标签：清除 需要 统一 ext adp detail ati rpc 返回
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前言
Android Treble 简介 一文中提到了Android O之后使用Treble的架构，为了解决Android 系统的碎片化问题和提高系统更新的效率，减少了framework 和HAL 的耦合性，进而引出了HIDL 的概念。本文将详细的总结HIDL 的使用。
本文代码基于：Android P
HIDL简介
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)。
HIDL 的目标是，框架可以在无需重新构建 HAL 的情况下进行替换。HAL 将由供应商或 SOC 制造商构建，放置在设备的 /vendor 分区中，这样一来，框架就可以在其自己的分区中通过 OTA 进行替换，而无需重新编译 HAL，这也是Project Treble框架设计而诞生的。
HIDL对比与AIDL
相同 不同
AIDL HIDL
都是使用Binder 机制进行IPC
都使用service manager进行管控
文件的后缀为 aidl 文件的后缀为 hal
适用于框架/应用 之间的IPC
适用于框架/HAL 进程之间的IPC
或
适用于OEM 进程之间的IPC
使用设备节点为/dev/binder
使用设备节点为/dev/hwbinder
或 /dev/vndbinder
语言实现方式不同（例如数据类型、types.hal等）
HIDL 设计原则
HIDL 的目标是，框架可以在无需重新构建 HAL 的情况下进行替换。HAL 将由供应商或 SOC 制造商构建，放置在设备的 /vendor 分区中，这样一来，框架就可以在其自己的分区中通过 OTA 进行替换，而无需重新编译 HAL。
HIDL 设计在以下方面之间保持了平衡：
互操作性。在可以使用各种架构、工具链和编译配置来编译的进程之间创建可互操作的可靠接口。HIDL 接口是分版本的，发布后不得再进行更改。
效率。HIDL 会尝试尽可能减少复制操作的次数。HIDL 定义的数据以 C++ 标准布局数据结构传递至 C++ 代码，无需解压，可直接使用。此外，HIDL 还提供共享内存接口；由于 RPC 本身有点慢，因此 HIDL 支持两种无需使用 RPC 调用的数据传输方法：共享内存和快速消息队列 (FMQ)。
直观。通过仅针对 RPC 使用 in 参数，HIDL 避开了内存所有权这一棘手问题（请参阅 Android 接口定义语言 (AIDL)）；无法从方法高效返回的值将通过回调函数返回。无论是将数据传递到 HIDL 中以进行传输，还是从 HIDL 接收数据，都不会改变数据的所有权，也就是说，数据所有权始终属于调用函数。数据仅需要在函数被调用期间保留，可在被调用的函数返回数据后立即清除。
HIDL 类型
Passthrough
兼容之前的HAL 使用方式（在同一个进程）。
要将运行早期版本的 Android 的设备更新为使用 Android O，您可以将惯用的（和旧版）HAL 封装在一个新 HIDL 接口中，该接口将在绑定式模式和同进程（直通）模式提供 HAL。这种封装对于 HAL 和 Android 框架来说都是透明的。
直通模式仅适用于 C++ 客户端和实现。运行早期版本的 Android 的设备没有用 Java 编写的 HAL，因此 Java HAL 自然而然经过 Binder 化。
Binderized
使用Binder 方式进行IPC（在不同进程）。
在使用HIDL 的时候需要有两个软件包，一个是FQName-impl，一个是FQName-service。FQName-impl一般是HAL 实现的部分或者是链接HAL的部分，FQName-service 就是service 端。
当然，为了兼容之前的HAL 旧版本和接口的统一，FQName-service 也可以是简单的直通（passthrough）模式。例如：
int main() {
return defaultPassthroughServiceImplementation<INfc>();
}
如果是这样的话，需要在FQName-impl 中暴露HIDL_FETCH_*接口，例如：（这里用NFC 为例，HIDL 文件名为INfc.hal）
extern "C" INfc* HIDL_FETCH_INfc(const char* name);
当然，如果采用进程的方式FQName-service 的main 函数修改为：
#define LOG_TAG "android.hardware.cfc@1.0-service"
#include <android/hardware/nfc/1.0/INfc.h>
#include <hidl/LegacySupport.h>
#include "Nfc.h"
using android::hardware::nfc::V1_0::INfc;
using android::hardware::nfc::V1_0::implementation::Nfc;
using android::hardware::defaultPassthroughServiceImplementation;
using android::hardware::configureRpcThreadpool;
using android::hardware::joinRpcThreadpool;
using android::sp;
int main(int /* argc */, char* /* argv */ []) {
// This function must be called before you join to ensure the proper
// number of threads are created. The threadpool will never exceed
// size one because of this call.
configureRpcThreadpool(1 /*threads*/, true /*willJoin*/);
sp<INfc> nfc = new Nfc();
if(android::OK != nfc->registerAsService())
return 1; // or handle error
}
// Adds this thread to the threadpool, resulting in one total
// thread in the threadpool. We could also do other things, but
// would have to specify ‘false‘ to willJoin in configureRpcThreadpool.
joinRpcThreadpool();
return 1; // joinRpcThreadpool should never return
}
如果有一个 INfc，您可以调用 sp<INfc> INfc::getService(string name, bool getStub)，以获取对 INfc 实例的访问权限。如果 getStub 为 True，则 getService 会尝试仅在直通模式下打开 HAL。如果 getStub 为 False，则 getService 会尝试找到 Binder 化服务；如果未找到，则它会尝试找到直通式服务。除了在 defaultPassthroughServiceImplementation 中，其余情况一律不得使用 getStub 参数。（搭载 Android O 的设备是完全 Binder 化的设备，因此不得在直通模式下打开服务。）
HIDL 工具 hidl_gen
代码目录：system/tools/hidl
cc_library_host_shared {
name: "libhidl-gen",
defaults: ["hidl-gen-defaults"],
srcs: [
"Annotation.cpp",
"ArrayType.cpp",
"CompoundType.cpp",
"ConstantExpression.cpp",
"DeathRecipientType.cpp",
"DocComment.cpp",
"EnumType.cpp",
"HandleType.cpp",
"HidlTypeAssertion.cpp",
...
在使用的时候可以直接使用out/host/linux-x86/bin/hidl-gen 或者使用：
./build/setenv.sh
lunch
lunch 之后可以直接使用hidl-gen，因为这个时候已经将bin 的目录添加到了环境变量中了
详细hidl-gen 使用可以看另一篇博文：Android HIDL 中 hidl-gen使用
HIDL 代码规范
HIDL 是接口描述语言，只要是编程语言就会涉及到编写的规范，例如文件名、包名、变量、接口、数据类型、版本等等。
详细的代码规范可以看另一篇博文：Android HIDL 编程规范
HIDL 接口与package
HIDL 是围绕接口进行编译的，接口是面向对象的语言使用的一种用来定义行为的抽象类型。每个接口都是软件包的一部分。
例如：
package android.hardware.nfc@1.0;
import INfcClientCallback;
interface INfc {
@entry
@callflow(next={"write", "coreInitialized", "prediscover", "powerCycle", "controlGranted"})
open(INfcClientCallback clientCallback) generates (NfcStatus status);
要使用接口INfc，必须要确定其package以及在interface 下定义所使用的接口。通过Android HIDL 编程规范 得知package的定义是有一定的规范的（由PACKAGE、MODULE、SUBMODULE、VERSION等组成），interface 的定义也有特定的规则。
再例如：nfc 中的types.hal
package android.hardware.nfc@1.0;
@export(name="", value_prefix="HAL_NFC_", value_suffix="_EVT")
enum NfcEvent : uint32_t {
OPEN_CPLT = 0,
CLOSE_CPLT = 1,
POST_INIT_CPLT = 2,
PRE_DISCOVER_CPLT = 3,
REQUEST_CONTROL = 4,
RELEASE_CONTROL = 5,
ERROR = 6
};
types.hal 定义的是需要使用的数据类型，并没有定义interface，这也是types.hal 的特殊之处。
详细内容可以看另一篇博文：Android HIDL 接口和软件包使用
HIDL 中使用的共享库
libhidlbase 包含标准 HIDL 数据类型。除非您的接口只包含直接映射到 C++ 基元的基元，否则您还必须链接到此库：
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libhidlbase
libhidltransport 通过不同的 RPC/IPC 机制处理 HIDL 调用的传输。您必须始终链接到此库：
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libhidltransport
libhwbinder 您还必须链接到此库：
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libhwbinder
libfmq 要使用快速消息队列 IPC，您还必须链接到此库。
LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libfmq
HIDL 中的数据类型
在另一篇博文会详细描述HelloWorld 在HIDL中的使用：Android HIDL 中的数据类型
HIDL 中的函数
在另一篇博文会描述HIDL 中函数的使用：Android HIDL 中的函数
HIDL 的使用
在另一篇博文会详细描述HelloWorld 在HIDL中的使用：Android HIDL 实例
HIDL 生成文件
在编译HIDL 文件，会在out/soong/.interfaces/PACKAGE/MOUDLE/VERSION/下生成对应的文件。例如Android HIDL 实例 中的helloworld 是在hardware/interfaces下创建，所以生成的文件路径为：out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/helloworld/1.0
当然实际生成的文件是根据hidl 对应的Android.bp来的，例如在Android.bp 中设定gen_java_constants为true，会生成一个Constants 的JAVA 类。
android.hardware.helloworld@1.0_genc++_headers 目录就是为Client 和impl 准备的头文件。
android.hardware.helloworld@1.0_genc++ 目录为binder 使用的proxy 和 stub类（或者native 中的Bp 和Bn类）
android.hardware.helloworld-V1.0-java 是为Java 调用生成的java lib
android.hardware.helloworld-V1.0-java_gen_java 是为Java 调用生成的对应的Java 类
详细信息看博文：Android HIDL 实例
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