Android中HAL层库的加载原理是什么

本篇文章给大家分享的是有关Android中HAL层库的加载原理是什么，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

Android HAL层的由来：由于市面做移动芯片的厂商很多，大部分厂商考虑到自己硬件的设计架构、安全、专利等方面原因，不愿意公开自己的这方面代码，也出于不同厂商硬件架构不太一样，适配开发难度周期长，GOOGLE在kernel之上加了一个HAL层，只要各个厂商实现Android 所需要的功能接口，可以以库的方式提供不用开源。

问题来了，android如何实现针对不同的Hardware Module进行通用性调用的呢？

以加载camera HAL层库为例：

#define CAMERA_HARDWARE_NODULE_ID "camera"

首先在 void CameraService::onFirstRef()

{

............略..............

  camera_module_t *rawModule;

    int err = hw_get_module(CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID, (const hw_module_t **)&rawModule);

............略..............

}

通过hw_get_module()函数以CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID 参数获得 camera_module_t 指针来初始化和调用CMAERA 我们再看hw_get_module()的实现：

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

{

    return hw_get_module_by_class(id, NULL, module);

}

而hw_get_module()又是通过 hw_get_module_by_class():

int hw_get_module_by_class(const char *class_id, const char *inst,

                          const struct hw_module_t **module)

{

.................核心看......................

return load(class_id, path, module);

}

static int load(const char *id,const char *path,const struct hw_module_t **pHmi)

{

..........................................................................................

    handle = dlopen(path, RTLD_NOW);

    if (handle == NULL) {

        char const *err_str = dlerror();

        ALOGE("load: module=%s\n%s", path, err_str?err_str:"unknown");

        status = -EINVAL;

        goto done;

    }

    /* Get the address of the struct hal_module_info. */

    const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR;

    hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym);

    if (hmi == NULL) {

        ALOGE("load: couldn't find symbol %s", sym);

        status = -EINVAL;

        goto done;

    }

    /* Check that the id matches */

    if (strcmp(id, hmi->id) != 0) {

        ALOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id);

        status = -EINVAL;

        goto done;

    }

有load函数可发现，它是通过dlopen()加载camera.so库，通过dlsym()查询HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR全局变量的地址，通过强制指针转换可以获得HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR变量，并检查传进来的id和获得id是否一致。HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR是个宏定义如下：

          #define HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR "HMI"
也就是说camera.so库中肯定有一个名字为HMI 数据类型为struct hw_module_t的全局变量。

我们通过linux自带的readelf工具查看camera.so的符号表：

JEFF$  readelf -s camera.msm8937.so

Symbol table '.dynsym' contains 336 entries:

  Num:    Value  Size Type    Bind  Vis      Ndx Name

    0: 00000000    0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND

    1: 00000000    0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __cxa_finalize@LIBC (2)

    2: 00000000    0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __cxa_atexit@LIBC (2)

    3: 00000000    0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __register_atfork@LIBC (2)

    4: 00000000    0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __aeabi_memcpy8@LIBC_N (3)

    5: 00000000    0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __android_log_print

    6: 00000000    0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __gnu_Unwind_Find_exidx@LIBC_N (3)

    7: 00000000    0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND dladdr@LIBC (4)

    ..................................................................................................................................

  187: 000112c7    16 OBJECT  GLOBAL DEFAULT  15 _ZN7android21SunmiCameraP

  188: 00010eaa    17 OBJECT  GLOBAL DEFAULT  15 _ZN7android21SunmiCameraP

  189: 00006a25    28 FUNC    GLOBAL DEFAULT  13 start_recording

  190: 00012af8    44 OBJECT  WEAK  DEFAULT  18 _ZTVN7android12SortedVect

  191: 0001134b    13 OBJECT  GLOBAL DEFAULT  15 _ZN7android21SunmiCameraP

  192: 00006ab1    28 FUNC    GLOBAL DEFAULT  13 cancel_auto_focus

  193: 0001120d    10 OBJECT  GLOBAL DEFAULT  15 _ZN7android21SunmiCameraP

  194: 00013158  176 OBJECT  GLOBAL DEFAULT  23 HMI

  195: 00006901    40 FUNC    GLOBAL DEFAULT  13 get_camera_info

  196: 00010e9a    16 OBJECT  GLOBAL DEFAULT  15 _ZN7android21SunmiCameraP

  197: 0001114c    7 OBJECT  GLOBAL DEFAULT  15 _ZN7android21SunmiCameraP

  198: 0000af79    20 FUNC    GLOBAL DEFAULT  13 _Z11mjpegDecodeiiPciS_i

  199: 00006b05    28 FUNC    GLOBAL DEFAULT  13 set_parameters

  200: 0000791d    40 FUNC    WEAK  DEFAULT  13 _ZNK7android12SortedVecto

  201: 0001109b    9 OBJEC

可以看出来确实存在一个全局类型为OBJECT 名字为HMI的变量

那这个变量谁定义的呢？

我们看到hardware/qcom/camera/qcamera2/QCamera2Hal.cpp有这样的定义：

static hw_module_t camera_common = {

    .tag                    = HARDWARE_MODULE_TAG,

    .module_api_version    = CAMERA_MODULE_API_VERSION_2_4,

    .hal_api_version        = HARDWARE_HAL_API_VERSION,

    .id                    = CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID,

    .name                  = "QCamera Module",

    .author                = "Qualcomm Innovation Center Inc",

    .methods                = &qcamera::QCamera2Factory::mModuleMethods,

    .dso                    = NULL,

    .reserved              = {0}

};

camera_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {

    .common                = camera_common,

    .get_number_of_cameras  = qcamera::QCamera2Factory::get_number_of_cameras,

    .get_camera_info        = qcamera::QCamera2Factory::get_camera_info,

    .set_callbacks          = qcamera::QCamera2Factory::set_callbacks,

    .get_vendor_tag_ops    = qcamera::QCamera3VendorTags::get_vendor_tag_ops,

    .open_legacy            = qcamera::QCamera2Factory::open_legacy,

    .set_torch_mode        = qcamera::QCamera2Factory::set_torch_mode,

    .init                  = NULL,

    .reserved              = {0}

};

可以看到有一个static hw_module_t camera_common变量的定义，就是我们通过dlsym()要获取的变量类型，但是这个变量也不叫 HMI 啊，我们再看这变量是被camera_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM使用的，我们来看这个结构体定义：

typedef struct camera_module {

    hw_module_t common;

    int (*get_number_of_cameras)(void);

    int (*get_camera_info)(int camera_id, struct camera_info *info);

    int (*set_callbacks)(const camera_module_callbacks_t *callbacks);

    void (*get_vendor_tag_ops)(vendor_tag_ops_t* ops);

    int (*open_legacy)(const struct hw_module_t* module, const char* id,

            uint32_t halVersion, struct hw_device_t** device);

    int (*set_torch_mode)(const char* camera_id, bool enabled);

    int (*init)();

    void* reserved[5];

} camera_module_t;

可以看出来 hw_module_t 是这个结构体的第一个变量，这样定义有个好处，可以实现类似C++的继承效果，camera_module继承于hw_module_t，可以通过hw_module_t控制camera_module，所以外面理论上应该通过HAL_MODULE_INFO_SYM 获得hw_module_t的，全局搜索HAL_MODULE_INFO_SYM 发现所有的HAL层模块都会有一个HAL_MODULE_INFO_SYM的定义，还发现HAL_MODULE_INFO_SYM其实是个宏定义：

#define HAL_MODULE_INFO_SYM      HMI
1
也就是说

camera_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
1
编译解释为：

camera_module_t HMI = {
1
这样整个HAL层调用通用性就解释的通了。

以上就是Android中HAL层库的加载原理是什么，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注亿速云行业资讯频道。