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Android Treble架构解析

發布時間：2025/3/15 Android 33 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Android Treble架构解析小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

本文主要介紹Treble架構下的HAL&HIDL&Binder相關技術原理。Treble的詳細資料文檔，請參考Treble 官方文檔。

1. Treble 簡介

Android 8.0 版本的一項新元素是 Project Treble。這是 Android 操作系統框架在架構方面的一項重大改變，旨在讓制造商以更低的成本更輕松、更快速地將設備更新到新版 Android 系統。Project Treble 適用于搭載 Android 8.0 及后續版本的所有新設備（這種新的架構已經在 Pixel 手機的開發者預覽版中投入使用）。

1.1 系統更新

圖 1. Treble 推出前的 Android 更新環境

Android 7.x 及更早版本中沒有正式的供應商接口，因此設備制造商必須更新大量 Android 代碼才能將設備更新到新版 Android 系統：

?
圖 2. Treble 推出后的 Android 更新環境

Treble 提供了一個穩定的新供應商接口，供設備制造商訪問 Android 代碼中特定于硬件的部分，這樣一來，設備制造商只需更新 Android 操作系統框架，即可跳過芯片制造商直接提供新的 Android 版本：

1.2 Android 經典架構

為了更好的了解Treble 架構里面的HAL，首先了解一下Android的經典架構。

在Android O之前，HAL是一個個的.so庫，通過dlopen來進行打開，庫和framework位于同一個進程。如圖所示：

1.3 Trebe 架構

為了能夠讓Android O之前的版本升級到Android O，Android設計了Passthrough模式，經過轉換，可以方便的使用已經存在代碼，不需要重新編寫相關的HAL。HIDL分為兩種模式：Passthrough和Binderized。

Binderized： Google官方翻譯成綁定試HAL。
Passthrough：Google官方翻譯成直通式HAL。

大致框架圖如下，對于Android O之前的設備，對應圖1，對于從之前的設備升級到O的版本，對應圖2、圖3. 對于直接基于Android O開發的設備，對應圖4。

新的架構之下，framework和hal運行于不同的進程，所有的HAL采用新的HIDL技術來完成。

2. HIDL 深入理解

HIDL是一種接口定義語言，描述了HAL和它的用戶之間的接口。接下來深入分析一下HIDL相關實現。

2.1 hidl-gen工具

在Treble架構中，經常會提到HIDL，首先介紹和HIDL相關的一個工具hidl-gen,系統定義的所有的.hal接口，都是通過hidl-gen工具轉換成對應的代碼。比如hardware/interfaces/power/1.0/IPower.hal，會通過hidl-gen轉換成out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/power/1.0/android.hardware.power@1.0_genc++/gen/android/hardware/power/1.0/PowerAll.cpp文件，為了深入了解，介紹相關原理,首先分析hidl-gen。

hidl-gen源碼路徑：system/tools/hidl，是在ubuntu上可執行的二進制文件。

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

例子：

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

參數含義：

-L：語言類型，包括c++, c++-headers, c++-sources, export-header, c++-impl, java, java-constants, vts, makefile, androidbp, androidbp-impl, hash等。hidl-gen可根據傳入的語言類型產生不同的文件。
fqname：完全限定名稱的輸入文件。比如本例中android.hardware.power@1.0，要求在源碼目錄下必須有hardware/interfaces/power/1.0/目錄。?
- 對于單個文件來說，格式如下：package@version::fileName，比如android.hardware.power@1.0::types.Feature。
- 對于目錄來說。格式如下package@version，比如android.hardware.power@1.0。
-r：格式package:path，可選，對fqname對應的文件來說，用來指定包名和文件所在的目錄到Android系統源碼根目錄的路徑。如果沒有制定，前綴默認是：android.hardware，目錄是Android源碼的根目錄。
-o ：存放hidl-gen產生的中間文件的路徑。我們查看hardware/interfaces/power/1.0/Android.bp，可以看到，-o參數都是寫的$(genDir),一般都是在out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/power/1.0/下面，根據-L的不同，后面產生的路徑可能不太一樣，比如c++，那么就會就是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。

對于實例來說，fqname是：android.hardware.power@1.0，包名是android.hardware，文件所在的目錄是hardware/interfaces。例子中的命令會在out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/power/1.0/下面產生對應的c++文件。

2.2 生成子hal的Android.mk和Android.bp文件

正如我們所知，所有的HIDL Interface?都是通過一個.hal文件來描述，為了方便編譯生成每一個子hal。Google在系統默認提供了一個腳本update-makefiles.sh，位于hardware/interfaces/、frameworks/hardware/interfaces/、system/hardware/interfaces/、system/libhidl/。以hardware/interfaces/里面的代碼為實例做介紹。

#!/bin/bash source system/tools/hidl/update-makefiles-helper.shdo_makefiles_update \"android.hardware:hardware/interfaces" \"android.hidl:system/libhidl/transport"

這個腳本的主要作用：根據hal文件生成Android.mk(makefile)和Android.bp(blueprint)文件。在hardware/interfaces的子目錄里面，存在.hal文件的目錄，都會產生Android.bp和Android.mk文件。詳細分析如下：

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

b. 解析傳入進去的參數。參數android.hardware:hardware/interfaces:

android.hardware: android.hardware表示包名。
hardware/interfaces：表示相對于根目錄的文件路徑。

會輸出如下LOG：

Updating makefiles for android.hardware in hardware/interfaces.?
Updating ….

c. 獲取所有的包名。通過function get_packages()函數，獲取hardware/interfaces路徑下面的所有hal文件所在的目錄路徑，比如子目錄power里面的hal文件的路徑是power/1.0，加上當前的參數包名hardware/interfaces，通過點的方式連接，將nfc/1.0+hardware/interfaces里面的斜線轉換成點,最終獲取的包名就是 android.hardware.power@1.0，依次類推獲取所有的包名。

d. 執行hidl-gen命令.將c步驟里面獲取的參數和包名還有類名傳入hidl-gen命令，在hardware/interfaces/power/1.0目錄下產生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

關于hidl-gen，后續章節會介紹。

e. 在hardware/interfaces的每個子目錄下面產生Android.bp文件，文件內容主要是subdirs的初始化，存放當前目錄需要包含的子目錄。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/functional", ]

意思就是說，編譯的時候，需要編譯hardware/interfaces/power目錄下面的三個子目錄。

經過以上步驟，就會在對應的子目錄產生Android.mk和Android.bp文件。這樣以后我們就可以執行正常的編譯命令進行編譯了。比如mmm hardware/interfaces/power/,默認情況下，在源碼中，Android.mk和Android.bp文件已經存在。

2.3 轉換.hal 文件為代碼

如前面所示，每個接口都是定義在.hal文件里面，比如hardware/interfaces/power/1.0/IPower.hal，通過hidl-gen生成的android.bp文件里面會定義

filegroup {name: "android.hardware.power@1.0_hal",srcs: ["types.hal","IPower.hal",], }genrule {name: "android.hardware.power@1.0_genc++",tools: ["hidl-gen"],cmd: "$(location hidl-gen) -o $(genDir) -Lc++-sources -randroid.hardware:hardware/interfaces -randroid.hidl:system/libhidl/transport android.hardware.power@1.0",srcs: [":android.hardware.power@1.0_hal",],out: ["android/hardware/power/1.0/types.cpp","android/hardware/power/1.0/PowerAll.cpp",], }

可以看到在Android.bp里面，通過hidl-gen在out下面產生了types.cpp和PowerAll.cpp. 實際例子很多，不做詳細介紹。

對于生成的PowerAll.cpp來說，我們可以看到，除了IPower.hal里面定義的函數之外，還生成了很多其他的方法，這個是hidl-gen默認產生，為了能夠支持binder通信。在IPower.hal里面定義的setInteractive(bool interactive);,在PowerAll.cpp里面對應的是BpHwPower::setInteractive(bool interactive)。通過命名就可以知道，這個和Binder機制里面的命名一致。代碼如下：

::android::hardware::Return<void> BpHwPower::setInteractive(bool interactive) {atrace_begin(ATRACE_TAG_HAL, "HIDL::IPower::setInteractive::client");#ifdef __ANDROID_DEBUGGABLE__if (UNLIKELY(mEnableInstrumentation)) {std::vector<void *> _hidl_args;_hidl_args.push_back((void *)&interactive);for (const auto &callback: mInstrumentationCallbacks) {callback(InstrumentationEvent::CLIENT_API_ENTRY, "android.hardware.power", "1.0", "IPower", "setInteractive", &_hidl_args);}}#endif // __ANDROID_DEBUGGABLE__::android::hardware::Parcel _hidl_data;::android::hardware::Parcel _hidl_reply;::android::status_t _hidl_err;::android::hardware::Status _hidl_status;_hidl_err = _hidl_data.writeInterfaceToken(IPower::descriptor);if (_hidl_err != ::android::OK) { goto _hidl_error; }_hidl_err = _hidl_data.writeBool(interactive);if (_hidl_err != ::android::OK) { goto _hidl_error; }_hidl_err = remote()->transact(1 /* setInteractive */, _hidl_data, &_hidl_reply);if (_hidl_err != ::android::OK) { goto _hidl_error; }_hidl_err = ::android::hardware::readFromParcel(&_hidl_status, _hidl_reply);if (_hidl_err != ::android::OK) { goto _hidl_error; }if (!_hidl_status.isOk()) { return _hidl_status; }atrace_end(ATRACE_TAG_HAL);#ifdef __ANDROID_DEBUGGABLE__if (UNLIKELY(mEnableInstrumentation)) {std::vector<void *> _hidl_args;for (const auto &callback: mInstrumentationCallbacks) {callback(InstrumentationEvent::CLIENT_API_EXIT, "android.hardware.power", "1.0", "IPower", "setInteractive", &_hidl_args);}}#endif // __ANDROID_DEBUGGABLE___hidl_status.setFromStatusT(_hidl_err);return ::android::hardware::Return<void>();_hidl_error:_hidl_status.setFromStatusT(_hidl_err);return ::android::hardware::Return<void>(_hidl_status); }

經過以上步驟，.hal文件就轉換成了對應的代碼，而且具備了Binder通信的能力。

HIDL整個流程如圖所示：

3. HAL通信機制(c++)

在Treble架構中，framework/vendor之間的通信通過HIDL接口和dev/hwbinder的IPC域來完成。而且HIDL接口有兩種通信模式Passthrough和Binderized。接下來我們介紹兩種模式下的交互原理。創建HAL服務器有兩種模式：

defaultPassthroughServiceImplementation

int main() {return defaultPassthroughServiceImplementation<IPower>(); }

registerAsService

int main(int /* argc */, char* /* argv */ []) {sp<IDumpstateDevice> dumpstate = new DumpstateDevice;configureRpcThreadpool(1, true /* will join */);if (dumpstate->registerAsService() != OK) {ALOGE("Could not register service.");return 1;}joinRpcThreadpool();ALOGE("Service exited!");return 1; }

接下來我們分別介紹兩種類型的詳細過程。

3.1 defaultPassthroughServiceImplementation

首先介紹Passthrough模式的HIDL實現機制。以hardware/interfaces/power/1.0作為例子。當編譯hardware/interfaces/power/1.0的時候，會生成：

中間文件PowerAll.cpp
/vendor/bin/hw/android.hardware.power@1.0-service的可執行文件
/vendor/lib/hw/android.hardware.power@1.0-impl.so的庫文件
android.hardware.power@1.0-service.rc會被拷貝到vendor.img里面的vendor/etc/init目錄。rc文件的內容如下：

service power-hal-1-0 /vendor/bin/hw/android.hardware.power@1.0-serviceclass haluser systemgroup system

接下來我們就一步步分析，power Server是如何初始化的。

對于init的解析機制，本文不做描述，在開機過程的某一個階段，系統會啟動class是hal的服務，會執行/vendor/bin/hw/android.hardware.power@1.0-service，從而調用hardware/interfaces/power/1.0/default/service.cpp的main方法。代碼如下：

int main() {return defaultPassthroughServiceImplementation<IPower>(); }

接下來會調用

@PowerAll.cpp

:android::sp<IPower> IPower::getService(const std::string &serviceName, const bool getStub) {using ::android::hardware::defaultServiceManager;using ::android::hardware::details::waitForHwService;using ::android::hardware::getPassthroughServiceManager;using ::android::hardware::Return;using ::android::sp;using Transport = ::android::hidl::manager::V1_0::IServiceManager::Transport;sp<IPower> iface = nullptr;// 獲取HwServiceManagerconst sp<::android::hidl::manager::V1_0::IServiceManager> sm = defaultServiceManager();if (sm == nullptr) {ALOGE("getService: defaultServiceManager() is null");return nullptr;}// 獲取當前Tranport類型，passthrough或者binderizedReturn<Transport> transportRet = sm->getTransport(IPower::descriptor, serviceName);if (!transportRet.isOk()) {ALOGE("getService: defaultServiceManager()->getTransport returns %s", transportRet.description().c_str());return nullptr;}Transport transport = transportRet;const bool vintfHwbinder = (transport == Transport::HWBINDER);const bool vintfPassthru = (transport == Transport::PASSTHROUGH);// 返回當前的接口類for (int tries = 0; !getStub && (vintfHwbinder || (vintfLegacy && tries == 0)); tries++) {if (tries > 1) {ALOGI("getService: Will do try %d for %s/%s in 1s...", tries, IPower::descriptor, serviceName.c_str());sleep(1);}if (vintfHwbinder && tries > 0) {waitForHwService(IPower::descriptor, serviceName);}Return<sp<::android::hidl::base::V1_0::IBase>> ret = sm->get(IPower::descriptor, serviceName);if (!ret.isOk()) {ALOGE("IPower: defaultServiceManager()->get returns %s", ret.description().c_str());break;}sp<::android::hidl::base::V1_0::IBase> base = ret;if (base == nullptr) {if (tries > 0) {ALOGW("IPower: found null hwbinder interface");}continue;}Return<sp<IPower>> castRet = IPower::castFrom(base, true /* emitError */);// ...iface = castRet;if (iface == nullptr) {ALOGW("IPower: received incompatible service; bug in hwservicemanager?");break;}return iface;}// 獲取passthrough模式的類。if (getStub || vintfPassthru || vintfLegacy) {const sp<::android::hidl::manager::V1_0::IServiceManager> pm = getPassthroughServiceManager();if (pm != nullptr) {Return<sp<::android::hidl::base::V1_0::IBase>> ret = pm->get(IPower::descriptor, serviceName);if (ret.isOk()) {sp<::android::hidl::base::V1_0::IBase> baseInterface = ret;if (baseInterface != nullptr) {iface = new BsPower(IPower::castFrom(baseInterface));}}}}return iface; }

defaultPassthroughServiceImplementation(); @hardware/interfaces/power/1.0/default/service.cpp
IPower::getService @PowerAll.cpp 從HwServiceManager里面獲取注冊的服務。默認情況下是沒有注冊這個服務的。
defaultServiceManager @system/libhidl/transport/ServiceManagement.cpp 打開/dev/hwbinder，通過binder通信，獲取HwServiceManager服務端。
sm->getTransport 基本就是按照Binder通信的機制來實現相關的流程。通過HwBinder調用服務端的getTransPort方法。
- BpHwServiceManager::getTransport @ServiceManagerAll.cpp
- BpHwBinder::transact
- IPCThreadState::self()->transact
- IPCThreadState::transact writeTransactionData waitForResponse
- IPCThreadState::executeCommand
ServiceManager::getTransport@system/hwservicemanager/ServiceManager.cpp
- getTransport @ system/hwservicemanager/Vintf.cpp 根據framework hal和device hal配置的manifest.xml里面的定義，來判斷當前的傳輸類型是HwBinder還是Passthrough模式。在vendor/manifest.xml里面，power配置的是hwbinder,所以最終就是hwBinder模式。（后續會講解manifest.xml的原理)

由于我們采取的是defaultPassthroughServiceImplementation<IPower>();進行注冊，所以getStub=true.所以會走到const sp<::android::hidl::manager::V1_0::IServiceManager> pm = getPassthroughServiceManager();?
-?getPassthroughServiceManager @ PowerAll.cpp?獲取passthrough服務管理。?
-?調用PassthroughServiceManager的get(const hidl_string& fqName, const hidl_string& name)函數 @ServiceManagement.cpp, 根據傳入的fqName=(android.hardware.power@1.0::IPower"),獲取當前的接口名IPower，拼接出后面需要載入的函數名HIDL_FETCH_IPower和庫名字android.hardware.power@1.0-impl，接著通過dlopen載入/vendor/lib/hw/android.hardware.power@1.0-impl.so，然后通過dlsym載入HIDL_FETCH_IPower函數。代碼如下：

@hardware/interfaces/power/1.0/default/Power.cpp

IPower* HIDL_FETCH_IPower(const char* /* name */) {const hw_module_t* hw_module = nullptr;power_module_t* power_module = nullptr;int err = hw_get_module(POWER_HARDWARE_MODULE_ID, &hw_module);if (err) {ALOGE("hw_get_module %s failed: %d", POWER_HARDWARE_MODULE_ID, err);return nullptr;}if (!hw_module->methods || !hw_module->methods->open) {power_module = reinterpret_cast<power_module_t*>(const_cast<hw_module_t*>(hw_module));} else {err = hw_module->methods->open(hw_module, POWER_HARDWARE_MODULE_ID,reinterpret_cast<hw_device_t**>(&power_module));if (err) {ALOGE("Passthrough failed to load legacy HAL.");return nullptr;}}return new Power(power_module); }

通過hw_get_module就和Android O以前的Hal模式一致，這正是Passthrough復用原有hal的原理，測試用的是模擬器，所以最終獲取的庫文件是/system/lib/hw/power.ranchu.so，后續所有的和Power有關的接口調用，最終都是通過power.ranchu.so來實現功能。

接下來會調用registerReference（"android.hardware.power@1.0::IPower"，"default"），接著調用BpHwServiceManager::registerPassthroughClient將fqName和服務名，注冊進hwservicemanager的mServiceMap對象里面。

Return<void> ServiceManager::registerPassthroughClient(const hidl_string &fqName,const hidl_string &name) {pid_t pid = IPCThreadState::self()->getCallingPid();if (!mAcl.canGet(fqName, pid)) {/* We guard this function with "get", because it's typically used in* the getService() path, albeit for a passthrough service in this* case*/ return Void();}PackageInterfaceMap &ifaceMap = mServiceMap[fqName];if (name.empty()) {LOG(WARNING) << "registerPassthroughClient encounters empty instance name for "<< fqName.c_str(); return Void();}HidlService *service = ifaceMap.lookup(name);if (service == nullptr) {auto adding = std::make_unique<HidlService>(fqName, name);adding->registerPassthroughClient(pid);ifaceMap.insertService(std::move(adding));} else {service->registerPassthroughClient(pid);} return Void(); }

返回android::hidl::base::V1_0::IBase實例。
new BsPower：首先會通過interfaceChain判斷當前的interface是否支持轉換，然后傳入包名和接口名"android.hardware.power@1.0", "IPower"構造出一個new BsPower的實例。
IPower::registerAsService 接下來，調用status_t status = service->registerAsService(name)，首先會創建BnHwPower對象，然后將當前的service 添加進hwservicemanager里面。初始化BnHwPower的過程中， _hidl_mImpl實際上就是BsPower的引用。代碼如下。?。

BnHwPower::BnHwPower(const ::android::sp<IPower> &_hidl_impl): ::android::hidl::base::V1_0::BnHwBase(_hidl_impl, "android.hardware.power@1.0", "IPower") { _hidl_mImpl = _hidl_impl;auto prio = ::android::hardware::details::gServicePrioMap.get(_hidl_impl, {SCHED_NORMAL, 0}); mSchedPolicy = prio.sched_policy;mSchedPriority = prio.prio; }

然后調用如下步驟，將當前通信加入IPC Binder的線程池進行循環。

android::hardware::joinRpcThreadpool at system/libhidl/transport/HidlTransportSupport.cpp:28 加入RpcThreadPool。
android::hardware::joinBinderRpcThreadpool at system/libhidl/transport/HidlBinderSupport.cpp:188
android::hardware::IPCThreadState::joinThreadPool at system/libhwbinder/IPCThreadState.cpp:497
android::hardware::IPCThreadState::getAndExecuteCommand at system/libhwbinder/IPCThreadState.cpp:443

至此，android.hardware.power@1.0::IPower服務就啟動成功了，可以響應客戶端的請求了。

總結，通過defaultPassthroughServiceImplementation把當前的服務注冊進HwServiceManager,每個服務都是一個HidlService。然后就可以等待客戶端的調用。

3.2 registerAsService 創建HAL

根據Android源碼網站介紹，android.hardware.dumpstate@1.0是屬于綁定式HAL。接下來我們分析dumpstate服務初始化的流程。代碼位于：hardware/interfaces/dumpstate/1.0/default/，查看service.cpp，代碼如下：

IDumpstateDevice::registerAsService
android::hardware::details::onRegistration(“android.hardware.dumpstate@1.0”, “IDumpstateDevice”, serviceName)?
- tryShortenProcessName 設置當前進程的名字，長度最多為16。android.hardware.dumpstate@1.0-service
BpHwServiceManager::add?
- ServiceManager::add @system/hwservicemanager/ServiceManager.cpp 注意和binder的區別。將當前的service添加進mInstanceMap。
收到HwBinder驅動的 BR_TRANSACTION 消息，然后執行 BHwBinder::transact
BnHwDumpstateDevice::onTransact
joinRpcThreadpool(); 把當前的通信加入HwBinder的線程池進行循環。

至此，registerAsService 創建HAL Service就完成了。

3.2 Binderized 模式 client和服務端的交互

服務注冊成功之后，客戶端就可以調用相關服務提供的功能。

以點擊屏幕為實例說明，當我們點擊屏幕的時候，會調用com_android_server_power_PowerManagerService.cpp的android_server_PowerManagerService_userActivity函數，代碼如下：

void android_server_PowerManagerService_userActivity(nsecs_t eventTime, int32_t eventType) {// Tell the power HAL when user activity occurs.gPowerHalMutex.lock();if (getPowerHal()) {Return<void> ret = gPowerHal->powerHint(PowerHint::INTERACTION, 0);processReturn(ret, "powerHint");}// ...} }// Check validity of current handle to the power HAL service, and call getService() if necessary. // The caller must be holding gPowerHalMutex. bool getPowerHal() {if (gPowerHalExists && gPowerHal == nullptr) {gPowerHal = IPower::getService();if (gPowerHal != nullptr) {ALOGI("Loaded power HAL service");} else {ALOGI("Couldn't load power HAL service");gPowerHalExists = false;}}return gPowerHal != nullptr; }

在getPowerHal里面，通過IPower::getService();方法經過HwBinder通信，獲取服務端的引用。主要包含如下步驟：

IPower::getService() 獲取IPower的服務。返回遠程服務的代理gPowerHal，最終返回的是BpHwPower。
- IPower::getService(const std::string &serviceName, const bool getStub)@PowerApp.cpp。
- BpHwServiceManager::getTransport 獲取當前的傳輸類型，passthrough或者binderized。Power是binderized,返回對應的服務代理。
- sm->get(IPower::descriptor, serviceName) 從ServiceManager里面獲取描述是android.hardware.power@1.0::IPower，服務名是default的hidlservice的引用。
- IPower::castFrom(base, true /* emitError */)
- android::hardware::details::castInterface 將hidlservice服務的引用轉換成Binder對象。
- ::android::hardware::IInterface::asBinder(static_cast

3.4 pathrough 模式 client和服務端的交互

查詢manifest.xml可以發現。android.hardware.graphics.mapper是passthrough的模式。

<hal format="hidl"><name>android.hardware.graphics.mapper</name><transport arch="32+64">passthrough</transport><version>2.0</version><interface><name>IMapper</name><instance>default</instance></interface></hal>

以hardware/interfaces/graphics/mapper/2.0/作為例子進行分析。

@frameworks/native/libs/ui/Gralloc2.cpp

Mapper::Mapper() {mMapper = IMapper::getService();if (mMapper == nullptr || mMapper->isRemote()) {LOG_ALWAYS_FATAL("gralloc-mapper must be in passthrough mode");} }

// static?
::android::sp IMapper::getService(const std::string &serviceName, const bool getStub) {?
using ::android::hardware::defaultServiceManager;?
using ::android::hardware::details::waitForHwService;?
using ::android::hardware::getPassthroughServiceManager;?
using ::android::hardware::Return;?
using ::android::sp;?
using Transport = ::android::hidl::manager::V1_0::IServiceManager::Transport;

sp<IMapper> iface = nullptr;const sp<::android::hidl::manager::V1_0::IServiceManager> sm = defaultServiceManager(); if (sm == nullptr) {ALOGE("getService: defaultServiceManager() is null");return nullptr; }Return<Transport> transportRet = sm->getTransport(IMapper::descriptor, serviceName);if (!transportRet.isOk()) {ALOGE("getService: defaultServiceManager()->getTransport returns %s", transportRet.description().c_str());return nullptr; } Transport transport = transportRet; const bool vintfHwbinder = (transport == Transport::HWBINDER); const bool vintfPassthru = (transport == Transport::PASSTHROUGH);// ... if (getStub || vintfPassthru || vintfLegacy) {const sp<::android::hidl::manager::V1_0::IServiceManager> pm = getPassthroughServiceManager();if (pm != nullptr) {Return<sp<::android::hidl::base::V1_0::IBase>> ret =pm->get(IMapper::descriptor, serviceName);if (ret.isOk()) {sp<::android::hidl::base::V1_0::IBase> baseInterface = ret;if (baseInterface != nullptr) {iface = new BsMapper(IMapper::castFrom(baseInterface));}}} } return iface;

}

步驟和前面的一致，由于是passthrough的模式，調用PassthroughServiceManager的get(const hidl_string& fqName, const hidl_string& name)函數?@ServiceManagement.cpp, 根據傳入的fqName=(android.hardware.graphics.mapper@2.0::IMapper"),獲取當前的接口名IMapper，拼接出后面需要載入的函數名HIDL_FETCH_IMapper和庫名字android.hardware.graphics.mapper@2.0-impl，接著通過dlopen載入android.hardware.graphics.mapper@2.0-impl，然后通過dlsym載入HIDL_FETCH_IMapper函數。

這樣就實現了passthrough模式下的通信了。

4. HAL 通信（JAVA）

以hardware/interfaces/radio/1.0/作為例子：

當我們編譯hardware/interfaces/radio/1.0/的時候，會編譯出：

android.hardware.radio-V1.0-java-static
out/target/common/gen/JAVA_LIBRARIES/android.hardware.radio-V1.0-java-static_intermediates/android/hardware/radio/V1_0/IRadio.java

接下來我們以

@frameworks/opt/telephony/Android.mk 最為例子，直接引用android.hardware.radio-V1.0-java-static，然后就可以使用里面的相關代碼。

LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS)// ... LOCAL_JAVA_LIBRARIES := voip-common ims-common LOCAL_STATIC_JAVA_LIBRARIES := android.hardware.radio-V1.0-java-static \android.hardware.radio.deprecated-V1.0-java-static LOCAL_MODULE_TAGS := optional LOCAL_MODULE := telephony-common // ...include $(BUILD_JAVA_LIBRARY)

接下來我們看一下使用的地方。

@RIL.java

try {mRadioProxy = IRadio.getService(HIDL_SERVICE_NAME[mPhoneId == null ? 0 : mPhoneId]);if (mRadioProxy != null) {mRadioProxy.linkToDeath(mRadioProxyDeathRecipient,mRadioProxyCookie.incrementAndGet());mRadioProxy.setResponseFunctions(mRadioResponse, mRadioIndication);} else {riljLoge("getRadioProxy: mRadioProxy == null");}} catch (RemoteException | RuntimeException e) {mRadioProxy = null;riljLoge("RadioProxy getService/setResponseFunctions: " + e);}

首先會直接調用IRadio.getService來獲取相關服務。

@IRadio.java

public static IRadio getService(String serviceName) throws android.os.RemoteException {return IRadio.asInterface(android.os.HwBinder.getService("android.hardware.radio@1.0::IRadio",serviceName));}

android.os.HwBinder.getService(“android.hardware.radio@1.0::IRadio”,serviceName)

JNI?
@frameworks/base/core/jni/android_os_HwBinder.cpp

static jobject JHwBinder_native_getService(JNIEnv *env,jclass /* clazzObj */,jstring ifaceNameObj,jstring serviceNameObj) {///...auto manager = hardware::defaultServiceManager();// ...Return<IServiceManager::Transport> transportRet =manager->getTransport(ifaceNameHStr, serviceNameHStr);if (!transportRet.isOk()) {signalExceptionForError(env, UNKNOWN_ERROR, true /* canThrowRemoteException */);return NULL;}IServiceManager::Transport transport = transportRet;// ... java 類型的傳輸模式必須是HwBinderif (transport != IServiceManager::Transport::HWBINDER && !vintfLegacy) {LOG(ERROR) << "service " << ifaceName << " declares transport method "<< toString(transport) << " but framework expects hwbinder.";signalExceptionForError(env, UNKNOWN_ERROR, true /* canThrowRemoteException */);return NULL;}// 獲取接口引用。Return<sp<hidl::base::V1_0::IBase>> ret = manager->get(ifaceNameHStr, serviceNameHStr);if (!ret.isOk()) {signalExceptionForError(env, UNKNOWN_ERROR, true /* canThrowRemoteException */);return NULL;}// 轉換成Binder接口sp<hardware::IBinder> service = hardware::toBinder<hidl::base::V1_0::IBase, hidl::base::V1_0::BpHwBase>(ret);if (service == NULL) {signalExceptionForError(env, NAME_NOT_FOUND);return NULL;}LOG(INFO) << "Starting thread pool.";::android::hardware::ProcessState::self()->startThreadPool();// 返回JHwRemoteBinder對象。return JHwRemoteBinder::NewObject(env, service); }

以上步驟和C++里面的獲取服務步驟類似。通過IRadio.getService()獲取相關的服務，進入JNI的相關接口，獲取HwServiceManager服務，然后獲取當前HAL的類型（必須是Binderized），接下來獲取服務對應的接口引用，接著將當前接口轉換成Ibinder引用，然后創建JHwRemoteBinder對象返回給java層。

IRadio.asInterface(android.os.HwBinder.getService("android.hardware.radio@1.0::IRadio",serviceName))

java層接著調用IRadio.asInterface將Hwbinder引用轉換成IRadio對象。

這樣就可以通過IRadio對象調用

5. Vendor Interface Object

5.1 manifest.xml 和 compatibility_matrix.xml

在system分區和vendor分區，分別存在manifest.xml和compatibility_matrix.xml。內容大致如下：

<manifest version="1.0" type="framework"><hal format="hidl"><name>android.frameworks.displayservice</name><transport>hwbinder</transport><version>1.0</version><interface><name>IDisplayService</name><instance>default</instance></interface></hal><hal format="hidl"><name>android.frameworks.schedulerservice</name><transport>hwbinder</transport><version>1.0</version><interface><name>ISchedulingPolicyService</name><instance>default</instance></interface></hal>... </manifest>

分為兩類：

framework相關的，Google默認定義完成。
device相關，有設備廠商自定義。

device可以通過DEVICE_MANIFEST_FILE和DEVICE_MATRIX_FILE指定自己的manifest.xml文件。如高通平臺的項目：

DEVICE_MANIFEST_FILE := device/qcom/msm8937_64/manifest.xml DEVICE_MATRIX_FILE := device/qcom/common/compatibility_matrix.xml

默認的framework manifest定義和兼容性文件定義如下：?
@build/core/config.mk

FRAMEWORK_MANIFEST_FILE := system/libhidl/manifest.xml FRAMEWORK_COMPATIBILITY_MATRIX_FILE := hardware/interfaces/compatibility_matrix.xml

以上文件都是通過編譯生成到對應的分區，編譯腳本位于build/target/board/Android.mk。

通過對比可以發現，out下面生成的和源碼里面存在的文件，并不是完全一致，在Android.mk里面可以發現，這幾個文件都經過了out/host/linux-x86/bin/assemble_vintf轉換，assemble_vintf會判斷文件格式是否正確，并且會根據name按字母順序排列。

以上兩個xml都是在，在system/libvintf/parse_string.cpp里面進行解析。

在前面的介紹中，我們都講到了一個重要的方法，就是transport

在system/libvintf/include/vintf/Transport.h定義

static const std::array<std::string, 3> gTransportStrings = {{"","passthrough","hwbinder",} };

我們獲取服務的時候，首先肯定要獲取當前的HAL是什么類型。

6 其他技巧

打印當前的manifest信息

mmm system/libvintf/
adb push out/target/product/(產品名)/system/bin/vintf /system/bin/vintf
adb shell vintf

?原文地址： http://blog.csdn.net/xiaosayidao/article/details/75577940

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Android Treble架构解析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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