我一直覺(jué)得，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)不是一門(mén)科學(xué)，起碼快算不上一門(mén)理科科學(xué)。上上下下全是人造，左左右右全是生意，用管理學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)去學(xué)計(jì)算機(jī)，也許更看得懂很多問(wèn)題。HAL就是一個(gè)典型例子。

傳統(tǒng)Linux繞開(kāi)了微軟的霸權(quán)，但是又面臨GPL要開(kāi)源的尷尬。谷歌為了迎合硬件資本家封閉壟斷發(fā)財(cái)?shù)脑竿?#xff0c;所以搞了HAL這個(gè)概念。將原來(lái)在內(nèi)核態(tài)的驅(qū)動(dòng)，移了大部分核心內(nèi)容到用戶態(tài)，這樣就可以封閉，可以壟斷賺錢(qián)。然后因?yàn)镠AL這玩意只在安卓上有，配合了安卓的硬件公司反過(guò)來(lái)又被谷歌綁架，這樣一環(huán)套一環(huán)吃錢(qián)。一開(kāi)始用Java，吸引廣大的Java生態(tài)碼農(nóng)進(jìn)場(chǎng)。現(xiàn)在又搞Kotlin想把碼農(nóng)套牢。搞這幾出，是真的只是科學(xué)嗎？當(dāng)然不是，歸根結(jié)底大部分還是生意。

我對(duì)安卓接觸不久，有些理解不一定對(duì)，大家用批判的眼光看就好。有什么錯(cuò)誤還請(qǐng)指正。

一 安卓硬件接口的演化

傳統(tǒng)Linux怎么調(diào)用硬件？就是ko。。。幾個(gè)函數(shù)搞定。Android復(fù)雜了很多，所以整理一下。

在安卓中，除了上面講的HAL，還有一個(gè)就是Framework，這個(gè)就是app的framework，要理解安卓驅(qū)動(dòng)層，這兩點(diǎn)繞不開(kāi)。為了適配framework，安卓把硬件是作為服務(wù)service來(lái)使用。在Android中，這種結(jié)構(gòu)也進(jìn)化了很多代。

1 首先是傳統(tǒng)HAL（Legacy HAL）

在內(nèi)核8.0以前使用。用戶態(tài)的so貌似保存在/system/lib64，這個(gè)版本是直接讀取硬件so，比較原始暴力。

App->Service->AIDL->Server->JNI->HAL so->kernel driver

2 現(xiàn)代HAL（Conventional HAL）

使用Iibhardware來(lái)管理so，同時(shí)下層的驅(qū)動(dòng)使用一個(gè)單獨(dú)的分區(qū)，so全部集成到vender.img，和system解綁。要找尋so通過(guò)libhardware這個(gè)中間層。編譯時(shí)要提供一個(gè)Android.bp文件。

App->Service->AIDL->Server->JNI->Iibhardware->so(vender.img)

3 HIDL

在安卓8之后，開(kāi)始使用HIDL，總的來(lái)說(shuō)就是將HAL封裝成服務(wù)，完全就是rpc的玩法。

HIDL編譯后，會(huì)生成Android.bp（這個(gè)有時(shí)間再看看）。最后會(huì)有兩個(gè)so，一個(gè)so，放在system分區(qū)；一個(gè)impl.so，放在vendor分區(qū)，以此實(shí)現(xiàn)framework和驅(qū)動(dòng)服務(wù)的分離?？蛻舳耸褂们罢?#xff0c;服務(wù)端使用后者。服務(wù)端包含impl.so之后，會(huì)生成一個(gè)可執(zhí)行程序，就可以作為一個(gè)service單獨(dú)運(yùn)行?？蛻舳税藄o可以直接調(diào)用服務(wù)。

分為直通式和綁定式。有大神說(shuō)直通式就是雖然使用HAL，但還是在一個(gè)進(jìn)程，綁定式是使用HAL，但是數(shù)據(jù)通過(guò)Binder轉(zhuǎn)發(fā)，上面說(shuō)的應(yīng)該就是綁定式。直通式和綁定式也都是HAL生成的代碼中控制的。比如：

extern "C" IXXX* HIDL_FETCH_IXXX(const char* name);

AIDL和HIDL的中間就是安卓的framework。

App->AIDL->Service->HIDL->HAL Service->so(vender.img)

示例1，大概就是下面這種結(jié)構(gòu)

Power.c往下是通過(guò)systemcall，這部分代碼是封在so里面的。

PowerManagerService.cpp是封裝下層的so，然后對(duì)上提供HIDL的接口。

PowerManagerService.java對(duì)下調(diào)用HIDL的接口，對(duì)上提供AIDL的接口。

DisplayPowerState.java調(diào)用AIDL的接口。

大概是這樣。

示例2，下面這張圖更細(xì)一點(diǎn)：

4 全AIDL。AIDL for HAL

（andorid11開(kāi)始）。

App->AIDL->HAL Service->so(vender.img)

二 看一下AIDL和HIDL。

最新的HAL主要涉及到的主要是兩個(gè)接口，AIDL和HIDL。

首先是AIDL，Android Interface definition language?？促Y料說(shuō)是android中兩個(gè)app交互的IPC方式。首先IPC有很多種，管道，域套接字，message，共享內(nèi)存，問(wèn)題是谷歌為什么要搞出來(lái)一套新的呢？

從一個(gè)AIDL的例子可以看到：

// IMyRemoteService.aidl
interface IMyRemoteService {int getValue();void setValue(int value);
}

一邊使用：

private final IMyRemoteService.Stub mBinder = new IMyRemoteService.Stub()

另一邊使用：

mRemoteService = IMyRemoteService.Stub.asInterface(iBinder);

在接口中主要定義的還是函數(shù)，也就是說(shuō)比管道這些更上層，更適合Java的調(diào)用。就算上層函數(shù)調(diào)用，其實(shí)也很多方式，比如COM，soap，rpc都是干這事的。安卓應(yīng)該還是用binder進(jìn)行統(tǒng)一管理了吧，畢竟是一個(gè)單獨(dú)的服務(wù)。

HIDL

主要還是提供底層cpp驅(qū)動(dòng)和上層java的通信。hal文件定義如下：

// ILedService.hal
package android.hardware.led;interface ILedService {int getLedState();void setLedState(int state);
};

它的C++語(yǔ)法稍怪：

#include <android/hardware/led/1.0/ILedService.h>
#include <hidl/LegacySupport.h>using android::hardware::led::V1_0::ILedService;
using android::hardware::Return;
using android::hardware::Void;class LedService : public ILedService {
public:LedService() {}Return<int32_t> getLedState() override {return mLedState;}//略
};int main() {return android::hardware::configureRpcThreadpool(1, true) == android::OK &&android::hardware::registerAsService(new LedService()) == android::OK? 0: 1;
}

Java側(cè)的倒是差不多。

在Binder的使用中，Server端繼承BnInterface, Client端繼承BpInterface。我接觸的工程中，一邊叫做BP側(cè)，那么應(yīng)該就是app側(cè)，BN側(cè)那么就是服務(wù)端了。

最后，寫(xiě)完的service可以通過(guò)rc文件，作為一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)。

參考：

針對(duì) Android 進(jìn)行開(kāi)發(fā) ?|? Android 開(kāi)發(fā)者 ?|? Android Developers

https://source.android.com/docs/core/architecture?hl=zh-cn

https://source.android.com/docs/core/architecture/aidl/aidl-hals?hl=zh-cn

AIDL for HALs - Code Inside Out

AIDL for HALs實(shí)戰(zhàn)_hidl會(huì)被aidl代替-CSDN博客

Android HIDL 介紹學(xué)習(xí)和實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用-CSDN博客

AIDL for HALs實(shí)戰(zhàn)_hidl會(huì)被aidl代替-CSDN博客

HIDL 原理及使用詳解-CSDN博客

Android上層與驅(qū)動(dòng)交互完整篇（三）HIDL服務(wù)_android.bp hidl_interface-CSDN博客

Android HIDL學(xué)習(xí)（2） ---- HelloWorld - 簡(jiǎn)書(shū)