Android硬件抽象层HAL之简介（一）

最新推荐文章于 2025-09-25 09:23:04 发布

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#Android #HAL #HIDL #硬件抽象层

Android的HAL层是硬件抽象层，位于Linux内核和Android系统服务之间，用于屏蔽硬件差异并提供统一接口。HAL将Linux驱动的业务逻辑与内核分开，解决了GPL版权问题，降低了软件与硬件的耦合。Android 8.0引入HIDL，使供应商能更轻松地更新设备到新版本系统，同时保持硬件接口稳定。HAL现状强调了供应商接口的稳定性和兼容性测试的重要性。

1.HAL简介

Android的HAL（Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层）是建立在Linux内核之上的一套程序。这套程序不属于Linux内核，而是运行在用户空间。HAL层屏蔽了硬件的差异，为上层应用提供了统一的硬件操作接口，这样就可以将硬件和应用软件隔离开，应用软件不必关心底层的具体硬件，而硬件更改，只需要按照HAL接口规范和标准提供HAL程序即可，而不影响应用软件。
传统的Linux驱动中包含了访问硬件的寄存器代码和业务逻辑代码。Android HAL将Linux驱动进行了拆分，将访问硬件的寄存器代码保留到了Linux内核中，而将业务逻辑代码提取到HAL中。

如下图的Android系统架构图所示，HAL位于Android系统服务层之下，位于Linux内核之上。HAL层包含了很多设备的HAL子系统，如Camera HAL、Audio HAL、Graphics HAL等等。Android系统中各层的意义如下：
（1）应用框架
应用框架最常被应用开发者使用。作为硬件开发者，需要了解应用开发者API，因为很多此类API都可以直接映射到底层HAL接口，并可提供与实现驱动程序相关的实用信息。

（2）Binder IPC
Binder进程间通信(IPC)机制允许应用框架跨越进程边界并调用Android系统服务代码，这使得高级框架API能与Android系统服务进行交互。在应用框架级别，开发者无法看到此类通信的过程，但一切似乎都在“按部就班地运行”。

（3）系统服务
系统服务是专注于特定功能的模块化组件，例如窗口管理器、搜索服务或通知管理器。应用框架API所提供的功能可与系统服务通信，以访问底层硬件。Android包含两组服务：“系统”（诸如窗口管理器和通知管理器之类的服务）和“媒体”（与播放和录制媒体相关的服务）。

（4）硬件抽象层 (HAL)
HAL可定义一个标准接口以供硬件驱动开发人员实现，这可让Android忽略较低级别的驱动程序实现