Android HAL 层框架分析(二)

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-07-15 11:30 13阅读 0赞

上一篇我们分析了android HAL层的主要的两个结构体hw\_module\_t(硬件模块)和hw\_device\_t(硬件设备)的成员，下面我们来具体看看上层app到底是怎么实现操作硬件的？

我们知道，一些硬件厂商不愿意将自己的一些核心代码开放出去，所以将这些代码放到HAL层，但是怎么保证它不开放呢？HAL层代码不是也让大家知道下载吗？其实硬件厂商的HAL核心代码是以共享库的形式出现的，每次在需要的时候，hal会自动加载调用相关共享库。那么是怎么加载找到某一硬件设备对应的共享库的呢？这也是我们这篇都要说的。

上层app通过jni调用hal层的hw\_get\_module函数获取硬件模块，这个函数是上层与hal打交道的入口。所以如果我们以程序调用执行的流程去看源码的话，这个函数就是hal层第一个被调用的函数，下面我们就

从这个函数开始，沿着程序执行的流程走下去。

hw\_get\_module函数定义在/hardware/libhardware/hardware.c中，打开这个文件可以看到定义如下：

1 int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module) 
     2 {
     3     int status;
     4     int i;
     5     const struct hw_module_t *hmi = NULL;
     6     char prop[PATH_MAX];
     7     char path[PATH_MAX];
     8 
     9     /*
    10      * Here we rely on the fact that calling dlopen multiple times on
    11      * the same .so will simply increment a refcount (and not load
    12      * a new copy of the library).
    13      * We also assume that dlopen() is thread-safe.
    14      */
    15 
    16     /* Loop through the configuration variants looking for a module */
    17     for (i=0 ; i<HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1 ; i++) {
    18         if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT) {
    19             if (property_get(variant_keys[i], prop, NULL) == 0) {//获取属性
    20                 continue;
    21             }
    22             snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
    23                     HAL_LIBRARY_PATH1, id, prop);
    24             if (access(path, R_OK) == 0) break;//检查system路径是否有库文件
    25 
    26             snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
    27                      HAL_LIBRARY_PATH2, id, prop);
    28             if (access(path, R_OK) == 0) break;//检查vender路径是否有库文件
    29         } else {
    30             snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.default.so",//如果都没有，则使用缺省的
    31                      HAL_LIBRARY_PATH1, id);
    32             if (access(path, R_OK) == 0) break;
    33         }
    34     }
    35 
    36     status = -ENOENT;
    37     if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1) {
    38         /* load the module, if this fails, we're doomed, and we should not try
    39          * to load a different variant. */
    40         status = load(id, path, module);//装载库，得到module
    41     }
    42 
    43     return status;
    44 }

看第一行我们知道有两个参数，第一参数id就是要获取的硬件模块的id，第二个参数module就是我们想得到的硬件模块结构体的指针。

所以可以看出，上层首先给hal需要获取的硬件模块的id，hw\_get\_module函数根据这个id去查找匹配和这个id对应的硬件模块结构体的。

下面看看怎么找的。

17行有个for循环，上限是HAL\_VARIANT\_KEYS\_COUNT+1，那么这个HAL\_VARIANT\_KEYS\_COUNT是什么呢？查看同文件下找到有：

static const int HAL_VARIANT_KEYS_COUNT =  (sizeof(variant_keys)/sizeof(variant_keys[0]));

原来它是ariant\_keys这个数组的元素个数。那么这个数组又是什么呢？在本文件找，有：

/**
     * There are a set of variant filename for modules. The form of the filename
     * is "<MODULE_ID>.variant.so" so for the led module the Dream variants 
     * of base "ro.product.board", "ro.board.platform" and "ro.arch" would be:
     *
     * led.trout.so
     * led.msm7k.so
     * led.ARMV6.so
     * led.default.so
     */
    
    static const char *variant_keys[] = {
        "ro.hardware",  /* This goes first so that it can pick up a different
                           file on the emulator. */
        "ro.product.board",
        "ro.board.platform",
        "ro.arch"
    };

可以看到它其实是个字符串数组。站且不知道干什么的。继续看hw\_get\_module函数，进入for循环里面，看22行，其实它是将HAL\_LIBRARY\_PATH1, id, prop这三个串拼凑一个路径出来，

HAL\_LIBRARY\_PATH1定义如下：

/** Base path of the hal modules */
    #define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib/hw"
    #define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib/hw"

id是上层提供的，prop这个变量的值是前面19行property\_get(variant\_keys\[i\], prop, NULL）函数获取到的，其实这个函数是通过ariant\_keys数组的的属性查找到系统中对应的变种名称。不同的平台获取到prop值是不一样的。

假如在获取到的prop值是tout，需要获取的硬件模块的id是leds，那么最后path组成的串是/system/lib/hw/leds.tout.so。

后面24行access是检查这个路径下是否存在，如果有就break，跳出循环。如果没有，继续走下面，

可以看到下面几行和刚才形式差不多，

snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",  HAL_LIBRARY_PATH2, id, prop);
    
    if (access(path, R_OK) == 0) break;//检查vender路径是否有库文件

结合 HAL\_LIBRARY\_PATH2 为"/vendor/lib/hw"，假设同样获取到的prop值是tout，需要获取的硬件模块的id是leds，这种情况下path拼出来的值是/vender/lib/hw/leds.tout.so,然后在判断文件是否存在。如果存在跳出循环。

从以上分析，其实这就是hal层搜索动态共享库的方式，从中我们可以得到两点：

1.动态共享库一般放在 "/system/lib/hw"和"/vendor/lib/hw"这两个路径下。

2.动态库的名称是以"id.variant.so"的形式命名的，其中id为上层提供，中间variant为变种名称，是随系统平台变化的。