新增LED设备--从上层到底层理解安卓架构之HAL篇

[导读]硬件抽象层介绍 + 硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer,简称HAL）是介于android内核kernel和上层之间的抽象出来的一层结构，是对Linux驱动的一个封装，对上层提供统一接口，上层应用不必知道下层硬件具体怎么工作的，屏蔽了底层的实现细节。为什么有了硬

硬件抽象层介绍

硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer,简称HAL）是介于android内核kernel和上层之间的抽象出来的一层结构，是对Linux驱动的一个封装，对上层提供统一接口，上层应用不必知道下层硬件具体怎么工作的，屏蔽了底层的实现细节。为什么有了硬件抽象层有其存在的意义：

1）不是所有的硬件设备都有标准的Linux内核接口，通过HAL层封装了一套固定的向上接口，可以使得上层的开发逻辑更清晰简单。HAL框架是固定的，开发人员只需要按照框架开发即可，无需关注与上层的交互上，将精力放在HAL层本身的实现上即可。

2）从商业角度，硬件厂商可以把一些核心的算法、调试参数、实现逻辑等放在HAL层而不是kenel层，kenel层只是简单与硬件做数据交互。这样的好处是可以不用遵Linux的GPL开源协议，保护自身的商业机密。

Hal架构图

模块类型结构体hw_module_t，设备类型结构体hw_device_t，

两个结构体的详细内容可以参考源码路径：/hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h。HAL层开发主要工作是建立好自定义的结构体，并实现hw_device_t的内部的几个关键函数。

头文件hardware/libhardware/include/hardware/testled_hal.h

#ifndef _LED_HAL_H_#define _LED_HAL_H_

#include <hardware/hardware.h>

#define LED_HAL_MODULE_ID "testled_hal"

struct testled_module_t { struct hw_module_t common;};

struct testled_device_t {struct hw_device_t common; int (*open)(void); int (*control)(int on);};

#endif

头文件内申明了led的两个关键结构体testled_module_t和testled_device_t，结构体的实现在c文件中。

2）c文件 hardware/libhardware/modules/testled/testled_hal.c

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <hardware/testled_hal.h>#include <linux/ioctl.h>

//日志的标签

#define LOG_TAG "testled_hal"#include <utils/Log.h>



#define LEDCTRL_MAGIC 'k'#define LED1CTRL_ON_CMD _IO (LEDCTRL_MAGIC, 1)#define LED1CTRL_OFF_CMD _IO (LEDCTRL_MAGIC, 2)#define LED2CTRL_ON_CMD _IO (LEDCTRL_MAGIC, 3)#define LED2CTRL_OFF_CMD _IO (LEDCTRL_MAGIC, 4)

static int fd;

int testled_hal_dev_close(struct hw_device_t *device){ if(device != NULL) { struct testled_device_t *temp = (struct testled_device_t *)device; free(temp); }

 close(fd);

 return 0;}

int testled_hal_open_dev(void){ ALOGD("--%s--", __func__);

 fd = open("/dev/test-led", O_RDWR); if(fd < 0) { ALOGE("open failed : %s", strerror(errno)); return fd; }

 return 0;}

int testled_hal_control_dev(int on){ ALOGD("--%s--", __func__);

 int ret;



 switch(on){ case 0: ret = ioctl(fd, LED1CTRL_ON_CMD,0); break; case 1: ret = ioctl(fd, LED1CTRL_OFF_CMD,0); break; case 2: ret = ioctl(fd, LED2CTRL_ON_CMD,0); break; case 3: ret = ioctl(fd, LED2CTRL_OFF_CMD,0); break; default: break;

 }


 if(ret < 0){ ALOGE("control failed : %s", strerror(errno)); return ret; }

 return 0;}

int testled_hal_module_open(const struct hw_module_t *module, const char *id, struct hw_device_t **device){ ALOGD("--%s--", __func__);

 struct testled_device_t *led_dev = NULL;

 led_dev = (struct testled_device_t *)malloc(sizeof(struct testled_device_t)); if (led_dev == NULL)     { ALOGE("malloc failed"); return -1; }

 ALOGD("malloc success");

//初始化device对象 led_dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG; led_dev->common.version = 1; led_dev->common.module = module; led_dev->common.close = testled_hal_dev_close;

 led_dev->open = testled_hal_open_dev; led_dev->control = testled_hal_control_dev;

//将当前的led_dev传递给jni层

 *device = (struct hw_device_t *)led_dev;

 return 0; }

 struct testled_device_t testled_hal_methods = { open : testled_hal_module_open, };

 struct testled_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = { common : { tag : HARDWARE_MODULE_TAG, version_major : 1, version_minor : 0, id : LED_HAL_MODULE_ID, name : "testled hal module", methods : &testled_hal_methods, },};

主要实现了hal结构体中的close，open，control函数，并将函数传给结led_dev构体。

led_dev->common.close = testled_hal_dev_close;

led_dev->open = testled_hal_open_dev;led_dev->control = testled_hal_control_dev;

Android.mk hardware/libhardware/modules/testled/Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := testled_hal.defaultLOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH := hwLOCAL_SRC_FILES := testled_hal.cLOCAL_SHARED_LIBRARIES := liblog libcutilsLOCAL_MODULE_TAGS := optional

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)