Android硬件抽象层(HAL)深入剖析(二)
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作者：华清远见讲师
上一篇我们分析了android HAL层的主要的两个结构体hw_module_t(硬件模块)和hw_device_t(硬件设备)的成员，下面我们来具体看看上层app到底是怎么实现操作硬件的?
我们知道，一些硬件厂商不愿意将自己的一些核心代码开放出去，所以将这些代码放到HAL层，但是怎么保证它不开放呢?HAL层代码不是也让大家知道下载吗?其实硬件厂商的HAL核心代码是以共享库的形式出现的，每次在需要的时候，hal会自动加载调用相关共享库。那么是怎么加载找到某一硬件设备对应的共享库的呢?这也是我们这篇都要说的。
上层app通过jni调用hal层的hw_get_module函数获取硬件模块，这个函数是上层与hal打交道的入口。所以如果我们以程序调用执行的流程去看源码的话，这个函数就是hal层第一个被调用的函数，下面我们就
从这个函数开始，沿着程序执行的流程走下去。
hw_get_module函数定义在/hardware/libhardware/hardware.c中，打开这个文件可以看到定义如下：
1 int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module)
2 {
3 int status;
4 int i;
5 const struct hw_module_t *hmi = NULL;
6 char prop[PATH_MAX];
7 char path[PATH_MAX];
8
9 /*
10 * Here we rely on the fact that calling dlopen multiple times on
11 * the same .so will simply increment a refcount (and not load
12 * a new copy of the library).
13 * We also assume that dlopen() is thread-safe.
14 */
15
16 /* Loop through the configuration variants looking for a module */
17 for (i=0 ; i
18 if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT) {
19 if (property_get(variant_keys[i], prop, NULL) == 0) {//获取属性
20 continue;
21 }
22 snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
23 HAL_LIBRARY_PATH1, id, prop);
24 if (access(path, R_OK) == 0) break;//检查system路径是否有库文件
25
26 snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
27 HAL_LIBRARY_PATH2, id, prop);
28 if (access(path, R_OK) == 0) break;//检查vender路径是否有库文件
29 } else {
30 snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.default.so",//如果都没有，则使用缺省的
31 HAL_LIBRARY_PATH1, id);
32 if (access(path, R_OK) == 0) break;
33 }
34 }
35
36 status = -ENOENT;
37 if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1) {
38 /* load the module, if this fails, we're doomed, and we should not try
39 * to load a different variant. */
40 status = load(id, path, module);//装载库，得到module
41 }
42
43 return status;
44 }
看第一行我们知道有两个参数，第一参数id就是要获取的硬件模块的id，第二个参数module就是我们想得到的硬件模块结构体的指针。
所以可以看出，上层首先给hal需要获取的硬件模块的id，hw_get_module函数根据这个id去查找匹配和这个id对应的硬件模块结构体的。
下面看看怎么找的。
17行有个for循环，上限是HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1，那么这个HAL_VARIANT_KEYS_COUNT是什么呢?查看同文件下找到有：
static const int HAL_VARIANT_KEYS_COUNT =
(sizeof(variant_keys)/sizeof(variant_keys[0]));
原来它是ariant_keys这个数组的元素个数。那么这个数组又是什么呢?在本文件找，有：
/**
* There are a set of variant filename for modules. The form of the filename
* is ".variant.so" so for the led module the Dream variants
* of base "ro.product.board", "ro.board.platform" and "ro.arch" would be:
*
* led.trout.so
* led.msm7k.so
* led.ARMV6.so
* led.default.so
*/
static const char *variant_keys[] = {
"ro.hardware", /* This goes first so that it can pick up a different
file on the emulator. */
"ro.product.board",
"ro.board.platform",
"ro.arch"
};
可以看到它其实是个字符串数组。站且不知道干什么的。继续看hw_get_module函数，进入for循环里面，看22行，其实它是将HAL_LIBRARY_PATH1, id, prop这三个串拼凑一个路径出来，
HAL_LIBRARY_PATH1定义如下：
/** Base path of the hal modules */
#define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib/hw"
#define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib/hw"
id是上层提供的，prop这个变量的值是前面19行property_get(variant_keys[i], prop, NULL)函数获取到的，其实这个函数是通过ariant_keys数组的的属性查找到系统中对应的变种名称。不同的平台获取到prop值是不一样的。
假如在获取到的prop值是tout，需要获取的硬件模块的id是leds，那么最后path组成的串是/system/lib/hw/leds.tout.so。
后面24行access是检查这个路径下是否存在，如果有就break，跳出循环。如果没有，继续走下面，
可以看到下面几行和刚才形式差不多，
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so", HAL_LIBRARY_PATH2, id, prop);
if (access(path, R_OK) == 0) break;//检查vender路径是否有库文件
结合 HAL_LIBRARY_PATH2 为"/vendor/lib/hw"，假设同样获取到的prop值是tout，需要获取的硬件模块的id是leds，这种情况下path拼出来的值是/vender/lib/hw/leds.tout.so,然后在判断文件是否存在。如果存在跳出循环。
从以上分析，其实这就是hal层搜索动态共享库的方式，从中我们可以得到两点：
1.动态共享库一般放在 "/system/lib/hw"和"/vendor/lib/hw"这两个路径下。
2.动态库的名称是以"id.variant.so"的形式命名的，其中id为上层提供，中间variant为变种名称，是随系统平台变化的。
接着，从29到32行我们可以看到，当所有变种名称形式的包都不存在时，就以"id.default.so"形式包名查找是否存在。
37行， if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1)，如果i小于变种名称数组的话，表示找到了对应的库，那么38行load(id, path, module);//装载库，得到module。
以上就对hal层搜索库的规则搞清楚了。
下一篇我们将进入load函数，看看共享库是如何被加载的。
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