基础

HAL层介于android内核和上层应用之间的抽象层接口。作用将硬件抽象化，屏蔽特定平台的硬件接口细节，使平台具有平台无关性，便于移植。
Linux内核源代码遵循GPL1协议，Android直接在linux内核中添加修改代码，需要公开源代码；为保护硬件厂商的知识产权，避开GPL协议约束。

结构

HAL 实现

HAL存在两种结构。

libhardware_legacy 旧的实现
libhardware 新的实现

libhardware_legacy：
将*.so以共享库的形式使用，在运行时以direct function call使用HAL module。通过直接函数调用的方式，来操作驱动程序。

libhardware：
新的HAL采用HAL module 和HAL stub结合的形式。
HAL stub是一种代理人proxy概念；将供外部访问的方法的函数指针统一保存在一个数据结构中。stub向HAL提供操作函数，而runtime则是向HAL获取特定模块stub的operations。HLAL包含许多stub（代理人）。runtime只要说明类型（module id），就可以取得操作函数，通过接口访问硬件。

代码位置

HAL代码位于/hardware下

/hardware/libhardware_legacy ：旧的HAL架构，采用链接库方式
/hardware/libhardware ：新HAL架构，使用HAL Stub

HAL 调用：

app 调用硬件服务对应的api，如 BluetoothService.java
FrameWork service 调用JNI方法
HAL 加载硬件共享库(*.so)
从内存获取设备结构
调用HAL Stub 方法

简单讲：
Android HAL实现通过JNI实现。APP通过jni调用hardware.c的hw_get_module函数获取硬件模块，然后调用硬件模块中方法，硬件模块中的方法调用内核接口完成相关功能。

通用硬件模块

HAL module 主要由3个结构体，
定义在/hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h

struct hw_module_t 模块类型
struct hw_module_methods_t 模块方法
struct hw_device_t 设备类型

hw_module_t

typedef struct hw_module_t {
    /** tag must be initialized to HARDWARE_MODULE_TAG */
    uint32_t tag;

    uint16_t module_api_version;
    #define version_major module_api_version    //主版本号

    uint16_t hal_api_version;
    #define version_minor hal_api_version   //次版本号

    /** Identifier of module */
    const char *id;

    /** Name of this module */
    const char *name;

    /** Author/owner/implementor of the module */
    const char *author;

    //硬件模块方法结构体，里面主要是函数指针
    /** Modules methods */
    struct hw_module_methods_t* methods;    

    //打开硬件模块库时，得到的句柄
    /** module's dso */
    void* dso;

    #ifdef __LP64__
      uint64_t reserved[32-7];
    #else
      /** padding to 128 bytes, reserved for future use */
      uint32_t reserved[32-7];
     #endif

} hw_module_t;

每个硬件模块第一个变量是hw_module_t，每个模块必须存在HAL_MODULE_INFO_SYM命名的结构，它指向一个自定义的硬件抽象层模块结构。
hw_module_t成员变量tag的值必须是HARDWARE_MODULE_TAG，用来表示这是一个硬件模块
hw_module_t的dso，表示打开硬件模块后得到的句柄，
hw_module_t的methods：硬件模块的方法列表

hw_module_methods_t

typedef struct hw_module_methods_t {
    //打开硬件设备
    /** Open a specific device */
    int (*open)(const struct hw_module_t* module, const char* id,
            struct hw_device_t** device);

} hw_module_methods_t;

hw_module_methods_t只有一个函数指针变量，用来打开硬件抽象层的设备。
id代表需要打开的硬件设备ID。硬件抽象层模块可能对应多个硬件设备，在打开硬件设备时需要指定一个硬件设备ID。
如传感器模块，sensor_module，是一个硬件模块，对应的传感器包括：加速度传感器，磁感应器，

hw_device_t

typedef struct hw_device_t {
    /** tag must be initialized to HARDWARE_DEVICE_TAG */
    uint32_t tag;   //设备TAG

    uint32_t version;

    /** reference to the module this device belongs to */
    struct hw_module_t* module; //归属的硬件模块

    /** padding reserved for future use */
  #ifdef __LP64__
      uint64_t reserved[12];
  #else
      uint32_t reserved[12];
  #endif
    //关闭设备
    /** Close this device */
    int (*close)(struct hw_device_t* device);

} hw_device_t;

硬件抽象层的硬件设备使用hw_device_t描述。
每个硬件抽象层中每个硬件设备必须自定义一个硬件设备结构，第一个成员必须是hw_device_t。成员变量close函数指针用来关闭硬件设备。