申请会员ID：攀登的蜗牛
申请标题：申请会员ID：攀登的蜗牛1、申 请 I D：攀登的蜗牛
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3、原创技术文章：Android内核研究之--HAL层学习
注：以帖子内容，可能达不到精华帖，但是本人对热衷内核研究，希望加入到破解论坛与跟多但牛一起交流学习
Android内核学习之番外篇一 -----HAL学习总结与计划1.学习前言本篇博客的学习是基于老罗的Android之旅的书和博客的。关于这个地方的学习之前曾经花时间看过一遍，并且跟着走了一遍，但是中途因为碰到问题没有解决，导致很多地方都跳过去了。这一次算是全部走完了整个流程，从底层的驱动编写到顶层app访问虚拟设备成功完整的跟着学习做了一遍。虽然这次也有不少的挫折，但是还好都一一解决了。这里想记录一下学习的过程，并且将后面需要自完善部分也提出来，让自己更深入的理解这一块。 2.HAL学习编译步骤（1） 编写Android系统的内核驱动程序其实内核驱动的编写有一定的格式，只要是有固定格式的编写应该都不难，但是无奈我的C基础比较薄弱，看LDD（Linux Device Drivers）的时候也基本上是囫囵吞枣（这个词我用了好多次，汗颜）了。但是以前一些固定的语法不懂，现在最起码能看懂了。但是能达到编写内核驱动的功力我还是远远不够。只是短期我也没那么多奢求了，只希望能把Android底层摸头就可以了。这里的驱动并不是为真正的硬件编写，而是为一个虚拟设备----一个4字节的寄存器设备----编写的驱动。在XXX/kernel/common/drivers 目录下新建驱动文件，按照驱动的格式写好驱动。然后make即可将驱动编译到内核中去。传统的硬件读写打开关闭方法：static int hello_open(struct inode* inode, struct file* filp)；static int hello_release(struct inode* inode, struct file* filp)；static ssize_t hello_read(struct file* filp, char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos)；static ssize_t hello_write(struct file* filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t* f_pos)； （2） HAL层模块访问内核驱动程序按照Android硬件抽象层规范的要求，分别定义模块ID、模块结构体以及硬件接口结构体。疑问:HAL层的模块是如何同内核的驱动进行交互的，在这里没看明白。关于这篇文章有个问题没想清楚：这里的HAL模块访问内核驱动，但是是在什么地方涉及到与内核驱动的交互呢？比如在hello_set_val 方法的实现中，有write(dev->fd, &val, sizeof(val))；这样一句代码，这里的write是不是就是对应着HAL系列关于内核驱动编写那篇文章中的 .write =hello_write,也就是这里的write就是调用了内核驱动中hello_write这个方法从而达到HAL模块访问内核驱动模块？？ （3） Runtime Lib层JNI接口访问HAL通过编写JNI方法，向上层提供jni接口供java访问，方法写在如下的类中：com_android_server_HelloService.cpp其中包括三个方法：static void hello_setVal(JNIEnv* env, jobject clazz, jint value)static jint hello_getVal(JNIEnv* env, jobject clazz)static jboolean hello_init(JNIEnv* env, jclass clazz) static const JNINativeMethod method_table[] int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env)这些方法通过device来调用HAL模块的方法与内核驱动直接交互。这个类以及类中的方法和类中的变量类型都有严格的命名方式，类名按照com_android_server_XXX方式命名，变量都是按照JNI规定的方式命名变量。然后在onload.cpp中将JNI的方法注册到内部。（4） Frameworks增加硬件访问服务在下面目录下床架可以与上面的JNI交互的程序：frameworks/base/core/java/android/os1.package android.os;2. 3.interface IHelloService {4. void setVal(int val);5. int getVal();6.}
首先定义AIDL文件，AIDL是android用来进行远程接口调用的语言模式，android内部可以根据AIDL的定义生成stub类和代{过}{滤}理类，也就是服务端和客户端进程分别可以调用的类，然后这两个类通过binder的机制进行交互通信，也就达到了线程间的通信的目的。 然后定义一个service继承自stub接口，然后接口的实现通过navtive的方法调用上面所涉及的JNI方法，然后通过JNI方法与内核驱动的交互来访问设备寄存器（我们在上面涉及的虚拟设备）。这里的AIDL要用hide来标示，否则编译不用过。（5） Application层访问frameworks层的硬件服务1.helloService = IHelloService.Stub.asInterface(2.ServiceManager.getService("hello"));
通过面代码获得上一步注册的HelloService接口，然后在app中调用方法的时候就通过方法中的native访问了运行时层的相关JNI方法，JNI方法通过device调用HAL层的函数与内核模块交互，这样就完成了app==》frameworks==》运行时库==》HAL层模块==》内核驱动==》硬件设备，这一整个过程的流转。 （6） 留白，未完待续…… 3. 总结其实，这个系列虽然是顺利走完了，但是很多内容还是不能融会贯通，我觉得可以通过binder的方式进行改造这个实例，如果改造成功的话说明我算是有个一知半解了，如果改造不成功，那就说明还有很多东西没走通。这个也就是我下面的计划：通过binder的形式改造HAL系列模块，完成从APPèframeworksèRuntime LibèHALè内核驱动è虚拟设备的流转。看了这么久的资料，自己能整理了一下，感觉硬伤还是很多，主要是自己的积累不够吧。越这样越发佩服这些系列博客的大牛，能定下来学习并整理出这么好的资料给我们指导。我想绝大多数人很难再学得这么深入，有整理出这么高级的材料来了。他们也算是这个方面的巨人了吧。牛顿说他取得那么大的成就是因为站在了巨人笛卡尔的肩上。有人说这是一种谦逊，也有人说这是他在挤兑笛卡尔。但是有一个问题对我等凡人是至关重要的，那就是如何爬上巨人的肩膀上。要想达到一定的高度，只看书只弄懂了还远远不够，还要自己去实践去验证，要牢记知易行难。这样才算是一步一个脚印的往上走。其实经验并不能传授，我们走的更快也仅仅是因为前人的指引下我们少走了很多弯路，但是要达到一个高度只有不断的再弯路中迂回前进，盘旋上升。继续努力，Keep moving！！！
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