HIDL MemoryBlock 是基於hidl_memory
、 HIDL @1.0::IAllocator
和HIDL @1.0::IMapper
所建構的抽象層。它專為具有多個記憶體區塊以共享單一記憶體堆的 HIDL 服務而設計。
性能改進
在應用程式中使用MemoryBlock可以顯著減少mmap
/ munmap
和用戶空間分段錯誤的數量,從而提高效能。例如:
- 每個緩衝區分配使用每個
hidl_memory
平均 238 us/1 分配。 - 使用
MemoryBlock
並共享單一hidl_memory
平均分配 2.82 us/1。
建築學
HIDL MemoryBlock 架構包含多個記憶體區塊共享單一記憶體堆的 HIDL 服務:
圖 1. HIDL MemoryBlock 架構
正常使用
本節提供了使用 MemoryBlock 的範例,首先聲明 HAL,然後實作 HAL。
聲明 HAL
對於以下範例 IFoo HAL:
import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;
interface IFoo {
getSome() generates(MemoryBlock block);
giveBack(MemoryBlock block);
};
Android.bp
如下:
hidl_interface {
...
srcs: [
"IFoo.hal",
],
interfaces: [
"android.hidl.memory.block@1.0",
...
};
實施 HAL
要實作範例 HAL:
取得
hidl_memory
(詳細資訊請參考HIDL C++ )。#include <android/hidl/allocator/1.0/IAllocator.h> using ::android::hidl::allocator::V1_0::IAllocator; using ::android::hardware::hidl_memory; ... sp<IAllocator> allocator = IAllocator::getService("ashmem"); allocator->allocate(2048, [&](bool success, const hidl_memory& mem) { if (!success) { /* error */ } // you can now use the hidl_memory object 'mem' or pass it }));
使用獲取的
hidl_memory
建立HidlMemoryDealer
:#include <hidlmemory/HidlMemoryDealer.h> using ::android::hardware::HidlMemoryDealer /* The mem argument is acquired in the Step1, returned by the ashmemAllocator->allocate */ sp<HidlMemoryDealer> memory_dealer = HidlMemoryDealer::getInstance(mem);
分配
MemoryBlock
,它是使用 HIDL 定義的結構體。MemoryBlock
範例:struct MemoryBlock { IMemoryToken token; uint64_t size; uint64_t offset; };
使用
MemoryDealer
指派MemoryBlock
範例:#include <android/hidl/memory/block/1.0/types.h> using ::android::hidl::memory::block::V1_0::MemoryBlock; Return<void> Foo::getSome(getSome_cb _hidl_cb) { MemoryBlock block = memory_dealer->allocate(1024); if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){ _hidl_cb(block); ...
釋放
MemoryBlock
:Return<void> Foo::giveBack(const MemoryBlock& block) { memory_dealer->deallocate(block.offset); ...
操縱數據:
#include <hidlmemory/mapping.h> #include <android/hidl/memory/1.0/IMemory.h> using ::android::hidl::memory::V1_0::IMemory; sp<IMemory> memory = mapMemory(block); uint8_t* data = static_cast<uint8_t*>(static_cast<void*>(memory->getPointer()));
配置
Android.bp
:shared_libs: [ "android.hidl.memory@1.0", "android.hidl.memory.block@1.0" "android.hidl.memory.token@1.0", "libhidlbase", "libhidlmemory",
查看流程以確定是否需要
lockMemory
。通常,MemoryBlock 使用引用計數來維護共享的
hidl_memory
,第一次映射其中一個MemoryBlock
時會進行mmap()
編輯,而當沒有任何內容引用它時,會進行munmap()
編輯。要保持hidl_memory
始終被映射,您可以使用lockMemory
,它是一個 RAII 樣式對象,可在整個鎖生命週期中保持相應的hidl_memory
映射。例子:#include <hidlmemory/mapping.h> sp<RefBase> lockMemory(const sp<IMemoryToken> key);
擴充使用
本節提供有關MemoryBlock
擴充用法的詳細資訊。
使用引用計數來管理Memoryblock
在大多數情況下,使用 MemoryBlock 最有效的方法是明確分配/釋放。然而,在複雜的應用程式中,使用引用計數進行垃圾收集可能是一個更好的主意。要對 MemoryBlock 進行引用計數,可以將 MemoryBlock 與綁定器物件綁定,這有助於對引用進行計數,並在計數減至零時釋放 MemoryBlock。
聲明 HAL
聲明 HAL 時,描述一個包含 MemoryBlock 和 IBase 的 HIDL 結構體:
import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;
struct MemoryBlockAllocation {
MemoryBlock block;
IBase refcnt;
};
使用MemoryBlockAllocation
取代MemoryBlock
並刪除歸還MemoryBlock
的方法。它將透過MemoryBlockAllocation
的引用計數來釋放。例子:
interface IFoo {
allocateSome() generates(MemoryBlockAllocation allocation);
};
實施 HAL
HAL 的服務端實作範例:
class MemoryBlockRefCnt: public virtual IBase {
MemoryBlockRefCnt(uint64_t offset, sp<MemoryDealer> dealer)
: mOffset(offset), mDealer(dealer) {}
~MemoryBlockRefCnt() {
mDealer->deallocate(mOffset);
}
private:
uint64_t mOffset;
sp<MemoryDealer> mDealer;
};
Return<void> Foo::allocateSome(allocateSome_cb _hidl_cb) {
MemoryBlockAllocation allocation;
allocation.block = memory_dealer->allocate(1024);
if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){
allocation.refcnt= new MemoryBlockRefCnt(...);
_hidl_cb(allocation);
HAL 的客戶端實作範例:
ifoo->allocateSome([&](const MemoryBlockAllocation& allocation){
...
);
附加/檢索元數據
某些應用程式需要額外的資料來與指派的MemoryBlock
綁定。您可以使用兩種方法附加/檢索元資料:
如果應用程式存取元資料的頻率與區塊本身一樣頻繁,則附加元資料並將它們全部傳遞到一個結構中。例子:
import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock; struct MemoryBlockWithMetaData{ MemoryBlock block; MetaDataStruct metaData; };
如果應用程式存取元資料的頻率遠低於區塊,則使用介面被動傳遞元資料會更有效。例子:
import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock; struct MemoryBlockWithMetaData{ MemoryBlock block; IMetaData metaData; };
接下來,使用 Memory Dealer 將元資料與 MemoryBlock 綁定。例子:
MemoryBlockWithMetaData memory_block; memory_block.block = dealer->allocate(size); if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){ memory_block.metaData = new MetaData(...);