HIDL HAL 的整体架构如下图所示：
上一节我们实现了一个简单的驱动，本节继续从下往上实现一个简单的 HIDL HAL 模块
这部分内容主要是在HIDL Hal 开发指南3 —— HIDL HAL 实例程序 (opens new window)基础上做一些修改，添加驱动访问的代码。
# Hal 文件实现
Hal 层的实现一般放在 hardware、vendor 或者 device 目录下。
我们的示例就放在 vendor 目录下。
创建目录：
# 系统源码目录下
mkdir -p jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0
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接着在 vendor/jelly/hardware/interface/hello_hidl/1.0 目录下创建 Hal 文件
//定义包名，最后跟一个版本号
package jelly.hardware.hello_hidl@1.0;
//定义 hidl 服务对外提供的接口
interface IHello {
//for test，generates 后面跟的是返回类型
addition_hidl(uint32_t a,uint32_t b) generates (uint32_t total);
//写 hello 驱动
write(string name) generates (uint32_t result);
//读 hello 驱动
read() generates (string name);
};
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这里的 IHello.hal 定义了我们的服务对外提供了哪些函数。可以认为这就是我们服务的对外协议。协议一般定义好就不会再修改，以保持对外的稳定性。 关于 hal 的写法，可以参考官方的文档 (opens new window)，另外也可以参考 hardware 目录下系统自带的 hal 的写法。
# Hal 文件生成 CPP 代码
接着我们使用 hidl-gen 命令将我们写的 hal 文件转换为 C++ 文件：
在系统源码下依次执行下面的命令：
source build/envsetup.sh
# 项目的完整包名
PACKAGE=jelly.hardware.hello_hidl@1.0
# 生成代码的存放位置
LOC=vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default
# -o 选项指定生成的文件存放的位置
# -Lc++-impl 表示要生成 C++ 代码
# -rjelly.hardware:vendor/jelly/hardware/interfaces 用于指定包名与路径的对应关系
# 最后的 $PACKAGE 指定项目的完整的包名
hidl-gen -o $LOC -Lc++-impl -rjelly.hardware:vendor/jelly/hardware/interfaces $PACKAGE
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执行完上面的命令后，在 vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下会生成 Hello.cpp 和 Hello.h。
接着修改 vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下生成的 Hello.cpp:
// FIXME: your file license if you have one
#include "Hello.h"
#include <log/log.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
namespace jelly {
namespace hardware {
namespace hello_hidl {
namespace V1_0 {
namespace implementation {
// Methods from ::jelly::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello follow.
Return<uint32_t> Hello::addition_hidl(uint32_t a, uint32_t b) {
ALOGE("hello_hidl service is init success....a :%d,b:%d",a,b);
return uint32_t {};
}
Return<uint32_t> Hello::write(const hidl_string& name) {
int fd = open("/dev/hello", O_RDWR);
if (fd == -1)
{
printf("can not open file /dev/hello\n");
return uint32_t { 0 };
}
::write(fd, name.c_str(), 100);
close(fd);
return uint32_t { 1 };
}
//通过 read_cb function 回调函数，回传数据
Return<void> Hello::read(read_cb _hidl_cb) {
char buf[100];
int fd = open("/dev/hello", O_RDWR);
if (fd == -1)
{
printf("can not open file /dev/hello\n");
return Void();
}
::read(fd, buf, 100);
hidl_string result(buf);
_hidl_cb(result);
close(fd);
return Void();
}
} // namespace implementation
} // namespace V1_0
} // namespace hello_hidl
} // namespace hardware
} // namespace jelly
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这里主要是对我们的协议进行实现，实现了对上一节实现的设备文件 /dev/hello 的读写。至此我们的 hidl 服务就定义好了
# 服务端实现
接着我们需要写一个 Server 端来向 HwServiceManager 注册我们的服务。在 vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下添加 service.cpp：
#include <hidl/HidlTransportSupport.h>
#include <utils/Looper.h>
#include <utils/StrongPointer.h>
#include <log/log.h>
#include "Hello.h"
using android::hardware::configureRpcThreadpool;
using android::hardware::joinRpcThreadpool;
using jelly::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello;
using jelly::hardware::hello_hidl::V1_0::implementation::Hello;
int main() {
ALOGD("hello-hidl is starting...");
// 配置 Binder 的线程数
configureRpcThreadpool(4, true /* callerWillJoin */);
// 初始化一个 Hello 服务端对象
android::sp<IHello> service = new Hello();
// 注册服务
android::status_t ret = service->registerAsService();
if (ret != android::NO_ERROR) {
}
// 当前线程成为 HwBinder 线程
joinRpcThreadpool();
return 0;
//Passthrough模式
//return defaultPassthroughServiceImplementation<IHello>(4);
}
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这里使用的是 libhwbinder 库来做实现，接口上与 libbinder 库大体类似。
我们的服务端需要在开机时启动，创建 vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default/jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service.rc 文件：
service vendor_hello_hidl_service /vendor/bin/hw/jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service
class hal
user system
group system
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接着我们需要添加 VINTF 对象，对于注册到 hwservicemanager 的服务都需要添加一个 VINTF 对象。对于编码来说 VINTF 对象就是一个 xml 文件，创建 vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default/jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service.xml 文件：
<manifest version="1.0" type="device">
<hal format="hidl">
<name>jelly.hardware.hello_hidl</name>
<transport>hwbinder</transport>
<version>1.0</version>
<interface>
<name>IHello</name>
<instance>default</instance>
</interface>
</hal>
</manifest>
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上面的这种添加 VINTF 对象的方式仅在 Andorid 11 及以后才支持。我们当前版本是 Android10，需要修改 device/generic/goldfish/manifest.xml,在其中添加：
<hal format="hidl">
<name>jelly.hardware.hello_hidl</name>
<transport>hwbinder</transport>
<version>1.0</version>
<interface>
<name>IHello</name>
<instance>default</instance>
</interface>
</hal>
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接着我们使用 hidl-gen 命令来生成对应的 Android.bp 文件：
# 注意和前面使用同一个终端
hidl-gen -o $LOC -Landroidbp-impl -rjelly.hardware:vendor/jelly/hardware/interfaces $PACKAGE
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这个命令会在 vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下生成一个 Android.bp，我们在生成的基础上稍作修改如下：
// FIXME: your file license if you have one
cc_library_shared {
name: "jelly.hardware.hello_hidl@1.0-impl",
relative_install_path: "hw",
proprietary: true,
srcs: [
"Hello.cpp",
],
shared_libs: [
"libhidlbase",
"libhidltransport",
"libutils",
"jelly.hardware.hello_hidl@1.0",
"liblog",
],
}
cc_binary {
name: "jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service",
init_rc: ["jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service.rc"],
// 这种方式添加 vintf ，在 Android11 以后才支持
vintf_fragments: ["jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service.xml"],
defaults: ["hidl_defaults"],
relative_install_path: "hw",
vendor: true,
srcs: ["service.cpp", "Hello.cpp"],
shared_libs: [
"jelly.hardware.hello_hidl@1.0",
"libhardware",
"libhidlbase",
"libhidltransport",
"libutils",
"liblog",
],
}
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上面生成的 Android.bp 里面有一个依赖 jelly.hardware.hello_hidl@1.0，目前编译系统中还没有这个库，接着我们来生成 jelly.hardware.hello_hidl@1.0 库对应的 Android.bp。
在 hardware/interfaces 目录下，将 update-makefiles.sh 拷贝到 vendor/jelly/hardware/interfaces/ 目录下，并修改如下：
#!/bin/bash
source $ANDROID_BUILD_TOP/system/tools/hidl/update-makefiles-helper.sh
do_makefiles_update \
"jelly.hardware:vendor/jelly/hardware/interfaces"
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接着在系统源码目录下执行：
./vendor/jelly/hardware/interfaces/update-makefiles.sh
就会生成 vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/Android.bp：
hidl_interface {
name: "jelly.hardware.hello_hidl@1.0",
root: "jelly.hardware",
product_specific: true,
srcs: [
"IHello.hal",
],
interfaces: [
"android.hidl.base@1.0",
],
gen_java: true,
}
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其中的 hidl_interface 是 hidl 独有的，当编译源码时，它会将 out/soong/.intermediates/vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/jelly.hardware.hello_hidl@1.0_genc++/gen/jelly/hardware/hello_hidl/1.0 和 out/soong/.intermediates/vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/jelly.hardware.hello_hidl@1.0_genc++_headers/gen/jelly/hardware/hello_hidl/1.0 目录下的源码编译为 jelly.hardware.hello_hidl@1.0.so 文件，并预制到手机的 /vendor/lib 和 /vendor/lib64/ 目录下。
为了使编译通过，新建 vendor/jelly/hardware/interfaces/Android.bp 文件：
hidl_package_root {
name: "jelly.hardware",
path: "vendor/jelly/hardware/interfaces",
}
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这个 Android.bp 的作用是告诉编译系统包名与路径的映射关系。
接着新建 vendor/jelly/hardware/interfaces/current.txt 文件，current.txt 记录了所有 hal 接口的 hash 值，接口有变化时，同时需要更新 current.txt 中的 hash 值，这是我们先随便设置一个 hash 值：
123456 jelly.hardware.hello_hidl@1.0::IHello
再执行一遍 update-makefiles.sh，这个时候就会发现提示 hash 值不正确了，同时会给出正确的 hash 值，我们把正确的 hash 值替换到 current.txt 即可。
# 客户端实现
在 vendor/jelly/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下创建如下的文件和文件夹：
其中 hello_hidl_test.cpp：
#define LOG_TAG "hello_hidl"
#include <log/log.h>
using android::sp;
using jelly::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello;
using android::hardware::Return;
using android::hardware::hidl_string;
int main(){
// 获取服务代理端对象
android::sp<IHello> hw_device = IHello::getService();
if (hw_device == nullptr) {
ALOGD("failed to get hello-hidl");
return -1;
}
ALOGD("success to get hello-hidl....");
// 通过代理端对象发起远程调用
Return<uint32_t> total = hw_device->addition_hidl(3,4);
hw_device->write("hello");
hw_device->read([&](hidl_string result){
ALOGD("%s\n", result.c_str());
});
return 0;
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这里使用的是 libhwbinder 接口，与 binder 大体一致。
Android.bp：
cc_binary {
name: "hello_hidl_test",
srcs: ["hello_hidl_test.cpp"],
vendor: true,
shared_libs: [
"liblog",
"jelly.hardware.hello_hidl@1.0",
"libhidlbase",
"libhidltransport",
"libhwbinder",
"libutils",
],
}
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# selinux 配置
在 device/Jelly/Rice14/sepolicy 目录下添加：
hwservice.te：
type hello_hidl_hwservice, hwservice_manager_type;
hello_hidl.te:
type hello_hidl, domain;
type hello_hidl_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;
init_daemon_domain(hello_hidl);
add_hwservice(hello_hidl, hello_hidl_hwservice)
hwbinder_use(hello_hidl)
allow hello_hidl hello_hidl_hwservice:hwservice_manager { add };
allow hello_hidl hello_dev_t:chr_file { open read write };
binder_call(hello_hidl,hwservicemanager)
get_prop(hello_hidl,hwservicemanager_prop)
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hwservice_contexts：
jelly.hardware.hello_hidl::IHello u:object_r:hello_hidl_hwservice:s0
hello_hidl_test.te：
type hello_hidl_test, domain;
type hello_hidl_test_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;
domain_auto_trans(shell, hello_hidl_test_exec, hello_hidl_test);
get_prop(hello_hidl_test, hwservicemanager_prop)
allow hello_hidl_test hello_hidl_hwservice:hwservice_manager find;
hwbinder_use(hello_hidl_test);
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在 file_contexts 中添加：
/vendor/bin/hw/jelly\.hardware\.hello_hidl@1\.0-service u:object_r:hello_hidl_exec:s0
/vendor/bin/hello_hidl_test u:object_r:hello_hidl_test_exec:s0
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# 编译执行
接着在 device/Jelly/Rice14/Rice14.mk 中添加如下内容：
BOARD_SEPOLICY_DIRS += \
device/Jelly/Rice14/sepolicy
PRODUCT_PACKAGES += \
jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service \
hello_hidl_test \
jelly.hardware.hello_hidl@1.0-impl \
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然后整编系统：
source build/envsetup.sh
lunch rice14-eng
make -j32
emulator -kernel ~/Project/kernel/goldfish/arch/x86_64/boot/bzImage
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最后测试：
adb shell
# 执行客户端程序
hello_hidl_test &
# 查看 log
logcat | grep hello
3-28 18:31:40.460 1542 1542 D : hello-hidl is starting...
03-28 18:31:40.461 1542 1542 I ServiceManagement: Registered jelly.hardware.hello_hidl@1.0::IHello/default (start delay of 77ms)
03-28 18:31:40.461 1542 1542 I ServiceManagement: Removing namespace from process name jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service to hello_hidl@1.0-service.
03-28 18:32:35.299 3050 3050 D hello_hidl: success to get hello-hidl....
03-28 18:32:35.299 1542 1561 D HELLO_HAL: write hello
03-28 18:32:35.300 3050 3050 D hello_hidl: test
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