配设备实例。 - **性能优化**:针对联发科芯片(如天玑系列)的硬件特性,优化图像处理流水线和功耗管理。 --- #### **3. 作用与价值** 1. **兼容性保障** 通过HIDL接口实现Android框架与联发科硬件的解耦,确保系统升级时无需修改驱动。 2. **厂商定制化** 允许联发科在HAL层实现芯片级优化(如AI降噪、低光增强),同时保持与谷歌原生架构的兼容性。 3. **跨进程通信** 使用Binder机制隔离HAL服务与系统进程,提升安全性与稳定性[^2]。 --- #### **典型流程示例(摄像头启动)** 1. **设备枚举**:`CameraProvider`向系统报告可用摄像头设备。 2. **设备创建**:调用`getCameraDeviceInterface_VX_X`生成`CameraDevice`实例[^1]。 3. **会话初始化**:通过`open()`创建`CameraDeviceSession`,绑定数据流与硬件资源。 4. **请求处理**:应用发送`CaptureRequest`,HAL层将其转换为硬件指令并返回图像数据。 ---
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