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,屏蔽低層的實現細節。也就是說,把對硬體的支持分成了兩層,一層放在用戶空間(User Space),一層放在核心空間(Kernel Space),其中,硬體抽象層運行在用戶空間,而Linux核心驅動程式運行在核心空間。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?從技術實現的角度來看,是可以的,然而從商業的角度來看,把對硬體的支持邏輯都放在核心空間,可能會損害廠家的利益。我們知道,Linux核心原始碼版權遵循GNU License,而Android原始碼版權遵循Apache License,前者在發布產品時,必須公布原始碼,而後者無須發布原始碼。如果把對硬體支持的所有代碼都放在Linux驅動層,那就意味著發布時要公開驅動程式的原始碼,而公開原始碼就意味著把硬體的相關參數和實現都公開了,在手機市場競爭激烈的今天,這對廠家來說,損害是非常大的。因此,Android才會想到把對硬體的支持分成硬體抽象層和核心驅動層,核心驅動層只提供簡單的訪問硬體邏輯,例如讀寫硬體暫存器的通道,至於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隱藏起來了。也正是由於這個分層的原因,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持是不完整的,把Linux核心移植到別的機器上去時,由於缺乏硬體抽象層的支持,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。
撇開這些爭論,學習Android硬體抽象層,對理解整個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、運行時庫和應用程式框架層等等,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:
在學習Android硬體抽象層的過程中,我們將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增加接口支持訪問硬體、如何在系統啟動時提供硬體訪問服務以及 如何編寫JNI使得可以通過Java接口來訪問硬體,而作為中間的一個小插曲,我們還將學習一下如何在Android系統中增加一個C可執行程式來訪問硬體驅動程式。由於這是一個系統的學習過程,筆者將分成六篇文章來描述每一個學習過程,包括:
(2)編寫Linux核心驅動程式
(3)內置C可執行程式測試Linux核心驅動程式
(4)增加硬體抽象層(HAL)模組訪問Linux核心驅動程式
(5)硬體抽象層(HAL)模組編寫JNI方法提供Java訪問硬體服務接口
(6)Application Frameworks層增加硬體訪問服務
(7)內置Java應用程式測試Application Frameworks層的硬體服務
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。
沒有留言:
張貼留言