Android HAL实例解析

一、概述

本文希望通过分析台湾的Jollen的mokoid 工程代码，和在s5pc100平台上实现过程种遇到的问题，解析Andorid HAL的开发方法。

二、HAL介绍

现有HAL架构由Patrick Brady （Google）在2008 Google I/O演讲中提出的，如下图。 Android的HAL是为了保护一些硬件提供商的知识产权而提出的，是为了避开linux的GPL束缚。思路是把控制硬件的动作都放到了Android HAL中，而linux driver仅仅完成一些简单的数据交互作用，甚至把硬件寄存器空间直接映射到user space。而Android是基于Aparch的license，因此硬件厂商可以只提供二进制代码，所以说Android只是一个开放的平台，并不是一个开源的平台。也许也正是因为Android不遵从GPL，所以Greg Kroah-Hartman才在2.6.33内核将Andorid驱动从linux中删除。GPL和硬件厂商目前还是有着无法弥合的裂痕。Android想要把这个问题处理好也是不容易的。总结下来，Android HAL存在的原因主要有： 1. 并不是所有的硬件设备都有标准的linux kernel的接口 2. KERNEL DRIVER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）l libhardware_legacy/ - 旧的架构、采取链接库模块的观念进行l libhardware/ - 新架构、调整为 HAL stub 的观念l ril/ - Radio Interface Layer l msm7k QUAL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shared library来使用，在runtime（JNI 部份）以 direct function call 使用 HAL module。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。HAL stub 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 indirect function call 的架构，让HAL stub 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 module ID，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

#svn checkout http://mokoid.googlecode.com/svn/trunk/mokoid-read-only

3、结构分析