HIDL的全称是HAL interface definition language（硬件抽象层接口定义语言），在此之前Android 有AIDL，架构在Android binder 之上，用来定义Android 基于Binder通信的Client 与Service之间的接口。HIDL也是类似的作用，只不过定义的是Android Framework与Android HAL实现之间的接口，用于指定 HAL 和其用户之间的接口的一种接口描述语言 (IDL)。HIDL 允许指定类型和方法调用（会汇集到接口和软件包中）。从更广泛的意义上来说，HIDL 是用于在可以独立编译的代码库之间进行通信的系统。
HIDL 旨在用于进程间通信 (IPC)。进程之间的通信采用 Binder 机制。对于必须与进程相关联的代码库，还可以使用直通模式（在 Java 中不受支持）。
HIDL 可指定数据结构和方法签名，这些内容会整理归类到接口（与类相似）中，而接口会汇集到软件包中。尽管 HIDL 具有一系列不同的关键字，但 C++ 和 Java 程序员对 HIDL 的语法并不陌生。此外，HIDL 还使用 Java 样式的注释。
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。
在Android O之后，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。
HIDL 设计
HIDL 的目标是，可以在无需重新构建 HAL 的情况下替换框架。HAL 将由供应商或 SOC 制造商构建，并放置在设备的 /vendor 分区中，这样一来，就可以在框架自己的分区中通过 OTA 替换框架，而无需重新编译 HAL。
HIDL 设计在以下方面之间保持了平衡：
- 互操作性。在可以使用各种架构、工具链和编译配置来编译的进程之间创建可互操作的可靠接口。HIDL 接口是分版本的，发布后不得再进行更改。
- 效率。HIDL 会尝试尽可能减少复制操作的次数。HIDL 定义的数据以 C++ 标准布局数据结构传递至 C++ 代码，无需解压，可直接使用。此外，HIDL 还提供共享内存接口；由于 RPC 本身有点慢，因此 HIDL 支持两种无需使用 RPC 调用的数据传输方法：共享内存和快速消息队列 (FMQ)。
- 直观。通过仅针对 RPC 使用
in参数，HIDL 避开了内存所有权这一棘手问题（请参阅 Android 接口定义语言 (AIDL)）；无法通过相应方法高效返回的值将通过回调函数返回。无论是将数据传递到 HIDL 中以进行传输，还是从 HIDL 接收数据，都不会改变数据的所有权，也就是说，数据所有权始终属于调用函数。数据仅需要在函数被调用期间保留，可在被调用的函数返回数据后立即清除。
HIDL对比与AIDL
HIDL工作模式
1：binderized （绑定式 HAL）
使用Binder 方式进行IPC（在不同进程）。在使用HIDL 的时候需要有两个软件包，一个是FQName-impl，一个是FQName-service。FQName-impl一般是HAL 实现的部分或者是链接HAL的部分，FQName-service 就是service 端。
2：passthrough（直通式HAL）
兼容之前的HAL 使用方式（在同一个进程）。要将运行早期版本的 Android 的设备更新为使用 Android O，您可以将惯用的（和旧版）HAL 封装在一个新 HIDL 接口中，该接口将在绑定式模式和同进程（直通）模式提供 HAL。这种封装对于 HAL 和 Android 框架来说都是透明的。
直通模式仅适用于 C++ 客户端和实现。运行早期版本的 Android 的设备没有用 Java 编写的 HAL，因此 Java HAL 自然而然经过 Binder 化。
使用直通模式
要将运行早期版本的 Android 的设备更新为使用 Android O，您可以将惯用的（和旧版）HAL 封装在一个新 HIDL 接口中，该接口将在绑定式模式和同进程（直通）模式提供 HAL。这种封装对于 HAL 和 Android 框架来说都是透明的。
直通模式仅适用于 C++ 客户端和实现。搭载较低版本 Android 的设备没有用 Java 编写的 HAL，因此 Java HAL 本质上经过 Binder 化。
直通式头文件
编译 .hal 文件时，除用于 Binder 通信的头文件之外，hidl-gen 还会生成一个额外的直通式头文件 BsFoo.h；此头文件定义了要执行 dlopen 操作的函数。由于直通式 HAL 会在调用它们的同一进程中运行，因此在大多数情况下，直通方法由直接函数调用（同一线程）调用。oneway 方法在自身的线程中运行，因为它们不需要等待 HAL 来处理它们（这意味着，在直通模式下使用 oneway 方法的所有 HAL 必须满足线程安全要求）。
如果有一个 IFoo.hal，BsFoo.h 会封装 HIDL 生成的方法，以提供额外的功能（例如使 oneway 事务在其他线程中运行）。该文件类似于 BpFoo.h，但是，所需函数是直接调用的，而不是使用 Binder 传递来调用 IPC。未来，HAL 的实现可能会提供多种实现结果，例如 FooFast HAL 和 FooAccurate HAL。在这种情况下，系统会针对每种额外的实现结果创建一个文件（例如 PTFooFast.cpp 和 PTFooAccurate.cpp）。
Binder 化直通式 HAL
您可以将支持直通模式的 HAL 实现 Binder 化。如果有一个 HAL 接口 a.b.c.d@M.N::IFoo，系统会创建两个软件包：
a.b.c.d@M.N::IFoo-impl。该软件包包含 HAL 的实现，并提供函数IFoo* HIDL_FETCH_IFoo(const char* name)。在旧版设备上，此软件包经过dlopen处理，且实现使用HIDL_FETCH_IFoo进行了实例化。您可以使用hidl-gen、-Lc++-impl和-Landroidbp-impl生成基础代码。a.b.c.d@M.N::IFoo-service。打开直通式 HAL，并将其自身注册为 Binder 化服务，从而使同一 HAL 实现能够同时以直通模式和 Binder 化模式使用。
如果有一个类型 IFoo，您可以调用 sp<IFoo> IFoo::getService(string name, bool getStub)，以获取对 IFoo 实例的访问权限。如果 getStub 为 True，getService 会尝试仅在直通模式下打开 HAL。如果 getStub 为 False，getService 会尝试查找 Binder 化服务；如果未找到，则它会尝试查找直通式服务。除了在 defaultPassthroughServiceImplementation 中，其余情况一律不得使用 getStub 参数。（搭载 Android O 的设备是完全 Binder 化的设备，因此不得在直通模式下打开服务。）
HIDL 语法
根据设计，HIDL 语言与 C 语言类似（但前者不使用 C 预处理器）。下面未描述的所有标点符号（用途明显的 = 和 | 除外）都是语法的一部分。
每个 HIDL package包里都含有一个名为types.hal的文件，该文件中定义了这个包里所有 interface 共享的用户自定义数据类型，并且一般也会导入需要用到的其它包里的数据类型。
当前包中新的定义的 interface 可以继承自从其它包里导入的 interface，这样的继承关系可以使用extend关键字实现。
由 Google 提供的包叫做core package，包名始终以android.hardware.开头，以子系统名加以区分。比如 NFC 包的名字就应该为android.hardware.nfc，摄像头包的名字就应该为android.hardware.camera。这些 core包存放于hardware/interfaces/目录下。由各芯片厂商和 ODM厂商提供的包叫做non-core package，包名形式一般以vendor.$(vendorName).hardware.开头，比如vendor.samsung.hardware.。这些 non-core包一般存放于vendor/$(vendorName)/interfaces/目录下。 包的版本使用主、次版本号进行描述，紧随包名之后。比如android.hardware.audio@2.0表述这个 audio 包的版本是 2.0，主版本号是 2，次版本号是 0。
此外，每个 HIDL 包在被发布后就不能再对其内容进行变动了，如果要增加或修改这个包里的接口或数据类型，应该新建一个新版本的包，在这个新版本的包里进行变更。
HIDL分析的博文：
https://source.android.google.cn/devices/architecture/hidl-cpp/
https://justinwei.blog.youkuaiyun.com/article/details/86514997
https://blog.youkuaiyun.com/shift_wwx/article/details/86530600
https://blog.youkuaiyun.com/u013357557/article/details/84561457
https://www.jianshu.com/p/ca6823b897b5
https://blog.youkuaiyun.com/u013357557/article/details/84561652
https://redspider110.github.io/2018/12/27/0110-android-hidl/
https://blog.youkuaiyun.com/solid_sdu/article/details/78518537
扫一扫
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
