HIDL

Bahasa definisi antarmuka HAL atau HIDL adalah bahasa deskripsi antarmuka (IDL) untuk menentukan antarmuka antara HAL dan penggunanya. HIDL memungkinkan menentukan jenis dan panggilan metode, dikumpulkan ke dalam antarmuka dan paket. Lebih luas lagi, HIDL adalah sistem untuk berkomunikasi antar basis kode yang dapat dikompilasi secara mandiri. Sejak Android 10, HIDL sudah tidak digunakan lagi dan Android bermigrasi untuk menggunakan AIDL di mana saja.

HIDL dimaksudkan untuk digunakan untuk komunikasi antar proses (IPC). HAL yang dibuat dengan HDL disebut HAL yang di-binder karena mereka dapat berkomunikasi dengan lapisan arsitektur lain menggunakan panggilan binder inter-process communication (IPC). HAL yang di-binder berjalan dalam proses terpisah dari klien yang menggunakannya. Untuk pustaka yang harus ditautkan ke suatu proses, mode passthrough juga tersedia (tidak didukung di Java).

HIDL menentukan struktur data dan tanda tangan metode, diatur dalam antarmuka (mirip dengan kelas) yang dikumpulkan ke dalam paket. Sintaks HIDL terlihat familiar bagi pemrogram C++ dan Java, tetapi dengan rangkaian kata kunci yang berbeda. HIDL juga menggunakan anotasi gaya Java.

Terminologi

Bagian ini menggunakan istilah terkait HIDL berikut:

desain HIDL

Tujuan HIDL adalah agar framework Android dapat diganti tanpa harus membangun ulang HAL. HAL akan dibuat oleh vendor atau pembuat SOC dan diletakkan di partisi /vendor pada perangkat, memungkinkan kerangka kerja Android, di partisinya sendiri, diganti dengan OTA tanpa mengkompilasi ulang HAL.

Desain HIDL menyeimbangkan perhatian berikut:

• Interoperabilitas . Buat antarmuka interoperabilitas andal antara proses yang dapat dikompilasi dengan berbagai arsitektur, rantai alat, dan konfigurasi build. Antarmuka HIDL memiliki versi dan tidak dapat diubah setelah dipublikasikan.
• Efisiensi . HIDL mencoba meminimalkan jumlah operasi penyalinan. Data yang ditentukan HIDL dikirim ke kode C++ dalam struktur data tata letak standar C++ yang dapat digunakan tanpa membongkar. HIDL juga menyediakan antarmuka memori bersama dan, karena RPC pada dasarnya agak lambat, HIDL mendukung dua cara untuk mentransfer data tanpa menggunakan panggilan RPC: memori bersama dan Fast Message Queue (FMQ).
• Intuitif . HIDL menghindari masalah pelik kepemilikan memori dengan hanya in parameter untuk RPC (lihat Android Interface Definition Language (AIDL) ); nilai yang tidak dapat dikembalikan secara efisien dari metode dikembalikan melalui fungsi callback. Baik meneruskan data ke HIDL untuk transfer maupun menerima data dari HIDL tidak mengubah kepemilikan data—kepemilikan selalu tetap dengan fungsi pemanggilan. Data perlu bertahan hanya selama durasi fungsi yang dipanggil dan dapat dimusnahkan segera setelah fungsi yang dipanggil kembali.

Menggunakan mode passthrough

Untuk mengupdate perangkat yang menjalankan Android versi sebelumnya ke Android O, Anda dapat menggabungkan HAL konvensional (dan lama) dalam antarmuka HIDL baru yang melayani HAL dalam mode binderized dan proses yang sama (passthrough). Pembungkusan ini transparan untuk HAL dan framework Android.

Mode passthrough hanya tersedia untuk klien dan implementasi C++. Perangkat yang menjalankan versi Android sebelumnya tidak memiliki HAL yang ditulis dalam Java, sehingga Java HAL secara inheren terikat.

Lewati file header

Saat file .hal dikompilasi, hidl-gen menghasilkan file header passthrough tambahan BsFoo.h selain header yang digunakan untuk komunikasi pengikat; tajuk ini mendefinisikan fungsi yang akan dlopen . Karena HAL passthrough berjalan dalam proses yang sama di mana mereka dipanggil, dalam banyak kasus metode passthrough dipanggil oleh pemanggilan fungsi langsung (thread yang sama). metode satu arah berjalan di oneway sendiri karena tidak dimaksudkan untuk menunggu HAL memprosesnya (ini berarti setiap HAL yang menggunakan metode oneway dalam mode passthrough harus aman untuk thread).

Diberikan IFoo.hal , BsFoo.h membungkus metode yang dihasilkan HIDL untuk menyediakan fitur tambahan (seperti membuat transaksi oneway berjalan di utas lain). File ini mirip dengan BpFoo.h , namun alih-alih meneruskan panggilan IPC menggunakan binder, fungsi yang diinginkan langsung dipanggil. Implementasi HAL di masa mendatang dapat menyediakan beberapa implementasi, seperti FooFast HAL dan FooAccurate HAL. Dalam kasus tersebut, file untuk setiap implementasi tambahan akan dibuat (misalnya, PTFooFast.cpp dan PTFooAccurate.cpp ).

Mengikat passthrough HAL

Anda dapat mengikat implementasi HAL yang mendukung mode passthrough. Diberi antarmuka HAL abcd@MN::IFoo , dua paket dibuat:

• abcd@MN::IFoo-impl . Berisi implementasi HAL dan memperlihatkan fungsi IFoo* HIDL_FETCH_IFoo(const char* name) . Pada perangkat lawas, paket ini HIDL_FETCH_IFoo dlopen Anda dapat membuat kode dasar menggunakan hidl-gen dan -Lc++-impl dan -Landroidbp-impl .
• abcd@MN::IFoo-service . Membuka HAL passthrough dan mendaftarkan dirinya sebagai layanan yang di-binder, memungkinkan implementasi HAL yang sama untuk digunakan baik sebagai passthrough maupun yang di-binder.

Diberikan tipe IFoo , Anda dapat memanggil sp<IFoo> IFoo::getService(string name, bool getStub) untuk mendapatkan akses ke instance IFoo . Jika getStub benar, getService mencoba membuka HAL hanya dalam mode passthrough. Jika getStub salah, getService mencoba menemukan layanan yang di-binder; jika gagal, ia kemudian mencoba menemukan layanan passthrough. Parameter getStub tidak boleh digunakan kecuali di defaultPassthroughServiceImplementation . (Perangkat yang diluncurkan dengan Android O adalah perangkat yang sepenuhnya terikat, sehingga membuka layanan dalam mode passthrough tidak diizinkan.)

tata bahasa HIDL

Secara desain, bahasa HIDL mirip dengan C (tetapi tidak menggunakan preprosesor C). Semua tanda baca yang tidak dijelaskan di bawah (selain penggunaan = dan | ) yang jelas adalah bagian dari tata bahasa.

Catatan: Untuk detail tentang gaya kode HIDL, lihat Panduan Gaya Kode .

• /** */ menunjukkan komentar dokumentasi. Ini hanya dapat diterapkan untuk deklarasi tipe, metode, bidang, dan nilai enum.
• /* */ menunjukkan komentar multibaris.
• // menunjukkan komentar di akhir baris. Selain // , baris baru sama dengan spasi putih lainnya.
• Pada contoh tata bahasa di bawah ini, teks dari // hingga akhir baris bukan bagian dari tata bahasa melainkan merupakan komentar pada tata bahasa.
• [empty] berarti istilah itu boleh kosong.
• ? mengikuti literal atau istilah berarti itu opsional.
• ... menunjukkan urutan yang berisi nol atau lebih item dengan tanda baca terpisah seperti yang ditunjukkan. Tidak ada argumen variadik dalam HIDL.
• Koma memisahkan elemen urutan.
• Titik koma mengakhiri setiap elemen, termasuk elemen terakhir.
• UPPERCASE adalah nonterminal.
• italics adalah keluarga token seperti integer atau identifier (aturan parsing C standar).
• constexpr adalah ekspresi konstanta gaya C (seperti 1 + 1 dan 1L << 3 ).
• import_name adalah nama paket atau antarmuka, memenuhi syarat seperti yang dijelaskan dalam HIDL Versioning .
• Kata- words huruf kecil adalah token literal.

Contoh:

ROOT =
    PACKAGE IMPORTS PREAMBLE { ITEM ITEM ... }  // not for types.hal
  | PACKAGE IMPORTS ITEM ITEM...  // only for types.hal; no method definitions

ITEM =
    ANNOTATIONS? oneway? identifier(FIELD, FIELD ...) GENERATES?;
  |  safe_union identifier { UFIELD; UFIELD; ...};
  |  struct identifier { SFIELD; SFIELD; ...};  // Note - no forward declarations
  |  union identifier { UFIELD; UFIELD; ...};
  |  enum identifier: TYPE { ENUM_ENTRY, ENUM_ENTRY ... }; // TYPE = enum or scalar
  |  typedef TYPE identifier;

VERSION = integer.integer;

PACKAGE = package android.hardware.identifier[.identifier[...]]@VERSION;

PREAMBLE = interface identifier EXTENDS

EXTENDS = <empty> | extends import_name  // must be interface, not package

GENERATES = generates (FIELD, FIELD ...)

// allows the Binder interface to be used as a type
// (similar to typedef'ing the final identifier)
IMPORTS =
   [empty]
  |  IMPORTS import import_name;

TYPE =
  uint8_t | int8_t | uint16_t | int16_t | uint32_t | int32_t | uint64_t | int64_t |
 float | double | bool | string
|  identifier  // must be defined as a typedef, struct, union, enum or import
               // including those defined later in the file
|  memory
|  pointer
|  vec<TYPE>
|  bitfield<TYPE>  // TYPE is user-defined enum
|  fmq_sync<TYPE>
|  fmq_unsync<TYPE>
|  TYPE[SIZE]

FIELD =
   TYPE identifier

UFIELD =
   TYPE identifier
  |  safe_union identifier { FIELD; FIELD; ...} identifier;
  |  struct identifier { FIELD; FIELD; ...} identifier;
  |  union identifier { FIELD; FIELD; ...} identifier;

SFIELD =
   TYPE identifier
  |  safe_union identifier { FIELD; FIELD; ...};
  |  struct identifier { FIELD; FIELD; ...};
  |  union identifier { FIELD; FIELD; ...};
  |  safe_union identifier { FIELD; FIELD; ...} identifier;
  |  struct identifier { FIELD; FIELD; ...} identifier;
  |  union identifier { FIELD; FIELD; ...} identifier;

SIZE =  // Must be greater than zero
     constexpr

ANNOTATIONS =
     [empty]
  |  ANNOTATIONS ANNOTATION

ANNOTATION =
  |  @identifier
  |  @identifier(VALUE)
  |  @identifier(ANNO_ENTRY, ANNO_ENTRY  ...)

ANNO_ENTRY =
     identifier=VALUE

VALUE =
     "any text including \" and other escapes"
  |  constexpr
  |  {VALUE, VALUE ...}  // only in annotations

ENUM_ENTRY =
     identifier
  |  identifier = constexpr