8.1 Android HAL層簡介 HAL（Hardware abstract Layer）硬體抽象層是google開發的android系統裡上層應用對底層硬體操作的一個遮蔽的軟體層次，通俗來講，就是上層的應用不用關心底層硬體如何工作，只要向上層提供一個統一的介面即可，這種設計思想廣泛存在於當前的軟體架構設計裡。 學習目標： 1.瞭解android HAL 2.熟悉android HAL Module架構 3.熟悉android HAL stub 代理架構 4.掌握Android LED HAL程式碼編寫方法 嚴格來講，android系統完全可以沒有hal層，上層應用層可以直接通過api和jni技術訪問底層硬體，但是android自出現開始一直打著開源的旗號，而一些硬體廠商由於商業因數，不希望自己核心的程式碼開源出來，而只是提供二進位制程式碼。 另外android系統裡使用了一些硬體裝置介面可能支援linux kernel driver的統一介面，並且linux核心中使用的相當嚴格的GPL版本，所有核心程式碼必須開源，google為了讓自己的android系統泡在更多硬體裝置上並支援更多裝置型別，在android的架構裡提出了HAL概念。 HAl其實就是硬體裝置抽象的意思，android系統的功能不依賴於某一個具體的硬體驅動，而是依賴於HAL程式碼，相當於將linux裝置驅動分為兩部分 ，一部分在kernel中使用GPL協議開源一些非核心的介面訪問的程式碼，另外一部分在kernel上的應用層使用apache協議，主要是硬體廠商不希望開源的邏輯程式碼，僅提供二進位制程式碼。 android & framework | HAL ：device operation logic | linux kernel： device interface driver 8.1.1 HAL存在原因 HAL有兩種架構 1.Module架構 2.stub代理架構 module架構是2008年以前使用的舊架構，HAL程式碼被編譯成動態模組庫，andorid應用程勳和框架層通過jni載入並呼叫HAL Module 庫程式碼，在HAL Module庫中在去訪問裝置驅動。 app & framework | Device Module HAL *.so | Linux Device Driver 舊的架構比較好理解 ，android使用者應用程式或者框架層程式碼有java實現，java執行在dalvik虛擬機器中，沒有辦法直接訪問底層硬體，只能通過呼叫so本地庫程式碼，在so本地庫程式碼裡面有對底層硬體的操作程式碼。 也就是說，應用層或框架層java程式碼，通過jni技術呼叫c或c++寫的so庫程式碼，在so庫程式碼中呼叫底層驅動，實現上層應用的提出的一個腳請求操作。實現硬體操作的so庫為module。 該方式對硬體訪問效率比起C程式碼低，只能夠達到c語言95%左右。 因此谷歌有提出了新的HAL架構。在這個設計架構雖然滿足了java應用訪問硬體的需求，但是使得程式碼上下層耦合度太高，使用者程式或framework程式碼必須去載入module庫，如果底層硬體有變化，module要重新編譯，上層也要做相應的變化。另外如果多個應用程式同時訪問硬體，都去載入Module，同一個Module被多個程序對映多次，會有程式碼重入問題。 8.1.3 新的HAL架構 新的架構使用的是Module stub方式。stub是存根或樁的意思，其實就是一個物件代表的意思。 由上面的架構可知，上層應用層或framework層載入so庫程式碼，so庫程式碼稱為module，在HAL層註冊了每個硬體物件的存根stub，當上層需要訪問硬體的時候，就從當前註冊應急物件stub裡查詢，找到之後stub會向上層module提供改硬體物件operations interface 操作介面，該操作介面就儲存在module中，上層應用或框架在通過這個Module中的操作介面來訪問硬體。