Android 硬件抽象层调用流程小结
2025-05-16来自：本站整理
Android硬件抽象层调用流程解析
在深入学习新相机API Camera2以替换旧版本并支持更多特性之前，理解Android底层变化，对API调用流程的清晰认知至关重要。此流程从上层应用到底层驱动，涵盖了Android软件与硬件设备间的交互。
当启动相机应用时，摄像头采集数据并展示在软件界面上。看似简单的操作，实则涉及到从应用层到硬件驱动层的调用流程。
简述流程如下：
应用程序框架层 -> 运行时库 -> 硬件抽象层 -> 硬件驱动层
硬件抽象层（HAL）是关键。它对硬件设备进行抽象和封装，定义了标准接口供硬件供应商实现，确保Android在不同设备上统一访问。
我们通过HAL控制硬件，而HAL则调用驱动程序操作硬件。类似于OpenGL，它提供接口标准，由厂商实现具体细节。
HAL以动态链接库形式提供，方便硬件厂商实现并隐藏核心内容，如算法。
老罗的系列文章深入探讨了HAL，了解此系列之前需具备基础知识。
Linux中的设备以文件形式存在，驱动程序作为模块动态加载，与内核交互。
设备文件分为逻辑文件、字符设备文件和块设备文件，通过mknod命令创建。
驱动程序与设备号一一对应，打开设备文件时，系统已知其驱动。
/proc文件系统用于内核与用户程序通讯，访问设备文件需加载此系统。
老罗将驱动编译为内核模块，动态加载，执行注册和初始化操作，通过device_create和hello_create_proc实现。
通过C程序读写设备文件值，验证驱动访问硬件寄存器。
硬件抽象层包含硬件模块（hw_module_t）和硬件接口（hw_device_t）。
模块和驱动通过/proc目录下的值识别，设备文件打开后加载驱动。
了解内核加载驱动、生成模块和设备号，插入设备文件时分配主设备号，打开设备文件时加载驱动。
通过JNI方法调用硬件抽象层接口，实现应用层访问硬件设备。
独立进程的硬件访问服务通过Binder代理提供服务，AIDL定义接口，JNI方法访问硬件。
应用进程通过BindService实现跨进程通信，读写硬件设备值。
综上，从应用程序到底层硬件的完整流程调用得以实现。
通过上述解析，相机应用底层硬件调用流程一目了然。
详细流程可参考如下示意图。
[樊曼垂17899759778] - Android 硬件抽象层调用流程小结
廖剑咽：：硬件抽象层包含硬件模块（hw_module_t）和硬件接口（hw_device_t）。模块和驱动通过\/proc目录下的值识别，设备文件打开后加载驱动。了解内核加载驱动、生成模块和设备号，插入设备文件时分配主设备号，打开设备文件时加载驱动。通过JNI方法调用硬件抽象层接口，实现应用层访问硬件设备。独立进程的硬件访问服务...
[樊曼垂17899759778] - 安卓hal 是什么意思?
廖剑咽：：安卓Hal即硬件抽象层，是Android系统中的一个重要组成部分。以下是关于安卓Hal的详细解释：定义与功能：定义：安卓Hal是系统和底层硬件之间的接口。功能：负责管理硬件和软件之间的交互，使不同的硬件可以被系统识别和使用。工作原理：安卓Hal将硬件平台专用的API转化为统一的Hal API，系统开发人员只需调用Hal...
[樊曼垂17899759778] - android音频 hal层修改数字信号
廖剑咽：：Android的音频HAL（硬件抽象层）是连接Android音频框架和底层音频硬件的桥梁。如果你想在这一层修改数字信号，首先得明确你的需求是什么，比如是调整音量、添加音效，还是进行某种特定的信号处理。一旦明确需求，你可以通过以下几个步骤来进行：获取源码：获取Android操作系统的源码，特别是音频HAL部分的代码。定...
[樊曼垂17899759778] - 转Camx 架构知识点
廖剑咽：：Camx架构位置：HAL层：Camx架构位于Android相机软件架构的硬件抽象层。它是特定于厂商的定制架构，如Qualcomm采用的Camx架构。主要分层：应用层：开发者通过AOSP提供的接口与Camera Framework层交互。Framework层：CameraService负责上下通信，与应用层和HAL层交互。HAL层：处理应用层的请求，将其转换为硬件可理解...
[樊曼垂17899759778] - android底层库包含哪些
廖剑咽：：二、语言底层库 Java核心库和Kotlin库：作为Android应用开发的主要编程语言的基础库，为开发者提供了丰富的API，支持各种应用开发功能。三、硬件底层库 硬件抽象层：允许操作系统与硬件设备进行交互的接口层，包括图形和显示库、音频库等，使操作系统独立于特定硬件设备运行。四、开发工具和框架底层库 Android...
[樊曼垂17899759778] - android hal 算kernel层吗
廖剑咽：：HAL层开发：(1).HAL是Hardware Abstraction Layer的简称。也称为硬件抽象层。(2).硬件访问服务是在Framework层实现的。(3).硬件访问服务是用Java语言实现的，硬件抽象层是用C++语言编写的。因此硬件访问服务必须通过JNI技术调用硬件抽象层的接口。(4).硬件抽象层调用Linux Kernel底层的接口。
[樊曼垂17899759778] - 安卓13对硬件的要求
廖剑咽：：安卓13对硬件的要求要3.8 版本。安卓13要求相机硬件抽象层 (HAL) 更新到 3.8 版本才能使用。搭载Android 13的手机必须能够支持称为身份凭证HAL(Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层)的东西。
[樊曼垂17899759778] - android指纹fingerprint学习总结
廖剑咽：：在Android设备上，指纹识别功能的实现涉及一系列精细的步骤。首先，当用户将手指接触指纹传感器时，传感器会触发一个中断，这一事件会在Linux内核的驱动程序中被检测到。然后，Android操作系统会调用指纹硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer，简称HAL），这个阶段的交互是至关重要的。接下来，指纹HAL会与...
[樊曼垂17899759778] - Android有哪些"权限"
廖剑咽：：Android是在Linux内核上建立一个硬件抽象层(Android HAL)，通过Dalvik以及各种库来执行android应用的。在手机启动时，首先需要由Bootloader(HTC手机上称作Hboot)引导Linux及手机上各个硬件设备的驱动程序，之后才启动Android系统。所以其实我们会涉及到四种不同涵义的权限：Android权限(Permission)这指Android中的...
[樊曼垂17899759778] - 手机系统架构是怎么样的,包括那几个方面
廖剑咽：：运行时库层位于应用框架层之下，它包括核心虚拟机和核心库。核心虚拟机，如Android系统的Dalvik虚拟机或ART虚拟机，负责解释和执行应用程序的字节码；核心库则提供一系列基本功能和服务支持，确保应用程序能够顺利运行。硬件抽象层作为连接手机系统与硬件设备的桥梁，提供了硬件驱动程序的接口。通过硬件抽象层，...
在深入学习新相机API Camera2以替换旧版本并支持更多特性之前，理解Android底层变化，对API调用流程的清晰认知至关重要。此流程从上层应用到底层驱动，涵盖了Android软件与硬件设备间的交互。
当启动相机应用时，摄像头采集数据并展示在软件界面上。看似简单的操作，实则涉及到从应用层到硬件驱动层的调用流程。
简述流程如下：
应用程序框架层 -> 运行时库 -> 硬件抽象层 -> 硬件驱动层
硬件抽象层（HAL）是关键。它对硬件设备进行抽象和封装，定义了标准接口供硬件供应商实现，确保Android在不同设备上统一访问。
我们通过HAL控制硬件，而HAL则调用驱动程序操作硬件。类似于OpenGL，它提供接口标准，由厂商实现具体细节。
HAL以动态链接库形式提供，方便硬件厂商实现并隐藏核心内容，如算法。
老罗的系列文章深入探讨了HAL，了解此系列之前需具备基础知识。
Linux中的设备以文件形式存在，驱动程序作为模块动态加载，与内核交互。
设备文件分为逻辑文件、字符设备文件和块设备文件，通过mknod命令创建。
驱动程序与设备号一一对应，打开设备文件时，系统已知其驱动。
/proc文件系统用于内核与用户程序通讯，访问设备文件需加载此系统。
老罗将驱动编译为内核模块，动态加载，执行注册和初始化操作，通过device_create和hello_create_proc实现。
通过C程序读写设备文件值，验证驱动访问硬件寄存器。
硬件抽象层包含硬件模块（hw_module_t）和硬件接口（hw_device_t）。
模块和驱动通过/proc目录下的值识别，设备文件打开后加载驱动。
了解内核加载驱动、生成模块和设备号，插入设备文件时分配主设备号，打开设备文件时加载驱动。
通过JNI方法调用硬件抽象层接口，实现应用层访问硬件设备。
独立进程的硬件访问服务通过Binder代理提供服务，AIDL定义接口，JNI方法访问硬件。
应用进程通过BindService实现跨进程通信，读写硬件设备值。
综上，从应用程序到底层硬件的完整流程调用得以实现。
通过上述解析，相机应用底层硬件调用流程一目了然。
详细流程可参考如下示意图。
廖剑咽：：硬件抽象层包含硬件模块（hw_module_t）和硬件接口（hw_device_t）。模块和驱动通过\/proc目录下的值识别，设备文件打开后加载驱动。了解内核加载驱动、生成模块和设备号，插入设备文件时分配主设备号，打开设备文件时加载驱动。通过JNI方法调用硬件抽象层接口，实现应用层访问硬件设备。独立进程的硬件访问服务...
廖剑咽：：安卓Hal即硬件抽象层，是Android系统中的一个重要组成部分。以下是关于安卓Hal的详细解释：定义与功能：定义：安卓Hal是系统和底层硬件之间的接口。功能：负责管理硬件和软件之间的交互，使不同的硬件可以被系统识别和使用。工作原理：安卓Hal将硬件平台专用的API转化为统一的Hal API，系统开发人员只需调用Hal...
廖剑咽：：Android的音频HAL（硬件抽象层）是连接Android音频框架和底层音频硬件的桥梁。如果你想在这一层修改数字信号，首先得明确你的需求是什么，比如是调整音量、添加音效，还是进行某种特定的信号处理。一旦明确需求，你可以通过以下几个步骤来进行：获取源码：获取Android操作系统的源码，特别是音频HAL部分的代码。定...
廖剑咽：：Camx架构位置：HAL层：Camx架构位于Android相机软件架构的硬件抽象层。它是特定于厂商的定制架构，如Qualcomm采用的Camx架构。主要分层：应用层：开发者通过AOSP提供的接口与Camera Framework层交互。Framework层：CameraService负责上下通信，与应用层和HAL层交互。HAL层：处理应用层的请求，将其转换为硬件可理解...
廖剑咽：：二、语言底层库 Java核心库和Kotlin库：作为Android应用开发的主要编程语言的基础库，为开发者提供了丰富的API，支持各种应用开发功能。三、硬件底层库 硬件抽象层：允许操作系统与硬件设备进行交互的接口层，包括图形和显示库、音频库等，使操作系统独立于特定硬件设备运行。四、开发工具和框架底层库 Android...
廖剑咽：：HAL层开发：(1).HAL是Hardware Abstraction Layer的简称。也称为硬件抽象层。(2).硬件访问服务是在Framework层实现的。(3).硬件访问服务是用Java语言实现的，硬件抽象层是用C++语言编写的。因此硬件访问服务必须通过JNI技术调用硬件抽象层的接口。(4).硬件抽象层调用Linux Kernel底层的接口。
廖剑咽：：安卓13对硬件的要求要3.8 版本。安卓13要求相机硬件抽象层 (HAL) 更新到 3.8 版本才能使用。搭载Android 13的手机必须能够支持称为身份凭证HAL(Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层)的东西。
廖剑咽：：在Android设备上，指纹识别功能的实现涉及一系列精细的步骤。首先，当用户将手指接触指纹传感器时，传感器会触发一个中断，这一事件会在Linux内核的驱动程序中被检测到。然后，Android操作系统会调用指纹硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer，简称HAL），这个阶段的交互是至关重要的。接下来，指纹HAL会与...
廖剑咽：：Android是在Linux内核上建立一个硬件抽象层(Android HAL)，通过Dalvik以及各种库来执行android应用的。在手机启动时，首先需要由Bootloader(HTC手机上称作Hboot)引导Linux及手机上各个硬件设备的驱动程序，之后才启动Android系统。所以其实我们会涉及到四种不同涵义的权限：Android权限(Permission)这指Android中的...
廖剑咽：：运行时库层位于应用框架层之下，它包括核心虚拟机和核心库。核心虚拟机，如Android系统的Dalvik虚拟机或ART虚拟机，负责解释和执行应用程序的字节码；核心库则提供一系列基本功能和服务支持，确保应用程序能够顺利运行。硬件抽象层作为连接手机系统与硬件设备的桥梁，提供了硬件驱动程序的接口。通过硬件抽象层，...