原创 Android HAL 开发 (1)

最近开始看Android的HAL开发方面的东东，发现现在国内研究这个的并不多，来自台湾的Jollen可能是走在Android HAL研究的最前沿，这也和他以前专注做嵌入式linux（openmoko）的工作经历有关，毕竟Android的application开发是基于Java的，而之前Jollen做的更多的还是C/C++开发，因此选择从HAL作为进入Android的shortcut还是很明智的，我以前也主要是做linux kernel以及基于C/C++的app开发，现在转作Android，发现它的HAL比较有意思，也是可以研究的一个很好的方向。

由于自己并没有参加Jollen的HAL整合培训，不过手头有这个培训的材料，以及从 http://code.google.com/p/mokoid/ 下载了mokoid 工程的代码，花了一段时间研究了Android的HAL，也有一些心得，下面总结一下：

首先，Android的HAL是为了一些硬件提供商提出的“保护proprietary”的驱动程序而产生的东东，简而言之，就是为了避开linux kernel的GPL license的束缚。Android把控制硬件的动作都放到了user space中，而再kernel driver里面只有最简单的读写寄存器的操作，而完全去掉了各种功能性的操作（比如控制逻辑等），这些能够体现硬件特性的操作都放到了Android的HAL层，而Android是基于Aparch的license，因此硬件厂商可以只提供二进制代码，所以说Android只是一个开放的平台，并不是一个开源的平台。

然后，Android的HAL的实现需要通过JNI(Java Native Interface)，JNI简单来说就是java程序可以调用C/C++写的动态链接库，这样的话，HAL可以使用C/C++语言编写，效率更高。而Android的app可以直接调用.so，也可以通过app->app_manager->service(java)->service(jni)->HAL来调用。第二种方法看上去很复杂，但是更加符合android的框架结构。我这里也着重介绍第二种方法。基本的框架如下所示： 

Mokiod工程代码树如下所示：

1. . 
2. |-- apps  -- 测试应用程序
3. |   |-- LedClient -- 直接调用service控制硬件
4. |   |   |-- AndroidManifest.xml 
5. |   |   `-- src 
6. |   |       `-- com 
7. |   |           `-- mokoid 
8. |   |               `-- LedClient 
9. |   |                   `-- LedClient.java 
10. |   `-- LedTest -- 通过manager来控制硬件
11. |       |-- AndroidManifest.xml 
12. |       `-- src 
13. |           `-- com 
14. |               `-- mokoid 
15. |                   `-- LedTest 
16. |                       |-- LedSystemServer.java 
17. |                       `-- LedTest.java 
18. |-- frameworks -- 框架代码
19. |   `-- base 
20. |       |-- core 
21. |       |   `-- java 
22. |       |       `-- mokoid 
23. |       |           `-- hardware 
24. |       |               |-- ILedService.aidl -- Android Interface Definition Language 代码，提供LedService的接口
25. |       |               `-- LedManager.java -- LedManager实现代码
26. |       `-- service 
27. |           |-- com.mokoid.server.xml 
28. |           |-- java 
29. |           |   `-- com 
30. |           |       `-- mokoid 
31. |           |           `-- server 
32. |           |               `-- LedService.java -- LedService的java实现代码
33. |           `-- jni 
34. |               `-- com_mokoid_server_LedService.cpp -- LedService的jni实现代码
35. |-- hardware 
36.    `-- modules 
37.        |-- include 
38.        |   `-- mokoid 
39.        |       `-- led.h 
40.        `-- led 
41.             `-- led.c -- led实际控制硬件的代码

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