Android硬件抽象層（HAL）概要介紹和學習計劃

節(jié)約紙巾 · 發(fā)表于 2013-8-28 16:30

Android的硬件抽象層，簡單來說，就是對Linux內核驅動程序的封裝，向上提供接口，屏蔽低層的實現(xiàn)細節(jié)。也就是說，把對硬件的支持分成了兩層，一層放在用戶空間（User Space），一層放在內核空間（Kernel Space），其中，硬件抽象層運行在用戶空間，而Linux內核驅動程序運行在內核空間。為什么要這樣安排呢？把硬件抽象層和內核驅動整合在一起放在內核空間不可行嗎？從技術實現(xiàn)的角度來看，是可以的，然而從商業(yè)的角度來看，把對硬件的支持邏輯都放在內核空間，可能會損害廠家的利益。我們知道，Linux內核源代碼版權遵循GNU License，而Android源代碼版權遵循Apache License，前者在發(fā)布產品時，必須公布源代碼，而后者無須發(fā)布源代碼。如果把對硬件支持的所有代碼都放在Linux驅動層，那就意味著發(fā)布時要公開驅動程序的源代碼，而公開源代碼就意味著把硬件的相關參數(shù)和實現(xiàn)都公開了，在手機市場競爭激烈的今天，這對廠家來說，損害是非常大的。因此，Android才會想到把對硬件的支持分成硬件抽象層和內核驅動層，內核驅動層只提供簡單的訪問硬件邏輯，例如讀寫硬件寄存器的通道，至于從硬件中讀到了什么值或者寫了什么值到硬件中的邏輯，都放在硬件抽象層中去了，這樣就可以把商業(yè)秘密隱藏起來了。也正是由于這個分層的原因，Android被踢出了Linux內核主線代碼樹中。大家想想，Android放在內核空間的驅動程序對硬件的支持是不完整的，把Linux內核移植到別的機器上去時，由于缺乏硬件抽象層的支持，硬件就完全不能用了，這也是為什么說Android是開放系統(tǒng)而不是開源系統(tǒng)的原因。

   撇開這些爭論，學習Android硬件抽象層，對理解整個Android整個系統(tǒng)，都是極其有用的，因為它從下到上涉及到了Android系統(tǒng)的硬件驅動層、硬件抽象層、運行時庫和應用程序框架層等等，下面這個圖闡述了硬件抽象層在Android系統(tǒng)中的位置，以及它和其它層的關系：



   在學習Android硬件抽象層的過程中，我們將會學習如何在內核空間編寫硬件驅動程序、如何在硬件抽象層中添加接口支持訪問硬件、如何在系統(tǒng)啟動時提供硬件訪問服務以及如何編寫JNI使得可以通過Java接口來訪問硬件，而作為中間的一個小插曲，我們還將學習一下如何在Android系統(tǒng)中添加一個C可執(zhí)行程序來訪問硬件驅動程序。由于這是一個系統(tǒng)的學習過程，筆者將分成六篇文章來描述每一個學習過程，包括:

   一. 在Android內核源代碼工程中編寫硬件驅動程序。

   二. 在Android系統(tǒng)中增加C可執(zhí)行程序來訪問硬件驅動程序。

   三. 在Android硬件抽象層增加接口模塊訪問硬件驅動程序。

   四. 在Android系統(tǒng)中編寫JNI方法在應用程序框架層提供Java接口訪問硬件。

   五. 在Android系統(tǒng)的應用程序框架層增加硬件服務接口。

   六. 在Android系統(tǒng)中編寫APP通過應用程序框架層訪問硬件服務。

   學習完這六篇文章，相信大家對Android系統(tǒng)就會有一個更深刻的認識了，敬請關注

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