Android--hw_get_module解析

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。

int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module);

这是其函数原型，id会指定Hardware的id，这是一个字符串，比如我们比较熟悉的led的id是
#define SENSORS_HARDWARE_MODULE_ID “led”，如果找到了对应的hw_module_t结构体，

会将其指针放入*module中。看看它的实现。

124 int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module)125 {126     int status;127     int i;                                                                                      128     const struct hw_module_t *hmi = NULL;129     char prop[PATH_MAX];130     char path[PATH_MAX];131 132     /*133      * Here we rely on the fact that calling dlopen multiple times on134      * the same .so will simply increment a refcount (and not load135      * a new copy of the library).136      * We also assume that dlopen() is thread-safe.137      */138 139     /* Loop through the configuration variants looking for a module */140     for (i=0 ; ivariant_keys里的属性值143                 continue;144             }145             snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",146                     HAL_LIBRARY_PATH, id, prop);//如果开发板叫做fs100，这里就加载system/lib/hw/led.fs100.so147         } else {  snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.default.so",149                     HAL_LIBRARY_PATH, id);//这里默认加载system/lib/hw/led.default.so150         }151         if (access(path, R_OK)) {152             continue;153         }154         /* we found a library matching this id/variant */155         break;156     }157 158     status = -ENOENT;159     if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1) {160         /* load the module, if this fails, we're doomed, and we should not try161          * to load a different variant. */162         status = load(id, path, module);//load函数是关键，调用load函数打开动态链接库163     }164 165     return status;166 }

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！！！

 65 static int load(const char *id, 66         const char *path, 67         const struct hw_module_t **pHmi) 68 { 69     int status; 70     void *handle; 71     struct hw_module_t *hmi; 72  73     /* 74      * load the symbols resolving undefined symbols before 75      * dlopen returns. Since RTLD_GLOBAL is not or'd in with 76      * RTLD_NOW the external symbols will not be global 77      */ 78     handle = dlopen(path, RTLD_NOW); 79     if (handle == NULL) { 80         char const *err_str = dlerror(); 81         LOGE("load: module=%s\n%s", path, err_str?err_str:"unknown"); 82         status = -EINVAL; 83         goto done; 84     } 85  86     /* Get the address of the struct hal_module_info. */ 87     const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR; 88     hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym); 89     if (hmi == NULL) { 90         LOGE("load: couldn't find symbol %s", sym); 91         status = -EINVAL; 92         goto done; 93     } 94  95     /* Check that the id matches */ 96     if (strcmp(id, hmi->id) != 0) { 97         LOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id); 98         status = -EINVAL; 99         goto done;100     }101 102     hmi->dso = handle;103 104     /* success */105     status = 0;106  93     } 94  95     /* Check that the id matches */ 96     if (strcmp(id, hmi->id) != 0) { 97         LOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id); 98         status = -EINVAL; 99         goto done;100     }101 102     hmi->dso = handle;103 104     /* success */105     status = 0;106 107     done:108     if (status != 0) {109         hmi = NULL;110         if (handle != NULL) {111             dlclose(handle);112             handle = NULL;113         }114     } else {115         LOGV("loaded HAL id=%s path=%s hmi=%p handle=%p",116                 id, path, *pHmi, handle);117     }118 119     *pHmi = hmi;120 121     return status;122 }

这里有一个宏HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR需要注意：

#define HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR  "HMI"

其中 hmi = (struct hw_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。

[email protected]:~/eclair_2.1_farsight/out/target/product/fs100/system/lib/hw$ file led.default.so 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！

[email protected]:~/eclair_2.1_farsight/out/target/product/fs100/system/lib/hw$ readelf -s led.default.so Symbol table '.dynsym' contains 25 entries:   Num:    Value  Size Type    Bind   Vis      Ndx Name     0: 00000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND      1: 000004c8     0 SECTION LOCAL  DEFAULT    7      2: 00001000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT   11      3: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND ioctl     4: 000006d4     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS __exidx_end     5: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __aeabi_unwind_cpp_pr0     6: 00001178     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS _bss_end__     7: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND malloc     8: 00001174     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS __bss_start__     9: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND __android_log_print    10: 000006ab     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS __exidx_start    11: 00001174     4 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   15 fd    12: 000005d5    60 FUNC    GLOBAL DEFAULT    7 led_set_off    13: 00001178     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS __bss_end__    14: 00001174     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS __bss_start    15: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND memset    16: 00001178     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS __end__    17: 00001174     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS _edata    18: 00001178     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS _end    19: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND open    20: 00080000     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT  ABS _stack    21: 00001000   128 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   11 HMI    22: 00001170     0 NOTYPE  GLOBAL DEFAULT   14 __data_start    23: 00000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND close    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。

const struct led_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {    common: {        tag: HARDWARE_MODULE_TAG,    version_major: 1,    version_minor: 0,    id: LED_HARDWARE_MODULE_ID,     name: "led HAL module",    author: "farsight",                 methods: &led_module_methods, }, };

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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