安卓开发

android系统开发,android系统级深入开发

在Android O之前,HAL是一个个的.so库,通过dlopen来进行打开,库和framework位于同一个进程。如图所示:

2 Treble 架构为了能够让Android O之前的版本升级到Android O,Android设计了Passthrough模式,经过转换,可以方便的使用已经存在代码,不需要重新编写相关的HAL。HIDL分为两种模式:Passthrough和Binderized。

Binderized: Google官方翻译成绑定试HAL。

Passthrough:Google官方翻译成直通式HAL。

大致框架图如下,对于Android O之前的设备,对应图1,对于从之前的设备升级到O的版本,对应图2、图3. 对于直接基于Android O开发的设备,对应图4。

新的架构之下,framework和hal运行于不同的进程,所有的HAL采用新的HIDL技术来完成。

3 HIDL 深入理解HIDL是一种接口定义语言,描述了HAL和它的用户之间的接口。接下来深入分析一下HIDL相关实现。

3.1 hidl-gen工具在Treble架构中,经常会提到HIDL,首先介绍和HIDL相关的一个工具hidl-gen,系统定义的所有的.hal接口,都是通过hidl-gen工具转换成对应的代码。比如hardware/interfaces/power/1.0/IPower.hal,会通过hidl-gen转换成out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/power/1.0/android.hardware.power@1.0_genc++/gen/android/hardware/power/1.0/PowerAll.cpp文件,为了深入了解,介绍相关原理,首先分析hidl-gen。

hidl-gen源码路径:system/tools/hidl,是在ubuntu上可执行的二进制文件。

使用方法:hidl-gen -o output-path -L language (-r interface-root) fqname

hidl-gen  -Lmakefile  -r  android.hardware:hardware/interfaces  -r  android.hidl:system/libhidl/transport  android.hardware.power@1.0

-L: 语言类型,包括c++, c++-headers, c++-sources, export-header, c++-impl, java, java-constants, vts, makefile, androidbp, androidbp-impl, hash等。hidl-gen可根据传入的语言类型产生不同的文件。

fqname: 完全限定名称的输入文件。比如本例中android.hardware.power@1.0,要求在源码目录下必须有hardware/interfaces/power/1.0/目录。

对于单个文件来说,格式如下:package@version::fileName,比如android.hardware.power@1.0::types.Feature。

对于目录来说。格式如下package@version,比如android.hardware.power@1.0。

-r: 格式package:path,可选,对fqname对应的文件来说,用来指定包名和文件所在的目录到Android系统源码根目录的路径。如果没有制定,前缀默认是:android.hardware,目录是Android源码的根目录。

-o : 存放hidl-gen产生的中间文件的路径。我们查看hardware/interfaces/power/1.0/Android.bp,可以看到,-o参数都是写的$(genDir),一般都是在out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/power/1.0/下面,根据-L的不同,后面产生的路径可能不太一样,比如c++,那么就会就是out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/power/1.0/android.hardware.power@1.0_genc++/gen,如果是c++-headers,那么就是out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/power/1.0/android.hardware.power@1.0_genc++_headers/gen。

对于实例来说,fqname是:android.hardware.power@1.0,包名是android.hardware,文件所在的目录是hardware/interfaces。例子中的命令会在out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/power/1.0/下面产生对应的c++文件。

2.2 生成子hal的Android.mk和Android.bp文件正如我们所知,所有的HIDL Interface 都是通过一个.hal文件来描述,为了方便编译生成每一个子hal。Google在系统默认提供了一个脚本update-makefiles.sh,位于hardware/interfaces/、frameworks/hardware/interfaces/、system/hardware/interfaces/、system/libhidl/。以hardware/interfaces/里面的代码为实例做介绍。

#!/bin/bash

source system/tools/hidl/update-makefiles-helper.sh

do_makefiles_update \

“android.hardware:hardware/interfaces” \

“android.hidl:system/libhidl/transport”

这个脚本的主要作用:根据hal文件生成Android.mk(makefile)和Android.bp(blueprint)文件。在hardware/interfaces的子目录里面,存在.hal文件的目录,都会产生Android.bp和Android.mk文件。详细分析如下:

a. source system/tools下面的update-makefiles-helper.sh,然后执行do_makefiles_update

b. 解析传入进去的参数。参数android.hardware:hardware/interfaces:

android.hardware: android.hardware表示包名。

hardware/interfaces:表示相对于根目录的文件路径。

Updating makefiles for android.hardware in hardware/interfaces.

Updating ….

c. 获取所有的包名。通过function get_packages()函数,获取hardware/interfaces路径下面的所有hal文件所在的目录路径,比如子目录power里面的hal文件的路径是power/1.0,加上当前的参数包名hardware/interfaces,通过点的方式连接,将nfc/1.0+hardware/interfaces里面的斜线转换成点,最终获取的包名就是 android.hardware.power@1.0,依次类推获取所有的包名。

d. 执行hidl-gen命令.将c步骤里面获取的参数和包名还有类名传入hidl-gen命令,在hardware/interfaces/power/1.0目录下产生Android.mk和Android.bp文件。

Android.mk: hidl-gen -Lmakefile -r android.hardware:hardware/interfaces -r android.hidl:system/libhidl/transport android.hardware.power@1.0

Android.bp: hidl-gen -Landroidbp -r android.hardware:hardware/interfaces -r android.hidl:system/libhidl/transport android.hardware.power@1.0

关于hidl-gen,后续章节会介绍。

e. 在hardware/interfaces的每个子目录下面产生Android.bp文件,文件内容主要是subdirs的初始化,存放当前目录需要包含的子目录。比如hardware/interfaces/power/下面的Android.bp文件。

@hardware/interfaces/power/Android.bp

// This is an autogenerated file, do not edit.

subdirs= [    “1.0”,

“1.0/default”,

“1.0/vts/functio

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