AndroidQ 打通应用层到 打通应用层到HAL层层—(HIDL服务实现 服务实现) AndroidQ 打通应用层到HAL层—(HAL模块实现)这篇文章中我们已经实现了自己的HAL，本篇我们实现一个HIDL服务，通过这个服务来调用HAL模块的函数 什么是什么是HIDL HIDL 全称为HAL interface definition language（发音为“hide-l”）是用于指定 HAL 和其用户之间的接口的一种接口描述语言 (IDL)，Android O开始引入了HIDL这个概念，HIDL和应用 层AIDL差不多，AIDL常用于连接App和Framework，HIDL则是用来连接Framework和HAL，AIDL使用Binder通信，HIDL则使用HwBinder通信，他们都是通过Binder驱动完成通信， 只不过两个Binder域不一样 为什么需要HIDL 为什么需要 目前Android系统生态是几乎每年google都会出一个Android大版本，而普通手机用户一部手机一般要用两三年，所以你会发现尽管Android系统已经升级到了10，马上11出来了，然 后还是有很多用户依然使用的是Android 5，6，7等版本，对普通用户来说如果不更换手机就很难跟上Android版本，这是因为OEM厂商在同一设备上进行系统升级需要花费时间金钱 成本很高，导致他们不愿意升级，成本高的原因是Android O之前Android Framework的升级需要OEM将HAL也进行对应升级，Framework和HAL是一起被编译成system.img，它们存 在高耦合，针对这种情况google在Android O中引入了Treble计划，Treble的目的就是解耦Framework和HAL，就是通过HIDL来实现，Framework不再直接调用HAL，而是通过HIDL来 间接使用HAL模块，每个HAL模块都可以对应一个HIDL服务，Framework层通过HwBinder创建HIDL服务，通过HIDL服务来获取HAL相关模块继而打开HAL下的设备，而最终HAL也 从system.img中分离，被编进一个单独的分区vendor.img，从而简化了Android系统升级的影响与难度 HIDL的使用的使用 HIDL可以分为：HIDL C++(C++实现)、HIDL Java(Java 实现)，并且还主要分为直通式和绑定式，本篇文章使用的C++和直通式的HIDL，HIDL用起来非常简单，AOSP的 hardware/interfaces/目录下有很多的HIDL，我们仿照其他HIDL创建自己的HIDL目录：hardware/interfaces/hello_hidl/1.0 并在此目录下创建一个IHello.hal文件： package android.hardware.hello_hidl@1.0; interface IHello { addition_hidl(uint32_t a,uint32_t b) generates (uint32_t total); }; 这个文件定义了一个addition_hidl函数，这个函数用来调用HAL的加法函数 然后就可以使用Android提供的工具hidl-gen来生成HIDL框架，执行如下命令： PACKAGE=android.hardware.hello_hidl@1.0 LOC=hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default/ hidl-gen -o $LOC -Lc++-impl -randroid.hardware:hardware/interfaces -randroid.hidl:system/libhidl/transport $PACKAGE hidl-gen -o $LOC -Landroidbp-impl -randroid.hardware:hardware/interfaces -randroid.hidl:system/libhidl/transport $PACKAGE 执行命令成功之后我们会发现hardware/interfaces/hello_hidl/1.0下多了一个default目录，进入default目录，里面有三个文件Android.bp，Hello.cpp，Hello.h 之后再在执行./hardware/interfaces/update-makefiles.sh这个命令，update-makefiles.sh这个脚本目的是为HIDL生成对应Android.bp文件 最后目录结构为： 接着我们还需要在default目录下增加一个空文件service.cpp，用作注册HIDL服务，我们采用直通式的HIDL，所以service.cpp的内容为： #include #include // Generated HIDL files using android::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello; using android::hardware::defaultPassthroughServiceImplementation; int main() { return defaultPassthroughServiceImplementation(); } defaultPassthroughServiceImplementation函数最终会向HwServiceManager注册HIDL服务 接着我们来看看之前生成的文件，首先看Hello.h // FIXME: your file license if you have one #pragma once #include #include #include namespace android { namespace hardware { namespace hello_hidl { namespace V1_0 { namespace implementation { using ::android::hardware::hidl_array; using ::android::hardware::hidl_memory; 

using ::android::hardware::hidl_string; using ::android::hardware::hidl_vec; using ::android::hardware::Return; using ::android::hardware::Void; using ::android::sp; struct Hello : public IHello { // Methods from ::android::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello follow. Return addition_hidl(uint32_t a, uint32_t b) override; // Methods from ::android::hidl::base::V1_0::IBase follow. }; // FIXME: most likely delete, this is only for passthrough implementations //去掉注释 extern "C" IHello* HIDL_FETCH_IHello(const char* name); } // namespace implementation } // namespace V1_0 } // namespace hello_hidl } // namespace hardware } // namespace android 系统自动生成了Hello结构体（当然也可以自己改为class），继承IHello接口，addition_hidl函数就需要在Hello.cpp中去实现了，因为我们采用直通式HIDL，所以需要将// extern “C” IHello* HIDL_FETCH_IHello(const char* name);的注释去掉 接着来看看Hello.cpp： // FIXME: your file license if you have one #include "Hello.h" namespace android { namespace hardware { namespace hello_hidl { namespace V1_0 { namespace implementation { // Methods from ::android::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello follow. Return Hello::addition_hidl(uint32_t a, uint32_t b) { // TODO implement return uint32_t {}; } // Methods from ::android::hidl::base::V1_0::IBase follow. IHello* HIDL_FETCH_IHello(const char* /* name */) { return new Hello(); } } // namespace implementation } // namespace V1_0 } // namespace hello_hidl } // namespace hardware } // namespace android 同样需要去掉HIDL_FETCH_IHello函数的注释，采用直通式HIDL时，通过前面service.cpp中的defaultPassthroughServiceImplementation函数注册HIDL服务时，内部原理就是通 过“HIDL_FETCH_”字串拼接defaultPassthroughServiceImplementation传递的IHello，找到HIDL_FETCH_IHello函数并获取IHello对象，我们可以看到HIDL_FETCH_IHello初始代码 就是创建了一个Hello对象 在接着看default目录下的Android.bp： cc_library_shared { name: "android.hardware.hello_hidl@1.0-impl", relative_install_path: "hw", proprietary: true, srcs: [ "Hello.cpp", ], shared_libs: [ "libhidlbase", "libhidltransport", "libutils", "android.hardware.hello_hidl@1.0", ], } 这个Android.bp会将Hello这个HIDL服务编译成一个android.hardware.hello_hidl@1.0-impl.so，它还依赖一个android.hardware.hello_hidl@1.0.so，这个so哪来的呢？ 再接着看1.0目录下的Android.bp： // This file is autogenerated by hidl-gen -Landroidbp. hidl_interface { name: "android.hardware.hello_hidl@1.0", root: "android.hardware", vndk: { enabled: true, }, srcs: [ "IHello.hal", ], interfaces: [ "android.hidl.base@1.0", ], gen_java: true, } 这个Android.bp会将hardware/interfaces/hello_hidl/1.0这个HIDL编译成一个android.hardware.hello_hidl@1.0.so，到这里我们发现service.cpp没有用到，所以我们还需要修改default 目录下的Android.bp： // FIXME: your file license if you have one cc_library_shared { name: "android.hardware.hello_hidl@1.0-impl", relative_install_path: "hw", proprietary: true, srcs: [ "Hello.cpp", 

], shared_libs: [ "libhidlbase", "libhidltransport", "libutils", "liblog", "libhardware", "android.hardware.hello_hidl@1.0", ], } cc_binary { name: "android.hardware.hello_hidl@1.0-service", defaults: ["hidl_defaults"], relative_install_path: "hw", vendor: true, srcs: ["service.cpp"], shared_libs: [ "android.hardware.hello_hidl@1.0", "libhardware", "libhidlbase", "libhidltransport", "libutils", "liblog", ], } 新增加对service.cpp的编译，我们将service.cpp编译成一个二进制可执行文件android.hardware.hello_hidl@1.0-service.so，用来启动HIDL服务，好了，最终我们这个HIDL会编译出 来如下三个so: android.hardware.hello_hidl@1.0-impl.so android.hardware.hello_hidl@1.0.so android.hardware.hello_hidl@1.0-service.so 还有一点需要注意的是，这个HIDL想要被Framework获取使用还需要在manifest.xml中注册， manifest.xml在手机vendor/etc/vintf/manifest.xml下，我们将这个文件pull出来然后添加如下代码： android.hardware.hello_hidl hwbinder 1.0 IHello default @1.0::IHello/default 然后在Hello.cpp中添加一行log，之后进行编译 IHello* HIDL_FETCH_IHello(const char* /* name */) { ALOGE("hello_hidl service is init success...."); return new Hello(); } 执行mmm hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/ 编译成功后我们将生成的三个so分别push到手机vendor/lib64/hw/，vendor/lib64/，vendor/bin/hw/目录下 adb push vendor/lib64/hw/android.hardware.hello_hidl@1.0-impl.so vendor/lib64/hw/ adb push system/lib64/android.hardware.hello_hidl@1.0.so vendor/lib64/ adb push vendor/bin/hw/android.hardware.hello_hidl@1.0-service vendor/bin/hw/ 接着我们到手机vendor/bin/hw/目录下去执行android.hardware.hello_hidl@1.0-service这个二进制可执行文件，这个文件就会执行service.cpp的代码，调用 defaultPassthroughServiceImplementation注册我们的HIDL服务 再看看log输出： 在执行android.hardware.hello_hidl@1.0-service时就会输入这句log，代表我们这个HIDL服务已经实现，其实通常的HIDL服务都是通过rc文件来开机启动的，我这里为了方便演示就 没有写 再执行adb shell ps -A|grep -i –color “hello_hidl”命令看下这个服务状态 我们发现HIDL服务启动之后就会一直在后台，这个其实和AMS，WMS这种服务是类似的，启动之后在后台会等待client端访问 

HIDL这个服务已经能够正常启动了，接着写一个测试程序看能否获取这个服务，并且调用该服务的函数，我在Hello.cpp的addition_hidl函数中添加了一句log： Return Hello::addition_hidl(uint32_t a, uint32_t b) { // TODO implement ALOGD("dongjiao...Hello::addition_hidl a = %d,b = %d",a,b); return uint32_t {}; } 测试程序写在hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default目录下： Hello_hidl_test.cpp： #include #include #include using android::sp; using android::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello; using android::hardware::Return; int main(){ android::sp hw_device = IHello::getService(); if (hw_device == nullptr) { ALOGD("dongjiao...failed to get hello-hidl"); return -1; } ALOGD("dongjiao...success to get hello-hidl...."); Return total = hw_device->addition_hidl(3,4); return 0; } 测试程序代码也比较简单，获取IHello的服务，然后调用addition_hidl函数 看一下Android.bp： cc_binary { name: "Hello_hidl_test", srcs: ["Hello_hidl_test.cpp"], shared_libs: [ "liblog", "android.hardware.hello_hidl@1.0", "libhidlbase", "libhidltransport", "libhwbinder", "libutils", ], } 我们再编译这个测试程序，它会被编译成一个可执行二进制文件Hello_hidl_test 编译命令： mmm hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default/test/ 编译成功了，将这个可执行文件push到手机/system/bin/目录下 在执行Hello_hidl_test之前别忘了把HIDL服务启动起来 接着执行Hello_hidl_test 然后看log输出 

可以看到成功了，成功获取到了HIDL服务并且调用了该服务的addition_hidl函数，将我们的参数传递了过去，实际开发中就可以在获取HIDL服务时打开HAL模块，然后可以直接调用 HAL的函数，上一篇文章其实也写了测试程序测自定义的HAL模块，我们只需要将上一篇文章中的测试程序中的代码copy到HIDL初始化代码中就能够调用HAL的那个加法函数了，具 体就不测试了 到这里HIDL服务已经成功实现并且能够正常使用，HIDL这个框架用起来还是比较简单的，大部分代码都是通过工具生成的 下一篇文章我将在native层定义一个JNI服务，然后在JNI服务中调用HIDL服务定义的addition_hidl函数 作者：DJLZPP