Blok pamięci HIDL

HIDL MemoryBlock to abstrakcyjna warstwa zbudowana na hidl_memory , HIDL @1.0::IAllocator i HIDL @1.0::IMapper . Jest przeznaczony dla usług HIDL, które mają wiele bloków pamięci współdzielących pojedynczy stos pamięci.

Ulepszenia w wydajności

Używanie MemoryBlock w aplikacjach może znacznie zmniejszyć liczbę błędów mmap / munmap i segmentacji przestrzeni użytkownika, poprawiając w ten sposób wydajność. Na przykład:

  • Użycie per hidl_memory dla każdego alokacji bufora wynosi średnio 238 us/1 alokacji.
  • Korzystanie z MemoryBlock i współdzielenie pojedynczej hidl_memory wynosi średnio 2,82 us/1.

Architektura

Architektura HIDL MemoryBlock obejmuje usługi HIDL z wieloma blokami pamięci współdzielącymi pojedynczy stos pamięci:

Blok pamięci HIDL

Rysunek 1. Architektura HIDL MemoryBlock

Normalne użytkowanie

W tej sekcji przedstawiono przykład użycia modułu MemoryBlock poprzez najpierw zadeklarowanie warstwy HAL, a następnie jej implementację.

Deklarowanie HAL

Dla następującego przykładu IFoo HAL:

import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;

interface IFoo {
    getSome() generates(MemoryBlock block);
    giveBack(MemoryBlock block);
};

Plik Android.bp wygląda następująco:

hidl_interface {
    ...
    srcs: [
        "IFoo.hal",
    ],
    interfaces: [
        "android.hidl.memory.block@1.0",
        ...
};

Implementacja HAL-a

Aby zaimplementować przykładowy HAL:

  1. Pobierz hidl_memory (więcej szczegółów znajdziesz w 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
  }));

  2. Utwórz HidlMemoryDealer z nabytą hidl_memory :

    #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);

  3. Przydziel MemoryBlock , która jest strukturą zdefiniowaną za pomocą HIDL.

    Przykładowy MemoryBlock :

    struct MemoryBlock {
IMemoryToken token;
uint64_t size;
uint64_t offset;
};

    Przykład użycia MemoryDealer do przydzielenia MemoryBlock :

    #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);
    ...

  4. Usuń alokację MemoryBlock :

    Return<void> Foo::giveBack(const MemoryBlock& block) {
    memory_dealer->deallocate(block.offset);
...

  5. Manipuluj danymi:

    #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()));

  6. Skonfiguruj Android.bp :

    shared_libs: [
        "android.hidl.memory@1.0",

        "android.hidl.memory.block@1.0"

        "android.hidl.memory.token@1.0",
        "libhidlbase",
        "libhidlmemory",

  7. Przejrzyj przepływ, aby określić, czy musisz lockMemory .

    Zwykle moduł MemoryBlock używa licznika odwołań do obsługi współdzielonej hidl_memory , która jest poddawana mmap() -ed przy pierwszym mapowaniu jednego z jego bloków MemoryBlock i jest poddawana munmap() -ed, gdy nic się do niego nie odnosi. Aby hidl_memory było zawsze mapowane, możesz użyć lockMemory , obiektu w stylu RAII, który utrzymuje odpowiednie mapowanie hidl_memory przez cały cykl życia blokady. Przykład:

    #include <hidlmemory/mapping.h>

sp<RefBase> lockMemory(const sp<IMemoryToken> key);

Rozszerzone użytkowanie

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat rozszerzonego użycia MemoryBlock .

Używanie liczby referencji do zarządzania blokiem pamięci

W większości sytuacji najskuteczniejszym sposobem użycia MemoryBlock jest jawne przydzielenie/cofnięcie przydziału. Jednak w skomplikowanych aplikacjach lepszym pomysłem może być użycie liczby odwołań do usuwania elementów bezużytecznych. Aby mieć liczbę odwołań w MemoryBlock, możesz powiązać MemoryBlock z obiektem spoiwa, co pomaga policzyć odniesienia i zwolnić MemoryBlock, gdy liczba spadnie do zera.

Deklarowanie HAL

Deklarując warstwę HAL, opisz strukturę HIDL zawierającą blok pamięci i bazę IBase:

import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;

struct MemoryBlockAllocation {
    MemoryBlock block;
    IBase refcnt;
};

Użyj MemoryBlockAllocation , aby zastąpić MemoryBlock i usuń metodę, aby zwrócić MemoryBlock . Zostanie on zwolniony przez zliczenie referencji za pomocą MemoryBlockAllocation . Przykład:

interface IFoo {
    allocateSome() generates(MemoryBlockAllocation allocation);
};

Implementacja HAL-a

Przykład implementacji HAL po stronie usługowej:

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);

Przykład implementacji warstwy HAL po stronie klienta:

ifoo->allocateSome([&](const MemoryBlockAllocation& allocation){
    ...
);

Załączanie/odzyskiwanie metadanych

Niektóre aplikacje potrzebują dodatkowych danych do powiązania z przydzielonym MemoryBlock . Możesz dołączyć/odzyskać metadane na dwa sposoby:

  • Jeśli aplikacja uzyskuje dostęp do metadanych tak często, jak sam blok, dołącz metadane i przekaż je wszystkie w strukturze. Przykład:

    import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;

struct MemoryBlockWithMetaData{
    MemoryBlock block;
    MetaDataStruct metaData;
};

  • Jeśli aplikacja uzyskuje dostęp do metadanych znacznie rzadziej niż blok, bardziej efektywne jest pasywne przekazywanie metadanych za pomocą interfejsu. Przykład:

    import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;

struct MemoryBlockWithMetaData{
    MemoryBlock block;
    IMetaData metaData;
};

    Następnie powiąż metadane z modułem MemoryBlock za pomocą modułu Memory Dealer. Przykład:

    MemoryBlockWithMetaData memory_block;
memory_block.block = dealer->allocate(size);
if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){
    memory_block.metaData = new MetaData(...);