使用HIDL在Android中创建虚拟HAL实现system_server与native通信

"这篇教程介绍了如何使用HIDL（硬件接口定义语言）在Android系统中创建一个虚拟硬件抽象层（HAL）来实现system_server与具备root权限的native进程之间的双向通信。作者指出现有socket实现存在的问题，如传输效率低、开销大、时效性差等，从而选择了使用HIDL重构。此外，HIDL的选择还考虑了平台性能、CTS/VTS认证兼容性和代码模块化等因素。教程中详细列出了实现这一通信方式的步骤，包括创建.hal文件、自动生成相关代码以及构建过程。" 在Android框架中，HIDL是一种重要的组件，用于定义硬件服务的接口，允许不同进程间，尤其是Java和C/C++代码之间进行安全、高效的数据交换。在这个场景下，HIDL被用来替代原有的socket通信方式，以优化system_server与具有root权限的native进程之间的通信效率和实时性。 首先，文章提到的需求是在system_server中有一个LocalService，需要与一个拥有更高权限的native进程交互，发送请求和接收状态信息。原先是通过socket来实现这种通信，但因为socket存在传输效率低、数据拷贝次数多等问题，这导致了系统性能下降和信息获取的延迟。考虑到Android设备中SoC（系统级芯片）的性能限制，减少system_server的负担显得尤为重要。另外，使用HIDL也符合Android的设计原则，使得实现更加优雅且易于维护。 HIDL的优势在于它能够生成跨语言的接口，使得Java和C/C++之间可以直接通信，无需额外的JNI层。同时，使用HIDL的通信方式可以更好地通过CTS（兼容性测试套件）和VTS（验证测试套件）的认证，确保安全性和系统一致性，这对于OS升级的FOTA（固件空中升级）流程至关重要。此外，HIDL使得native部分可以模块化，甚至可能实现闭源，增加代码的保护性。 在实现这个功能时，开发者需要遵循以下步骤： 1. 创建`.hal`文件：在`hardware/interfaces`目录下创建对应的目录结构，然后编写`.hal`文件，定义接口和方法。例如，定义了一个简单的`helloWorld`方法。 2. 使用`hidl-gen`工具：这个工具会根据`.hal`文件生成对应的Java和C++代码，包括接口类、服务代理和服务实现等。 3. 构建过程：创建`Android.bp`文件来编译生成的代码，并将其集成到Android系统中。 通过以上步骤，可以实现system_server和native进程间的高效通信，同时满足了性能、安全性和可维护性的需求。在后续的文章中，作者可能会详细介绍如何实现服务端的具体逻辑以及客户端如何使用这些接口进行通信。