Android AudioFlinger加载HAL层流程

一、前提

Audio HAL层最终以.so的方式为Android所用,那这个.so的库如何被AudioFlinger所使用?

二、Audio Hardware HAL加载

(1)AudioFlinger

AudioFlinger加载HAL层:

static int load_audio_interface(const char *if_name, const hw_module_t **mod,
                                audio_hw_device_t **dev)
{
    int rc;  

    /* 这里加载的是音频动态库,如audio.primary.msm8916.so,如何加载会独立体现 */
    rc = hw_get_module_by_class(AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID, if_name, mod);
    if (rc)
        goto out;  

    //加载好的动态库模块必有个open方法,调用open方法打开音频设备模块
    rc = audio_hw_device_open(*mod, dev);
    LOGE_IF(rc, "couldn‘t open audio hw device in %s.%s (%s)",
            AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID, if_name, strerror(-rc));
    if (rc)
        goto out;  

    return 0;  

out:
    *mod = NULL;
    *dev = NULL;
    return rc;
}

audio_interface:

/* hw_get_module_by_class需要根据这些字符串找到相关的音频模块库 */
static const char *audio_interfaces[] = {
    "primary",              //指本机中的codec
    "a2dp",                 //a2dp设备,蓝牙高保真音频
    "usb",                  //usb-audio设备
};

AudioFlinger::onFirstRef:

void AudioFlinger::onFirstRef()
{
    int rc = 0;  

    Mutex::Autolock _l(mLock);  

    /* TODO: move all this work into an Init() function */
    mHardwareStatus = AUDIO_HW_IDLE;  

    //打开audio_interfaces数组定义的所有音频设备
    for (size_t i = 0; i < ARRAY_SIZE(audio_interfaces); i++) {
        const hw_module_t *mod;
        audio_hw_device_t *dev;  

        rc = load_audio_interface(audio_interfaces[i], &mod, &dev);
        if (rc)
            continue;  

        LOGI("Loaded %s audio interface from %s (%s)", audio_interfaces[i],
             mod->name, mod->id);
        mAudioHwDevs.push(dev); //mAudioHwDevs是一个Vector,存储已打开的audio hw devices  

        if (!mPrimaryHardwareDev) {
            mPrimaryHardwareDev = dev;
            LOGI("Using ‘%s‘ (%s.%s) as the primary audio interface",
                 mod->name, mod->id, audio_interfaces[i]);
        }
    }  

    mHardwareStatus = AUDIO_HW_INIT;  

    if (!mPrimaryHardwareDev || mAudioHwDevs.size() == 0) {
        LOGE("Primary audio interface not found");
        return;
    }  

    //对audio hw devices进行一些初始化,如mode、master volume的设置
    for (size_t i = 0; i < mAudioHwDevs.size(); i++) {
        audio_hw_device_t *dev = mAudioHwDevs[i];  

        mHardwareStatus = AUDIO_HW_INIT;
        rc = dev->init_check(dev);
        if (rc == 0) {
            AutoMutex lock(mHardwareLock);  

            mMode = AUDIO_MODE_NORMAL;
            mHardwareStatus = AUDIO_HW_SET_MODE;
            dev->set_mode(dev, mMode);
            mHardwareStatus = AUDIO_HW_SET_MASTER_VOLUME;
            dev->set_master_volume(dev, 1.0f);
            mHardwareStatus = AUDIO_HW_IDLE;
        }
    }
} 

主要是通过hw_get_module_by_class()找到模块接口名字if_name相匹配的模块库,加载之后audio_hw_device_open()调用模块的open方法,完成音频设备模块的初始化。

hw_get_module_by_class:

hw_get_module_by_class实现在hardware/libhardware/ hardware.c中,它作用加载指定名字的模块库(.so文件)。

int hw_get_module_by_class(const char *class_id, const char *inst,
                           const struct hw_module_t **module)
{
    int status;
    int i;
    const struct hw_module_t *hmi = NULL;
    char prop[PATH_MAX];
    char path[PATH_MAX];
    char name[PATH_MAX];  

    if (inst)
        snprintf(name, PATH_MAX, "%s.%s", class_id, inst);
    else
        strlcpy(name, class_id, PATH_MAX);  

    //这里我们以音频库为例,AudioFlinger调用到这个函数时,
    //class_id=AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID="audio",inst="primary"(或"a2dp"或"usb")
    //那么此时name="audio.primary"  

    /*
     * Here we rely on the fact that calling dlopen multiple times on
     * the same .so will simply increment a refcount (and not load
     * a new copy of the library).
     * We also assume that dlopen() is thread-safe.
     */  

    /* Loop through the configuration variants looking for a module */
    for (i=0 ; i<HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1 ; i++) {
        if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT) {
            /* 通过property_get找到厂家标记如"ro.product.board=msm8916",这时prop="msm8916" */
            if (property_get(variant_keys[i], prop, NULL) == 0) {
                continue;
            }
            /* #define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib/hw" */
            snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
                     HAL_LIBRARY_PATH2, name, prop);
            if (access(path, R_OK) == 0) break;  

            /* #define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib/hw" */
            snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
                     HAL_LIBRARY_PATH1, name, prop);
            if (access(path, R_OK) == 0) break;
        } else {
            /* 如没有指定的库文件,则加载default.so */
            snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.default.so",
                     HAL_LIBRARY_PATH1, name);
            if (access(path, R_OK) == 0) break;
        }
    }
    /** 到这里,完成一个模块库的完整路径名称,如path="/system/lib/hw/audio.primary.msm8916.so"  */

    status = -ENOENT;
    if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1) {
        /* load the module, if this fails, we‘re doomed, and we should not try
         * to load a different variant. */
         //加载模块库:见下面
        status = load(class_id, path, module);
    }  

    return status;
} 

load(class_id, path, module):

static int load(const char *id,
        const char *path,
        const struct hw_module_t **pHmi)
{
    int status;
    void *handle;
    struct hw_module_t *hmi;

    /*
     * load the symbols resolving undefined symbols before
     * dlopen returns. Since RTLD_GLOBAL is not or‘d in with
     * RTLD_NOW the external symbols will not be global
     */
    handle = dlopen(path, RTLD_NOW);
    if (handle == NULL) {
        char const *err_str = dlerror();
        LOGE("load: module=%s\n%s", path, err_str?err_str:"unknown");
        status = -EINVAL;
        goto done;
    }

    /* Get the address of the struct hal_module_info. */
    const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR;
    hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym);
        if (hmi == NULL) {
        LOGE("load: couldn‘t find symbol %s", sym);
        status = -EINVAL;
        goto done;
    }

    /* Check that the id matches */
    if (strcmp(id, hmi->id) != 0) {
        LOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id);
        status = -EINVAL;
        goto done;
    }

    hmi->dso = handle;

    /* success */
    status = 0;

    done:
    if (status != 0) {
        hmi = NULL;
        if (handle != NULL) {
            dlclose(handle);
            handle = NULL;
        }
    } else {
        LOGV("loaded HAL id=%s path=%s hmi=%p handle=%p",
                id, path, *pHmi, handle);
    }

    *pHmi = hmi;

    return status;
}

在打开的.so(audio.primary.msm8916.so)中查找HMI符号的地址,并保存在hmi中。至此.so中的hw_module_t已经被成功获取。从而可以根据它获取HAL层相关接口。

1)HAL通过hw_get_module函数获取hw_module_t

2)HAL通过hw_module_t->methods->open获取hw_device_t指针,并在此open函数中初始化audio_hw_device_t结构中的函数。

3)三个重要的数据结构:

a) struct hw_device_t: 表示硬件设备,存储了各种硬件设备的公共属性和方法

b)struct hw_module_t: 可用hw_get_module进行加载的module

c)struct hw_module_methods_t: 用于定义操作设备的方法,其中只定义了一个打开设备的方法open.

hw_module_t定义:

/**
 * Every hardware module must have a data structure named HAL_MODULE_INFO_SYM
 * and the fields of this data structure must begin with hw_module_t
 * followed by module specific information.
 */
typedef struct hw_module_t {
    /** tag must be initialized to HARDWARE_MODULE_TAG */
    uint32_t tag;  

    /** major version number for the module */
    uint16_t version_major;  

    /** minor version number of the module */
    uint16_t version_minor;  

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

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

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

    /** Modules methods */
    struct hw_module_methods_t* methods;  

    /** module‘s dso */
    void* dso;  

    /** padding to 128 bytes, reserved for future use */
    uint32_t reserved[32-7];  

} hw_module_t;  

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

} hw_module_methods_t;  

在load(…)中dlsym拿到这个结构体的首地址后,就可以调用Modules methods进行设备模块的初始化了。设备模块中,都应该按照这个格式初始化好这个结构体,否则dlsym找不到它,也就无法调用Modules methods进行初始化了。

audio_hw.c中hw_module_methods_t 的实例化:

static struct hw_module_methods_t hal_module_methods = {
    .open = adev_open,
};  

struct audio_module HAL_MODULE_INFO_SYM = {
    .common = {
        .tag = HARDWARE_MODULE_TAG,
        .version_major = 1,
        .version_minor = 0,
        .id = AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID,
        .name = "Tuna audio HW HAL",
        .author = "The Android Open Source Project",
        .methods = &hal_module_methods,
    },
};  

audio_module 是我们Audio HAL必须要实现的。

audio_hw_device 接口

接口按照hardware/libhardware/include/hardware/audio.h定义的接口实现就行了。这些接口全扔到一个结构体里面的,这样做的好处是:不必用大量的dlsym来获取各个接口函数的地址,只需找到这个结构体即可,从易用性和可扩充性来说,都是首选方式。

audio_hw_device 接口如下:

struct audio_hw_device {
    struct hw_device_t common;  

    /**
     * used by audio flinger to enumerate what devices are supported by
     * each audio_hw_device implementation.
     *
     * Return value is a bitmask of 1 or more values of audio_devices_t
     */
    uint32_t (*get_supported_devices)(const struct audio_hw_device *dev);  

    /**
     * check to see if the audio hardware interface has been initialized.
     * returns 0 on success, -ENODEV on failure.
     */
    int (*init_check)(const struct audio_hw_device *dev);  

    /** set the audio volume of a voice call. Range is between 0.0 and 1.0 */
    int (*set_voice_volume)(struct audio_hw_device *dev, float volume);  

    /**
     * set the audio volume for all audio activities other than voice call.
     * Range between 0.0 and 1.0. If any value other than 0 is returned,
     * the software mixer will emulate this capability.
     */
    int (*set_master_volume)(struct audio_hw_device *dev, float volume);  

    /**
     * setMode is called when the audio mode changes. AUDIO_MODE_NORMAL mode
     * is for standard audio playback, AUDIO_MODE_RINGTONE when a ringtone is
     * playing, and AUDIO_MODE_IN_CALL when a call is in progress.
     */
    int (*set_mode)(struct audio_hw_device *dev, int mode);  

    /* mic mute */
    int (*set_mic_mute)(struct audio_hw_device *dev, bool state);
    int (*get_mic_mute)(const struct audio_hw_device *dev, bool *state);  

    /* set/get global audio parameters */
    int (*set_parameters)(struct audio_hw_device *dev, const char *kv_pairs);  

    /*
     * Returns a pointer to a heap allocated string. The caller is responsible
     * for freeing the memory for it.
     */
    char * (*get_parameters)(const struct audio_hw_device *dev,
                             const char *keys);  

    /* Returns audio input buffer size according to parameters passed or
     * 0 if one of the parameters is not supported
     */
    size_t (*get_input_buffer_size)(const struct audio_hw_device *dev,
                                    uint32_t sample_rate, int format,
                                    int channel_count);  

    /** This method creates and opens the audio hardware output stream */
    int (*open_output_stream)(struct audio_hw_device *dev, uint32_t devices,
                              int *format, uint32_t *channels,
                              uint32_t *sample_rate,
                              struct audio_stream_out **out);  

    void (*close_output_stream)(struct audio_hw_device *dev,
                                struct audio_stream_out* out);  

    /** This method creates and opens the audio hardware input stream */
    int (*open_input_stream)(struct audio_hw_device *dev, uint32_t devices,
                             int *format, uint32_t *channels,
                             uint32_t *sample_rate,
                             audio_in_acoustics_t acoustics,
                             struct audio_stream_in **stream_in);  

    void (*close_input_stream)(struct audio_hw_device *dev,
                               struct audio_stream_in *in);  

    /** This method dumps the state of the audio hardware */
    int (*dump)(const struct audio_hw_device *dev, int fd);
};
typedef struct audio_hw_device audio_hw_device_t;  

在HAL层adev_open初始化中要对audio_hw_device 进行赋值初始化,HAL层的重头戏其实就是对这些函数进行实例化。

HAL层之后就会调用Tinyalsa,接着就是Audio Driver了。总体顺序:AudioFlinger->Audio HAL->Tinyalsa->Audio Driver。

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。

时间: 2024-10-23 18:51:12

Android AudioFlinger加载HAL层流程的相关文章

Android图片加载框架最全解析(二),从源码的角度理解Glide的执行流程

转载请注明出处:http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/53939176 本文同步发表于我的微信公众号,扫一扫文章底部的二维码或在微信搜索 郭霖 即可关注,每天都有文章更新. 在本系列的上一篇文章中,我们学习了Glide的基本用法,体验了这个图片加载框架的强大功能,以及它非常简便的API.还没有看过上一篇文章的朋友,建议先去阅读 Android图片加载框架最全解析(一),Glide的基本用法 . 在多数情况下,我们想要在界面上加载并展示一

Android4.4系统浏览器Chromium实现的加载模块与流程

本文只描述Http网络请求相关的信息,Https.Spdy.file.ftp.websocket等的类型只提及在哪里出现关系分支. 代码层次图如下: +----------------------------------------+ |   WebView.java (SDK public API)   | +----------------------------------------+ |     Android & Chromium Wrapper       | Java桥接和封装层

Android WebView加载Chromium动态库的过程分析

Chromium动态库的体积比较大,有27M左右,其中程序段和数据段分别占据25.65M和1.35M.如果按照通常方式加载Chromium动态库,那么当有N个正在运行的App使用WebView时,系统需要为Chromium动态库分配的内存为(25.65 + N x 1.35)M.这是非常可观的.为此,Android使用了特殊的方式加载Chromium动态库.本文接下来就详细分析这种特殊的加载方式. 老罗的新浪微博:http://weibo.com/shengyangluo,欢迎关注! 为什么当有

Android动态加载jar/dex

http://www.cnblogs.com/over140/archive/2011/11/23/2259367.html 前言 在目前的软硬件环境下,Native App与Web App在用户体验上有着明显的优势,但在实际项目中有些会因为业务的频繁变更而频繁的升级客户端,造成较差的用户体验,而这也恰恰是Web App的优势.本文对网上Android动态加载jar的资料进行梳理和实践在这里与大家一起分享,试图改善频繁升级这一弊病. 声明 欢迎转载,但请保留文章原始出处:) 博客园:http:/

Android Bitmap 加载大尺寸图片(精华一)

压缩原因: 1.imageview大小如果是200*300那么加载个2000*3000的图片到内存中显然是浪费可耻滴行为;2.最重要的是图片过大时直接加载原图会造成OOM异常(out of memory内存溢出) 所以一般对于大图我们需要进行下压缩处理权威处理方法参考 安卓开发者中心的大图片处理教程http://developer.android.com/training/displaying-bitmaps/load-bitmap.html 看不懂英文的话木有关系,本篇会有介绍 主要处理思路是

Android动态加载那些事儿

基础 1.Java 类加载器 类加载器(class loader)是 Java?中的一个很重要的概念.类加载器负责加载 Java 类的字节代码到 Java 虚拟机中.本文首先详细介绍了 Java 类加载器的基本概念,包括代理模式.加载类的具体过程和线程上下文类加载器等,接着介绍如何开发自己的类加载器,最后介绍了类加载器在 Web 容器和 OSGi?中的应用. 2.反射原理 Java 提供的反射機制允許您於執行時期動態載入類別.檢視類別資訊.生成物件或操作生成的物件,要舉反射機制的一個應用實例,就

WebGL 启动加载触发更新流程分析

太阳火神的美丽人生 (http://blog.csdn.net/opengl_es) 本文遵循"署名-非商业用途-保持一致"创作公用协议 转载请保留此句:太阳火神的美丽人生 -  本博客专注于 敏捷开发及移动和物联设备研究:iOS.Android.Html5.Arduino.pcDuino,否则,出自本博客的文章拒绝转载或再转载,谢谢合作. requestAnimFrame(tick); 此命令是 HTML5 中新增的用于替换定时器触发更新的命令,以实现动画更新,其后台实现有一特殊之处

Android异步加载全解析之Bitmap

Android异步加载全解析之Bitmap 在这篇文章中,我们分析了Android在对大图处理时的一些策略--Android异步加载全解析之大图处理  戳我戳我 那么在这篇中,我们来对图像--Bitmap进行一个更加细致的分析,掌握Bitmap的点点滴滴. 引入 Bitmap这玩意儿号称Android App头号杀手,特别是3.0之前的版本,简直就是皇帝般的存在,碰不得.摔不得.虽然后面的版本Android对Bitmap的管理也进行了一系列的优化,但是它依然是非常难处理的一个东西.在Androi

Android异步加载全解析之开篇瞎扯淡

Android异步加载 概述 Android异步加载在Android中使用的非常广泛,除了是因为避免在主线程中做网络操作,更是为了避免在显示时由于时间太长而造成ANR,增加显示的流畅性,特别是像ListView.GridView这样的控件,如果getView的时间太长,就会造成非常严重的卡顿,非常影响性能. 本系列将展示在Android中如何进行异步加载操作,并使用ListView来作为演示的对象. 如何下载图像 下载自然是需要使用网络,使用网络就不能在主线程,在主线程就会爆炸.所以我们必须要在