在Android硬件抽象层（HAL）概要介绍和学习计划一文中，我们简要介绍了在Android系统为为硬件编写驱动程序的方法。简单来说，硬件驱动程序一方面分布在Linux内核中，另一方面分布在用户空间的硬件抽象层中。接着，在Ubuntu上为Android系统编写Linux内核驱动程序一文中举例子说明了如何在Linux内核编写驱动程序。在这一篇文章中，我们将继续介绍Android系统硬件驱动程序的另一方面实现，即如何在硬件抽象层中增加硬件模块来和内核驱动程序交互。在这篇文章中，我们还将学习到如何在Android系统创建设备文件时用类似Linux的udev规则修改设备文件模式的方法。
一. 参照在Ubuntu上为Android系统编写Linux内核驱动程序一文所示，准备好示例内核驱动序。完成这个内核驱动程序后，便可以在Android系统中得到三个文件，分别是/dev/hello、/sys/class/hello/hello/val和/proc/hello。在本文中，我们将通过设备文件/dev/hello来连接硬件抽象层模块和Linux内核驱动程序模块。
二. 进入到在hardware/libhardware/include/hardware目录，新建hello.h文件：
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ cd hardware/libhardware/include/hardware
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android/hardware/libhardware/include/hardware$ vi hello.h
hello.h文件的内容如下：
#ifndef ANDROID_HELLO_INTERFACE_H #define ANDROID_HELLO_INTERFACE_H #include <hardware/hardware.h> __BEGIN_DECLS /*--扩充C语言在编译的时候按照C++编译器进行统一处理，使得C++代码能够调用C编译生成的中间代码*/ /*定义模块ID*/ #define HELLO_HARDWARE_MODULE_ID "hello" /*硬件模块结构体*/ struct hello_module_t { struct hw_module_t common; }; /*硬件接口结构体*/ struct hello_device_t { struct hw_device_t common; int fd; int (*set_val)(struct hello_device_t* dev, int val); /*--set_val什么类型？什么作用？以及后面这样复用结构体 何用？？--*/ int (*get_val)(struct hello_device_t* dev, int* val); }; __END_DECLS #endif /*--
hw_module_t：
/** * Every hardware module must have a data structure named HAL_MODULE_INFO_SYM * and the fields of this data structure must begin with hw_module_t * followed by module specific information. */ //每一个硬件模块都每必须有一个名为HAL_MODULE_INFO_SYM的数据结构变量，它的第一个成员的类型必须为hw_module_t typedef struct hw_module_t { /** tag must be initialized to HARDWARE_MODULE_TAG */ uint32_t tag; // 初始化硬件模块标签 /** major version number for the module */ uint16_t version_major; //主模块版本号 /** minor version number of the module */ uint16_t version_minor; //副模块版本号 /** Identifier of module */ const char *id; //模块标识符 /** Name of this module */ const char *name; //模块名字 /** Author/owner/implementor of the module */ const char *author; //编写作者 /** Modules methods */ //模块方法列表,指向hw_module_methods_t* struct hw_module_methods_t* methods; //硬件模块的方法 /** module's dso */ void* dso; //DSO： Device Software Optimization，设备软件优化“安全维和组织”（DSO） /** padding to 128 bytes, reserved for future use */ uint32_t reserved[32-7]; //填充到128字节,保留以供将来使用 } hw_module_t;
--*/
这里按照Android硬件抽象层规范的要求，分别定义①模块ID、②模块结构体以及③硬件接口结构体。在硬件接口结构体中，fd表示设备文件描述符，对应我们将要处理的设备文件"/dev/hello"，set_val和get_val为该HAL对上提供的函数接口。
三. 进入到hardware/libhardware/modules目录，新建hello目录，并添加hello.c文件。 hello.c的内容较多，我们分段来看。
首先是包含相关头文件和定义相关结构：
#define LOG_TAG "HelloStub"
/*--HelloStub：什么作用？
答：
HAL stub的框架比较简单，三个结构体、两个常量、一个函数，简称321架构，它的定义在：
@hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h
@hardware/libhardware/hardware.c
--*/ #include <hardware/hardware.h> #include <hardware/hello.h> #include <fcntl.h> //文件控制#include <errno.h> //出错码#include <cutils/log.h> //?#include <cutils/atomic.h> //? #define DEVICE_NAME "/dev/hello" //需要是路径 ！ #define MODULE_NAME "Hello" #define MODULE_AUTHOR "shyluo@gmail.com" //模块作者 /*设备打开和关闭接口*/ static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device); static int hello_device_close(struct hw_device_t* device); /*设备访问接口*/ static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val); static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val); /*模块方法表*/
//硬件模块方法列表的定义，这里只定义了一个open函数static struct hw_module_methods_t hello_module_methods = { open: hello_device_open }; /*模块实例变量*/ struct hello_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = { //HAL_MODULE_INFO_SYM: 上层调用时的入口(相当于main)!! common: { tag: HARDWARE_MODULE_TAG, version_major: 1, version_minor: 0, id: HELLO_HARDWARE_MODULE_ID, name: MODULE_NAME, author: MODULE_AUTHOR, methods: &hello_module_methods, //解释看上 } };
这里，实例变量名必须为HAL_MODULE_INFO_SYM，tag也必须为HARDWARE_MODULE_TAG，这是Android硬件抽象层规范规定的。
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定义hello_device_open函数：
static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, const char* name, struct hw_device_t** device) { struct hello_device_t* dev;
dev = (struct hello_device_t*)malloc(sizeof(struct hello_device_t));
/*--将一个分配域的起始地址转换成struct hello_device_t* 类型 如果此函数未能成功地执行（例如内存不足），则返回空指针（NULL,'0'）--*/ if(!dev) { LOGE("Hello Stub: failed to alloc space"); return -EFAULT; } memset(dev, 0, sizeof(struct hello_device_t)); //清空该段内存，然后该内存段重新赋值 dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG; dev->common.version = 0; dev->common.module = (hw_module_t*)module; dev->common.close = hello_device_close; dev->set_val = hello_set_val;dev->get_val = hello_get_val; if((dev->fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR)) == -1) { //返回 -1 时，模块打开失败 LOGE("Hello Stub: failed to open /dev/hello -- %s.", strerror(errno));free(dev); return -EFAULT; } *device = &(dev->common); LOGI("Hello Stub: open /dev/hello successfully."); //LOGI是打印信息吗？ 在哪定义的？ return 0; } /*--
shmctl(共享内存管理)
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所需头文件
| #include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
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函数说明
| 完成对共享内存的控制
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函数原型
| int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf)
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函数传入值
| shmid
| 共享内存标识符
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cmd
| IPC_STAT：得到共享内存的状态，把共享内存的shmid_ds结构复制到buf中
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IPC_SET：改变共享内存的状态，把buf所指的shmid_ds结构中的uid、gid、mode复制到共享内存的shmid_ds结构内
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IPC_RMID：删除这片共享内存
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buf
| 共享内存管理结构体。具体说明参见共享内存内核结构定义部分
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函数返回值
| 成功：0
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出错：-1，错误原因存于error中
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错误代码
| EACCESS：参数cmd为IPC_STAT，确无权限读取该共享内存
EFAULT：参数buf指向无效的内存地址
EIDRM：标识符为shmid的共享内存已被删除
EINVAL：无效的参数cmd或shmid
EPERM：参数cmd为IPC_SET或IPC_RMID，却无足够的权限执行
|
--*/
DEVICE_NAME定义为"/dev/hello"。由于设备文件是在内核驱动里面通过device_create创建的，而device_create创建的设备文件默认只有root用户可读写，而hello_device_open一般是由上层APP来调用的，这些APP一般不具有root权限，这时候就导致打开设备文件失败：
Hello Stub: failed to open /dev/hello -- Permission denied. 解决办法是类似于Linux的udev规则，打开Android源代码工程目录下，进入到system/core/rootdir目录，里面有一个名为ueventd.rc文件，往里面添加一行：
/dev/hello 0666 root root 定义hello_device_close、hello_set_val和hello_get_val这三个函数：
static int hello_device_close(struct hw_device_t* device) { struct hello_device_t* hello_device = (struct hello_device_t*)device; if(hello_device) { close(hello_device->fd); free(hello_device); } return 0; } static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val) { LOGI("Hello Stub: set value %d to device.", val); write(dev->fd, &val, sizeof(val)); return 0; } static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val) { if(!val) { LOGE("Hello Stub: error val pointer"); return -EFAULT; } read(dev->fd, val, sizeof(*val)); LOGI("Hello Stub: get value %d from device", *val); return 0; } 四. 继续在hello目录下新建Android.mk文件：
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE_TAGS := optional LOCAL_PRELINK_MODULE := false LOCAL_MODULE_PATH := $(TARGET_OUT_SHARED_LIBRARIES)/hw LOCAL_SHARED_LIBRARIES := liblog LOCAL_SRC_FILES := hello.c LOCAL_MODULE := hello.default include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 注意，LOCAL_MODULE的定义规则，hello后面跟有default，hello.default能够保证我们的模块总能被硬象抽象层加载到。
五. 编译：
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ mmm hardware/libhardware/modules/hello 编译成功后，就可以在out/target/product/generic/system/lib/hw目录下看到hello.default.so文件了。
六. 重新打包Android系统镜像system.img：
USER-NAME@MACHINE-NAME:~/Android$ make snod 重新打包后，system.img就包含我们定义的硬件抽象层模块hello.default了。
虽然我们在Android系统为我们自己的硬件增加了一个硬件抽象层模块，但是现在
Java应用程序还不能访问到我们的硬件。我们还必须编写JNI方法和在Android的Application Frameworks层增加API接口，才能让上层Application访问我们的硬件。在接下来的文章中，我们还将完成这一系统过程，使得我们能够在Java应用程序中访问我们自己定制的硬件。
我用的是友善之臂提供的tiny4412开发板
编译过程中：
1
make:进入目录'/opt/FriendlyARM/tiny4412/android/android-4.1.2'
make: *** 没有规则可以创建“out/target/product/generic/obj/SHARED_LIBRARIES/audio.usb.default_intermediates/import_includes”需要的目标“out/target/product/generic/obj/SHARED_LIBRARIES/libc_intermediates/export_includes”。 停止。
make:离开目录“/opt/FriendlyARM/tiny4412/android/android-4.1.2”
切记：. setenv
2 局部程序修改
http://blog.csdn.net/oldmtn/article/details/9213869
原标题：在Ubuntu上为Android增加硬件抽象层（HAL）模块访问Linux内核驱动程序（老罗学习笔记3）
关键词：linux
我知道了 