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品读鸿蒙HDF架构（二）,  在前一篇文章里，我们阐述了在启动DeviceManager这个核心服务时，是如何生成所有的host配套设施的，下面我们来进一步剖析细节。
我们已经知道，一个Host对应一个DevHostServiceClnt和一个DevHostService，很明显主要行为都包含在后者内部。当后者启动时，会执行到DriverInstallerStartDeviceHost（），该函数又会调用DevHostServiceStartServie（），这些内容在前一篇文章里都说过。
我们不用去想太多调用细节，反正说起来就是要让一个DevHostServiceClnt和一个DevHostService“挂接”（attach）起来，挂接的动作里会进一步在DevHostService里安装设备驱动。这个挂接动作具体对应的函数就是DevmgrServiceClntAttachDeviceHost（）。在上一篇文章里，我们没有展开讲这个函数，现在就从它说起。为了便于阅读，我将挂接动作的调用顺序先绘制出来，如下图所示：
1 挂接device Host 我用黄色框表达了DevmgrServiceClntAttachDeviceHost（）一步，该函数代码截选如下：
【drivers/hdf/frameworks/core/host/src/Devmgr_service_clnt.c】
- int DevmgrServiceClntAttachDeviceHost（uint16_t hostid, struct IDevHostService *hostService）
- {
- struct IDevmgrService *devMgrSvcIf = NULL;
- . . . . . .
- devMgrSvcIf = inst->devMgrSvcIf;
- . . . . . .
- // 实际调用的是DevmgrServiceAttachDeviceHost（）
- return devMgrSvcIf->AttachDeviceHost（devMgrSvcIf, hostId, hostService）;
- }
复制代码 最后一句实际调用的是DevmgrServiceAttachDeviceHost（），代码截选如下：
【drivers/hdf/frameworks/core/manager/src/Devmgr_service.c】
- static int DevmgrServiceAttachDeviceHost（
- struct IDevmgrService *inst, uint16_t hostId, struct IDevHostService *hostService）
- {
- struct DevHostServiceClnt *hostClnt = DevmgrServiceFindDeviceHost（inst, hostId）;
- . . . . . .
- hostClnt->deviceInfos = HdfAttributeManagerGetDeviceList（hostClnt->hostId, hostClnt->hostName）;
- . . . . . .
- hostClnt->hostService = hostService;
- return DevHostServiceClntInstallDriver（hostClnt）;
- }
复制代码 首先，遍历DevmgrService的hosts列表，根据hostId找到对应的DevHostServiceClnt对象，并给该DevHostServiceClnt对象的deviceInfos域和hostService域赋值，然后调用重头戏DevHostServiceClntInstallDriver（）。 在获取这个host范畴的所有device信息时，也是去查询上一篇文章提到的配置树，树节点的类型为DeviceResourceNode，只不过上一次系统是去查找具有“hdf_manager”属性的节点，而此次是查找名字为hostName的节点，这个节点里包含着若干设备的信息，现在这些设备信息会被组织成一个HdfDeviceInfo链表。最终形成下面图中的结构：
1.1 安装host范畴内的设备驱动
1.1.1 在每个host的DevHostService里添加设备 Attach动作的最后一步就是安装驱动啦，我们看一下这个DevHostServiceClntInstallDriver（）函数：
【drivers/hdf/frameworks/core/manager/src/Devhost_service_clnt.c】
- int DevHostServiceClntInstallDriver（struct DevHostServiceClnt *hostClnt）
- {
- . . . . . .
- struct HdfSListIterator it;
- struct HdfDeviceInfo *deviceInfo = NULL;
- struct IDevHostService *devHostSvcIf = NULL;
- . . . . . .
- devHostSvcIf = （struct IDevHostService *）hostClnt->hostService;
- . . . . . .
- HdfSListIteratorInit（&it, hostClnt->deviceInfos）;
- while （HdfSListIteratorHasNext（&it）） {
- deviceInfo = （struct HdfDeviceInfo *）HdfSListIteratorNext（&it）;
- if （（deviceInfo == NULL） || （deviceInfo->preload != DEVICE_PRELOAD_ENABLE）） {
- continue;
- }
- // 实际调用的是 DevHostServiceAddDevice（）
- ret = devHostSvcIf->AddDevice（devHostSvcIf, deviceInfo）;
- . . . . . .
- }
- return HDF_SUCCESS;
- }
复制代码 其实就是遍历一下该host范畴内的所有HdfDeviceInfo节点，如果节点的preload是“使能”的，就执行对应的AddDevice操作，即DevHostServiceAddDevice（）函数，其代码截选如下：
【drivers/hdf/frameworks/core/host/src/Devhost_service.c】
- static int DevHostServiceAddDevice（struct IDevHostService *inst, const struct HdfDeviceInfo *deviceInfo）
- {
- int ret = HDF_FAILURE;
- struct HdfDevice *device = NULL;
- struct HdfDeviceNode *devNode = NULL;
- struct DevHostService *hostService = （struct DevHostService *）inst;
- struct IDriverLoader *driverLoader = HdfDriverLoaderGetInstance（）;
- . . . . . .
- device = DevHostServiceGetDevice（hostService, deviceInfo->deviceId）;
- . . . . . .
- // 实际调用的是 HdfDriverLoaderLoadNode（）
- devNode = driverLoader->LoadNode（driverLoader, deviceInfo）;
- . . . . . .
- devNode->hostService = hostService;
- // 实际调用的是 HdfDeviceAttach（）
- ret = device->super.Attach（&device->super, devNode）;
- . . . . . .
- return HDF_SUCCESS;
- . . . . . .
- }
复制代码 在这个函数里，先调用DevHostServiceGetDevice（）尝试从DevHostService的devices列表里查找与deviceId匹配的节点，如果找不到就创建一个新HdfDevice节点，并插入该列表。 当然，一开始devices列表是个空列表，此时只会创建新节点。反正经此一步，我们一般可以拿到一个可用的HdfDevice对象。接着利用驱动加载器加载一个和deviceInfo匹配的HdfDeviceNode节点。最后还需把得到的HdfDevice和HdfDeviceNode挂接起来。
1.1.1.1 加载HdfDeviceNode 加载HdfDeviceNode的动作实际上是HdfDriverLoaderLoadNode（），代码截选如下：
【drivers/hdf/frameworks/core/host/src/Hdf_driver_loader.c】
- static struct HdfDeviceNode *HdfDriverLoaderLoadNode（
- struct IDriverLoader *loader, const struct HdfDeviceInfo *deviceInfo）
- {
- struct HdfDriverEntry *driverEntry = NULL;
- struct HdfDeviceNode *devNode = NULL;
- . . . . . .
- // 实际调用的是 HdfDriverLoaderGetDriverEntry（）
- driverEntry = loader->GetDriverEntry（deviceInfo）;
- . . . . . .
- devNode = HdfDeviceNodeNewInstance（）;
- . . . . . .
- devNode->driverEntry = driverEntry;
- devNode->deviceInfo = deviceInfo;
- devNode->deviceObject.property = HcsGetNodeByMatchAttr（HcsGetRootNode（）, deviceInfo->deviceMatchAttr）;
- . . . . . .
- if （（deviceInfo->policy == SERVICE_POLICY_PUBLIC） ||
- （deviceInfo->policy == SERVICE_POLICY_CAPACITY）） {
- . . . . . .
- if （driverEntry->Bind（&devNode->deviceObject） != 0） {
- HDF_LOGE（“bind driver faiLED“）;
- HdfDeviceNodeFreeInstance（devNode）;
- return NULL;
- }
- }
- return devNode;
- }
复制代码 HdfDeviceNode的定义如下：
【drivers/hdf/frameworks/core/host/include/Hdf_device_node.h】
- struct HdfDeviceNode {
- struct IDeviceNode super;
- struct HdfSListNode entry;
- struct PowerStateToken *powerToken;
- struct DevHostService *hostService;
- struct HdfDeviceObject deviceObject;
- struct IHdfDeviceToken *token;
- struct HdfDriverEntry *driverEntry;
- const struct HdfDeviceInfo *deviceInfo;
- };
复制代码 可以看到，驱动加载器在创建HdfDeviceNode节点时，还是有一些工作要做的：
1）得加载相应设备的驱动程序入口，最终体现为HdfDriverEntry；
2）创建一个HdfDeviceNode对象，经过研究，我们可以看到最终创建的其实是HdfDeviceNode的派生类（DeviceNodeExt）对象；
3）把HdfDeviceNode节点和设备驱动程序绑定起来；
1.1.1.1.1 获取驱动入口
驱动加载器获取HdfDriverEntry的实际动作是HdfDriverLoaderGetDriverEntry（）：
【drivers/hdf/lite/manager/src/Lite_driver_loader.c】
- struct HdfDriverEntry *HdfDriverLoaderGetDriverEntry（const struct HdfDeviceInfo *deviceInfo）
- {
- int count = （int） （（（uint8_t *）（HDF_DRIVER_END（）） - （uint8_t *）（HDF_DRIVER_BEGIN（））） / sizeof（size_t））;
- size_t *addrBegin = （size_t*）（HDF_DRIVER_BEGIN（））;
- if （（deviceInfo == NULL） || （deviceInfo->moduleName == NULL） || （deviceInfo->svcName == NULL）） {
- HDF_LOGE（“Hdf get device entry failed, input deviceInfo is NULL!“）;
- return NULL;
- }
-
- for （int i = 0; i < count; i++） {
- struct HdfDriverEntry *driverEntry = （struct HdfDriverEntry *）（*addrBegin）;
- if （strcmp（deviceInfo->moduleName, driverEntry->moduleName） == 0） {
- return driverEntry;
- }
- addrBegin++;
- }
- HDF_LOGE（“Hdf get %s device entry failed!“, deviceInfo->svcName）;
- return NULL;
- }
复制代码 其中，HdfDriverEntry的定义如下：
【drivers/hdf/frameworks/include/core/Hdf_device_desc.h】
- struct HdfDriverEntry {
- int32_t moduleVersion;
- const char *moduleName;
- int32_t （*Bind）（struct HdfDeviceObject *deviceObject）;
- int32_t （*Init）（struct HdfDeviceObject *deviceObject）;
- void （*Release）（struct HdfDeviceObject *deviceObject）;
- };
复制代码 现在我们来解释一下，HdfDriverLoaderGetDriverEntry（）到底在干什么。我们设想，HDF会先加载需要的所有驱动程序，每个驱动程序内部都会构造一个HdfDriverEntry对象，而且会填好那个Bind域，这其实就是在填写一个回调函数指针，当然，也只有驱动程序自己知道该填写哪个函数指针。
HDF会把加载的所有驱动的HdfDriverEntry对象的起始地址汇总起来，形成一个类似地址数组的东西，这个数组的第一项的地址对应上面代码中的HDF_DRIVER_BEGIN（），最后一项的地址对应HDF_DRIVER_END（）（最后一项不填内容）。示意图如下： 获取驱动入口时，就是在遍历这个指针数组，查询与moduleName匹配的节点。
1.1.1.1.2 创建HdfDeviceNode对象
接着尝试创建HdfDeviceNode对象，此时调用的HdfDeviceNodeNewInstance（）函数如下：
【drivers/hdf/frameworks/core/host/src/Hdf_device_node.c】
- struct HdfDeviceNode *HdfDeviceNodeNewInstance（）
- {
- return （struct HdfDeviceNode *）HdfObjectManagerGetObject（HDF_OBJECT_ID_DEVICE_SERVICE）;
- }
复制代码 又需要去查我们熟悉的对象创建表（g_liteObjectCreators），最终查到会调用DeviceNodeExtCreate（）：
【drivers/hdf/lite/manager/src/Hdf_device_node_ext.c】
- struct HdfObject *DeviceNodeExtCreate（）
- {
- struct DeviceNodeExt *instance =
- （struct DeviceNodeExt *）OsalMemcalloc（sizeof（struct DeviceNodeExt））;
- if （instance != NULL） {
- DeviceNodeExtConstruct（instance）;
- instance->ioService = NULL;
- }
- return （struct HdfObject *）instance;
- }
复制代码 可以看到，实际创建的是一个DeviceNodeExt对象。DeviceNodeExt继承于HdfDeviceNode，定义如下：
【drivers/hdf/lite/include/manager/Hdf_device_node_ext.h】
- struct DeviceNodeExt {
- struct HdfDeviceNode super;
- struct HdfIoService *ioService;
- };
复制代码 其构造函数如下：
【drivers/hdf/lite/manager/src/Hdf_device_node_ext.c】
- static void DeviceNodeExtConstruct（struct DeviceNodeExt *inst）
- {
- struct IDeviceNode *nodeIf = （struct IDeviceNode *）inst;
- if （nodeIf != NULL） {
- HdfDeviceNodeConstruct（&inst->super）;
- nodeIf->PublishService = DeviceNodeExtPublishService;
- }
- }
复制代码 注意，它修改了继承来的PublishService域，将函数指针设为DeviceNodeExtPublishService了。
HdfDriverLoaderLoadNode（）会给DeviceNodeExt的driverEntry域、deviceInfo域、deviceObject.property赋值，那么在进行绑定之前，DeviceNodeExt的示意图大概是这样的：
1.1.1.1.3绑定驱动入口
接下来要将刚刚创建的DeviceNodeExt节点和驱动入口绑定起来： driverEntry->Bind（&devNode->deviceObject）
前文我们已经说了，每个程序会实现自己的Bind动作，而HDF只负责回调Bind。注意，回调时HDF需要传入DeviceNodeExt节点的deviceObject部分的指针，因为需要驱动程序填写其中的域。当然，我们从上图中可以看到，deviceObject部分只剩下service域（IDeviceIoService*）需要填写。那么很明显，一个驱动程序要能被HDF使用，那么它就得包含一个IDeviceIoService对象。IDeviceIoService的定义如下：
【drivers/hdf/frameworks/include/core/Hdf_device_desc.h】
- struct IDeviceIoService {
- struct HdfObject object;
- int32_t （*Open）（struct HdfDeviceIoClient *client）;
- int32_t （*Dispatch）（struct HdfDeviceIoClient *client, int cmdId, struct HdfSBuf *data, struct HdfSBuf *reply）;
- void （*Release）（struct HdfDeviceIoClient *client）;
- };
复制代码 现在我们可以基于前文示意图，绘制一张DeviceNodeExt和驱动程序绑定后的示意图了，如下图：
1.1.1.2 挂接HdfDeviceNode
DevHostServiceAddDevice（）在加载好DeviceNodeExt之后，调用了一句Attach：
- ret = device->super.Attach（&device->super, devNode）;
复制代码 尝试把HdfDevice节点和DeviceNodeExt联系起来，这一句其实是调用HdfDeviceAttach（），相关代码如下：
【drivers/hdf/frameworks/core/host/include/Hdf_device.h】
- struct IHdfDevice {
- struct HdfObject object;
- int （*Attach）（struct IHdfDevice *, struct HdfDeviceNode *）;
- };
-
- struct HdfDevice {
- struct IHdfDevice super;
- struct HdfSListNode node;
- struct HdfSList services;
- uint16_t deviceId;
- uint16_t hostId;
- };
复制代码 【drivers/hdf/frameworks/core/host/src/Hdf_device.c】
- static int HdfDeviceAttach（struct IHdfDevice *devInst, struct HdfDeviceNode *devNode）
- {
- struct HdfDevice *device = （struct HdfDevice *）devInst;
- struct IDeviceNode *nodeIf = （struct IDeviceNode *）devNode;
- . . . . . .
- HdfSListAdd（&device->services, &devNode->entry）;
- // 实际调用的是 HdfDeviceLaunchNode（）
- return nodeIf->LaunchNode（devNode, devInst）;
- }
复制代码 代码里先将DeviceNodeExt添加进HdfDevice的services列表里，然后调用了HdfDeviceLaunchNode（）。
我们前文已经说过，HdfDevice节点在之前已经添加进DevHostService的devices列表了，现在它又和DeviceNodeExt联系起来了，再结合前文中的知识，我们可以画一张大一点儿的关系示意图了，如下： 至此，相信大家已经基本了解挂接设备host所形成的数据结构了，正如上图所示，每个host都会对应上图中红、绿、蓝三个范畴。大家不妨自己试着画画这张图，看看还会发现什么。至于HDF的其他方面，我们可以在其他文章里再探讨。
文章转自：侯亮（悠然红茶） |
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