Android HAL 是如何被调用的

Android对硬件的调用，google推荐使用HAL的方式进行调用，对于Andriod HAL的写法，可以参考android源码里的hardware目录下几个模块的模版。

在看HAL的编写方法的过程中，会发现整个模块貌似没有一个入口。一般说来模块都要有个入口，比如应用程序有main函数，可以为加载器进行加载执行，dll文件有dllmain，而对于我们自己写的动态链接库，我们可以对库中导出的任何符号进行调用。

问题来了，Android中的HAL是比较具有通用性的，需要上层的函数对其进行加载调用，Android的HAL加载器是如何实现对不同的Hardware Module进行通用性的调用的呢？

带着这个疑问查看Android源码，会发现Android中实现调用HAL是通过hw_get_module实现的。

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

这是其函数原型，id会指定Hardware的id，这是一个字符串，比如sensor的id是

#define SENSORS_HARDWARE_MODULE_ID "sensors"，如果找到了对应的hw_module_t结构体，会将其指针放入*module中。看看它的实现。。。。

/* Loop through the configuration variants looking for a module */
for (i=0 ; i<HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1 ; i++) {
if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT) {
//获取ro.hardware/ro.product.board/ro.board.platform/ro.arch等key的值。
if (property_get(variant_keys[i], prop, NULL) == 0) {
continue;
}
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
HAL_LIBRARY_PATH, id, prop);
//如果开发板叫做mmdroid,那么这里的path就是system/lib/hw/sensor.mmdroid.so
} else {
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.default.so",
HAL_LIBRARY_PATH, id);//默认会加载/system/lib/hw/sensor.default.so
}
if (access(path, R_OK)) {
continue;
}
/* we found a library matching this id/variant */
break;
}
status = -ENOENT;
if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1) {
/* load the module, if this fails, we're doomed, and we should not try
* to load a different variant. */
status = load(id, path, module);//调用load函数打开动态链接库
}

获取了动态链接库的路径之后，就会调用load函数打开它，下面会打开它。

奥秘在load中

static int load(const char *id,
const char *path,
const struct hw_module_t **pHmi)
{
int status;
void *handle;
struct hw_module_t *hmi;
/*
* load the symbols resolving undefined symbols before
* dlopen returns. Since RTLD_GLOBAL is not or'd in with
* RTLD_NOW the external symbols will not be global
*/
handle = dlopen(path, RTLD_NOW);//打开动态库
if (handle == NULL) {
char const *err_str = dlerror();
LOGE("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;//被定义为了“HMI”
hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym);//查找“HMI”这个导出符号，并获取其地址
if (hmi == NULL) {
LOGE("load: couldn't find symbol %s", sym);
status = -EINVAL;
goto done;
}
/* Check that the id matches */
//找到了hw_module_t结构！！！
if (strcmp(id, hmi->id) != 0) {
LOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id);
status = -EINVAL;
goto done;
}
hmi->dso = handle;
/* success */
status = 0;
done:
if (status != 0) {
hmi = NULL;
if (handle != NULL) {
dlclose(handle);
handle = NULL;
}
} else {
LOGV("loaded HAL id=%s path=%s hmi=%p handle=%p",
id, path, *pHmi, handle);
}
//凯旋而归
*pHmi = hmi;
return status;
}

从上面的代码中，会发现一个很奇怪的宏HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR，它直接被定义为了#define HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR "HMI"，为何根据它就能从动态链接库中找到这个hw_module_t结构体呢？我们查看一下我们用到的hal对应的so就可以了，在linux中可以使用readelf XX.so –s查看。

Symbol table '.dynsym' contains 28 entries:
Num:    Value Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
0: 00000000     0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND
1: 00000594     0 SECTION LOCAL DEFAULT    7
2: 00001104     0 SECTION LOCAL DEFAULT   13
3: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND ioctl
4: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND strerror
5: 00000b84     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __exidx_end
6: 00000000     0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND __stack_chk_guard
7: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND __aeabi_unwind_cpp_pr0
8: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND __errno
9: 00001188     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS _bss_end__
10: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND malloc
11: 00001188     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_start__
12: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND __android_log_print
13: 00000b3a     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __exidx_start
14: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND __stack_chk_fail
15: 00001188     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_end__
16: 00001188     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_start
17: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND memset
18: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND __aeabi_uidiv
19: 00001188     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __end__
20: 00001188     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS _edata
21: 00001188     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS _end
22: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND open
23: 00080000     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS _stack
24: 00001104   128 OBJECT GLOBAL DEFAULT   13 HMI
25: 00001104     0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT   13 __data_start
26: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND close
27: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT UND free

从上面中，第24个符号，名字就是“HMI”，对应于hw_module_t结构体。再去对照一下HAL的代码。

/*
* The COPYBIT Module
*/
struct copybit_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
common: {
tag: HARDWARE_MODULE_TAG,
version_major: 1,
version_minor: 0,
id: COPYBIT_HARDWARE_MODULE_ID,
name: "QCT MSM7K COPYBIT Module",
author: "Google, Inc.",
methods: ©bit_module_methods
}
};

这里定义了一个名为HAL_MODULE_INFO_SYM的copybit_module_t的结构体，common成员为hw_module_t类型。注意这里的HAL_MODULE_INFO_SYM变量必须为这个名字，这样编译器才会将这个结构体的导出符号变为“HMI”，这样这个结构体才能被dlsym函数找到！

综上，我们知道了andriod HAL模块也有一个通用的入口地址，这个入口地址就是HAL_MODULE_INFO_SYM变量，通过它，我们可以访问到HAL模块中的所有想要外部访问到的方法。