Android接口和框架學習

縮寫：

HAL：HardwareAbstraction Layer，硬件抽象層

CTS：CompatibilityTest Suite，兼容性測試套件

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Android讓你能夠自由實現設備規格和驅動，HAL提供一套標準方法來在Android平臺棧(platform stack)和硬件之間創建軟件鉤子(hook)，Android系統是開源的，你可以貢獻自己的接口和增加功能。

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為保證設備保持高質量和提供一直的用戶體驗，每個設備必須通過CTS測試。CTS確保設備滿足質量標準，保證APP的可靠運行和好的用戶體驗。

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在移植Android到你的硬件平臺上，花些時間從一定高度來理解Android系統框架。因為你的驅動和HAL要和android交互，了解Android工作機制可以幫助你有效控制Android源代碼樹的多層代碼。

圖1

1.?????應用框架層(Applicationframework)

應用框架層主要是應用程序開發人員經常使用，作為硬件開發者，你應該知道盡可能多的API，且要知道這些API和底層HAL接口的映射關系，這樣可以提供關于實現驅動的有用信息。

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2.?????IPC進程間通訊機制Binder(Binder IPC)

Binder機制允許應用框架層款過進程界限并訪問Android系統服務代碼，這可使高層的框架API和Android系統服務交互，在應用框架層，這種通訊對開發者隱藏并表現為事情就好像是順其自然完成一樣。

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3.?????系統服務(system services)

應用框架API提供的函數和系統服務通信以訪問底層硬件，服務是模塊化的，比如比較重要的Windows Manager窗口管理器、Serarch Service搜索服務或是Notification Manager通知管理器。Android包括兩組服務：系統(比如Windows Manager和Notification Manager)和多媒體服務(如錄制和播放媒體服務)

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4.?????HAL硬件抽象層(Hardware Abstraction Layer)

HAL定義一組標準接口來讓設備廠商去實現，允許Android不必知道底層驅動的實現。HAL允許你在不影響或是修改上層系統的前提下實現功能，HAL的實現被打包成為模塊(.so文件)文件，并且在適當的時候被Android系統加載。

圖2

你必須為產品的硬件實現相應的HAL(和驅動)， HAL的實現典型的被編譯成共享庫模塊(.so文件)，Android沒有要求在HAL實現和設備驅動之間是標準的交互，所以你可以基于自己的情況做最適合的事情。但是，為了保證Android系統能夠和硬件正確交互，你必須遵守每個具有硬件特性的HAL接口協議。

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5.?????標準HAL結構體(Standare HAL structure)

每個特定硬件HAL接口都有其特性，由hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h的結構體hw_module_t定義，這樣可保證HAL有個可預見的結構。HAL接口允許Android系統一致性的加載你的HAL模塊的正確版本。HAL接口由兩個通用的組件組成：一個模塊(module)和一個設備(device)。

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5.1???模塊(module)

模塊打包了HAL的實現，這些實現作為一個共享庫.so文件體現。它包含模塊的version、name、author，這些成員幫助Android找到和加載模塊，模塊對應的結構體為hw_module_t，在hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h定義，此結構體描述一個模塊和包含比如模塊版本、作者和名字。

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除此之外，hw_module_t結構體還包含指向hw_module_methods_t結構體的指針methods，hw_module_methods_t結構體包含一個打開模塊的函數指針open。這個open函數作為一個抽象服務發起和硬件的通信，每個具體的硬件HAL通常要擴展通用的hw_module_t結構體，增加附加信息來更好的描述具體的硬件。比如攝像頭HAL，

typedefstruct camera_module {hw_module_t common;int (*get_number_of_cameras)(void);//擴展部分int (*get_camera_info)(int camera_id,struct camera_info *info); //擴展部分 }camera_module_t;

當你實現一個HAL和創建模塊結構體，你必須以HAL_MODULE_INFO_SYM來給name成員賦值，比如：

structaudio_module HAL_MODULE_INFO_SYM = {.common = {.tag = HARDWARE_MODULE_TAG,.module_api_version =AUDIO_MODULE_API_VERSION_0_1,.hal_api_version =HARDWARE_HAL_API_VERSION,.id = AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID,.name ="NVIDIA Tegra Audio HAL",.author = "The Android Open SourceProject",.methods = &hal_module_methods,}, };

5.2???設備(device)

設備抽象了產品實際的硬件，比如一個音頻模塊包含一個基本的音頻設備、一個USB音頻設備或一個藍牙A2DP音頻設備。一個設備由hw_device_t結構體描述，像模塊一樣，每種類型的設備可在hw_device_t結構體的基礎上定義更多細節信息，比如指向硬件特征的函數指針，audio_hw_device_t就包含指向音頻設備操作的函數指針get_supported_devices。

struct audio_hw_device {struct hw_device_t common;/*** used by audio flinger to enumerate what devices are supported by* each audio_hw_device implementation.** Return value is a bitmask of 1 or more values of audio_devices_t*/uint32_t (*get_supported_devices)(const struct audio_hw_device *dev);... }; typedef struct audio_hw_deviceaudio_hw_device_t;

除了這些標準的屬性，每個具體硬件HALC接口可以定義多個硬件特有屬性和需求

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6.?????HAL模塊

HAL的實現被編譯成為模塊(.so)文件和在Android合適的時候會動態鏈接它。你可以為你每個HAL實現創建Android.mk文件來編譯你的模塊并指向你的源代碼文件。通常，你的共享庫必須以某種格式命名，這樣它們才可能被找到和加載。從模塊到模塊的命名方案略有不同，但是一般遵循下面的形式：<module_type>.<device_name>

非常重要，比如module_type可以是GPS，但如果采用不同的GPS外設，可以通過device_name來區分。

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7.?????Linux內核

開發你的設備驅動類似于開發典型的linux設備驅動，Android使用一個版本的Linux內核，在此內核基礎上增加了一些Android特有的內容，比如喚醒鎖(wave lock，一個內存管理器系統更積極主動去保護內存)、Binder IPC驅動和其他針對移動嵌入式平臺的重要特征，這些特征是系統主要功能和不影響驅動開發。

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你可以使用任何支持所需要特診的版本內核(比如binder驅動)，但是，我們推薦采用最新的Android內核版本。

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參考鏈接：

http://source.android.com/devices/index.html

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Android接口和框架学习的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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