文章目录
- 前言
- HDF 大体的认识
- HDF 核心模块 和 关键结构体
- 总结
一、前言
作为鸿蒙驱动开发来说，HDF框架和分布式软总线是非常重要的内容，可以这么说，正是这两部分内容，让鸿蒙系统跟android 和 ios 有了很大的不同。
原本的驱动开发，需要为每个设备写不同驱动，换个硬件还要重写代码，很容易出问题。而鸿蒙有了HDF框架，就变的不一样了。
用一句化来简单的概括，就是对驱动开发，进行抽象。更高层次的抽象，使得驱动开发，变得更简单。一次开发，在鸿蒙各种设备上都能使用。
正是因为更高层的抽象，使驱动开发简单，HDF框架就需要进行系统层抽象，提供标准驱动模型，还有统一平台的操作接口。最终实现一次开发，多端部署。
接下来，我们就一步步分析HDF框架，再到源码中的关键流程。
二、HDF 大体的认识
1、怎么使用HDF框架
cpp
1、通过配置hcs文件，适配不同的硬件。
2、HDF框架解析 hcs 配置，获取驱动信息。
3、驱动实现的Bind 函数被调用，进行服务接口的实例化和绑定
4、Init函数执行硬件初始化，最终通过 HdfDeviceNodePublishPublicService 等接口，
按照配置policy 将服务发布到全局管理器，供其他组件发现和获取。
5、应用 可以通过 DevSvcManagerClntGetService 接口， 传入服务名称，
获取对应的驱动服务对象，进而操作硬件。2、HDF 核心设计思想
通过 OSAL 和 Platform 抽象层，屏蔽不同内核和芯片平台的差异。（不同内核，比如： LiteOs 和 Linux 内核。 不同的芯片，比如：海思、高通）
也就是 HDF 充当了翻译的工作， 不同内核层面：比如 驱动需要分配内存内存空间 OsalMemAlloc，HDF框架会进行翻译，在Linux 上运行，就会翻译成 malloc。 在 LiteOs 上就会翻译成LOS_MemAlloc。
不同平台层面： 比如驱动说，我要点灯，HDF会根据hcs 配置文件，知道在芯片A上，点灯的这个动作对应的操作地址 0x1000。而在芯片B上，对应的地址是 0x1010。
hcs配置文件的作用：实现了硬件配置 和 驱动代码的解耦。
3、一个 LED 驱动实现流程
以一个简单的LED 驱动为例，这样能更清楚的看到整个大概流程。
cpp
1、配置hcs文件：要定义LED设备，指定驱动源码的路径、设置GPIO引脚，设置发布策略等
2、驱动的实现： 在驱动代码中实现 Bind、Init、Release 函数，还有LED开关的逻辑
3、应用调用驱动： 应用通过 DevSvcManagerClntGetService("sample_driver") 来获取驱动服务，
拿到代表驱动的 HdfDeviceObject 后，通过 service->Dispatch 方法,
来发送控制命令，来点亮或熄灭 LED。
cpp
================================下面是更深入一点认识================================三、核心模块 和 关键结构体
1、HDF 框架的核心模块
cpp
1、核心管理层：DevmgrService, DevSvcManager
（主要目的： 驱动生命周期管理、服务注册与发现）
2、驱动宿主层：DevHostService，HdfDevice, HdfDeviceNode
（主要目的：驱动实例的承载，驱动加载 HdfDriverLoader）
3、平台抽象和模型：GPIO/I2C/SPI 等平台接口
（主要目的：提供标准驱动模型 和 统一平台操作接口）
4、配置解析：HCS Parser (主要目的：解析hcs文件，生成配置树供驱动读取）大白话，简化下上面内容：DevmgrService 启动 Host进程，触发驱动加载流程，然后进行绑定，接着调用驱动Init函数，初始化之后通过 HdfDeviceNodePublishPublicService 进行服务的注册。
2、关键结构体 （HDF中涉及的主要结构体 DevmgrService 、DevSvcManager）
DevmgrService 设备管理服务
cpp
1、核心职责： 驱动生命周期管理
2、管理层次：管理Host 及 它下面的设备和驱动
3、主要工作内容：启动、停止Host，加载、卸载驱动，电源事件分发
4、管理对象：Host 、Device、DeviceNode
5、数据存储结构：Hosts 双向链表
6、暴露的接口：StartService， StartDeviceHost 等DevSvcManager 服务管理器
cpp
1、核心职责：驱动服务注册与发现
2、管理层次：管理已发布的服务接口
3、主要工作内容： 维护服务注册表、提供服务的查询和获取
4、管理对象：由HdfDeviceObject 代表的驱动服务
5、数据存储结构：服务名到 HdfDeviceObject 的映射表（服务注册表）
6、暴露的接口：DevSvcManagerClntGetService上面两个是极其容易混淆的，他们之间的关系概括如下：
1、驱动加载与服务注册：
cpp
1、当系统启动或动态加载驱动时，DevmgrService 负责启动对应的 Host 进程（也就是 DevHostService），并触发驱动的加载流程
2、驱动在初始化过程中，会通过 DeviceDriverBind 函数将自身的服务接口（具体的实现 IDeviceIoService）
绑定到对应的 HdfDeviceObject（驱动实例）的servce 字段上，这样只要拿到HdfDeviceObject，就能拿到驱动提供的方法了。
3、DeviceDriverBind 执行完之后，也就是驱动初始化之后，会通过HdfDeviceNodePublishService
最终调用 DevSvcManagerAddService 向DevSvcManager注册驱动的服务。
此时DevSvcManager 会将驱动服务的名称和对应的 HdfDeviceObject
存入DevSvcManager的服务的注册表 services 中（也就是 DListHead）。OpenHarmony 4.0 源码中实际调用过程如下（从上往下调用，缩进部分是函数内部的操作）
cpp
从 device_manager.c 的入口 main 开始
main
DevmgrServiceGetInstance 实际是 DevmgrServiceCreate
DevmgrServiceConstruct
instance->StartService （StartService 实际是 DevmgrServiceStartService）
DevmgrServiceStartService
DevmgrServiceStartDeviceHosts 启动设备所有主机
DevmgrServiceStartDeviceHost 启动单个设备主机
DevmgrServiceStartHostProcess
DriverInstallerGetInstance 实际是 DriverInstallerCreate
installer->StartDeviceHost StartDeviceHost 实际是 DriverInstallerStartDeviceHost
DriverInstallerStartDeviceHost 创建并启动主机
DevHostServiceNewInstance 实际是 DevHostServiceCreate -> DevHostServiceConstruct
hostServiceIf->StartService 实际是 DevHostServiceStartService
DevHostServiceStartService
DevmgrServiceClntAttachDeviceHost(hostService->hostId, service) service 实际是 DevHostService
DevmgrServiceClntGetInstance 调用 DevmgrServiceCreate 调用 DevmgrServiceConstruct 获得 inst
devMgrSvcIf = inst->devMgrSvcIf;
devMgrSvcIf->AttachDeviceHost
AttachDeviceHost 实际是 DevmgrServiceAttachDeviceHost
DevHostServiceClntInstallDriver
devHostSvcIf->AddDevice （DevHostService 继承 IDevHostService 调用 AddDevice， AddDevice 实际是 DevHostServiceAddDevice）
DevHostServiceAddDevice
device->super.Attach(&device->super, devNode) （Attach 实际是 HdfDeviceAttach）
HdfDeviceAttach
nodeIf->LaunchNode(devNode) （LaunchNode 实际是 HdfDeviceLaunchNode）
HdfDeviceLaunchNode
HdfDeviceNodePublishPublicService 发布服务
DevSvcManagerClntAddService
DevSvcManagerAddService
到这里服务已经发布完成2、服务发现与使用
当应用需要 调用驱动提供的服务时，它会通过 DevSvcManagerClntGetService，向DevSvcManager 查询指定名称的驱动服务。 DevSvcManager 在其服务注册表中，找到 HdfDeviceObject ，这样调用者就能使用驱动提供的服务接口。
大白话：DevmgrSevice 负责把驱动加载和初始化，HdfDeviceObject 主要提供具体的硬件服务，然后DevSvcManager负责给这个驱动宣传，告诉外界这个驱动能提供什么服务，以及如何联系（注册和发现）。
四、总体流程（关键结构体，再加上Hcs文件的解析，于是总的HDF框架如下）
cpp
1、HCS Parser 解析配置，生成配置树
2、DevmgrService 会根据配置树，读取驱动列表。通过下发加载指令，调用 DevHostService
3、DevHostService 会通过 HdfDriverLoader 解析、调用 Bind/Init 最终创建生成 HdfDevice（驱动实例）
4、HdfDevice 会初始化硬件/服务接口，通过 HdfDeviceNodePublishPublicService 发布服务，
最终把服务注册到 DevSvcManager 的注册表中
5、有了驱动的服务，这样应用就能通过 DevSvcManager 的注册表查询，获取驱动，并进行驱动的调用HDF框架还是有很多内容的，当涉及用户态和内核态，还会牵扯到IPC，但一旦有了上面的蓝图，相信你看源码就有了方向， 也对HDF框架有了大体的认识。
总结
1、介绍HDF框架的好处
2、HDF 框架大体的认识
3、最后通过源码中的关键结构体，还有关键模块，理解HDF框架的整体运行流程
如果对你有一点点帮助，那是值得高兴的事情。：)
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