在Ubuntu上為Android增加硬件抽象層(HAL)模塊

1、    在Android硬件抽象層（HAL）概要介紹和學(xué)習(xí)計(jì)劃一文中，我們簡(jiǎn)要介紹了在Android系統(tǒng)為為硬件編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序的方法。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，硬件驅(qū)動(dòng)程序一方面分布在Linux內(nèi)核中，另一方面分布在用戶空間的硬件抽象層中。接著，在Ubuntu上為Android系統(tǒng)編寫(xiě)Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序一文中舉例子說(shuō)明了如何在Linux內(nèi)核編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序。在這一篇文章中，我們將繼續(xù)介紹Android系統(tǒng)硬件驅(qū)動(dòng)程序的另一方面實(shí)現(xiàn)，即如何在硬件抽象層中增加硬件模塊來(lái)和內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序交互。在這篇文章中，我們還將學(xué)習(xí)到如何在Android系統(tǒng)創(chuàng)建設(shè)備文件時(shí)用類(lèi)似Linux的udev規(guī)則修

2、改設(shè)備文件模式的方法。      一. 參照在Ubuntu上為Android系統(tǒng)編寫(xiě)Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序一文所示，準(zhǔn)備好示例內(nèi)核驅(qū)動(dòng)序。完成這個(gè)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序后，便可以在Android系統(tǒng)中得到三個(gè)文件，分別是/dev/hello、/sys/class/hello/hello/val和/proc/hello。在本文中，我們將通過(guò)設(shè)備文件/dev/hello來(lái)連接硬件抽象層模塊和Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序模塊。      二. 進(jìn)入到在hardware/libhardware/include/hardware目錄，新建h

3、ello.h文件：      USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android$ cd hardware/libhardware/include/hardware      USER-NAMEMACHINE-NAME:/Android/hardware/libhardware/include/hardware$ vi hello.h      hello.h文件的內(nèi)容如下：      view plain1. #i

4、fndef ANDROID_HELLO_INTERFACE_H  2. #define ANDROID_HELLO_INTERFACE_H  3. #include <hardware/hardware.h>  4.   5. _BEGIN_DECLS  6.   7. /*定義模塊ID*/  8. #define HELLO_HARDWARE_MODULE_ID "hello&quo

5、t;  9.   10. /*硬件模塊結(jié)構(gòu)體*/  11. struct hello_module_t   12.     struct hw_module_t common;  13. ;  14.   15. /*硬件接口結(jié)構(gòu)體*/  16. struct hello_device_t   17.  &#

6、160;  struct hw_device_t common;  18.     int fd;  19.     int (*set_val)(struct hello_device_t* dev, int val);  20.     int (*get_val)(struct hello_d

7、evice_t* dev, int* val);  21. ;  22.   23. _END_DECLS  24.   25. #endif        這里按照Android硬件抽象層規(guī)范的要求，分別定義模塊ID、模塊結(jié)構(gòu)體以及硬件接口結(jié)構(gòu)體。在硬件接口結(jié)構(gòu)體中，fd表示設(shè)備文件描述符，對(duì)應(yīng)我們將要處理的設(shè)備文件"/dev/hello"，set_val和get_val為該HAL對(duì)上

8、提供的函數(shù)接口。      三. 進(jìn)入到hardware/libhardware/modules目錄，新建hello目錄，并添加hello.c文件。 hello.c的內(nèi)容較多，我們分段來(lái)看。      首先是包含相關(guān)頭文件和定義相關(guān)結(jié)構(gòu)：      view plain1. #define LOG_TAG "HelloStub"  2.   3. #include <hardwar

9、e/hardware.h>  4. #include <hardware/hello.h>  5. #include <fcntl.h>  6. #include <errno.h>  7. #include <cutils/log.h>  8. #include <cutils/atomic.h>  9.   10. #define

10、0;DEVICE_NAME "/dev/hello"  11. #define MODULE_NAME "Hello"  12. #define MODULE_AUTHOR "shyluo"  13.   14. /*設(shè)備打開(kāi)和關(guān)閉接口*/  15. static int hello_device_open(const struct hw_modu

11、le_t* module, const char* name, struct hw_device_t* device);  16. static int hello_device_close(struct hw_device_t* device);  17.   18. /*設(shè)備訪問(wèn)接口*/  19. static int hello_set_val(struct hello_

12、device_t* dev, int val);  20. static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val);  21.   22. /*模塊方法表*/  23. static struct hw_module_methods_t hello_module_methods =   2

13、4.     open: hello_device_open  25. ;  26.   27. /*模塊實(shí)例變量*/  28. struct hello_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM =   29.     common:   30.       &

14、#160; tag: HARDWARE_MODULE_TAG,  31.         version_major: 1,  32.         version_minor: 0,  33.         id: HELLO_HARDWARE

15、_MODULE_ID,  34.         name: MODULE_NAME,  35.         author: MODULE_AUTHOR,  36.         methods: &hello_module_methods, &

16、#160;37.       38. ;        這里，實(shí)例變量名必須為HAL_MODULE_INFO_SYM，tag也必須為HARDWARE_MODULE_TAG，這是Android硬件抽象層規(guī)范規(guī)定的。      定義hello_device_open函數(shù)：      view plain1. static int hello_device_open(const

17、60;struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t* device)   2.     struct hello_device_t* dev;dev = (struct hello_device_t*)malloc(sizeof(struct hello_device_t);  3.

18、      4.     if(!dev)   5.         LOGE("Hello Stub: failed to alloc space");  6.         return -EFAULT;

19、  7.       8.   9.     memset(dev, 0, sizeof(struct hello_device_t);  10.     dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;  11.     dev->common.v

20、ersion = 0;  12.     dev->common.module = (hw_module_t*)module;  13.     dev->common.close = hello_device_close;  14.     dev->set_val = hello_set_val;dev->ge

21、t_val = hello_get_val;  15.   16.     if(dev->fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR) = -1)   17.         LOGE("Hello Stub: failed to open /dev/he

22、llo - %s.", strerror(errno);free(dev);  18.         return -EFAULT;  19.       20.   21.     *device = &(dev->common);  22. 

23、0;   LOGI("Hello Stub: open /dev/hello successfully.");  23.   24.     return 0;  25.         DEVICE_NAME定義為"/dev/hello"。由于設(shè)備文件是在內(nèi)核驅(qū)動(dòng)里面通過(guò)device_create創(chuàng)建的，而devic

24、e_create創(chuàng)建的設(shè)備文件默認(rèn)只有root用戶可讀寫(xiě)，而hello_device_open一般是由上層APP來(lái)調(diào)用的，這些APP一般不具有root權(quán)限，這時(shí)候就導(dǎo)致打開(kāi)設(shè)備文件失敗：      Hello Stub: failed to open /dev/hello - Permission denied.      解決辦法是類(lèi)似于Linux的udev規(guī)則，打開(kāi)Android源代碼工程目錄下，進(jìn)入到system/core/rootdir目錄，里面有一個(gè)名為ueventd.rc文件，往里面添加一行：

25、      /dev/hello 0666 root root      定義hello_device_close、hello_set_val和hello_get_val這三個(gè)函數(shù)：      view plain1. static int hello_device_close(struct hw_device_t* device)   2.     str

26、uct hello_device_t* hello_device = (struct hello_device_t*)device;  3.   4.     if(hello_device)   5.         close(hello_device->fd);  6.     

27、0;   free(hello_device);  7.       8.       9.     return 0;  10.   11.   12. static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int&

28、#160;val)   13.     LOGI("Hello Stub: set value %d to device.", val);  14.   15.     write(dev->fd, &val, sizeof(val);  16.   17.   &

29、#160; return 0;  18.   19.   20. static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val)   21.     if(!val)   22.         LOGE("

30、Hello Stub: error val pointer");  23.         return -EFAULT;  24.       25.   26.     read(dev->fd, val, sizeof(*val);  27. &#

31、160; 28.     LOGI("Hello Stub: get value %d from device", *val);  29.   30.     return 0;  31.         四. 繼續(xù)在hello目錄下新建Android.mk文件：      LOCAL_PATH := $(call my-dir)      include