Android HAL实例解析Word格式文档下载.docx
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1.并不是所有的硬件设备都有标准的linuxkernel的接口
2.KERNELDRIVER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，An有一些特殊的需求。
三、HAL内容
1、HAL主要的储存于以下目录：
（注意：
HAL在其它目录下也可以正常编译）
●
libhardware_legacy/-旧的架构、采取链接库模块的观念进行
libhardware/-新架构、调整为HALstub的观念
ril/-RadioInterfaceLayer
msm7kQUAL平台相关
主要包含以下一些模块：
Gps、Vibrator、Wifi、Copybit、Audio、Camera、Lights、Ril、Overlay等。
2、两种HAL架构比较
目前存在两种HAL架构，位于libhardware_legacy目录下的“旧HAL架构”和位于libhardware目录下的“新HAL架构”。
两种框架如下图所示。
图3.1旧HAL架构图3.2新HAL架构
libhardware_legacy是将*.so文件当作sharedlibrary来使用，在runtime（JNI部份）以directcall使用HALmodule。
通过直接函数调用的方式，来操作驱动程序。
当然，应用程序也可以不需要通过JNI的方式进行，直接加载*.so（dlopen）的做法调用*.so里的符号（symbol）也是一种方式。
总而言之是没有经过封装，上层可以直接操作硬件。
现在的libhardware架构，就有stub的味道了。
HALstub是一种代理人（proxy）的概念，stub虽然仍是以*.so檔的形式存在，但HAL已经将*.so档隐藏起来了。
Stub向HAL提供操作函数（operations），而runtime则是向HAL取得特定模块（stub）的operations，再callback这些操作函数。
这种以indirectcall的架构，让HALstub变成是一种包含关系，即HAL里包含了许许多多的stub（代理人）。
Runtime只要说明类型，即moduleID，就可以取得操作函数。
对于目前的HAL，可以认为Android定义了HAL层结构框架，通过几个接口访问硬件从而统一了调用方式。
下面结合实例来分析HAL编程方法。
四、mokoid工程代码下载与结构分析
1、mokid项目概述
modkoid工程提供了一个LedTest示例程序，是台湾的Jollen用于培训的。
对于理解android层次结构、Hal编程方法都非常有意义。
2、下载方法
#svncheckout
3、结构分析
Android的HAL的实现需要通过JNI（JavaNativeInterface），JNI简单来说就是java程序可以调用C/C++写的动态链接库，这样的话，HAL可以使用C/C++语言编写，效率更高。
在Android下访问HAL大致有以下两种方式：
（1）Android的app可以直接通过service调用.so格式的jni
（2）经过Manager调用service
上面两种方法应该说是各有优缺点，第一种方法简单高效，但不正规。
第二种方法实现起来比较复杂，但更符合目前的Android框架。
第二种方法中，LegManager和LedService（java）在两个进程中，需要通过进程通讯的方式来通讯。
mokoid工程中实现了上述两种方法。
下面将详细介绍这两种方法的实现原理。
4、第一种方法：
直接调用service方法的实现过程
下面分析第一种方法中，各层的关键代码。
（1）HAL层
一般来说HALmoudle需要涉及的是三个关键结构体：
structhw_module_t;
structhw_module_methods_t;
structhw_device_t;
下面结合代码说明这3个结构的用法。
部分代码经过修改，后面的章节会给出修改的原因。
文件：
mokoid-read-only/hardware/modules/include/mokoid/led.h
/***************************************************************************/
structled_module_t{
structhw_module_tcommon;
};
//HAL规定不能直接使用hw_module_t结构，因此需要做这么一个继承。
structled_control_device_t{
//自定义的一个针对Led控制的结构，包含hw_device_t和支持的API操作
structhw_device_tcommon;
/*attributes*/
intfd;
//可用于具体的设备描述符
/*supportingcontrolAPIsgohere*/
int（*set_on）（structled_control_device_t*dev,int32_tled）;
int（*set_off）（structled_control_device_t*dev,int32_tled）;
#defineLED_HARDWARE_MODULE_ID"
led"
//定义一个MODULE_ID，HAL层可以根据这个ID找到我们这个HALstub
mokoid-read-only/hardware/modules/led/led.c
（2）JNI层
mokoid-read-only/works/base/service/jni/com_mokoid_server_LedService.cpp
（3）service（属于work层）
（4）APP测试程序（属于APP层）
apps/LedClient/src/com/mokoid/LedClient/LedClient.java
5、第二种方法：
经过Manager调用service
HAL、JNI两层和第一种方法一样，所以后面只分析其他的层次。
（1）Manager（属于work层）
APP通过这个Manager和service通讯。
mokoid-read-only/works/base/core/java/mokoid/hardware/LedManager.java
因为LedService和LedManager在不同的进程，所以要考虑到进程通讯的问题。
Manager通过增加一个aidl文件来描述通讯接口
mokoid-read-only/works/base/core/java/mokoid/hardware/ILedService.aidl
（2）SystemServer（属于APP层）
mokoid-read-only/apps/LedTest/src/com/mokoid/LedTest/LedSystemServer.java
（3）APP测试程序（属于APP层）
mokoid-read-only/apps/LedTest/src/com/mokoid/LedTest/LedTest.java
五、实验中需要注意的问题
将下载后的源码放到你的android源码目录下，然后编译系统。
本实验用的android版本为2.1。
实验的过程中大致出现过以下几个问题：
1、目标系统中没有生成LedClient.apk或LedTest.apk应用程序
编译完成后，没有在目标系统的system/app/目录下找到LedClient.apk或LedTest应用程序。
只有通过单独编译LedClient或LedTest才能在目标目录中生成。
方法如下：
#mmmmokoid-read-only/apps/LedTest/
检查原因后发现mokoid-read-only/apps/LedTest/Android.mk
LOCAL_MODULES_TAGS:
=user
而我们的s5pc100系统在配置时tapas时选择的是eng，所以没有装载到目标系统。
所以修改LedTest和LedClient的Android.mk
=usereng
再次编译即可自动装载到目标系统/system/app/目录下。
2、启动后没有图标，找不到应用程序
目标系统启动后找不到两个应用程序的图标。
仔细阅读logcat输出的信息发现：
E/PackageManager（2717）:
Packagecom.mokoid.LedClientrequiresunavailablesharedlibrarycom.mokoid.server;
failing!
原因是找不到com.mokoid.server。
检查mokoid-read-only/works/base/Android.mk发现系统将LedManager和LedService编译成mokoid.jar库文件。
为了让应用程序可以访问到这个库，需要通过com.mokoid.server.xml来设定其对应关系。
解决方法：
拷贝com.mokoid.server.xml到目标系统的system/etc/permissions/目录下。
此时两个应用的程序的图标都正常出现了。
3、提示找不到JNI_
按照以前的实验加入下列代码：
4、需要针对你的目标平台修改HAL的Makefile
修改mokoid-read-only/hardware/modules/led/Android.mk
LOCAL_MODULE:
=led.default
5、在eclipse中编译不了LedSystemServer.java
原因是程序中要用到ServiceManager.addService，这需要系统权限。
解决方法可以把应用程序放入Android源码中编译，并确保以下两点：
（1）在应用程序的AndroidManifest.xml中的manifest节点中加入android:
sharedUserId="
android.uid.system"
这个属性。
（2）修改Android加入LOCAL_CERTIFICATE:
=platform.
当然：
mokoid工程源码中已经做了这些。
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