Android硬件通讯之HIDL介绍

描述

一、前言

HIDL的全称是HAL interface definition language(硬件抽象层接口定义语言),是AndroidFramework 与Android HAL之间的接口。HIDL 旨在用于进程间通信 (IPC),进程之间的通信采用 Binder 机制;

Android O(8.0) 版本之后,底层实现有了比较大的变化,最显著的一个方面就是 HIDL 机制的全面实施。今天我们介绍下。

二、HIDL 设计目的

Android O(8.0) 之前系统的升级牵扯多方协作,极为麻烦,HIDL机制的推出就是将 framework 与 hal 层分开,使得框架部分可以直接被覆盖、更新,而不需要重新对 HAL 进行编译,这样在系统升级时,OEM 厂商 跳过 SoC 厂商,先对 framework 进行升级。

2.1、8.0 之前

framework 与 hal 紧紧耦合存在于 system.img 中,因此在版本升级时需要: OEM 厂商适配 framework ,SoC厂商 适配 hal, 之后将修改打包到 system.img,生成 OTA 升级包,推送到手机进行 OTA 升级

2.2、8.0 之后

framework 与 hal 进行了解耦, framework 存在于 system.imghal 存在于vendor.img,进行版本升级时,分为两次升级:

framework升级 :OEM 厂商适配 framework,将修改打包到 system.img, 生成OTA 升级包,推送到手机进行 OTA 升级(framework 发生改变,hal 层未变)。

hal升级 :SoC 厂商适配 hal, 将修改打包到 vendor.img, 生成OTA 升级包,推送到手机进行OTA升级(framework发生改变,hal 层发生改变)。

三、HIDL机制演进

3.1 老版本 Framework 与 HAL 的通信框架

旧版的系统架构中, Android Framework 层与 Hal 层是打包成一个 system.img 的,且 Framework 与 hal 层之间是紧密耦合的,通过链接的方式使用相应的硬件 so 库。它们之间的架构一般有如下两种方式:

Android

3.2 HIDL 类型介绍

为了解决两者之间这种紧耦合所带来的弊端,google 引入 HIDL 来定义 Framework 与 HAL 之间的接口,可以用下图来描述:

Android

事实上虽然 google 推出了这种机制,但是很多厂商没有很快的跟上节奏,因此为了向前兼容, google 定义了三种类型:

Android

① 是 Treble Project 之前使用的实现架构,使用的是传统 HAL 和旧版 HAL

② 直通模式,passthrough mode。如图所示,Framework 和 HAL 层工作在同一个进程当中,下面的 HAL 是使用 HIDL 封装后的库,是直通式 HAL。这些库文件也可用于 ③ 绑定模式

③ 绑定模式,binderized mode。是直通式 HAL binder 化,变为绑定式 HAL。Framework 和 HAL 层工作在不同的进程,之间通过 Binder 进行 IPC

④ 纯绑定式。相对于 ③ 来说,绑定式 HAL 中并不包含直通式 HAL,因此称为纯绑定式

上述可总结为

Android





审核编辑:刘清

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