Android HAL层与Linux Kernel层驱动开发简介

近日稍微对Android中的驱动开发做了一些简要的了解。



HAL：Hardware Abstract Layer 硬件抽象层,由于Linux Kernel需要遵循GPL开源协议,硬件厂商为了保护自己硬件方面的各项参数不被外泄，而一个设备的驱动程序包含了硬件的一些重要参数，所以驱动的开源势必会使硬件厂商蒙受损失，Google为了保护硬件厂商的利益，所以在Android系统中加入了HAL层,在HAL层中不必遵循GPL协议，所以代码可以封闭。
所以如果硬件驱动开源的写在Kernel里，Framework直接调用,而不愿意开源的就写在HAL层里，实现闭源。

那究竟HAL怎样实现闭源的呢?我们来画个简图.（注意：本文只提供攥写驱动的大致思路，不对细节代码负责。）



一，编写驱动期以及LoadingTime:
编写驱动分为两个部分，一个是HAL层的驱动代码，一个是Kernel层的驱动代码。

1，HAL框架提供了三个结构体，分别为hw_device_t , hw_module_t ,hw_module_methods_t。
编写HAL层驱动首先要依据这三个结构体作扩展，我们创建自己驱动的device_t,module_t代码,并且写hw_module_methods_t这个结构体中方法的实现代码，这个部分叫做HAL Stub，编写此部分驱动分为三个步骤：
第一，创建myDeviceModel实例，第二，将hw_module_methods_t指针设定给myDeviceModel，实现hw_module_methods_t这个函数表里函数的代码.

2，在Kernel层框架同样提供了多个结构体(module,file,file_operations,cdev)，我们可以对系统提供的结构体进行扩展，或者直接使用系统的结构体。这个部分叫做Linux Kernel Stub,编写此部分代码分为多个步骤：第一,创建myFile实例，第二 设定file_operations指针给myFile,第三 写file_operations这个函数表中函数的实现代码即开源部分代码,第四，创建myDeviceModule装配 cdev与myFile。

3，写完以后编译系统即将驱动封装载入系统中,装在过程首先会调用myDeviceModule的init,完成内核stub的载入,Hal层完成了对myDevice的创建.

二，调用驱动期(RunTime):
上面提到在HAL层我们编写了HAL_STUB部分,我们来分析下系统究竟怎么调用到硬件的，首先我们使用HAL框架为我们提供的函数get到我们写的HALStub层的myDeviceModule,通过myDeviceModule获取到myDevice，调用myDevice的setData或者getData方法，然后调用封闭代码区的函数，封闭代码区会调用systemCall调用linux内核的read(),write()函数,read(),write()往下就是硬件了。

总结：HALStub与KernelSutb部分为厂商开源部分，mydevice.so为闭源部分.本文只是对驱动开发思路以及代码执行流程作了个简介，如有错误的地方还请指正。