Android帧缓冲区（Frame Buffer）硬件抽象层（HAL）模块Gralloc的实现原理分析（2）

时间：2022-06-17 15:11:58

        函数load也是实现在文件hardware/libhardware/hardware.c文件中，如下所示：

  1. static int load(const char *id,  
  2.         const char *path,  
  3.         const struct hw_module_t **pHmi)  
  4. {  
  5.     int status;  
  6.     void *handle;  
  7.     struct hw_module_t *hmi;  
  8.   
  9.     /* 
  10.      * load the symbols resolving undefined symbols before 
  11.      * dlopen returns. Since RTLD_GLOBAL is not or'd in with 
  12.      * RTLD_NOW the external symbols will not be global 
  13.      */  
  14.     handle = dlopen(path, RTLD_NOW);  
  15.     if (handle == NULL) {  
  16.         char const *err_str = dlerror();  
  17.         LOGE("load: module=%s\n%s", path, err_str?err_str:"unknown");  
  18.         status = -EINVAL;  
  19.         goto done;  
  20.     }  
  21.   
  22.     /* Get the address of the struct hal_module_info. */  
  23.     const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR;  
  24.     hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym);  
  25.     if (hmi == NULL) {  
  26.         LOGE("load: couldn't find symbol %s", sym);  
  27.         status = -EINVAL;  
  28.         goto done;  
  29.     }  
  30.   
  31.     /* Check that the id matches */  
  32.     if (strcmp(id, hmi->id) != 0) {  
  33.         LOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id);  
  34.         status = -EINVAL;  
  35.         goto done;  
  36.     }  
  37.   
  38.     hmi->dso = handle;  
  39.   
  40.     /* success */  
  41.     status = 0;  
  42.   
  43.     done:  
  44.     if (status != 0) {  
  45.         hmi = NULL;  
  46.         if (handle != NULL) {  
  47.             dlclose(handle);  
  48.             handle = NULL;  
  49.         }  
  50.     } else {  
  51.         LOGV("loaded HAL id=%s path=%s hmi=%p handle=%p",  
  52.                 id, path, *pHmi, handle);  
  53.     }  
  54.   
  55.     *pHmi = hmi;  
  56.   
  57.     return status;  
  58. }  
         在Linux系统中，后缀名为"so"的文件为动态链接库文件，可能通过函数dlopen来加载到内存中。硬件抽象层模块编写规范规定每一个硬件抽象层模块都必须导出一个符号名称为HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR的符号，而且这个符号必须是用来描述一个类型为hw_module_t的结构体的。         HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR是一个宏，定义在文件hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h文件中，如下所示：
  1. #define HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR  "HMI"  

       将Gralloc模块加载到内存中来之后，就可以调用函数dlsym来获得它所导出的符号HMI。由于这个符号指向的是一个hw_module_t结构体，因此，最后函数load就可以强制地将这个符号转换为一个hw_module_t结构体指针，并且保存在输出参数pHmi中返回给调用者。调用者获得了这个hw_module_t结构体指针之后，就可以创建一个gralloc设备或者一个fb设备。

       模块Gralloc实现在目录hardware/libhardware/modules/gralloc中，它导出的符号HMI定义在文件hardware/libhardware/modules/gralloc/gralloc.cpp文件中，如下所示：

  1. static struct hw_module_methods_t gralloc_module_methods = {  
  2.         open: gralloc_device_open  
  3. };  
  4.   
  5. struct private_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {  
  6.     base: {  
  7.         common: {  
  8.             tag: HARDWARE_MODULE_TAG,  
  9.             version_major: 1,  
  10.             version_minor: 0,  
  11.             id: GRALLOC_HARDWARE_MODULE_ID,  
  12.             name: "Graphics Memory Allocator Module",  
  13.             author: "The Android Open Source Project",  
  14.             methods: &gralloc_module_methods  
  15.         },  
  16.         registerBuffer: gralloc_register_buffer,  
  17.         unregisterBuffer: gralloc_unregister_buffer,  
  18.         lock: gralloc_lock,  
  19.         unlock: gralloc_unlock,  
  20.     },  
  21.     framebuffer: 0,  
  22.     flags: 0,  
  23.     numBuffers: 0,  
  24.     bufferMask: 0,  
  25.     lock: PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER,  
  26.     currentBuffer: 0,  
  27. };  

       HAL_MODULE_INFO_SYM也是一个宏，它的值是与宏HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR对应的，它也是定义在文件hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h文件中，如下所示：
图1 private_module_t结构体定义

Android帧缓冲区（Frame Buffer）硬件抽象层（HAL）模块Gralloc的实现原理分析（2）

    结构体private_module_t的第一个成员变量base指向一个gralloc_module_t结构体，而gralloc_module_t结构体的第一个成员变量common又指向了一个hw_module_t结构体，这意味着，指向一个private_module_t结构体的指针同时可以用作一个gralloc_module_t或者hw_module_t结构体提针来使用。事实上，这是使用C语言来实现的一种继承关系，等价于结构体private_module_t继承结构体gralloc_module_t，而结构体gralloc_module_t继承hw_module_t结构体。这样，我们就可以把在Gralloc模块中定义的符号HAL_MODULE_INFO_SYM看作是一个hw_module_t结构体。

        hw_module_t结构体有一个重要的成员变量methods，它的类型为hw_module_methods_t，它用来描述一个HAL模块的操作方法列表。结构体hw_module_methods_t只定义有一个操作方法open，用来打开一个指定的设备。在Gralloc模块中，用来打开指定设备的函数被指定为gralloc_device_open，通过这个函数就可以打开Gralloc模块中的gralloc或者fb设备，后面我们再详细分析。

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