HAL 可定义一个标准接口以供硬件供应商实现，这可让 Android 忽略较低级别的驱动程序实现。借助 HAL，您可以顺利实现相关功能，而不会影响或更改更高级别的系统。HAL 实现会被封装成模块，并由 Android 系统适时地加载。
图 1. HAL 组件
您必须为您的产品所提供的特定硬件实现相应的 HAL（和驱动程序）。HAL 实现通常会内置在共享库模块（.so 文件）中，但 Android 并不要求 HAL 实现与设备驱动程序之间进行标准交互，因此您可以视情况采取适当的做法。不过，要使 Android 系统能够与您的硬件正确互动，您必须遵守各个特定于硬件的 HAL 接口中定义的合同。
为了保证 HAL 具有可预测的结构，每个特定于硬件的 HAL 接口都要具有 hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h 中定义的属性。这类接口可让 Android 系统以一致的方式加载 HAL 模块的正确版本。HAL 接口包含两个组件：模块和设备。
HAL 模块
模块表示被封装且存储为共享库 (.so file) 的 HAL 实现。hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h标头文件会定义一个表示模块的结构体 (hw_module_t)，其中包含模块的版本、名称和作者等元数据。Android 会根据这些元数据来找到并正确加载 HAL 模块。
另外，hw_module_t 结构体还包含指向另一个结构体 hw_module_methods_t 的指针，后面这个结构体会包含一个指向相应模块的 open 函数的指针。此 open 函数用于与相关硬件（此 HAL 是其抽象形式）建立通信。每个特定于硬件的 HAL 通常都会使用附加信息为该特定硬件扩展通用的 hw_module_t 结构体。例如，在相机 HAL 中，camera_module_t 结构体会包含一个 hw_module_t 结构体以及其他特定于相机的函数指针：
typedef struct camera_module {
hw_module_t common;
int (*get_number_of_cameras)(void);
int (*get_camera_info)(int camera_id, struct camera_info *info);
} camera_module_t;
实现 HAL 并创建模块结构体时，您必须将其命名为 HAL_MODULE_INFO_SYM。以下是 Nexus 9 音频 HAL 的示例：
struct audio_module HAL_MODULE_INFO_SYM = {
.common = {
.tag = HARDWARE_MODULE_TAG,
.module_api_version = AUDIO_MODULE_API_VERSION_0_1,
.hal_api_version = HARDWARE_HAL_API_VERSION,
.id = AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID,
.name = "NVIDIA Tegra Audio HAL",
.author = "The Android Open Source Project",
.methods = &hal_module_methods,
},
};
HAL 设备
设备是产品硬件的抽象表示。例如，一个音频模块可能包含主音频设备、USB 音频设备或蓝牙 A2DP 音频设备。
设备由 hw_device_t 结构体表示。与模块类似，每类设备都定义了一个通用 hw_device_t 的详细版本，其中包含指向硬件特定功能的函数指针。例如，audio_hw_device_t 结构体类型会包含指向音频设备操作的函数指针：
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);
...
};
typedef struct audio_hw_device audio_hw_device_t;
除了这些标准属性之外，每个特定于硬件的 HAL 接口都可以定义更多的自有功能和要求。有关详情，请参阅 HAL 参考文档以及各 HAL 的单独说明。
编译 HAL 模块
HAL 实现会内置在模块 (.so) 文件中，并由 Android 适时地动态链接。您可以为每个 HAL 实现创建 Android.mk 文件并指向源文件，从而编译模块。一般来说，您的共享库必须以特定格式命名，以方便找到并正确加载。各模块的命名方案略有不同，但它们都遵循以下通用模式：
HAL 类型
为了更好地实现模块化，Android 8.0 对 Android 操作系统底层进行了重新架构。作为此变化的一部分，运行 Android 8.0 的设备必须支持绑定式或直通式 HAL：
- 绑定式 HAL。以 HAL 接口定义语言 (HIDL) 表示的 HAL。这些 HAL 取代了早期 Android 版本中使用的传统 HAL 和旧版 HAL。在绑定式 HAL 中，Android 框架和 HAL 之间通过 Binder 进程间通信 (IPC) 调用进行通信。所有在推出时即搭载了 Android 8.0 或后续版本的设备都必须只支持绑定式 HAL。
- 直通式 HAL。以 HIDL 封装的传统 HAL 或旧版 HAL。这些 HAL 封装了现有的 HAL，可在绑定模式和 Same-Process（直通）模式下使用。升级到 Android 8.0 的设备可以使用直通式 HAL。
HAL 模式要求
| 设备 | 直通式 | 绑定式 |
|---|---|---|
| 搭载 Android 8.0 的设备 | 直通式 HAL 中列出的 HAL 必须为直通式。 | 所有其他 HAL 均为绑定式（包括作为供应商扩展程序的 HAL）。 |
| 升级到 Android 8.0 的设备 | 直通式 HAL 中列出的 HAL 必须为直通式。 | 绑定式 HAL 中列出的 HAL 必须为绑定式。 |
| 供应商映像提供的所有其他 HAL 既可以在直通模式下使用，也可以在绑定模式下使用。 | ||
绑定式 HAL
Android 要求所有 Android 设备（无论是搭载 Android O 的设备还是升级到 Android O 的设备）上的下列 HAL 均为绑定式：
[email protected]。取代 Android 8.0 中已不存在的fingerprintd。[email protected]。Android 8.0 中的新 HAL。[email protected]。此 HAL 提供的原始接口可能无法继续使用，并且已更改。因此，dumpstate_board必须在指定的设备上重新实现（这是一个可选的 HAL）。[email protected]。在 Android 8.0 中，此 HAL 必须为绑定式，因此无需在可信进程和不可信进程之间分享文件描述符。[email protected]。取代由存活于自身进程中的rild提供的接口。[email protected]。Android 8.0 中的新 HAL。[email protected]。Android 8.0 中的新 HAL，可取代此前加载到system_server的旧版 WLAN HAL 库。[email protected]。在现有wpa_supplicant进程之上的 HIDL 接口
注意：Android 提供的以下 HIDL 接口将一律在绑定模式下使用：android.frameworks.*、android.system.* 和 android.hidl.*（不包括下文所述的 [email protected]）。
直通式 HAL
Android 要求所有 Android 设备（无论是搭载 Android O 的设备还是升级到 Android O 的设备）上的下列 HAL 均在直通模式下使用：
[email protected]。将内存映射到其所属的进程中。[email protected]。在同一进程中传递项（等同于openGL）。
上方未列出的所有 HAL 在搭载 Android O 的设备上都必须为绑定式。
Same-Process HAL
Same-Process HAL (SP-HAL) 一律在使用它们的进程中打开，其中包括未以 HIDL 表示的所有 HAL，以及那些非绑定式的 HAL。SP-HAL 集的成员只能由 Google 控制，这一点没有例外。
SP-HAL 包括以下 HAL：
openGLVulkan[email protected]（由 Android 系统提供，一律为直通式）[email protected]。[email protected]
传统 HAL 和旧版 HAL
传统 HAL（在 Android 8.0 中已弃用）是指与具有特定名称及版本号的应用二进制接口 (ABI) 标准相符的接口。大部分 Android 系统接口（相机、音频和传感器等）都采用传统 HAL 形式（已在 hardware/libhardware/include/hardware 下进行定义）。
旧版 HAL（也已在 Android 8.0 中弃用）是指早于传统 HAL 的接口。一些重要的子系统（WLAN、无线接口层和蓝牙）采用的就是旧版 HAL。虽然没有统一或标准化的方式来指明是否为旧版 HAL，但如果 HAL 早于 Android 8.0 而出现，那么这种 HAL 如果不是传统 HAL，就是旧版 HAL。有些旧版 HAL 的一部分包含在 libhardware_legacy 中，而其他部分则分散在整个代码库中。