AIDL笔记

原创 已于 2025-12-17 14:12:14 修改 · 1.3k 阅读 · 14 ·
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于 2024-10-22 19:52:19 首次发布
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AIDL笔记

AIDL for HAL

编写 .aidl 文件替换 .hal文件(Must use stable AIDL)

Stable AIDL 具有向后兼容性，需要使用libbinder_ndk(属于llndk)， 而libbinder_ndk内是通过native servicemanager来使用"/dev/binder"进行通信。

Backends

BackendLanguageAPI surfaceBuild systems
JavaJavaSDK/SystemApi (stable*)all
NDKC++libbinder_ndk (stable*)aidl_interface
CPPC++libbinder (unstable)all
RustRustlibbinder_rs (stable*)aidl_interface

这些backends指的是compiler的backend，不同backend会生成不同的代码;
以 “hardware/interfaces/automotive/vehicle/aidl”为例(非Rust时，NDK backends的默认配置是true，可参考 Soong build)


aidl_interface {
    name: "android.hardware.automotive.vehicle",
    vendor_available: true,
    srcs: [
        "android/hardware/automotive/vehicle/*.aidl",
    ],
    frozen: false,
    stability: "vintf",
    backend: {
        cpp: {
            enabled: false,
        },
        java: {
            sdk_version: "module_current",
            min_sdk_version: "31",
            apex_available: [
                "//apex_available:platform",
                "com.android.car.framework",
            ],
        },
        rust: {
            enabled: true,
        },
...

生成的代码如下：
在这里插入图片描述
如果在Android.bp中设置了"unstable=tue"，那么上图中的第一行"API"将不会生成。

VHAL是C++开发语言，Android又要求使用stable AIDL， 所以是NDK backend。

host_supported=true构建可以在ubuntu上运行的binary，用于测试。

重温Binder 机制

  • /dev/binder and /dev/vndbinder
    • frameworks/native/cmds/servicemanager
    • frameworks/native/libs/binder
      重要文件：IServiceManager.cpp, ProcessState.cpp和IPCThreadState.cpp
    • frameworks/native/libs/binder/ndk
      重要文件：service_manager.cpp
  • /dev/hwbinder
    • system/hwservicemanager
    • system/libhwbinder
      重要文件：ProcessState.cpp 和IPCThreadState.cpp

/dev/binder

Used for:

  • IPC communication between framework/app processes with AIDL interfaces
  • Since Android 11, AIDL support HAL; framework/app process can communicate with vendor process with AIDL interfaces

Service managers:

codebase is “frameworks/native/cmds/servicemanager”

  • Servicemanager is installed in system partition
  • servicemanager.recovery, is installed in recovery partition

Libraries:

  • framework/native/libs/binder
    编译生成 libbinder（属于VNDK）, 用来和"dev/binder"通信; ProcessState.cpp会打开"/dev/binder。 
    // for vndbinder
vendor_available: true,
vndk: {
    enabled: true,
},
    "安装路径：
    • system/lib[64]/libbinder
    • /system/apex/com.android.vndk.current/lib64/libbinder.so
    • /apex/com.android.vndk.v34/lib64/libbinder.so – for vendor, VNDK APEX，vendor 分区的image使用时通过linker namespace机制从system分区加载。
  • framework/native/libs/binder/ndk
    编译生成libbinder_ndk, 辅助cpp源码侧和ServiceManager通信。 有两种module：
    • cc_library
      生成libbinder_ndk.so,安装路径是 system/lib[64]/libbinder_ndk (LL-NDK)
    • ndk_library
      creates a library that exposes a stub implementation of functions and variables for use at build time only.
      NDK编译链接使用。
  • Java侧辅助类是android.os.Binder.java 和 android.os.BinderProxy.java; 相应的JNI文件是android_util_binder.cpp
    。和ServiceManager通信的辅助类是android.os.ServiceManager.java，相应的JNI侧文件是android_os_ServiceManager.cpp

/dev/vndbinder （Android-11开始废弃，不建议使用）

Used for:

  • IPC communication between vendor processes with AIDL interfaces

Service manager:

codebase is “frameworks/native/cmds/servicemanager”

  • vndServicemanager is installed in vendor partition

Libraries:

Code base和"/dev/binder"中的一样，编译系统在编译vendor variant（安装在/apex/com.android.vndk.v34/lib64/libbinder.so – for vendor, VNDK APEX）时会定义宏__ANDROID_VNDK__ ，那么ProcessState内打开的是/dev/vndbinder"；一套代码，同时用于 /dev/binder和/binder/vndbinder两个节点。

/dev/hwbinder

Used for:

  • IPC between framework/vendor processes with HIDL interfaces
  • IPC between vendor processes with HIDL interfaces

Service manager:

Codebase is “system/hwservicemanager”

  • hwservicemanager is installed in system partition

Libraries:

  • system/libhwbinder

    编译生成libhwbinder(vendor-available 类型的library), 用来和"/dev/hwbinder" 通信;安装路径是 “vendor/lib[64]/”; ProcessState.cpp辅助打开"/dev/hwbinder"。
  • system/libhidl

    编译生成的libraries比较多, 辅助访问hwservicemanager(cpp源码侧)； 该library集成了static libhwbinder-impl-internal，辅助访问“/dev/hwbinder”;安装路径(Android S)：
    • /system/lib64/libhidl-gen-hash.so
    • /system/lib64/libhidl-gen-utils.so
    • /system/lib64/libhidlallocatorutils.so
    • /system/lib64/libhidlbase.so
    • /system/lib64/libhidlmemory.so
    • /system/lib64/libhidltransport.so
    • /system/apex/com.android.vndk.current/lib64/libhidlallocatorutils.so
    • /system/apex/com.android.vndk.current/lib64/libhidlbase.so
    • /system/apex/com.android.vndk.current/lib64/libhidlmemory.so
    • /system/apex/com.android.vndk.current/lib/libhidlallocatorutils.so
    • /system/apex/com.android.vndk.current/lib/libhidlbase.so
    • /system/apex/com.android.vndk.current/lib/libhidlmemory.so
    • /system/apex/com.android.media.swcodec/lib64/libhidlbase.so
    • /system/apex/com.android.media.swcodec/lib64/libhidlmemory.so
    • /system/lib/libhidl-gen-utils.so
    • /system/lib/libhidlallocatorutils.so
    • /system/lib/libhidlbase.so
    • /system/lib/libhidlmemory.so
    • /system/lib/libhidltransport.so
    • /apex/com.android.vndk.v32/lib64/libhidlallocatorutils.so
    • /apex/com.android.vndk.v32/lib64/libhidlbase.so
    • /apex/com.android.vndk.v32/lib64/libhidlmemory.so
    • /apex/com.android.vndk.v32/lib/libhidlallocatorutils.so
    • /apex/com.android.vndk.v32/lib/libhidlbase.so
    • /apex/com.android.vndk.v32/lib/libhidlmemory.so
    • /apex/com.android.media.swcodec/lib64/libhidlbase.so
    • /apex/com.android.media.swcodec/lib64/libhidlmemory.so
    • /vendor/lib64/libhidltransport.so
    • /vendor/lib/libhidltransport.so
  • Java侧辅助类是android.os.HwBinder.java，相应的JNI 文件是android_os_HwBinder.cpp(依赖libhidl)

在系统中的安装路径：

  • /system/lib64/libbinder.so

  • /system/lib64/libbinder_ndk.so

  • /system/lib64/libbinderdebug.so

  • /system/lib64/libbinderwrapper.so

  • /system/apex/com.android.vndk.current/lib64/libbinder.so

  • /apex/com.android.vndk.v34/lib64/libbinder.so

  • vendor/lib64/libbinderdebug.so

Vendor partion 内的module只能link到VNDK中的library

Google 在“hardware/interfaces” 路径下定义了很多“interface”，而对应的实现是Vendor需要完成的。
以“hardware/interfaces/automotive/vehicle”为例，aidl部分定义了IPC通信所需的一些方法，也定义了一些Property，这些经过编译之后会生成相应的so:

  • android.hardware.automotive.vehicle@2.0.so
  • android.hardware.automotive.vehicle.property-V2-ndk.so

vendor模块可以通过添加“VehicleHalInterfaceDefaults” 导入上面的ndk。

VINTF

VINTF(Vendor interface) 应该主要为了OTA升级和CTS等使用的。

重要的信息文件包括manifest和compatibility matrix 文件。

可参考Android VINTF

Code: VintfObject.java

device manifest文件在系统中的路径(非全集)

可参考 Android documents

  • /odm/etc/vintf/manifest.xml
  • /odm/etc/manifest.xml
  • /vendor/etc/vintf/manifest.xml
  • /vendor/etc/manifest.xml

实现了 hardare interface的vendor 模块需要有一份device manifest文件，并通过Android.bp集成，下面的code snippets来自“hardware/interfaces/automotive/vehicle/aidl/impl/vhal”中的Android.bp：

    name: "android.hardware.automotive.vehicle@V1-default-service",
    vendor: true,
    defaults: [
        "FakeVehicleHardwareDefaults",
        "VehicleHalDefaults",
        "android-automotive-large-parcelable-defaults",
    ],
    vintf_fragments: ["vhal-default-service.xml"],

Android 文档说Android build system会将这些 fragment整合，并安装在制定目录，比如 “vendor/etc/vintf/manifest.xml”。
但是实际项目中发现没有merge，特定vendor模块相应的manifest.xml文件在 "vendor/etc/vintf/manifest/"目录下。
在codebase的“/device/${vendor}” 目录下会有一份device manifest.xml。
另外APEX 格式的vendor模块中会有单独的VINTF fragment。

“system/libvintf” 是相应的library。
Java侧通过VintfObject.java访问相应的信息，在代码库中可以搜索到CTS有使用相API，比如 VintfDeviceinfo.java使用了VintfObject的 getHalNamesAndVersions() 方法。

AIDL example

ITaskRecord.aidl

package my.demo.aidl;

/**
 *
 */
interface ITaskRecord {

    /**
     *
     * return the name of record
     */
    String getRecordName();

    oneway void setFinish(boolean finish);

}

ITaskRecord.java

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 */
package my.demo.aidl;
/**
 *
 */
public interface ITaskRecord extends android.os.IInterface
{
  /** Default implementation for ITaskRecord. */
  public static class Default implements my.demo.aidl.ITaskRecord
  {
    /**
         *
         * return the name of record
         */
    @Override public java.lang.String getRecordName() throws android.os.RemoteException
    {
      return null;
    }
    @Override public void setFinish(boolean finish) throws android.os.RemoteException
    {
    }
    @Override
    public android.os.IBinder asBinder() {
      return null;
    }
  }
  /** Local-side IPC implementation stub class. */
  public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements my.demo.aidl.ITaskRecord
  {
    private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "my.demo.aidl.ITaskRecord";
    /** Construct the stub at attach it to the interface. */
    public Stub()
    {
      this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
    }
    /**
     * Cast an IBinder object into an my.demo.aidl.ITaskRecord interface,
     * generating a proxy if needed.
     */
    public static my.demo.aidl.ITaskRecord asInterface(android.os.IBinder obj)
    {
      if ((obj==null)) {
        return null;
      }
      android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
      if (((iin!=null)&&(iin instanceof my.demo.aidl.ITaskRecord))) {
        return ((my.demo.aidl.ITaskRecord)iin);
      }
      return new my.demo.aidl.ITaskRecord.Stub.Proxy(obj);
    }
    @Override public android.os.IBinder asBinder()
    {
      return this;
    }
    @Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
    {
      java.lang.String descriptor = DESCRIPTOR;
      switch (code)
      {
        case INTERFACE_TRANSACTION:
        {
          reply.writeString(descriptor);
          return true;
        }
        case TRANSACTION_getRecordName:
        {
          data.enforceInterface(descriptor);
          java.lang.String _result = this.getRecordName();
          reply.writeNoException();
          reply.writeString(_result);
          return true;
        }
        case TRANSACTION_setFinish:
        {
          data.enforceInterface(descriptor);
          boolean _arg0;
          _arg0 = (0!=data.readInt());
          this.setFinish(_arg0);
          return true;
        }
        default:
        {
          return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }
      }
    }
    private static class Proxy implements my.demo.aidl.ITaskRecord
    {
      private android.os.IBinder mRemote;
      Proxy(android.os.IBinder remote)
      {
        mRemote = remote;
      }
      @Override public android.os.IBinder asBinder()
      {
        return mRemote;
      }
      public java.lang.String getInterfaceDescriptor()
      {
        return DESCRIPTOR;
      }
      /**
           *
           * return the name of record
           */
      @Override public java.lang.String getRecordName() throws android.os.RemoteException
      {
        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        java.lang.String _result;
        try {
          _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
          boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getRecordName, _data, _reply, 0);
          if (!_status && getDefaultImpl() != null) {
            return getDefaultImpl().getRecordName();
          }
          _reply.readException();
          _result = _reply.readString();
        }
        finally {
          _reply.recycle();
          _data.recycle();
        }
        return _result;
      }
      @Override public void setFinish(boolean finish) throws android.os.RemoteException
      {
        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        try {
          _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
          _data.writeInt(((finish)?(1):(0)));
          boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_setFinish, _data, null, android.os.IBinder.FLAG_ONEWAY);
          if (!_status && getDefaultImpl() != null) {
            getDefaultImpl().setFinish(finish);
            return;
          }
        }
        finally {
          _data.recycle();
        }
      }
      public static my.demo.aidl.ITaskRecord sDefaultImpl;
    }
    static final int TRANSACTION_getRecordName = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
    static final int TRANSACTION_setFinish = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
    public static boolean setDefaultImpl(my.demo.aidl.ITaskRecord impl) {
      // Only one user of this interface can use this function
      // at a time. This is a heuristic to detect if two different
      // users in the same process use this function.
      if (Stub.Proxy.sDefaultImpl != null) {
        throw new IllegalStateException("setDefaultImpl() called twice");
      }
      if (impl != null) {
        Stub.Proxy.sDefaultImpl = impl;
        return true;
      }
      return false;
    }
    public static my.demo.aidl.ITaskRecord getDefaultImpl() {
      return Stub.Proxy.sDefaultImpl;
    }
  }
  /**
       *
       * return the name of record
       */
  public java.lang.String getRecordName() throws android.os.RemoteException;
  public void setFinish(boolean finish) throws android.os.RemoteException;
}

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