HIDL Hal 开发笔记7----简单 HIDL HAL 实现

[一、Hal 文件实现](#一、Hal 文件实现)
[二、Hal 文件生成 CPP 代码](#二、Hal 文件生成 CPP 代码)
三、服务端实现
四、客户端实现
[五、selinux 配置](#五、selinux 配置)
- [5.1 `hwservice.te`](#5.1 hwservice.te)
- [5.2 `hwservice_contexts`](#5.2 hwservice_contexts)
- [5.3 `hello_hidl.te`:](#5.3 hello_hidl.te:)
- [5.4 `hello_hidl_test.te`：](#5.4 hello_hidl_test.te：)
- [5.5 `file_contexts`](#5.5 file_contexts)
六、编译执行

|--------------------|
| 简单 HIDL HAL 实现 |

HIDL HAL 的整体架构如下图所示：

上一节我们实现了一个简单的驱动，本节继续从下往上实现一个简单的 HIDL HAL 模块

这部分内容主要是在HIDL Hal 开发笔记2----HIDL HAL 实例程序基础上做一些修改，添加驱动访问的代码。

一、Hal 文件实现

Hal 层的实现一般放在 hardware、vendor 或者 device 目录下。

我们的示例就放在 vendor 目录下。

创建目录：

c 复制代码

# 系统源码目录下
mkdir -p henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0

接着在 vendor/henry/hardware/interface/hello_hidl/1.0 目录下创建 Hal 文件 IHello.hal

c 复制代码

//定义包名，最后跟一个版本号
package henry.hardware.hello_hidl@1.0;
//定义 hidl 服务对外提供的接口
interface IHello {
    //for test，generates 后面跟的是返回类型
    addition_hidl(uint32_t a,uint32_t b) generates (uint32_t total);
    //写 hello 驱动
    write(string name) generates (uint32_t result);
    //读 hello 驱动
    read() generates (string name);
};

这里的 IHello.hal 定义了我们的服务对外提供了哪些函数。可以认为这就是我们服务的对外协议。协议一般定义好就不会再修改，以保持对外的稳定性。关于 hal 的写法，可以参考官方的文档，另外也可以参考 hardware 目录下系统自带的 hal 的写法。

二、Hal 文件生成 CPP 代码

接着我们使用 hidl-gen 命令将我们写的 hal 文件转换为 C++ 文件：

在系统源码下依次执行下面的命令：

c 复制代码

hidl-gen -o vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default -Lc++-impl \
-r henry.hardware:vendor/henry/hardware/interfaces \ 
-r android.hardware:hardware/interfaces henry.hardware.hello_hidl@1.0

执行完上面的命令后，在 vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下会生成 Hello.cpp 和 Hello.h。

c 复制代码

vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0$ tree
.
├── default
│   ├── Hello.cpp
│   └── Hello.h
└── IHello.hal

1 directory, 3 files

接着修改 vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下生成的 Hello.cpp:

c 复制代码

// FIXME: your file license if you have one

#include "Hello.h"
#include <log/log.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

namespace henry{
namespace hardware {
namespace hello_hidl {
namespace V1_0 {
namespace implementation {

// Methods from ::jelly::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello follow.
Return<uint32_t> Hello::addition_hidl(uint32_t a, uint32_t b) {
    ALOGE("hello_hidl service is init success....a :%d,b:%d",a,b);
    return uint32_t {};
}

Return<uint32_t> Hello::write(const hidl_string& name) {

    int fd = open("/dev/hello", O_RDWR);
    if (fd == -1)
	{
		printf("can not open file /dev/hello\n");
		return  uint32_t { 0 };
	}

    ::write(fd, name.c_str(), 100);

    close(fd);
    return uint32_t { 1 };
}

//通过 read_cb function 回调函数，回传数据
Return<void> Hello::read(read_cb _hidl_cb) {
    char buf[100];
    int fd = open("/dev/hello", O_RDWR);
    if (fd == -1)
	{
		printf("can not open file /dev/hello\n");
		return Void();
	}

    ::read(fd, buf, 100);

    hidl_string result(buf);
    _hidl_cb(result);

    close(fd);
    return Void();
}

}  // namespace implementation
}  // namespace V1_0
}  // namespace hello_hidl
}  // namespace hardware
}  // namespace jelly

这里主要是对我们的协议进行实现，实现了对上一节实现的设备文件 /dev/hello 的读写。至此我们的 hidl 服务就定义好了

三、服务端实现

接着我们需要写一个 Server 端来向 HwServiceManager 注册我们的服务。在 vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下添加 service.cpp：

c 复制代码

#include <hidl/HidlTransportSupport.h>
#include <utils/Looper.h>
#include <utils/StrongPointer.h>
#include <log/log.h>
#include "Hello.h"

using android::hardware::configureRpcThreadpool;
using android::hardware::joinRpcThreadpool;
using jelly::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello;
using jelly::hardware::hello_hidl::V1_0::implementation::Hello;

int main() {
    ALOGD("hello-hidl is starting...");

    // 配置 Binder 的线程数
    configureRpcThreadpool(4, true /* callerWillJoin */);

    // 初始化一个 Hello 服务端对象
    android::sp<IHello> service = new Hello();
    // 注册服务
    android::status_t ret = service->registerAsService();

    if (ret != android::NO_ERROR) {
    }

    // 当前线程成为 HwBinder 线程
    joinRpcThreadpool();

    return 0;
    //Passthrough模式
    //return defaultPassthroughServiceImplementation<IHello>(4);
}

这里使用的是 libhwbinder 库来做实现，接口上与 libbinder 库大体类似。

我们的服务端需要在开机时启动，创建
vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default/henry.hardware.hello_hidl@1.0-service.rc文件：

c 复制代码

service vendor_hello_hidl_service /vendor/bin/hw/henry.hardware.hello_hidl@1.0-service
        class hal
        user system
        group system

接着我们需要添加 VINTF 对象，对于注册到 hwservicemanager 的服务都需要添加一个 VINTF 对象。对于编码来说 VINTF 对象就是一个 xml 文件，创建 vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default/jelly.hardware.hello_hidl@1.0-service.xml 文件：

c 复制代码

<manifest version="1.0" type="device">
  <hal format="hidl">
        <name>jelly.hardware.hello_hidl</name>
        <transport>hwbinder</transport>
        <version>1.0</version>
        <interface>
            <name>IHello</name>
            <instance>default</instance>
        </interface>
    </hal>
</manifest>

上面的这种添加 VINTF 对象的方式仅在 Andorid 11 及以后才支持。我们当前版本是 Android10，需要修改 device/softwinner/ceres/common/system/manifest.xml,在其中添加：

c 复制代码

<hal format="hidl">
      <name>henry.hardware.hello_hidl</name>
      <transport>hwbinder</transport>
      <version>1.0</version>
      <interface>
          <name>IHello</name>
          <instance>default</instance>
      </interface>
</hal>

接着我们使用 hidl-gen 命令来生成对应的 Android.bp 文件：

c 复制代码

hidl-gen -o vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default -Landroidbp-impl \
-r henry.hardware:vendor/henry/hardware/interfaces \ 
-r android.hardware:hardware/interfaces henry.hardware.hello_hidl@1.0

这个命令会在 vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下生成一个 Android.bp，我们在生成的基础上稍作修改如下：

c 复制代码

// FIXME: your file license if you have one

cc_library_shared {
    name: "henry.hardware.hello_hidl@1.0-impl", // 模块名（HIDL实现库命名规范：{包名}@{版本号}-impl）
    relative_install_path: "hw", // 安装路径：/vendor/lib/hw 或 /vendor/lib64/hw（vendor分区）
    proprietary: true, // 标识为厂商专有模块（Android 10前的写法，后续被vendor: true替代）
    srcs: [ "Hello.cpp" ], // 编译源文件：HIDL接口的具体实现
    shared_libs: [ // 依赖的共享库
        "libhidlbase", // HIDL基础库（核心数据结构、接口基类）
        "libutils", // Android基础工具库（智能指针、字符串等）
        "libhidltransport", // HIDL通信库（Binder/HwBinder传输）
        "liblog", // 日志库（ALOGD/ALOGE等）
        "henry.hardware.hello_hidl@1.0", // hidl-gen自动生成的HIDL接口库（包含IHello的声明）
    ],
}

cc_binary {
    name: "henry.hardware.hello_hidl@1.0-service", // 服务端可执行程序名（命名规范：{包名}@{版本号}-service）
    init_rc: ["henry.hardware.hello_hidl@1.0-service.rc"], // 关联init启动脚本（系统启动时自动启动服务）
    defaults: ["hidl_defaults"], // 继承HIDL默认编译配置（如编译选项、头文件路径）
    relative_install_path: "hw", // 安装路径：/vendor/lib/hw 或 /vendor/lib64/hw
    vendor: true, // 明确归属vendor分区（Android 10+推荐写法，替代proprietary）
    srcs: ["service.cpp", "Hello.cpp"], // 编译源文件：服务注册逻辑+接口实现
    shared_libs: [ // 依赖的共享库
        "henry.hardware.hello_hidl@1.0", // HIDL接口库
        "libhardware", // Android HAL基础库（可选，这里无实际依赖）
        "libhidlbase", "libhidltransport", "libutils", "liblog", // 基础依赖库
    ],
}

上面生成的 Android.bp 里面有一个依赖 henry.hardware.hello_hidl@1.0，目前编译系统中还没有这个库，接着我们来生成 henry.hardware.hello_hidl@1.0 库对应的 Android.bp。

进入源码根目录下，cd到 hardware/interfaces 目录下，将 update-makefiles.sh 拷贝到 vendor/henry/hardware/interfaces/ 目录下，并修改如下：

c 复制代码

#!/bin/bash

source $ANDROID_BUILD_TOP/system/tools/hidl/update-makefiles-helper.sh

do_makefiles_update \
  "henry.hardware:vendor/henry/hardware/interfaces"

接着在系统源码目录下执行：

c 复制代码

./vendor/henry/hardware/interfaces/update-makefiles.sh

就会生成 vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/Android.bp：

c 复制代码

// This file is autogenerated by hidl-gen -Landroidbp.
 
hidl_interface {
    name: "henry.hardware.hello_hidl@1.0",  // HIDL接口唯一标识（名称@版本）
    root: "henry.hardware",                 // 接口根命名空间
    system_ext_specific: true,              // 标识为System Ext分区专属
    srcs: [                                 // HIDL接口源文件列表
        "IHello.hal",
    ],
    interfaces: [                           // 依赖的基础HIDL接口
        "android.hidl.base@1.0",
    ],
    gen_java: true,                         // 开启生成Java绑定代码
}

其中的 hidl_interface 是 hidl 独有的，当编译源码时，它会将 out/soong/.intermediates/vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/henry.hardware.hello_hidl@1.0_genc++/gen/henry/hardware/hello_hidl/1.0 和 out/soong/.intermediates/vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/henry.hardware.hello_hidl@1.0_genc++_headers/gen/henry/hardware/hello_hidl/1.0 目录下的源码编译为 henry.hardware.hello_hidl@1.0.so 文件，并预制到手机的 /vendor/lib 和 /vendor/lib64/ 目录下。

为了使编译通过，新建 vendor/henry/hardware/interfaces/Android.bp 文件：

c 复制代码

hidl_package_root {
    name: "henry.hardware",
    path: "vendor/henry/hardware/interfaces",
}

这个 Android.bp 的作用是告诉编译系统包名与路径的映射关系。

如果没有这个文件，会编译报错

接着新建 vendor/henry/hardware/interfaces/current.txt 文件，current.txt 记录了所有 hal 接口的 hash 值，接口有变化时，同时需要更新 current.txt 中的 hash 值，这是我们先随便设置一个 hash 值：

c 复制代码

123456 henry.hardware.hello_hidl@1.0::IHello

再执行一遍 update-makefiles.sh，这个时候就会发现提示 hash 值不正确了，同时会给出正确的 hash 值，我们把正确的 hash 值替换到 current.txt 即可。

四、客户端实现

在 vendor/henry/hardware/interfaces/hello_hidl/1.0/default 目录下创建如下的文件和文件夹：

其中 hello_hidl_test.cpp：

c 复制代码

#include <henry/hardware/hello_hidl/1.0/IHello.h>
#include <hidl/LegacySupport.h>

#define LOG_TAG "hello_hidl"
#include <log/log.h>

using android::sp;
using henry::hardware::hello_hidl::V1_0::IHello;
using android::hardware::Return;
using android::hardware::hidl_string;

int main(){
    // 获取服务代理端对象
    android::sp<IHello> hw_device = IHello::getService();
    if (hw_device == nullptr) {
              ALOGD("failed to get hello-hidl");
              return -1;
        }
    ALOGD("success to get hello-hidl....");
    // 通过代理端对象发起远程调用
    Return<uint32_t> total = hw_device->addition_hidl(3,4);
    hw_device->write("hello");
    hw_device->read([&](hidl_string result){
        ALOGD("%s\n", result.c_str());
    });
    return 0;
}

这里使用的是 libhwbinder 接口，与 binder 大体一致。

Android.bp：

c 复制代码

cc_binary {
    name: "hello_hidl_test",
    srcs: ["hello_hidl_test.cpp"],
    vendor: true,
    shared_libs: [
        "liblog",
        "henry.hardware.hello_hidl@1.0",
        "libhidlbase",
        "libhidltransport",
        "libhwbinder",
        "libutils",
    ],
}

五、selinux 配置

在自己的项目下更改或添加如下规则

5.1 `hwservice.te`

c 复制代码

type hello_hidl_hwservice, hwservice_manager_type;

规则语句	含义作用
type hello_hidl_hwservice	声明一个名为hello_hidl_hwservice的 SELinux 类型（自定义名称，需与其他配置保持一致）；
hwservice_manager_type	这是 Android 系统预定义的「父类型」，标识该类型属于「硬件服务管理器（hwservicemanager）管理的服务类型」，是 HIDL 服务必须关联的基础类型。

|------------------------------------|
| 作用：为 HIDL 硬件服务定义专属的 SELinux 类型 |

5.2 `hwservice_contexts`

c 复制代码

henry.hardware.hello_hidl::IHello      u:object_r:hello_hidl_hwservice:s0

规则语句	含义作用
henry.hardware.hello_hidl::IHello	HIDL 服务的「完全限定名」（对应.hal文件中定义的接口名）
u:object_r:hello_hidl_hwservice:s0	SELinux 标签的完整格式（用户:角色:类型:级别）u：SELinux 用户（默认u）；object_r：角色（object_r表示对象角色，对应文件 / 服务；r是role缩写）；hello_hidl_hwservice：关联到上面定义的服务类型；s0：MLS/MCS 安全级别（默认级别，无需修改）

|----------------------------------------------------------------------------|
| 作用：将 HIDL 服务「逻辑名称」映射到上面定义的 SELinux 类型，让系统知道「哪个 HIDL 服务对应哪个 SELinux 标签」 |

5.3 `hello_hidl.te`:

c 复制代码

type hello_hidl, domain;
type hello_hidl_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;

init_daemon_domain(hello_hidl);
add_hwservice(hello_hidl, hello_hidl_hwservice)
hwbinder_use(hello_hidl)

allow hello_hidl hello_hidl_hwservice:hwservice_manager { add };
allow hello_hidl hello_dev_t:chr_file { open read write };
binder_call(hello_hidl,hwservicemanager)
get_prop(hello_hidl,hwservicemanager_prop)

规则语句	含义作用
type hello_hidl, domain;	定义服务进程的SELinux域（进程的类型称为「域」）
type hello_hidl_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;	定义服务可执行文件的SELinux类型
init_daemon_domain(hello_hidl);	初始化守护进程域（系统宏）
add_hwservice(hello_hidl, hello_hidl_hwservice)	允许向hwservicemanager注册该硬件服务（系统宏）
hwbinder_use(hello_hidl)	允许该进程使用HWBinder通信（HIDL核心依赖）
allow hello_hidl hello_hidl_hwservice:hwservice_manager { add };	显式允许服务进程向hwservicemanager添加该服务（兜底权限）
allow hello_hidl hello_dev_t:chr_file { open read write };	允许服务进程访问字符设备文件（hello_dev_t）的打开/读/写权限
binder_call(hello_hidl,hwservicemanager)	允许服务进程与hwservicemanager进行Binder调用（系统宏）
get_prop(hello_hidl,hwservicemanager_prop)	允许服务进程读取hwservicemanager相关的系统属性

domain：进程的 SELinux 类型称为「域」，hello_hidl是你的服务进程运行的域；

exec_type/vendor_file_type：hello_hidl_exec的父类型，标识这是「可执行文件」且位于/vendor分区（Android/vendor 分区存放厂商定制代码）；

系统宏（如init_daemon_domain/add_hwservice/binder_call）：Android 预定义的宏，封装了一组常用权限规则，避免重复写多条allow规则；

hello_dev_t:chr_file：允许服务进程访问自定义字符设备（hello_dev_t是设备文件的 SELinux 类型），open/read/write是对字符设备的基础操作权限；

hwservicemanager_prop：允许读取硬件服务管理器的系统属性（如服务注册状态）

|---------------------|
| 作用：服务端进程的权限配置核心 |

5.4 `hello_hidl_test.te`：

c 复制代码

type  hello_hidl_test, domain;
type  hello_hidl_test_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;

domain_auto_trans(shell, hello_hidl_test_exec, hello_hidl_test);

get_prop(hello_hidl_test, hwservicemanager_prop)
allow hello_hidl_test hello_hidl_hwservice:hwservice_manager find;
hwbinder_use(hello_hidl_test);

规则语句	含义作用
type hello_hidl_test, domain;	定义测试程序进程的SELinux域
type hello_hidl_test_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;	定义测试程序可执行文件的SELinux类型\
domain_auto_trans(shell, hello_hidl_test_exec, hello_hidl_test);	域自动转换（系统宏）：shell进程执行测试程序时，自动切换到hello_hidl_test域
get_prop(hello_hidl_test, hwservicemanager_prop)	允许测试程序读取hwservicemanager相关的系统属性
allow hello_hidl_test hello_hidl_hwservice:hwservice_manager find;	允许测试程序在hwservicemanager中「查找」该硬件服务（客户端核心权限）
hwbinder_use(hello_hidl_test);	允许测试程序使用HWBinder与服务端通信

domain_auto_trans(shell, hello_hidl_test_exec, hello_hidl_test)：当你在adb shell中执行hello_hidl_test程序时，shell 进程（域为shell）会自动切换到hello_hidl_test域，这是客户端程序的标准配置；

find权限：客户端访问 HIDL 服务的第一步是「查找」服务是否存在，这是客户端最核心的权限（服务端是add，客户端是find）；

测试程序无需add权限（只有服务端需要注册服务），只需要find+hwbinder_use即可与服务端通信。

|---------------------|
| 作用：客户端进程的权限配置核心 |

5.5 `file_contexts`

c 复制代码

/vendor/bin/hw/henry.hardware.hello_hidl@1.0-service    u:object_r:hello_hidl_exec:s0
/vendor/bin/hello_hidl_test     u:object_r:hello_hidl_test_exec:s0

规则语句	含义作用
/vendor/bin/hw/henry.hardware.hello_hidl@1.0-service u:object_r:hello_hidl_exec:s0	服务端可执行文件路径 → 对应hello_hidl_exec类型
/vendor/bin/hello_hidl_test u:object_r:hello_hidl_test_exec:s0	测试程序可执行文件路径 → 对应hello_hidl_test_exec类型

/vendor/bin/hw/：Android 规范中，HIDL 硬件服务的可执行文件默认放在这个路径下；

当系统启动你的 HIDL 服务进程（henry.hardware.hello_hidl@1.0-service）时，会自动给这个进程打上hello_hidl域（因为可执行文件类型是hello_hidl_exec，且通过init_daemon_domain关联了域）；

测试程序hello_hidl_test放在/vendor/bin/下，类型绑定到hello_hidl_test_exec，执行时自动切换到hello_hidl_test域。

|---------------------------|
| 作用：绑定文件路径与 SELinux 类型 |

六、编译执行

不要忘了将上面的模块统统打包到系统配置里去，我本地是 device/softwinner/ceres/ceres_b7.mk

c 复制代码

@@ -82,6 +82,10 @@ PRODUCT_PACKAGES += \
                                        openssl \
                                        GoogleTTSEngine \
                                        SystemUpdaterSample\
+                                       henry.hardware.hello_hidl@1.0-service \
+                                       hello_hidl_test \
+                                       henry.hardware.hello_hidl@1.0-impl \

最后编译烧录测试

c 复制代码

source build/envsetup.sh
lunch xxxxx
make -j32

最后测试：可以看到 Hello.cpp里面的log以及驱动log都成功打印了

HIDL Hal 开发笔记7----简单 HIDL HAL 实现

目录

一、Hal 文件实现

二、Hal 文件生成 CPP 代码

三、服务端实现

四、客户端实现

五、selinux 配置

5.1 hwservice.te

5.2 hwservice_contexts

5.3 hello_hidl.te:

5.4 hello_hidl_test.te：

5.5 file_contexts

六、编译执行

5.1 `hwservice.te`

5.2 `hwservice_contexts`

5.3 `hello_hidl.te`:

5.4 `hello_hidl_test.te`：

5.5 `file_contexts`