Android音频学习(十四)——加载音频设备

1.加载流程         

在之前的章节中有提到，在Android系统启动时会启动两个服务，AudioFlinger和AudioPolicyService， 在AudioPolicyService初始化时，调用createAudioPolicyManger创建AudioPolicyManager以及进行初始化操作，总体流程如下：

loadConfig()功能是分析加载音频配置文件audio_policy_config.xml文件，在第十二节有详细的介绍。

apm->initialize中的加载Engine流程在第十三章有详细的介绍，这节我们主要分析onNewAudioModulesAvailableInt中一个重要的流程——加载硬件设备，调用流程如下：

af->loadHwModule调用到audioFlinger服务中的loadHwModule函数，然后再调用到mDevicesFactoryHal->openDevice， loadHwModule最终的目标是openDevice。

具体来说，loadHwModule加载的是实现了audio_hw_device_t结构体的动态共享库（.so文件）。每个硬件模块代表一种音频设备类型，例如：

- primary：主音频设备（通常对应设备内置的扬声器、听筒、麦克风等）

- a2dp：蓝牙A2DP设备

- usb：USB音频设备

- remote_submix：用于模拟音频输出/输入，常用于Wifi Display或Android模拟器

      在解析配置文件（audio_policy_configuration.xml）时，会为每个<module>标签创建一个HwModule对象，并指定其名称（如"primary"）和HAL版本。然后，在初始化过程中，APM会调用loadHwModule来加载对应的HAL库。举个例子：假设配置文件中有一个模块名为"primary"，那么APM会尝试加载名为"audio.primary.<device>.so"的库，其中<device>是设备名称（由ro.product.board(这个值代表cpu型号)等属性决定）。

例如，在Pixel设备上，可能会加载"audio.primary.sailfish.so"。具体过程如下：

(1) APM在初始化时(loadConfig)解析配置文件，创建HwModule对象。

(2)当调用loadHwModule时，会通过HAL的hw_get_module_by_class()函数利用HAL层注册信息id和name，获取相应的模块函数根据模块名，主要用于id相同、name不同，即获取相同功能但厂家不同的硬件库。如"AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID_PRIMARY"即"primary"，获取对应的HAL模块。

3. 然后调用audio_hw_device_open找到对应的open函数打开该模块，得到audio_hw_device_t结构体，用于后续操作（如打开音频流）。

例如，加载的音频库有：

- 主音频模块：/vendor/lib/hw/audio.primary.sdm660.so(qcom)

- 蓝牙A2DP模块：/vendor/lib/hw/audio.a2dp.default.so

所以，loadHwModule加载的是音频硬件抽象层（HAL）的模块，这些模块以动态库的形式存在，并实现了音频硬件的操作接口（如打开/关闭流、设置参数等）。

2.加载内容

(1) 硬件模块对象

在加载音频配置文件时创建 HwModule 对象，包含：

• HAL 接口：audio_hw_device_t 结构体指针

• 设备描述：DeviceDescriptor 集合（扬声器/麦克风等）

• I/O 能力：IOProfile 列表（输入/输出端口配置）

• 路由策略：AudioRoute 拓扑关系

(2)HAL 动态库

实际加载的共享库文件，命名规则：

# 示例路径
/vendor/lib/hw/audio.primary.${platform}.so
# 如高通平台
/vendor/lib/hw/audio.primary.msm8998.so

3. HAL层源码示例

// audio.primary.msm8998.c
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 = 7,.id = AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID,.name = "QCOM Primary Audio HAL",.methods = &hal_module_methods,}
};static int adev_open(const hw_module_t* module, const char* name,hw_device_t** device) {struct primary_audio_dev *adev;adev = calloc(1, sizeof(struct primary_audio_dev));// 填充HAL操作函数adev->device.common.close = adev_close;adev->device.init_check = adev_init_check;adev->device.set_voice_volume = adev_set_voice_volume;// ...其他音频操作函数*device = &adev->device.common;return 0;
}

4. 调试技巧

(1)检查加载状态

adb shell dumpsys media.audio_policy | grep "HW Modules"

输出示例：

HW Modules:
- Module primary: handle 42
- Output profiles: primary output
- Devices: Speaker (AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER)

(2)查看 HAL 版本

// 在HAL实现中打印版本
ALOGI("HAL version: %d.%d", 
module->halVersionMajor, 
module->halVersionMinor);

(3)加载失败排查

常见错误日志

loadHwModule() error 0xfffffffe opening HAL "a2dp"

排查步骤：

1. 检查 /vendor/lib/hw/audio.a2dp.default.so 是否存在

2. 验证 SELinux 权限：avc: denied 相关日志

3. 确认 HAL 符号导出：nm -D audio.primary.so | grep HAL_MODULE_INFO_SYM

总结：

loadHwModule 是 Android 音频系统的核心初始化函数，负责加载音频硬件抽象层（HAL）的模块实现。它建立 AudioPolicyService 与底层硬件的桥梁，将配置文件(audio_policy_config.xml)中的 标签<module>定义转化为可操作的硬件对象，加载的是音频硬件模块（HAL实现），每个模块对应一种音频设备类型，以动态库的形式存在，负责与底层音频硬件交互。