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Android硬體抽象層(HAL)概要介紹和學習計劃

   Android的硬體抽象層,簡單來說,就是對Linux核心驅動程式的封裝,向上提供接口,屏蔽低層的實作細節。也就是說,把對硬體的支援分成了兩層,一層放在使用者空間(User Space),一層放在核心空間(Kernel Space),其中,硬體抽象層運作在使用者空間,而Linux核心驅動程式運作在核心空間。為什麼要這樣安排呢?把硬體抽象層和核心驅動整合在一起放在核心空間不可行嗎?從技術實作的角度來看,是可以的,然而從商業的角度來看,把對硬體的支援邏輯都放在核心空間,可能會損害廠家的利益。我們知道,Linux核心源代碼版權遵循GNU

License,而Android源代碼版權遵循Apache License,前者在釋出産品時,必須公布源代碼,而後者無須釋出源代碼。如果把對硬體支援的所有代碼都放在Linux驅動層,那就意味着釋出時要公開驅動程式的源代碼,而公開源代碼就意味着把硬體的相關參數和實作都公開了,在手機市場競争激烈的今天,這對廠家來說,損害是非常大的。是以,Android才會想到把對硬體的支援分成硬體抽象層和核心驅動層,核心驅動層隻提供簡單的通路硬體邏輯,例如讀寫硬體寄存器的通道,至于從硬體中讀到了什麼值或者寫了什麼值到硬體中的邏輯,都放在硬體抽象層中去了,這樣就可以把商業秘密隐藏起來了。也正是由于這個分層的原因,Android被踢出了Linux核心主線代碼樹中。大家想想,Android放在核心空間的驅動程式對硬體的支援是不完整的,把Linux核心移植到别的機器上去時,由于缺乏硬體抽象層的支援,硬體就完全不能用了,這也是為什麼說Android是開放系統而不是開源系統的原因。

     撇開這些争論,學習Android硬體抽象層,對了解整個Android整個系統,都是極其有用的,因為它從下到上涉及到了Android系統的硬體驅動層、硬體抽象層、運作時庫和應用程式架構層等等,下面這個圖闡述了硬體抽象層在Android系統中的位置,以及它和其它層的關系:

Android硬體抽象層(HAL)概要介紹和學習計劃

     在學習Android硬體抽象層的過程中,我們将會學習如何在核心空間編寫硬體驅動程式、如何在硬體抽象層中添加接口支援通路硬體、如何在系統啟動時提供硬體通路服務以及 如何編寫JNI使得可以通過Java接口來通路硬體,而作為中間的一個小插曲,我們還将學習一下如何在Android系統中添加一個C可執行程式來通路硬體驅動程式。由于這是一個系統的學習過程,筆者将分成六篇文章來描述每一個學習過程,包括:

     學習完這六篇文章,相信大家對Android系統就會有一個更深刻的認識了,敬請關注。