第八期 基于模拟器的Helloworld HAL接口 《手机就是开发板》

    Android 下的驱动总能和HAL放在一起被提起，估计当年Google就是因为HAL被Linux开源社区踢出去的。大家知道 驱动程序可以分成两个部分：硬件控制和业务逻。因为驱动要编译进内核，即使编译成模块也受GPL制约，所以Googl将android系统的驱动程序分成两层，硬件控制层放到内核驱动里，业务逻辑部分放到HAL里，可以不用开源，保护了部分芯片商的利益，估计这事是高通和Google一起想出来的，因为他是最大的受益者。
    天天说HAL云里雾里的，这一期我们动手实践一个HAL。同样，源码在https://github.com/aggresss/PHDemo
的Code目录下的 hello_HAL 文件下，或者访问链接https://github.com/aggresss/PHDemo/tree/master/Code/hello_HAL
    需要进入 ./hardware/libhardware/include/hardware 目录，新建 hello.h 文件

#ifndef ANDROID_HELLO_INTERFACE_H
#define ANDROID_HELLO_INTERFACE_H
#include <hardware/hardware.h>

__BEGIN_DECLS

/*定义模块ID*/
#define HELLO_HARDWARE_MODULE_ID "hello"

/*硬件模块结构体*/
struct hello_module_t {
struct hw_module_t common;
};

/*硬件接口结构体*/
struct hello_device_t {
struct hw_device_t common;
int fd;
int (*set_val)(struct hello_device_t* dev, int val);
int (*get_val)(struct hello_device_t* dev, int* val);
};

__END_DECLS

#endif

然后 进入到 hardware/libhardware/modules 目录，新建hello目录，并添加hello.c文件

#define LOG_TAG "HelloStub"

#include <hardware/hardware.h>
#include <hardware/hello.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <cutils/log.h>
#include <cutils/atomic.h>

#define DEVICE_NAME "/dev/hello"
#define MODULE_NAME "Hello"
#define MODULE_AUTHOR "shyluo@gmail.com"

/*设备打开和关闭接口*/
static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device);
static int hello_device_close(struct hw_device_t* device);

/*设备访问接口*/
static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val);
static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val);

/*模块方法表*/
static struct hw_module_methods_t hello_module_methods = {
open: hello_device_open
};

/*模块实例变量*/
struct hello_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
common: {
tag: HARDWARE_MODULE_TAG,
version_major: 1,
version_minor: 0,
id: HELLO_HARDWARE_MODULE_ID,
name: MODULE_NAME,
author: MODULE_AUTHOR,
methods: &hello_module_methods,
}
};

static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device) {
struct hello_device_t* dev;dev = (struct hello_device_t*)malloc(sizeof(struct hello_device_t));

if(!dev) {
ALOGE("Hello Stub: failed to alloc space");
return -EFAULT;
}

memset(dev, 0, sizeof(struct hello_device_t));
dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
dev->common.version = 0;
dev->common.module = (hw_module_t*)module;
dev->common.close = hello_device_close;
dev->set_val = hello_set_val;dev->get_val = hello_get_val;

if((dev->fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR)) == -1) {
ALOGE("Hello Stub: failed to open /dev/hello -- %s.", strerror(errno));free(dev);
return -EFAULT;
}

*device = &(dev->common);
ALOGI("Hello Stub: open /dev/hello successfully.");

return 0;
}

static int hello_device_close(struct hw_device_t* device) {
struct hello_device_t* hello_device = (struct hello_device_t*)device;

if(hello_device) {
close(hello_device->fd);
free(hello_device);
}

return 0;
}

static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val) {
ALOGI("Hello Stub: set value %d to device.", val);

write(dev->fd, &val, sizeof(val));

return 0;
}

static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val) {
if(!val) {
ALOGE("Hello Stub: error val pointer");
return -EFAULT;
}

read(dev->fd, val, sizeof(*val));

ALOGI("Hello Stub: get value %d from device", *val);

return 0;
}

继续在hello目录下新建Android.mk文件：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE_TAGS := optional
LOCAL_PRELINK_MODULE := false
LOCAL_MODULE_PATH := $(TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES)/hw
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := liblog
LOCAL_SRC_FILES := hello.c
LOCAL_MODULE := hello.default
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

回到 hardware/libhardware/modules 目录 编辑目录下 Android.mk 文件，在 hardware_modules 变量中添加 hello 变量，这样hello模块就会自动编译

为了保证dev/hello设备正常访问，我们这里修改一下/dev/hello的权限，从AOSP根目录开始，进入到system/core/rootdir目录，里面有一个名为ueventd.rc文件，往里面添加一行：

/dev/hello 0666 root root

下面开始编译：

mmm hardware/libhardware/modules/hello

编译成功后，就可以在out/target/product/generic/system/lib/hw目录下看到hello.default.so文件了。
最后，我们运行一下虚拟机，看看HAL是否存在。
执行 make snod 重新生成镜像。

emulator -kernel ./kernel3.4/arch/arm/boot/zImage &
adb shell
cd /system/lib/hw
ls

    如上图，红色方框中的hello.default.so就是我们编译生成的HAL，通过这个实验我们可以看到，Android中的HAL实质上是以 /system/lib/hw 目录中 共享链接库 的形式存在。下一期我们通过JNI方法来调用这个共享库。