Android 应用层 到 HAL 层

Android 应用层 到 HAL 层

  • 1、相关知识点
    • 1.1 概要
    • 1.2 参考
  • 2、拿SensorService举例
    • 2.1 Android Apps ==> Android Framework阶段
    • 2.2 Android Framework内部阶段
      • 2.2.1 frameworks/base
      • 2.2.2 frameworks/native
    • 2.3 Android Framework ==> HAL 阶段
      • 2.3.1 旧版 HAL

1、相关知识点

1.1 概要

如下 AOSP软件堆栈架构图 主要跨两个阶段 Android Apps ==> Android Framework ==> HAL，这种IPC跨进程通信在Android中必须要了解的相关知识点：1》Binder IPC通信机制；2》JNI调用；3》AIDL、HIDL接口定义语言

1》Binder IPC通信机制

IPC 域说明
/dev/binder框架/应用进程之间的 IPC，使用 AIDL 接口
/dev/hwbinder框架/供应商进程之间的 IPC，使用 HIDL 接口
供应商进程之间的 IPC，使用 HIDL 接口
/dev/vndbinder供应商/供应商进程之间的 IPC，使用 AIDL 接口

2》JNI调用
就是Java与C/C++互相调用，这不是Android系统所独有的，而是Java所有。Android表现：frameworks/base和frameworks/Native，以及其他SO库调用。

3》AIDL、HIDL接口定义语言：是Android中binder机制的具体实现，相应的binder域/dev/binder、/dev/hwbinder、/dev/vndbinder；Android规范的接口定义语言，按照规范aidl/hidl文件自动生成相应代码文件。

Android 接口定义语言相关Blogclient端 / server端
AIDLAndroid 接口定义语言 (AIDL)客户端获取proxy：asInterface(android.os.IBinder obj)
服务端实现Stub：class Stub extends android.os.Binder
HIDLAndroid 接口定义语言 (HIDL)在这里插入图片描述

AOSP软件堆栈架构图

1.2 参考

1》Binder IPC通信机制

序号文章名概述
0为什么 Android 要采用 Binder 作为 IPC 机制？【Android，在争议中逃离 Linux 内核的 GPL 约束】
0使用 Binder IPC多个 Binder 域：/dev/binder、/dev/hwbinder、/dev/vndbinder
1Binder系列1-Binder Driver/dev/binder运行在Linux kernel
2Binder系列2-ServiceManagerSM启动，添加/获取Service
3Binder系列3-framework层Zygote启动时AndroidRuntime::startReg中register_jni_procs()，JNI调用到Native
4Binder 域关注/dev/vndbinder与/dev/binder共用一套libbinder，defaultServiceManager()获取前需要切换
5Binder相关问题

2》JNI调用
Android JNI原理、Java本地调用（JNI）

3》AIDL、HIDL接口定义语言

Android 接口定义语言相关Blog
AIDLAndroid 接口定义语言 (AIDL)
HIDLAndroid 接口定义语言 (HIDL)

Android 8.0 重新设计了 Android 操作系统框架（在一个名为“Treble”的项目中），以便让制造商能够以更低的成本更轻松、更快速地将设备更新到新版 Android 系统。在这种新架构中，HAL 接口定义语言（HIDL，发音为“hide-l”）指定了 HAL 和其用户之间的接口，让用户无需重新构建 HAL，就能替换 Android 框架。在 Android 10 中，HIDL 功能已整合到 AIDL 中。此后，HIDL 就被废弃了，并且仅供尚未转换为 AIDL 的子系统使用。

在 Android 11 中，还支持使用 AIDL 编写的 HAL。所有 AIDL HAL 都是绑定的。
- 绑定的 HAL 。 HAL 以 HAL 接口定义语言 (HIDL) 或 Android 接口定义语言 (AIDL) 表示。这些 HAL 取代了早期 Android 版本中使用的传统 HAL 和遗留 HAL。在 Binderized HAL 中，Android 框架和 HAL 使用 Binder 进程间通信 (IPC) 调用相互通信。所有搭载 Android 8.0 或更高版本的设备必须仅支持绑定化 HAL。
-直通 HAL 。 HIDL 包装的传统 HAL 或旧版 HAL这些 HAL 包装现有的 HAL，并且可以在绑定和相同进程（直通）模式下为 HAL 提供服务。升级到 Android 8.0 的设备可以使用直通 HAL。

2、拿SensorService举例

2.1 Android Apps ==> Android Framework阶段

Android Apps ==> Android Framework阶段通过Android API调用，就是App编程调用的Android SDK。


Activity中调用
mSensorManager = (SensorManager)getSystemService(SENSOR_SERVICE);
mAccelerometer = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
获取加速度传感器Sensor.TYPE_ACCELEROMETER。


更多查看APP获取Sensor对象-Android12；参考代码如下

public class SensorActivity extends Activity implements SensorEventListener {private final SensorManager mSensorManager;private final Sensor mAccelerometer;public SensorActivity() {mSensorManager = (SensorManager)getSystemService(SENSOR_SERVICE);mAccelerometer = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);}protected void onResume() {super.onResume();mSensorManager.registerListener(this, mAccelerometer, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);}protected void onPause() {super.onPause();mSensorManager.unregisterListener(this);}public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}public void onSensorChanged(SensorEvent event) {}
}

2.2 Android Framework内部阶段

2.2.1 frameworks/base

Android Framework内部阶段：通过JNI调用Native层，如Android JNI原理、Java本地调用（JNI）中javac -h ./ xxx.java (javah是1.8及以前版本)生成相应xxxNative.h文件，

SersorManager.java对应相关代码：（在SystemServer启动时System.loadLibrary("android_servers");加载so库）
frameworks/base/core/java/android/hardware/SensorManager.java
frameworks/base/core/java/android/hardware/SystemSensorManager.java
frameworks/base/core/jni/android_hardware_SensorManager.cpp
libnativehelper/include/nativehelper/JNIHelp.h
libnativehelper/include_jni/jni.h
frameworks/base/core/jni/core_jni_helpers.h

private static native boolean nativeGetSensorAtIndex(long nativeInstance,Sensor sensor, int index);

在这里插入图片描述

ssize_t count = mgr->getSensorList(&sensorList);

在这里插入图片描述

2.2.2 frameworks/native

通过binder IPC跨进程通信机制defaultServiceManager()获取到对应服务调用。如调用到服务frameworks/native/services/sensorservice

SersorManager.cpp对应相关代码：（SensorService.cpp 继承BinderService、BnSensorServer、Thread，初始化时添加到defaultServiceManager()中，更多查看SensorService启动-Android12）
frameworks/native/libs/sensor/SensorManager.cpp
frameworks/native/libs/binder/include/binder/IServiceManager.h
frameworks/native/libs/binder/IServiceManager.cpp
frameworks/native/services/sensorservice/SensorService.cpp

（
这里的Bp端Bn端（BnSensorServer/BnSensorServer）手动撸代码，不是自动生成，所以这里关注transact()/onTransact()
frameworks/native/libs/sensor/include/sensor/ISensorServer.h
frameworks/native/libs/sensor/ISensorServer.cpp
）

NativeSensorService::NativeSensorService(JNIEnv* env, jobject listener): mProximityActiveListenerDelegate(new ProximityActiveListenerDelegate(env, listener)) {if (base::GetBoolProperty("system_init.startsensorservice", true)) {sp<IServiceManager> sm(defaultServiceManager());mService = new SensorService();sm->addService(String16(SensorService::getServiceName()), mService,false /* allowIsolated */, IServiceManager::DUMP_FLAG_PRIORITY_CRITICAL);}
}

Vector<Sensor> SensorService::getSensorList(const String16& opPackageName) {char value[PROPERTY_VALUE_MAX];property_get("debug.sensors", value, "0");const Vector<Sensor>& initialSensorList = (atoi(value)) ?mSensors.getUserDebugSensors() : mSensors.getUserSensors();Vector<Sensor> accessibleSensorList;bool isCapped = isRateCappedBasedOnPermission(opPackageName);for (size_t i = 0; i < initialSensorList.size(); i++) {Sensor sensor = initialSensorList[i];if (isCapped && isSensorInCappedSet(sensor.getType())) {sensor.capMinDelayMicros(SENSOR_SERVICE_CAPPED_SAMPLING_PERIOD_NS / 1000);sensor.capHighestDirectReportRateLevel(SENSOR_SERVICE_CAPPED_SAMPLING_RATE_LEVEL);}accessibleSensorList.add(sensor);}makeUuidsIntoIdsForSensorList(accessibleSensorList);return accessibleSensorList;
}

SensorService服务 通过frameworks/native/services/sensorservice/SensorService.cpp获取

SensorDevice& dev(SensorDevice::getInstance());
ssize_t count = dev.getSensorList(&list);

SensorDevice.cpp连接HAL层，如connectHidlServiceV2_1()

SensorDevice::HalConnectionStatus SensorDevice::connectHidlServiceV2_1() {HalConnectionStatus connectionStatus = HalConnectionStatus::UNKNOWN;sp<V2_1::ISensors> sensors = V2_1::ISensors::getService();if (sensors == nullptr) {connectionStatus = HalConnectionStatus::DOES_NOT_EXIST;} else {mSensors = new ISensorsWrapperV2_1(sensors);connectionStatus = initializeHidlServiceV2_X();}return connectionStatus;
}

2.3 Android Framework ==> HAL 阶段

通过HIDL （Android 接口定义语言 (HIDL)）文件hidl-gen 编译器自动生成，如继承实现#include <android/hardware/sensors/2.1/ISensors.h>

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.3.1 旧版 HAL

hardware/libhardware/include/hardware/sensors.h
hardware/libhardware/modules/sensors/dynamic_sensor/sensors.cpp

旧版 HAL：HAL 可定义一个标准接口以供硬件供应商实现，这可让 Android 忽略较低级别的驱动程序实现。借助 HAL，您可以顺利实现相关功能，而不会影响或更改更高级别的系统。本页面介绍了自 Android 8.0 开始已不再支持的旧版架构。对于 Android 8.0 及更高版本，请参阅 HAL 概览。

HAL 模块代表打包的 HAL 实现，这种实现存储为共享库 (.so file)。hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h 头文件可定义一个代表模块的结构体 (hw_module_t)，其中包含模块的版本、名称和作者等元数据。Android 会根据这些元数据来找到并正确加载 HAL 模块。

另外，hw_module_t 结构体还包含指向另一个结构体 hw_module_methods_t 的指针，后面这个结构体包含指向相应模块的 open 函数的指针。此 open 函数用于与相关硬件（此 HAL 是其抽象形式）建立通信。每个硬件专用 HAL 通常都会使用该特定硬件的附加信息来扩展通用的 hw_module_t 结构体。

实现 HAL 并创建模块结构体时，您必须将其命名为 HAL_MODULE_INFO_SYM。

struct sensors_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {.common = {.tag = HARDWARE_MODULE_TAG,.version_major = 1,.version_minor = 0,.id = SENSORS_HARDWARE_MODULE_ID,.name = "Google Dynamic Sensor Manager",.author = "Google",.methods = &sensors_module_methods,.dso  = NULL,.reserved = {0},},.get_sensors_list = get_sensors_list,.set_operation_mode = set_operation_mode,
};

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.hqwc.cn/news/9374.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

Python爬虫——怎么搭建和维护一个本地IP池

Python爬虫——怎么搭建和维护一个本地IP池

目录 背景 一、什么是本地代理IP池 二、代理IP池功能架构图 三、各个组件功能说明及示例代码 1. IP池管理器 2. 代理IP获取器 3. IP质量检测器 4、数据存储器 5、API接口层 6、应用程序 总结 背景 在我们进行爬虫工作时&#xff0c;经常需要使用代理IP。大多数代理…
阅读更多...
计网笔记--网络层

计网笔记--网络层

1--网络层概述 网络层主要问题&#xff1a; ① 网络层向运输层提供怎样的服务&#xff1f; &#xff08;可靠或不可靠&#xff09; ② 网络层寻址问题&#xff08;IP 地址&#xff09; ③ 路由选择问题 &#xff08;路径&#xff09; 重点在于&#xff1a;TCP/IP协议栈 2--网络…
阅读更多...
Pygame Zero（pgzrun）游戏库介绍

Pygame Zero（pgzrun）游戏库介绍

Pygame Zero&#xff08;pgzrun&#xff09;游戏库介绍 pgzero是python的一个第三方库。pgzrun 是 python game zero run 的缩写, 它对 Pygame 进行了封装, 屏蔽了繁琐枯燥的框架代码, 让学习者可以更专注于游戏的实现逻辑, 并且更快看到成果。 官网https://pygame-zero.read…
阅读更多...
ASP.Net Core Web API快速搭建后台服务搭载SQLServer+FreeSQL（一）

ASP.Net Core Web API快速搭建后台服务搭载SQLServer+FreeSQL（一）

目录 一.建立WebAPI所需要的环境 1. IDE编辑器&#xff1a;VisualStudio2019 2.数据库安装&#xff1a;SqlServer 3.下载SQL Server Management Studio (SSMS) 二.创建ASP.Net Core Web API工程 1.创建模板工程 2. 试运行案例接口 3.安装FreeSQL工具包 三.设计数据库 启…
阅读更多...
【MySQL】不允许你不了解联结表

【MySQL】不允许你不了解联结表

&#x1f3ac; 博客主页&#xff1a;博主链接 &#x1f3a5; 本文由 M malloc 原创&#xff0c;首发于 CSDN&#x1f649; &#x1f384; 学习专栏推荐&#xff1a;LeetCode刷题集&#xff01; &#x1f3c5; 欢迎点赞 &#x1f44d; 收藏 ⭐留言 &#x1f4dd; 如有错误敬请指…
阅读更多...
“生鲜蔬”APP的设计与实现

“生鲜蔬”APP的设计与实现

1.引言 在这个科技与网络齐头并进的时代&#xff0c;外卖服务正在飞速发展&#xff0c;人们对外卖APP系统功能需求越来越多&#xff0c;开发APP的人员对自己的要求也要越来越高&#xff0c;要从所做APP外卖系统所实现的功能和用户的需求来对系统进行设计&#xff0c;还需要与当…
阅读更多...
python3开发-Word助手

python3开发-Word助手

目录 背景 思路 步骤 代码示例 总结 背景 在日常工作和学习中&#xff0c;我们经常需要处理Word文档&#xff0c;例如编辑、提取内容、生成报告等。而Python是一门功能强大的编程语言&#xff0c;它提供了丰富的库和工具&#xff0c;使得我们可以利用Python来处理Word文档…
阅读更多...
Git无法上传删除 Commit里面有大文件

Git无法上传删除 Commit里面有大文件

1.Bug描述 因为在一次提交中不小心把一个打包的aab文件弄到commit文件里了&#xff0c;于是在上传的时候push rejected 了。 因为GitHub的文件上限是100M&#xff0c;但是打的包太大了&#xff0c;有170M&#xff0c;所以是不能上传的&#xff0c;但是又是已经在Commit历史中了…
阅读更多...
从Word Embedding到Bert模型—自然语言处理中的预训练技术发展史

从Word Embedding到Bert模型—自然语言处理中的预训练技术发展史

Bert最近很火，应该是最近最火爆的AI进展，网上的评价很高，那么Bert值得这么高的评价吗？我个人判断是值得。那为什么会有这么高的评价呢？是因为它有重大的理论或者模型创新吗？其实并没有，从模型创新角度看一般，创新不算大。但是架不住效果太好了，基本刷新了很多NLP的任务…
阅读更多...
Postman中读取外部文件

Postman中读取外部文件

目录 前言&#xff1a; 一、postman中读取外部文件的格式 二、Postman中如何导入文件 三、在Postman读取导入的数据文件 前言&#xff1a; 在Postman中&#xff0c;您可以使用"数据文件"功能来读取外部文件&#xff0c;如CSV、JSON或Excel文件。这使得在测试中使用…
阅读更多...
深度学习编译器汇总

深度学习编译器汇总

深度学习的发展对个科学领域产生了深远的影响。它不仅在自然语言处理&#xff08;NLP&#xff09;和计算机视觉&#xff08;CV&#xff09;等人工智能领域显示出显著的价值&#xff0c;而且在电子商务、智慧城市和药物发现等更广泛的应用领域也取得了巨大的成功。随着卷积神经网…
阅读更多...
ch0_汇编介绍

ch0_汇编介绍

学习参考: https://helijian.blog.csdn.net/article/details/60885095 参考贺利坚老师的汇编课程 1. 汇编作用 1.1 汇编是所有语言的老祖宗 1.2 不可替代的使用场景 汇编语言仍在发挥不可替代的作用: 效率 . 运行效率&#xff1a;开发软件的核心部件&#xff0c;快速执行和实…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023