Android硬件抽象層(HAL)深入剖析(二)


上一篇我們分析了android HAL層的主要的兩個結構體hw_module_t(硬件模塊)和hw_device_t(硬件設備)的成員,下面我們來具體看看上層app到底是怎么實現操作硬件的?

我們知道,一些硬件廠商不願意將自己的一些核心代碼開放出去,所以將這些代碼放到HAL層,但是怎么保證它不開放呢?HAL層代碼不是也讓大家知道下載嗎?其實硬件廠商的HAL核心代碼是以共享庫的形式出現的,每次在需要的時候,hal會自動加載調用相關共享庫。那么是怎么加載找到某一硬件設備對應的共享庫的呢?這也是我們這篇都要說的。

 

上層app通過jni調用hal層的hw_get_module函數獲取硬件模塊,這個函數是上層與hal打交道的入口。所以如果我們以程序調用執行的流程去看源碼的話,這個函數就是hal層第一個被調用的函數,下面我們就

從這個函數開始,沿着程序執行的流程走下去。

hw_get_module函數定義在/hardware/libhardware/hardware.c中,打開這個文件可以看到定義如下:

 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<HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1 ; i++) {
18         if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT) {
19             if (property_get(variant_keys[i], prop, NULL) == 0) {//獲取屬性
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;//檢查system路徑是否有庫文件
25 
26             snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
27                      HAL_LIBRARY_PATH2, id, prop);
28             if (access(path, R_OK) == 0) break;//檢查vender路徑是否有庫文件
29         } else {
30             snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.default.so",//如果都沒有,則使用缺省的
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);//裝載庫,得到module
41     }
42 
43     return status;
44 }

 

 看第一行我們知道有兩個參數,第一參數id就是要獲取的硬件模塊的id,第二個參數module就是我們想得到的硬件模塊結構體的指針。

所以可以看出,上層首先給hal需要獲取的硬件模塊的id,hw_get_module函數根據這個id去查找匹配和這個id對應的硬件模塊結構體的。

下面看看怎么找的。

17行有個for循環,上限是HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1,那么這個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]));

原來它是ariant_keys這個數組的元素個數。那么這個數組又是什么呢?在本文件找,有:

/**
 * There are a set of variant filename for modules. The form of the filename
 * is "<MODULE_ID>.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"
};

可以看到它其實是個字符串數組。站且不知道干什么的。繼續看hw_get_module函數,進入for循環里面,看22行,其實它是將HAL_LIBRARY_PATH1, id, prop這三個串拼湊一個路徑出來,

HAL_LIBRARY_PATH1定義如下:

/** Base path of the hal modules */
#define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib/hw"
#define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib/hw"

id是上層提供的,prop這個變量的值是前面19行property_get(variant_keys[i], prop, NULL)函數獲取到的,其實這個函數是通過ariant_keys數組的的屬性查找到系統中對應的變種名稱。不同的平台獲取到prop值是不一樣的。

假如在獲取到的prop值是tout,需要獲取的硬件模塊的id是leds,那么最后path組成的串是/system/lib/hw/leds.tout.so。

后面24行access是檢查這個路徑下是否存在,如果有就break,跳出循環。如果沒有,繼續走下面,

可以看到下面幾行和剛才形式差不多,

snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so" HAL_LIBRARY_PATH2, id, prop);

if (access(path, R_OK) == 0) break;//檢查vender路徑是否有庫文件

結合 HAL_LIBRARY_PATH2 為"/vendor/lib/hw",假設同樣獲取到的prop值是tout,需要獲取的硬件模塊的id是leds,這種情況下path拼出來的值是/vender/lib/hw/leds.tout.so,然后在判斷文件是否存在。如果存在跳出循環。

從以上分析,其實這就是hal層搜索動態共享庫的方式,從中我們可以得到兩點:

1.動態共享庫一般放在 "/system/lib/hw"和"/vendor/lib/hw"這兩個路徑下。

2.動態庫的名稱是以"id.variant.so"的形式命名的,其中id為上層提供,中間variant為變種名稱,是隨系統平台變化的。

接着,從29到32行我們可以看到,當所有變種名稱形式的包都不存在時,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小於變種名稱數組的話,表示找到了對應的庫,那么38行load(id, path, module);//裝載庫,得到module。


以上就對hal層搜索庫的規則搞清楚了。

下一篇我們將進入load函數,看看共享庫是如何被加載的。

 

 

 

 

 

 


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