Android(安卓)P HIDL服务绑定模式与直通模式的分析
从Android 8.0之后,Android 引入Treble机制,主要是为了解决目前Android 版本之间升级麻烦的问题,将OEM适配的部分vendor与google 对android 大框架升级的部分system部分做了分离,一旦适配了一个版本的vendor信息之后,之后的版本再进行升级时,直接升级system即可,这个就不会给OEM厂商升级带来太大的工作量,直接升级最新功能,可以解决目前市面上Android版本过来凌乱的问题。
首先Treble机制在Vendor分区中有两种模式,一个编译成so库,供System分区的进程和应用直接加载调用,两者在同一个进程中,这种叫直通式 HAL(passthrough)模式, 另外一种是直接编译成一个daemon可运行的服务,然后System分区的进程通过HwBinder的IPC通信方式来调用,两者在二个独立的进程中,这种称为绑定式HAL(Binderized )模式。
HIDL 初始化
- Passthrough
extern "C" IMapper* HIDL_FETCH_IMapper(const char* name){ return CrallocLoader::load();}class GrallocLoader : public V2.0::passthrough::GrallocLoader { public: static IMapper* load(){ const hw_module_t* module = loadModule(); auto hal = createHal(module); return createMapper(std::move(hal)); } static const hw_module_t loadModule(){ const hw_module_t* module; int error = hw_get_module(GRALLOC_HARDWARE_MODULE_ID, &module); return module; } static std::unique_prt createHal(const hw_module_t* module){ auto hal = std::make_unique(); return hal->initWithModule(module) ? std::move(hal) : nullptr; }}
直通模式与 绑定模式最大的区别就是直通模式没有一个独立运行的服务进程,而绑定模式是作为一个独立运行的服务相当于Deamon进程在运行。直通模式是将android 8.0之前的版本的module 封装起来,供System以上的服务进行调用, 上层直接调用 HIDL_FETCH_XXX 来调用此接口的。
- Binderized
绑定式可以用两种方式来绑定服务,第一种通过defaultPassthroughServiceImplementation 的调用来注册服务,另外一种是直接调用RegisterAsService来注册服务。
1. defaultPassthroughServiceImplementation
int main{ return defaultPassthroughServiceImplementation(4); //4表示与/dev/hwbinder通信的最大的线程数}
这个函数的功能是创建默认的IDemo直通服务的实现方式。
status_t defaultPassthroughServiceImplementation(size_t maxThreads = 1){ configureRpcThreadpool(maxThreads, true); status_t result = registerPassthroughServiceImplementation("default"); joinRpcThreadpool(); return UNKOWN_ERROR; }status_t registerPassthroughServiceImplementation(String name = "default"){ sp service = Interface::getService(name, true); .... status_t status = service->registerAsService(name); return status;}
将IDemo 实例化一个对象出来, 然后将其与“default”为名称注册到一个服务上。那我们来看RegisterAsService,这个函数是使用hidl的工具生成的:
out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/demo/1.0/android.hardware.demo@1.0_genc++/gen/android/hardware/demo/1.0/DemoAll.cpp::android::status_t IDemo::registerAsService(const std::string &serviceName){ ::android::hardware::details::onRegistration("android.hardware.demo@1.0", "IDemo", serviceName); const ::android::sp<::android::hidl::manager::V1_0::IServiceManager> sm = ::android::hardware::defaultServiceManager(); ::android::hardware::Return ret = sm->add(serviceName.c_str(), this); return ret.isOk() && ret ? ::android::OK :: android::UNKNOWN_ERROR;}
这里就是将IDemo这个实例 通过IServicemanager的add 接口,添加到服务列表中, 到目前前止,就将defaultPassthroughServiceImplementation 的服务注册过程完成了。
2. RegisterAsService
int main(){ configureRpcThreadpool(4, true); Demo mDemo = new Demo(); mDemo.registerAsService(); joinRpcThreadpool(); return 1;}
这里核心的也是registerAsService(), 此函数之前已经分析过了,就不重复解释了,就是注册一个服务到Service列表中。
HIDL的调用
上面已经说明了直通模式与绑定模式的初始化,现在我们来介绍下如何调用直通模式和绑定模式,两者调用的函数有没有什么区别呢? 答案是两者使用的调用接口是一样的,都是通过getService 来调用的。
IMapper mMapper = mapper::V2_0::IMapper::getService()
同样getService 也是HIDL的工具生成的函数执行的:
out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/graphics/mapper/2.1/android.hardware.graphics.mapper@2.1_genc++/gen/android/hardware/graphics/mapper/2.1/MapperAll.cpp::android::sp IMapper::getService(const std::string &serviceName, const bool getStub){ return ::android::hardware::details::getServiceInternal(serviceName, true, getStub);}sp getServiceInternal(const std::string & instance, bool retry, bool getStub){ sp base = getRawServiceInternal(IType::descriptor, inst/ance, retyr, getStub);.....}sp<::android::hidl::base::V1_0::IBase> getRawServiceInternal(const std::string& descriptor, const std::string& instance, bool retry, bool getStub) { const sp sm = defaultServiceManager1_1();....//绑定模式 const bool vintfHwbinder = (transport == Transport::HWBINDER);//直通模式 const bool vintfPassthru = (transport == Transport::PASSTHROUGH);......//绑定模式 for (int tries = 0; !getStub && (vintfHwbinder || vintfLegacy); tries++) { Return> ret = sm->get(descriptor, instance); }//直通模式 if (getStub || vintfPassthru || vintfLegacy) { const sp pm = getPassthroughServiceManager(); sp base = pm->get(descriptor, instance).withDefault(nullptr); }....
这里分成了二条路,绑定模式就直接通过IServiceManager->get的方法去获取,是不是觉得很熟悉,就和AIDL一个套路,通过BpBinder 和 BnBinder 直接对Binder驱动的操作来完成数据交换,但AIDL的binder驱动是/dev/binder, HIDL的hwbinder驱动是/dev/hwbinder,具体的我们就不去详细分析了。关于直通模式,先通过getPassthroughServiceManager ,获取IServiceManager的句柄,然后再get得到对应的服务。
sp getPassthroughServiceManager() { return getPassthroughServiceManager1_1();}sp getPassthroughServiceManager1_1() { static sp manager(new PassthroughServiceManager()); return manager;}
这里相当于直接new了一个PassthroughServiceManager(), 之后再调用get 方法:
static void openLibs( const std::string& fqName, const std::function& eachLib) { std::string packageAndVersion = fqName.substr(0, idx); std::string ifaceName = fqName.substr(idx + strlen("::")); const std::string prefix = packageAndVersion + "-impl"; //HIDL_FETCH_XXX 出现了,就是passthrough模式下需要被调用的方法。 const std::string sym = "HIDL_FETCH_" + ifaceName;..... std::vector paths = {HAL_LIBRARY_PATH_ODM, HAL_LIBRARY_PATH_VENDOR, halLibPathVndkSp, HAL_LIBRARY_PATH_SYSTEM};.... for (const std::string& path : paths) { std::vector libs = search(path, prefix, ".so"); for (const std::string &lib : libs) { //路径最后组装成/system 或者/vendor 下面的供调用的xxxxx-impl.so const std::string fullPath = path + lib; if (path == HAL_LIBRARY_PATH_SYSTEM) { //这里就供dlopen了。 handle = dlopen(fullPath.c_str(), dlMode); } else { handle = android_load_sphal_library(fullPath.c_str(), dlMode); }..... } } Return> get(const hidl_string& fqName, const hidl_string& name) override { sp ret = nullptr; openLibs(fqName, [&](void* handle, const std::string &lib, const std::string &sym) { IBase* (*generator)(const char* name); //这里就会调用 到sym 也就是HIDL_FETCH_XXX ,然后通过dlsym 去链接调用了。 *(void **)(&generator) = dlsym(handle, sym.c_str()); ret = (*generator)(name.c_str()); }); return ret; }
到这里就可以看到HIDL_FETCH_XXX的调用过程了。
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