HAL层代码

最新推荐文章于 2025-06-30 18:22:37 发布

xiaohuima_dong

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分类专栏：老罗安卓学习笔记

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xiaohuima_dong/article/details/78198893

本文介绍了Android硬件抽象层（HAL）的概念，包括主要的结构体`hw_module_t`、`hw_module_methods_t`和`hw_device_t`，以及`hw_get_module()`函数。HAL层作为上层应用与底层硬件交互的桥梁，通过定义特定的接口使得上层无需关心硬件细节。文中还阐述了HAL库的定位、加载过程和动态库命名规范，并提供了测试程序的示例。

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之前实现好了linux底层的模拟自设备驱动freg和测试程序后，下面开始学习android下的硬件抽象层，hardware层，也叫HAL层。
主要的文件：

hardware/libhardware/hardware.c
hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h

Android的HAL层是Android系统对底层硬件操作屏蔽的一个中间层，就是上层不必关心底层硬件具体是怎么执行的，只需要调用HAL层中给定的统一的接口就行了。那这样的话，就类似linux系统中的一些驱动模型的设计一样，都会有统一的格式。HAL层应该也是一样。

通过上述的两个文件，尤其是头文件，可以观察到主要的是
三个结构体

struct hw_module_t;
struct hw_module_methods_t ;
struct hw_device_t;

两个常量

#define HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR “HMI”
#define HAL_MODULE_INFO_SYM HMI

一个函数。

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

这个的详细解释，可以参看此篇文章：
http://blog.youkuaiyun.com/mr_raptor/article/details/8069588
http://blog.youkuaiyun.com/u011913612/article/details/52518186
关于定义HAL_MODULE_INFO_SYM的原因可参考：
http://www.embedu.org/Column/Column733.htm

我们编写一个底层硬件的HAL层代码，都是基于以上三个结构体来封装的。（这里相当于利用结构体的特点来体现的“继承”的概念，继承基本的 hw_module_t 和 hw_device_t 类型，丰富出自己的特有的功能）

封装我们自己定义的xxx_module_t结构体，其中第一个成员必须为 hw_module_t 类型。程序中定义此类型且名称固定为HAL_MODULE_INFO_SYM的全局变量。
封装我们自己定义的xxx_device_t结构体，其中第一个成员必须是hw_device_t类型成员。

具体实现一个HAL层的库，其实就是定义一个 xxx_module_t 类型，名称为 HAL_MODULE_INFO_SYM 的全局变量，上层代码与这个库产生联系的一个关键。然后就是现实自己封装的 xxx_device_t 类型中的其他函数接口。

上层在调用时，
1. 首先调用 hw_get_module() 方法，通过模块ID来找到动态库。
2. 找到后使用load()函数打开这个库，并通过一个固定的符号 HAL_MODULE_INFO_SYM 寻找hw_module_t结构体（load函数中使用的是 HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR 来匹配查找，所以这两个宏的字符要匹配）。
3. 在 hw_module_t 结构体中有一个hw_module_methods_t 类型成员，这个结构体中会提供一个open方法用来打开模块，在open的参数中会传入一个 hw_device_t 类型的变量，用来保存open方法传出的参数。
4. 将这个指针强转成我们自定义的 xxx_device_t 类型指针(这也就是为什么第一个成员必须是hw_device_t 类型的成员)。在xxx_device_t 结构体中就有我们定义的一系列对底层硬件的操作接口。这样就实现了上层对底层硬件设备的统一访问形式。

上面说了定位库中hw_module_t类型的入口就是 hw_get_module 函数。那如何找到具体是哪个库呢？
这个就是HAL层对库的规范的定义。在hardware.c

int hw_get_module_by_class(const char *class_id, const char *inst,
                           const struct hw_module_t **module)
{
    int i = 0;
    char prop[PATH_MAX] = {
  
  0};
    char path[PATH_MAX] = {
  
  0};
    char name[PATH_MAX] = {
  
  0};
    char prop_name[PATH_MAX] = {
  
  0};


    if (inst)
        snprintf(name, PATH_MAX, "%s.%s", class_id, inst);
    else
        strlcpy(name, class_id, PATH_MAX);

    /*
     * Here we rely on the fact that calling dlopen multiple