HAL层访问Linux内核驱动程序

上一章学习了从C空间访问Linux内核驱动程序，这一章我们一起来学习如何在硬件抽象层中增加硬件模块来访问内核驱动程序。本章还是跟上一章一样，通过传统设备/dev/hello来连接硬件抽象层模块和内核驱动程序。

1.进入到/hardware/libhardware/include/hardware目录

新建hello.h

#ifndef ANDROID_HELLO_INTERFACE_H
#define ANDROID_HELLO_INTERFACE_H
#include <hardware/hardware.h>

__BEGIN_DECLS

/*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; //硬件设备结构
    int fd;    //设备文件描述符
    int (*set_val)(struct hello_device_t* dev, int val);//写信号量
    int (*get_val)(struct hello_device_t* dev, int* val);//读信号量
};

__END_DECLS

#endif

这里定义了模块ID—hello，模块结构体，硬件接口结构体。

2.进入到hardware/libhardware/modules目录，新建hello目录

添加hello.c文件

#define LOG_TAG "HelloStub"

#include <hardware/hardware.h>
#include <hardware/hello.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <cutils/log.h>
#include <cutils/atomic.h>

#define DEVICE_NAME "/dev/hello"
#define MODULE_NAME "Hello"

/*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);
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*/
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 = {
    common: {
        tag: HARDWARE_MODULE_TAG,
        version_major: 1,
        version_minor: 0,
        id: HELLO_HARDWARE_MODULE_ID,
        name: MODULE_NAME,
        methods: &hello_module_methods,
    }
};

/*设备打开接口*/
static int hello_device_open(const struct hw_module_t* module, \const char* name, struct hw_device_t** device) {
const char* name, struct hw_device_t** device)
    struct hello_device_t* dev;
    dev = (struct hello_device_t*)malloc(sizeof(struct hello_device_t));

    if(!dev) {
        ALOGE("Hello Stub: failed to alloc space");
        return -EFAULT;
    }

    /*初始化设备成员，并完成相应的赋值操作*/
    memset(dev, 0, sizeof(struct hello_device_t));
    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;

    /*调用open函数，打开/dev/hello这个设备驱动*/
    if((dev->fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR)) == -1) {
        ALOGE("Hello Stub: failed to open /dev/hello -- %s.", strerror(errno));free(dev);
        return -EFAULT;
    }
    /*设备指针指向赋值*/
    *device = &(dev->common);
    ALOGI("Hello Stub: open /dev/hello successfully.");

    return 0;
}

/*设备关闭接口*/
static int hello_device_close(struct hw_device_t* device) {
    struct hello_device_t* hello_device = (struct hello_device_t*)device;

    /*如果设备句柄处于激活窗台，则关闭该句柄，清空内存*/
    if(hello_device) {
        close(hello_device->fd);
        free(hello_device);
    }

    return 0;
}

/*设置信号量*/
static int hello_set_val(struct hello_device_t* dev, int val) {
    ALOGI("Hello Stub: set value %d to device.", val);

    /*调用write接口，往hello驱动写入寄存器值*/
    write(dev->fd, &val, sizeof(val));

    return 0;
}

/*读取信号量*/
static int hello_get_val(struct hello_device_t* dev, int* val) {
    if(!val) {
        ALOGE("Hello Stub: error val pointer");
        return -EFAULT;
    }

    /*调用read接口，读取hello驱动的信号量值*/
    read(dev->fd, val, sizeof(*val));

    ALOGI("Hello Stub: get value %d from device", *val);

    return 0;
}

该程序主要实现了/dev/hello驱动的打开和关闭，信号量的读写操作。

3.编译环境配置：

在hello目录中创建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)

这里的LOCAL_MODULE用的不是hello，而是hello.default，这样的好处是能够保证我们的模块总能被硬件抽象层访问到。

4.编译：

mmm hardware/libhardware/modules/hello
编译目录:out/target/product/generic/system/lib/hw/hello.default.so

5.打包成system.image

make snod

这样我们在为自己的设备驱动增加了一个硬件抽象层模块，后面我们一起学习JNI方法调用硬件抽象层接口的操作。

注:代码程序主要参考《老罗的Android之旅》来完成。