分类: Android平台
2016-03-22 22:30:23
作者:苗老师,讲师。
我们知道,google为了保护硬件厂商的信息,在Android中添加了一层,也就是大名鼎鼎的HAL层。
在看HAL的编写方法的过程中,会发现整个模块貌似没有一个入口。一般说来模块都要有个入口,比如应用程序有main函数,可以为加载器进行加载执行,dll文件有dllmain,而对于我们自己写的动态链接库,我们可以对库中导出的任何符号进行调用。
问题来了,Android中的HAL是比较具有通用性的,需要上层的函数对其进行加载调用,Android的HAL加载器是如何实现对不同的Hardware Module进行通用性的调用的呢?
带着这个疑问查看Android源码,会发现Android中实现调用HAL是通过hw_get_module实现的
上述代码主要是获取动态链接库的路径,并调用load函数去打开指定路径下的库文件,load函数是关键所在。
好,那我们就来解开load函数的神秘面纱!!!
[cpp] view plaincopy
1. 65 static int load(const char *id,
2. 66 const char *path,
3. 67 const struct hw_module_t **pHmi)
4. 68 {
5. 69 int status;
6. 70 void *handle;
7. 71 struct hw_module_t *hmi;
8. 72
9. 73 /*
10. 74 * load the symbols resolving undefined symbols before
11. 75 * dlopen returns. Since RTLD_GLOBAL is not or'd in with
12. 76 * RTLD_NOW the external symbols will not be global
13. 77 */
14. 78 handle = dlopen(path, RTLD_NOW);
15. 79 if (handle == NULL) {
16. 80 char const *err_str = dlerror();
17. 81 LOGE("load: module=%s\n%s", path, err_str?err_str:"unknown");
18. 82 status = -EINVAL;
19. 83 goto done;
20. 84 }
21. 85
22. 86 /* Get the address of the struct hal_module_info. */
23. 87 const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR;
24. 88 hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym);
25. 89 if (hmi == NULL) {
26. 90 LOGE("load: couldn't find symbol %s", sym);
27. 91 status = -EINVAL;
28. 92 goto done;
29. 93 }
30. 94
31. 95 /* Check that the id matches */
32. 96 if (strcmp(id, hmi->id) != 0) {
33. 97 LOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id);
34. 98 status = -EINVAL;
35. 99 goto done;
36. 100 }
37. 101
38. 102 hmi->dso = handle;
39. 103
40. 104 /* success */
41. 105 status = 0;
42. 106
43. 93 }
44. 94
45. 95 /* Check that the id matches */
46. 96 if (strcmp(id, hmi->id) != 0) {
47. 97 LOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id);
48. 98 status = -EINVAL;
49. 99 goto done;
50. 100 }
51. 101
52. 102 hmi->dso = handle;
53. 103
54. 104 /* success */
55. 105 status = 0;
56. 106
57. 107 done:
58. 108 if (status != 0) {
59. 109 hmi = NULL;
60. 110 if (handle != NULL) {
61. 111 dlclose(handle);
62. 112 handle = NULL;
63. 113 }
64. 114 } else {
65. 115 LOGV("loaded HAL id=%s path=%s hmi=%p handle=%p",
66. 116 id, path, *pHmi, handle);
67. 117 }
68. 118
69. 119 *pHmi = hmi;
70. 120
71. 121 return status;
72. 122 }
这里有一个宏HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR需要注意:
[cpp] view plaincopy
1. #define HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR "HMI"
其中hmi = (structhw_module_t *)dlsym(handle, sym);
这里是查找“HMI”这个导出符号,并获取其地址。
看到这里,我们不禁要问,为什么根据“HMI”这个导出符号,就可以从动态链接库中找到结构体hw_module_t呢??
我们知道,ELF = Executable and Linkable Format,可执行连接格式,是UNIX系统实验室(USL)作为应用程序二进制接口(Application Binary Interface,ABI)而开发和发布的,扩展名为elf。一个ELF头在文件的开始,保存了路线图(road map),描述了该文件的组织情况。sections保存着object 文件的信息,从连接角度看:包括指令,数据,符号表,重定位信息等等。我们的led.default.so就是一个elf格式的文件。
[cpp] view plaincopy
1. linux@ubuntu:~/eclair_2.1_farsight/out/target/product/fs100/system/lib/hw$ file led.default.so
2. led.default.so: ELF 32-bit LSB shared object, ARM, version 1 (SYSV), dynamically linked, stripped
所以说,我们可以使用unix给我们提供的readelf命令去查看相应的符号信息,就一目了然了!
[cpp] view plaincopy
1. linux@ubuntu:~/eclair_2.1_farsight/out/target/product/fs100/system/lib/hw$ readelf -s led.default.so
2.
3. Symbol table '.dynsym' contains 25 entries:
4. Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name
5. 0: 00000000 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND
6. 1: 000004c8 0 SECTION LOCAL DEFAULT 7
7. 2: 00001000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 11
8. 3: 00000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND ioctl
9. 4: 000006d4 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __exidx_end
10. 5: 00000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND __aeabi_unwind_cpp_pr0
11. 6: 00001178 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS _bss_end__
12. 7: 00000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND malloc
13. 8: 00001174 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_start__
14. 9: 00000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND __android_log_print
15. 10: 000006ab 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __exidx_start
16. 11: 00001174 4 OBJECT GLOBAL DEFAULT 15 fd
17. 12: 000005d5 60 FUNC GLOBAL DEFAULT 7 led_set_off
18. 13: 00001178 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_end__
19. 14: 00001174 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __bss_start
20. 15: 00000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND memset
21. 16: 00001178 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS __end__
22. 17: 00001174 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS _edata
23. 18: 00001178 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS _end
24. 19: 00000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND open
25. 20: 00080000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT ABS _stack
26. 21: 00001000 128 OBJECT GLOBAL DEFAULT 11 HMI
27. 22: 00001170 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT 14 __data_start
28. 23: 00000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND close
29. 24: 00000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND free
在21行我们发现,名字就是“HMI”,对应于hw_module_t结构体。再去对照一下HAL的代码。
[cpp] view plaincopy
1. const struct led_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
2. common: {
3. tag: HARDWARE_MODULE_TAG,
4. version_major: 1,
5. version_minor: 0,
6. id: LED_HARDWARE_MODULE_ID,
7. name: "led HAL module",
8. author: "farsight",
9. methods: &led_module_methods,
10. },
11.
12. };
这里定义了一个名为HAL_MODULE_INFO_SYM的copybit_module_t的结构体,common成员为hw_module_t类型。注意这里的HAL_MODULE_INFO_SYM变量必须为这个名字,这样编译器才会将这个结构体的导出符号变为“HMI”,这样这个结构体才能被dlsym函数找到!
综上,我们知道了andriod HAL模块也有一个通用的入口地址,这个入口地址就是HAL_MODULE_INFO_SYM变量,通过它,我们可以访问到HAL模块中的所有想要外部访问到的方法。
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