Binder、HwBinder 和 VndBinder

为什么会存在这三种 Binder?

Android 8.0 重新设计了 Android 系统框架,引入 Treble 机制。在新的架构中,引入了 HAL 接口定义语言(HIDL),提供了独立的供应商分区(vendor),以及供应商原生开发套件 (VNDK)。通过这些新技术,可以将系统框架与供应商实现分隔开来,使得用户可以独立替换分区镜像,以便制造商能够更轻松、更快速地更新 Android 系统。

Treble 的引进,使得 system 和 vendor 分区间无法直接访问,导致原有的 Binder 机制不能继续使用。因此将 Binder 拆分为 Binder、HwBinder 和 VndBinder,用于在 system/system、system/vendor 和 vendor/vendor 之间进行进程间通信。三种 Binder 的使用如下图所示,

三种 Binder 使用的资源有什么不同?

这个问题的答案已经在上图中,可以归结为以下几点:

为什么会引入 HwBinder?

HwBinder 引入的本质还是 Treble 机制的使用,这使得 system 和 vendor 分区相互隔离。在 Android 8.0 之前,Android HAL 与系统框架是紧耦合的,它们打包在一个镜像里。HAL只是一个个的so库,framework 通过打开动态库来调用 HAL。 为了适配 HwBinder,Android 8.0 同时引入了 HIDL,用于建立 framework 和 HAL 间的通信。

经过这个改变后,HAL 可以同时服务于 system 和 vendor。而 HAL 的实现位于 vendor 分区,通过 HwBinder 可以确保 system 和 vendor 独立升级,而不会影响 HAL 的调用。

三种 Binder 在驱动实现上有什么不同?

三种 Binder 除了设备节点不同以外,驱动实现是相同的。

  • 1、Legacy HAL:是传统的HAL方式,所有的HAL都是编译成so文件,动态链接到各个Framework service当中
  • 2、Passthrough:该模式是为了兼容旧版的 HAL,旧版 HAL 实现仍以动态库的方式提供,只是 binder service 链接了动态库 HAL 实现,即 binder service 通过 hw_get_module 链接了旧版的 hal 实现,而用户端通过与 binder service IPC 通信,间接实现了与旧版 HAL 的交互。官网上明确属于passthrough模式的HAL:
  • 3/4、Binderized:HAL 与 用户调用在不同的进程中,HAL 被写成 binder service,而用户接口如 frameworks 作为 binder client 通过 IPC 机制实现跨进程接口调用

在Android O之前,Framework中各个服务与Hal层交互,都是在同一个进程,通过dlopen可以直接加载相关so文件,这种模式会导致Framework文件和Hal文件在同一个分区下边,即system分区。

在Android O之后,系统各个服务与Hal层的交互采用跨进程调用binder的形式进行,这样Framework还在system分区,Vendor的Hal层代码,则会移动到Vendor分区,这样能进行分开升级,减低了代码耦合度。

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