【车载Audio】【AudioHal 04】【高通音频架构】【从 AHAL adev_open 到 PAL XML 解析：30微秒内的调用链深度追踪】

奔跑吧 android2026-02-15 10:29

从 AHAL adev_open 到 PAL XML 解析：30微秒内的调用链深度追踪

有兴趣可以先看 深入解析 Android 音频策略：onNewAudioModulesAvailableInt 的全链路探索

1. 问题的引入

在分析 Android 音频系统启动日志时，我们经常会看到两条紧挨着的日志，时间间隔极其微小（本例中仅为 30 微秒）：

log 复制代码 
02-11 10:35:14.248370   698   698 I AHAL: AudioDevice: adev_open 2650 ahal_log_lvl 0xf
02-11 10:35:14.248400   698   698 I PAL: ResourceManager: XmlParser: 10897: XML parsing started - file name /vendor/etc/card-defs.xml
02-11 10:35:14.251292   698   698 I PAL: ResourceManager: processDeviceIdProp: 9964: processDeviceIdProp find bus card BUS00_MEDIA bind to 124
02-11 10:35:14.251347   698   698 I PAL: ResourceManager: processDeviceIdProp: 9964: processDeviceIdProp find bus card BUS01_SYS_NOTIFICATION bind to 125
02-11 10:35:14.251371   698   698 I PAL: ResourceManager: processDeviceIdProp: 9964: processDeviceIdProp find bus card BUS02_NAV_GUIDANCE bind to 126

AHAL (Audio HAL) 刚说要 open，PAL (Platform Audio Layer) 紧接着就开始解析 XML 配置文件了。这中间到底发生了什么？是谁触发了 PAL 的加载？本文将通过源码深度揭秘。

2. 核心调用链路总览

首先，我们通过一张时序图直观地看下整个调用过程：
ResourceManager (PAL Core) Pal.cpp (PAL API) AudioDevice (AHAL) AudioFlinger ResourceManager (PAL Core) Pal.cpp (PAL API) AudioDevice (AHAL) AudioFlinger 打印日志: adev_open 2650... 触发单例构造函数 打印日志: XML parsing started... adev_open() (通过 hw_module->>methods->>open) 1 adevice->>Init() 2 pal_init() 3 ResourceManager::getInstance() 4 ResourceManager::ResourceManager() 5 ResourceManager::XmlParser("/vendor/etc/card-defs.xml") 6

3. 源码级解析

第一阶段：AHAL 的入口 adev_open

当 Android 的 AudioFlinger 通过 audio hal 加载厂商的 audio.primary.xxx.so 时，会通过 HAL 框架调用 .open 接口。在高通的实现中，这个函数位于 AudioDevice.cpp。

文件路径 ：vendor/qcom/opensource/audio-hal-ar/primary-hal/hal-pal/AudioDevice.cpp

cpp 复制代码 
// 源码位置：AudioDevice.cpp 约 2622 行
static int adev_open(const hw_module_t *module, const char *name __unused,
                     hw_device_t **device) {
    // ...
    // 关键点 1：打印第一条日志
    property_get("vendor.audio.hal.log_type", ahal_log_type, "");
    ALOGI("%s %d ahal_log_lvl 0x%x", __func__,__LINE__,ahal_log_lvl); 

    std::shared_ptr<AudioDevice> adevice = AudioDevice::GetInstance();
    
    // ...
    // 关键点 2：调用 Init 函数
    ret = adevice->Init(device, module); 
    // ...
}

第二阶段：从 AHAL 跨越到 PAL

在 AudioDevice::Init 函数中，高通 AHAL 会初始化其核心引擎------PAL (Platform Audio Layer)。

文件路径 ：vendor/qcom/opensource/audio-hal-ar/primary-hal/hal-pal/AudioDevice.cpp

cpp 复制代码 
// 源码位置：AudioDevice.cpp 约 1077 行
int AudioDevice::Init(hw_device_t **device, const hw_module_t *module) {
    int ret = 0;
    
    // ...
    // 关键点 3：调用 PAL 库的初始化入口
    ret = pal_init(); 
    if (ret) {
        AHAL_ERR("pal_init failed ret=(%d)", ret);
        return -EINVAL;
    }
    // ...
}

第三阶段：PAL 内部单例触发

pal_init() 是 PAL 库暴露给 AHAL 的标准 API。它的职责是拉起 PAL 内部的资源管理器 ResourceManager。

文件路径 ：vendor/qcom/opensource/pal/Pal.cpp

cpp 复制代码 
// 源码位置：Pal.cpp
int32_t pal_init(void)
{
    int32_t ret = 0;
    std::shared_ptr<ResourceManager> ri = NULL;
    try {
        // 关键点 4：获取 ResourceManager 单例
        // 如果是开机后第一次调用，将触发 ResourceManager 的构造函数
        ri = ResourceManager::getInstance(); 
    } catch (const std::exception& e) {
        PAL_ERR(LOG_TAG, "pal init failed: %s", e.what());
        return -EINVAL;
    }
    // ...
}

第四阶段：ResourceManager 构造与 XML 解析

由于 ResourceManager 是单例模式，getInstance() 会执行 new ResourceManager()。在这个构造函数中，系统会根据配置文件初始化所有的音频路由、设备和策略。

文件路径 ：vendor/qcom/opensource/pal/resource_manager/src/ResourceManager.cpp

cpp 复制代码 
// 源码位置：ResourceManager.cpp 约 683 行
ResourceManager::ResourceManager()
{
    int ret = 0;
    // ... 各种属性初始化 ...

    // 关键点 5：解析第一个 XML (通常是 resourcemanager.xml)
    ret = ResourceManager::XmlParser(SNDPARSER); 

    // 关键点 6：解析第二个 XML (即日志中看到的 card-defs.xml)
    // rmngr_xml_file 的路径通常指向 /vendor/etc/card-defs.xml
    ret = ResourceManager::XmlParser(rmngr_xml_file); 
    if (ret) {
        PAL_ERR(LOG_TAG, "error in resource xml parsing ret %d", ret);
        throw std::runtime_error("error in resource xml parsing");
    }
    // ...
}

// 真正打印日志的地方
int ResourceManager::XmlParser(std::string xmlFile) {
    // 源码位置：ResourceManager.cpp 约 10897 行
    PAL_INFO(LOG_TAG, "XML parsing started - file name %s", xmlFile.c_str());
    // ... 开始解析逻辑 ...
}

4. 深度解析 card-defs.xml：PAL 的硬件资源底座

在上面的 Log 2 中，我们看到了 card-defs.xml 被解析。这个文件到底起到了什么作用？

  • card-defs.xml
xml 复制代码 
<defs>
<card>
    <id>100</id>
    <name>gvmauto-virtual,sa8155adpstarsn</name>


    <pcm-device>
        <id>124</id>
        <name>PCM124</name>
        <bus_name>BUS00_MEDIA</bus_name>
        <pcm_plugin>
            <so-name>libagm_pcm_plugin.so</so-name>
        </pcm_plugin>
        <props>
            <playback>1</playback>
            <capture>0</capture>
            <session_mode>0</session_mode>
        </props>
    </pcm-device>

    <pcm-device>
        <id>125</id>
        <name>PCM125</name>
        <bus_name>BUS01_SYS_NOTIFICATION</bus_name>
        <pcm_plugin>
            <so-name>libagm_pcm_plugin.so</so-name>
        </pcm_plugin>
        <props>
            <playback>1</playback>
            <capture>0</capture>
            <session_mode>0</session_mode>
        </props>
    </pcm-device>

    <pcm-device>
        <id>126</id>
        <name>PCM126</name>
        <bus_name>BUS02_NAV_GUIDANCE</bus_name>
        <pcm_plugin>
            <so-name>libagm_pcm_plugin.so</so-name>
        </pcm_plugin>
        <props>
            <playback>1</playback>
            <capture>0</capture>
            <session_mode>0</session_mode>
        </props>
    </pcm-device>
    


    <mixer>
        <id>1</id>
        <name>agm_mixer</name>
        <mixer_plugin>
            <so-name>libagm_mixer_plugin.so</so-name>
        </mixer_plugin>
    </mixer>

</card>
</defs>

4.1 XML 标签与源码 C++ 映射关系

当 ResourceManager::XmlParser 被调用后，它会利用 libxml2 遍历文件。核心的解析逻辑位于 ResourceManager::processDeviceIdProp 等函数中。

XML 标签 源码解析函数 对应的 C++ 数据结构 / 逻辑
<card> startTagHandler 开启一个新的声卡定义（虚拟声卡概念）。
<pcm-device> processDeviceIdProp 创建一个新的 deviceCap 结构体，存入 devInfo 容器。
<id> processDeviceIdProp 存储为 deviceId（如 124），对应底层的 PCM 端口 ID。
<bus_name> processDeviceIdProp 关键映射点 ：将逻辑 Bus（如 BUS00_MEDIA）与物理 ID 绑定。
<props> processDeviceCapability 解析播放（playback）、录音（capture）及会话模式（session_mode）。

4.2 标签背后的源码逻辑实现

以解析 <bus_name> 为例：

cpp 复制代码 
// ResourceManager.cpp
void ResourceManager::processDeviceIdProp(struct xml_userdata *data, const XML_Char *tag_name) {
    // ...
    } else if (!strcmp(tag_name, "bus_name")) {
        // 将 XML 里的 "BUS00_MEDIA" 拷贝到 ext_name 字段
        strlcpy(devInfo[size].ext_name, data->data_buf, strlen(data->data_buf)+1);
        // 设置标志位，标识这是一个 Bus 类型的设备
        devInfo[size].device_flag = BUS_NAME_FLAG; 
        PAL_INFO(LOG_TAG, "find bus card %s bind to %d", data->data_buf, devInfo[size].deviceId);
    }
    // ...
}

4.3 card-defs.xml 的核心作用：桥梁与清单

  1. 作为"硬件配置清单"：它告知 PAL 这一代芯片（如 sa8295）到底开放了多少个虚拟 PCM 端口（100号到155号）。
  2. 实现"逻辑到物理"的路由映射 ：
    • Android 框架层通过 Audio Bus 寻址（逻辑地址）。
    • 底层驱动通过 PCM ID 传输数据（物理 ID）。
    • card-defs.xml 里的 <bus_name> 标签正是这两者之间的强绑定关系。当 AudioPolicy 请求 Media 播放时，系统通过查这张"表"，知道该去敲 124 号 PCM 的大门。
  3. 定义"会话模式" ：通过 session_mode 标签，区分了普通播放通道（DEFAULT）和用于特殊处理的通道（如 HOSTLESS：不需要 CPU 参与的直接通路）。

5. 总结

那 30 微秒的跨度，完成了从 Android 原生 HAL 接口调用 到 厂商私有硬件描述解析 的华丽转身。

  • AHAL 只负责"迎宾"，它遵守 Android 的标准协议。
  • PAL 才是"内管家"，它通过解析 card-defs.xml 来掌控整个声卡的硬件拓扑。

通过这种"XML 定义拓扑，源码执行逻辑"的架构，高通实现了同一套代码支持不同变体芯片（如 sa8155 vs sa8295）的灵活性。

参考源码路径：

  • vendor/qcom/opensource/audio-hal-ar/primary-hal/hal-pal/AudioDevice.cpp
  • vendor/qcom/opensource/pal/Pal.cpp
  • vendor/qcom/opensource/pal/resource_manager/src/ResourceManager.cpp
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