AIDL Hal 开发笔记5----实现AIDL HAL

[一、AIDL 文件编写](#一、AIDL 文件编写)
- [1.1 生成 current 目录](#1.1 生成 current 目录)
- [1.2 冻结 API 生成版本 1](#1.2 冻结 API 生成版本 1)
- [1.3 冻结成功后，更新 Android.bp 并最终编译](#1.3 冻结成功后，更新 Android.bp 并最终编译)
二、服务端
三、客户端
四、Selinux
- [4.1 `file_contexts`](#4.1 file_contexts)
- [4.2 `service_contexts`](#4.2 service_contexts)
- [4.3 `service.te`](#4.3 service.te)
- [4.3 `hal_hello.te`](#4.3 hal_hello.te)
五、编译执行

|----------------|
| 实现AIDL HAL |

写一个简单的 AIDL HAL 模块

一、AIDL 文件编写

首先，在 hardware/interfaces/ 路径下创建 aidl hal 项目目录：

c 复制代码

cd hardware/interfaces
mkdir hello_aidl_hal
cd hello_aidl_hal
mkdir -p aidl/android/hardware/hello

接着我们在 hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/android/hardware/hello 目录下创建 IHello.aidl 文件：

c 复制代码

// hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/android/hardware/hello/IHello.aidl
package android.hardware.hello;

@VintfStability 
interface IHello {
    void hello_write(String str);
    String hello_read();
}

接着编写最外层的 Android.bp：

c 复制代码

// hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/Android.bp
aidl_interface {
    name: "android.hardware.hello", //AIDL包名，和.aidl的package一致
    vendor_available: true, //HAL层接口，开启vendor分区可用
    srcs: ["android/hardware/hello/*.aidl"], //aidl文件路径
    stability: "vintf", //VINTF稳定性校验
    //unstable: true,  // 临时绕过冻结要求
    owner: "henry", //模块归属
    backend: { //按需开启/关闭后端语言
        cpp: {
            enabled: false, // 不需要C++层则关闭
        },
        java: {
            sdk_version: "module_current", //Java层必开
        },
        ndk: {
            vndk: { // 关闭VNDK，编译系统会生成带_platform后缀的库
                enabled: false,
            },
        },
    },
    //versions: ["1"],
}

aidl 会生成
java c++ ndk rust 四种库，一般 java 和 ndk 使用会比较多。这部分内容的细节可以在 backend 中配置。

接着就可以编译了：

c 复制代码

mmm hardware/interfaces/hello_aidl_hal/

报错：

c 复制代码

[ 79% 274/346] echo "API dump for the current version of AIDL interface android.hardware.hello does not exist." && echo Run "m android.hardware.hello-update-api", or add 
FAILED: out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/android.hardware.hello-api/checkapi_current.timestamp
echo "API dump for the current version of AIDL interface android.hardware.hello does not exist." && echo Run "m android.hardware.hello-update-api", or add "unstable: true" to the build rule for the interface if it does not need to be versioned && false # hash of input list: e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855
API dump for the current version of AIDL interface android.hardware.hello does not exist.
Run m android.hardware.hello-update-api, or add unstable: true to the build rule for the interface if it does not need to be versioned
16:38:19 ninja failed with: exit status 1

#### failed to build some targets (04:03 (mm:ss)) ####

1.1 生成 current 目录

按提示执行如下命令，更新当前 API dump（生成 current 目录）

c 复制代码

m android.hardware.hello-update-api

执行完成后，生成的代码结构如下：

c 复制代码

/hardware/interfaces/hello_aidl_hal$ tree
.
└── aidl
    ├── aidl_api
    │   └── android.hardware.hello
    │       └── current
    │           └── android
    │               └── hardware
    │                   └── hello
    │                       └── IHello.aidl
    ├── android
    │   └── hardware
    │       └── hello
    │           └── IHello.aidl
    └── Android.bp

10 directories, 3 files

接着再编译：

c 复制代码

mmm hardware/interfaces/hello_aidl_hal/

执行完成后，就会在 out/soong/.intermediates/hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl 目录下生成一下的一堆库：

c 复制代码

android.hardware.hello-api        android.hardware.hello-V1-java-source 
android.hardware.hello_interface  android.hardware.hello-V1-ndk
android.hardware.hello-V1-java    android.hardware.hello-V1-ndk-source

1.2 冻结 API 生成版本 1

c 复制代码

m android.hardware.hello-freeze-api

这会自动检测当前 API，并创建 aidl_api/android.hardware.hello/1/ 目录（如果有变化，可能生成版本 2）。如果提示 "no changes detected"，它可能会保持当前状态或提示你确认

c 复制代码

......
[100% 262/262] //hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl:android.hardware.hello-api Making AIDL API of android.hardware.hello as version 1

#### build completed successfully (02:22 (mm:ss)) ####

执行完成后，生成的代码结构如下：

c 复制代码

├── aidl
│   ├── aidl_api
│   │   └── android.hardware.hello
│   │       ├── 1
│   │       │   └── android
│   │       │       └── hardware
│   │       │           └── hello
│   │       │               └── IHello.aidl
│   │       └── current
│   │           └── android
│   │               └── hardware
│   │                   └── hello
│   │                       └── IHello.aidl
│   ├── android
│   │   └── hardware
│   │       └── hello
│   │           └── IHello.aidl
│   ├── Android.bp

1.3 冻结成功后，更新 Android.bp 并最终编译

编辑文件：取消 versions: ["1"], 的注释

移除 owner: "xuejie",（可选，但在 REL 版本下建议保留以避免未来问题）。

我的系统使用完冻结命令m android.hardware.hello-freeze-api后Android.bp已经自动更新，新增了 versions: ["1"],

为什么这样操作?

REL 版本（PLATFORM_VERSION_CODENAME=REL）要求 AIDL 接口必须冻结（versions 非空）或有 owner。直接加 versions 但路径不存在会报错，所以先用 owner 建起环境，再冻结生成路径，最后加回 versions。

如果没有自动更新Andoid.bp，需要自己手动修改后再编译一下

c 复制代码

mmm hardware/interfaces/hello_aidl_hal/

后面就可以在客户端、服务端使用NDK 绑定库android.hardware.hello-V1-ndk_platform了

也可以说是接口库：具体来说，是 AIDL 接口的 NDK 绑定库。它提供了 C++ 头文件（如 BnHello.h、BpHello.h、IHello.h）和实现代码，用于实现 HAL 的客户端（proxy）和服务器端（stub）。后面的HAL 服务（ HelloHalImpl.cpp）会链接这个库来实现 IHello 接口的功能。

客户端侧：BpHello（Binder Proxy）用于上层（如框架或 app）调用 HAL。

服务器侧：BnHello（Binder Native）用于 HAL 实现响应调用。

二、服务端

接下来新建目录 hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/default ：

新建如下文件
hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/default/HelloHalImpl.h ，实现如下

c 复制代码

#ifndef ANDROID_HARDWARE_HELLO_H
#define ANDROID_HARDWARE_HELLO_H

#include <aidl/android/hardware/hello/BnHello.h>

namespace aidl::android::hardware::hello {

class HelloHalImpl : public BnHello {
  public:
        ::ndk::ScopedAStatus hello_write(const std::string& in_str) override;

        ::ndk::ScopedAStatus hello_read(std::string* _aidl_return) override;
};

}

#endif

hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/default/HelloHalImpl.cpp，实现如下：

c 复制代码

#define LOG_TAG "HelloHalImpl"
#define LOG_NDEBUG 0

#include "HelloHalImpl.h"

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

namespace aidl::android::hardware::hello {


::ndk::ScopedAStatus HelloHalImpl::hello_write(const std::string& in_str) {
    ALOGD("write %s", in_str.c_str());
    int fd;
    int len = in_str.size();
        fd = open("/dev/hello", O_RDWR);
    write(fd, in_str.c_str(), len);
    close(fd);
    return ::ndk::ScopedAStatus::ok();
}

::ndk::ScopedAStatus HelloHalImpl::hello_read(std::string* _aidl_return)  {

    int fd;
    char buf[1024];
        fd = open("/dev/hello", O_RDWR);
    read(fd, buf, 1024);
    *_aidl_return = buf;
    return ::ndk::ScopedAStatus::ok();
}

}

可以看出，这里的 HelloHalImpl 就是 binder 服务端类的具体实现。

接着写一个主程序，来注册这个 binder 服务:

hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/default/main.cpp

c 复制代码

#include "HelloHalImpl.h"
#define LOG_TAG "HelloHalImpl"
#define LOG_NDEBUG 0
#include <iostream>

#include <android-base/logging.h>
#include <android/binder_manager.h>
#include <android/binder_process.h>
#include <stdio.h>
#include <log/log.h>

using aidl::android::hardware::hello::HelloHalImpl;

int main() {
    ABinderProcess_setThreadPoolMaxThreadCount(0);
    std::shared_ptr<HelloHalImpl> hello = ::ndk::SharedRefBase::make<HelloHalImpl>();

    const std::string instance = std::string() + HelloHalImpl::descriptor + "/default";

    ALOGD("HelloHalImpl instance =%s  sde =%p \n", instance.c_str(), hello->asBinder().get());

    binder_status_t status =
          AServiceManager_addService(hello->asBinder().get(), instance.c_str());

    CHECK_EQ(status, STATUS_OK);
    ALOGD("HelloHalImpl AServiceManager_addService status=%d \n", status);

    fflush(stdout);
    ABinderProcess_joinThreadPool();
    return EXIT_FAILURE;  // should not reach
}

接着还要写一个 hal 的 vintf：

hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/default/hellohal-default.xml

c 复制代码

<manifest version="1.0" type="device">
    <hal format="aidl" optional="true">
        <name>android.hardware.hello</name>
        <version>1</version>
        <interface>
        	<name>IHello</name>
        	<instance>default</instance>
    	</interface>
    </hal>
</manifest>

需要开机启动，添加:

hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/default/android.hardware.hello.rc

c 复制代码

service vendor_hello_aidl_service  /vendor/bin/hw/android.hardware.hello.example
        class hal
        user system
        group system
        interface aidl android.hardware.hello.IHello/default

接着编写 hardware/interfaces/hello_aidl_hal/aidl/default/Android.bp

c 复制代码

cc_binary {
    name: "android.hardware.hello.example",
    relative_install_path: "hw",
    vendor: true,
    init_rc: ["android.hardware.hello.rc"],
    vintf_fragments: ["hellohal-default.xml"],
    shared_libs: [
        "android.hardware.hello-V1-ndk_platform",
        "liblog",
        "libbase",
        "libcutils",
        "libutils",
        "libbinder_ndk",
    ],
    srcs: [
        "main.cpp",
        "HelloHalImpl.cpp",
    ],
}

接着还需要将 hal 加入到兼容性矩阵中：
device/softwinner/ceres/BoardConfig.mk

c 复制代码

git diff softwinner/ceres/BoardConfig.mk
diff --git a/device/softwinner/ceres/BoardConfig.mk b/device/softwinner/ceres/BoardConfig.mk
index ae35c96403..3429d7f0d7 100644
--- a/device/softwinner/ceres/BoardConfig.mk
+++ b/device/softwinner/ceres/BoardConfig.mk
@@ -181,6 +181,8 @@ DEVICE_MANIFEST_FILE += $(PRODUCT_PLATFORM_PATH)/common/system/manifest.xml
 DEVICE_MATRIX_FILE := $(PRODUCT_PLATFORM_PATH)/common/system/compatibility_matrix.xml
 
 DEVICE_PRODUCT_COMPATIBILITY_MATRIX_FILE := $(PRODUCT_PLATFORM_PATH)/common/system/compatibility_matrix_product.xml
+# 新增：指定设备专属的framework兼容性矩阵文件
+DEVICE_FRAMEWORK_COMPATIBILITY_MATRIX_FILE := $(PRODUCT_PLATFORM_PATH)/common/system/device_framework_matrix.xml
 
xuejie@vt-PowerEdge-R740:~/A11a133a12/device$

device/softwinner/ceres/common/system/device_framework_matrix.xml

c 复制代码

<compatibility-matrix version="1.0" type="framework">
    <hal format="aidl" optional="true">
        <name>android.hardware.hello</name>
        <version>1</version>
        <interface>
            <name>IHello</name> 
            <instance>default</instance>
        </interface>
    </hal>
</compatibility-matrix>

三、客户端

在 hardware/interfaces/hello_aidl_hal 目录下创建目录 test_aidl_hal并新建如下文件：
hardware/interfaces/hello_aidl_hal/test_aidl_hal/main.cpp

c 复制代码

#define LOG_TAG "Test-HAL"
#define LOG_NDEBUG 0
#include <iostream>

#include <log/log.h>
#include <android/binder_manager.h>
#include <android/binder_process.h>
#include <aidl/android/hardware/hello/IHello.h>

#include <stdio.h>
using aidl::android::hardware::hello::IHello;

int main() {
    std::shared_ptr<IHello> service = IHello::fromBinder(ndk::SpAIBinder(AServiceManager_getService("android.hardware.hello.IHello/default")));
    ALOGD("get service = %p\n",service.get());

    if (service == nullptr) {
        return -1;
    }
    service->hello_write("hello");
    fflush(stdout);
    return EXIT_FAILURE;  // should not reach
}

hardware/interfaces/hello_aidl_hal/test_aidl_hal/Android.bp

c 复制代码

cc_binary {
    name: "test_aidl_hal",
    vendor: true,
    shared_libs: [
        "android.hardware.hello-V1-ndk_platform",
        "liblog",
        "libbase",
        "libcutils",
        "libutils",
        "libbinder_ndk",
    ],
    srcs: [
        "main.cpp",
    ],
}

四、Selinux

4.1 `file_contexts`

device/softwinner/ceres/common/sepolicy/vanstone/non_plat/file_contexts

c 复制代码

/vendor/bin/hw/android.hardware.hello.example       u:object_r:hal_hellohal_default_exec:s0

作用：将 HAL 可执行文件的实际路径（/vendor/bin/hw/...）映射到hal_hellohal_default_exec类型；
核心：当 init 进程执行这个文件时，SELinux 会根据这个映射，将进程域切换为hal_hellohal_default（由init_daemon_domain实现）。

4.2 `service_contexts`

device/softwinner/ceres/common/sepolicy/vanstone/plat_private/service_contexts

c 复制代码

android.hardware.hello.IHello/default   u:object_r:hal_hellohal_service:s0

作用：将 HAL 的 Binder 服务名（android.hardware.hello.IHello/default）映射到hal_hellohal_service类型；
核心：ServiceManager 会标记该服务为hal_hellohal_service，客户端调用时 SELinux 会检查对这个类型的权限。

4.3 `service.te`

softwinner/ceres/common/sepolicy/vanstone/plat_public/service.te

c 复制代码

type hal_hellohal_service, service_manager_type, vendor_service;

作用：定义hal_hellohal_service这个服务类型；
关键标记：
service_manager_type：必须（标记是 ServiceManager 管理的服务）；
vendor_service：标记是厂商自定义服务（/vendor 分区）。

4.3 `hal_hello.te`

新增文件 hal_hello.te
softwinner/ceres/common/sepolicy/vanstone/non_plat/hal_hello.te

c 复制代码

# 1. 定义HAL专属属性（保留）
hal_attribute(hellohal);

# 2. 定义HAL服务端域
type hal_hellohal_default, domain, mlstrustedsubject;

# 3. 标记为HAL服务端，继承hal_hellohal的基础权限
hal_server_domain(hal_hellohal_default, hal_hellohal);

# 4. 定义二进制文件类型
type hal_hellohal_default_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;

# 5. 允许init启动该服务
init_daemon_domain(hal_hellohal_default);

# 6. 允许HAL服务端添加vendor类型的服务（适配neverallow规则）
add_service(hal_hellohal_default, hal_hellohal_service)

# 7. 允许客户端查找该服务
allow hal_hellohal_client hal_hellohal_service:service_manager find;

# 8. 允许system_server作为客户端调用
hal_client_domain(system_server, hal_hellohal)

# 9. Binder通信规则
binder_call(hal_hellohal_client, hal_hellohal_default)
allow hal_hellohal_default servicemanager:binder { call transfer };
allow {  platform_app shell } hal_hellohal:binder {call};

# 10. 允许访问hello驱动
allow hal_hellohal_default hello_dev_t:chr_file { open read write };

selinux规则	表头
hal_attribute(hellohal);	1. 作用：注册 HAL 属性名称`hellohal`，是 Android HAL SELinux 框架的约定，用于关联 HAL 的服务端 / 客户端域； 2. 底层：生成隐藏的 SELinux 属性（如hal_hellohal），供后续`hal_server_domain`/`hal_client_domain`宏关联；
type hal_hellohal_default, domain, mlstrustedsubject;	1. 定义 HAL 服务进程的安全域（主体 type）：hal_hellohal_default；2. domain：标记这是进程域（运行 HAL 服务的进程会被赋予这个身份）；3. mlstrustedsubject：标记为 MLS（多级安全）信任的进程，Android 中可信进程的常规标记。
hal_server_domain(hal_hellohal_default, hal_hellohal);	1. 核心 HAL 宏：将hal_hellohal_default域标记为hal_hellohal这个 HAL 的服务端域；2. 底层：自动添加 HAL 服务端属性、关联hal_attribute注册的`hellohal`，简化服务端基础权限配置；3. 参数：第一个是服务端域，第二个是 HAL 标识（hal_+ 前面的hellohal）。
type hal_hellohal_default_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;	1. 定义 HAL 可执行文件的客体 type：hal_hellohal_default_exec；2. exec_type：必须标记（可执行文件专属属性）；3. vendor_file_type：标记文件在 /vendor 分区（厂商自定义分区）；4. file_type：所有文件的基础标记。
init_daemon_domain(hal_hellohal_default);	1. init 进程专属宏：允许 init 进程启动`hal_hellohal_default`域的进程，并完成域切换；2. 核心：Android 进程大多由 init 启动，`没有这个宏，init 无法启动你的 HAL 进程（会被 SELinux 拦截）`。
add_service(hal_hellohal_default, hal_hellohal_service)	1. 允许 HAL 服务进程（hal_hellohal_default）向 ServiceManager注册hal_hellohal_service类型的 Binder 服务；2. 替代手动写：allow hal_hellohal_default servicemanager:service add;。
allow hal_hellohal_client hal_hellohal_service:service_manager find;	1. 允许 HAL 客户端（hal_hellohal_client）在 ServiceManager 中查找hal_hellohal_service类型的服务；2. 核心：客户端要调用 Binder 服务，第一步必须 "找到" 服务，这是基础权限。
hal_client_domain(system_server, hal_hellohal)	1. 核心 HAL 宏：将`system_server`（Android 系统核心进程）标记为`hal_hellohal`这个 HAL 的客户端域；2. 底层：自动关联hal_hellohal_client域，简化客户端与服务端的 Binder 通信权限。
binder_call(hal_hellohal_client, hal_hellohal_default)	1. Binder 通信宏：允许 HAL 客户端（hal_hellohal_client）调用HAL 服务端（hal_hellohal_default）的 Binder 服务；2. 替代手动写：allow hal_hellohal_client hal_hellohal_default:binder call;。
allow hal_hellohal_default servicemanager:binder { call transfer };	1. 允许 HAL 服务端与 ServiceManager 的 Binder 通信：call（调用）、transfer（Binder 对象传递）；2. 补充add_service的权限，确保服务注册 / 通信完整。
allow { platform_app shell } hal_hellohal:binder {call};	1. 扩展客户端权限：允许普通应用（platform_app）和 adb shell（shell）调用 HAL 的 Binder 服务；2. {}：批量指定多个主体类型，简化规则书写。
allow hal_hellohal_default hello_dev_t:chr_file { open read write };	1. 允许 HAL 服务进程操作硬件设备节点：hello_dev_t是你定义的字符设备（如/dev/hello）的 type；2. chr_file：字符设备文件的客体类型；3. open read write：设备文件的核心操作权限（没有这个，HAL 无法访问硬件）。

五、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

xuejie@vt-PowerEdge-R740:~/A11a133a12$ git diff device/softwinner/ceres/ceres_b7.mk
diff --git a/device/softwinner/ceres/ceres_b7.mk b/device/softwinner/ceres/ceres_b7.mk
index 0b1de0d0e5..4546acdc50 100644
--- a/device/softwinner/ceres/ceres_b7.mk
+++ b/device/softwinner/ceres/ceres_b7.mk
@@ -83,6 +83,12 @@ PRODUCT_PACKAGES += \
                                        openssl \
                                        GoogleTTSEngine \
                                        SystemUpdaterSample\
+                                       android.hardware.hello.example\
+                                       test_aidl_hal\

最后测试，

c 复制代码

vendor/bin # ./test_aidl_hal
1|A11:/vendor/bin #

AIDL Hal 开发笔记5----实现AIDL HAL

目录

一、AIDL 文件编写

1.1 生成 current 目录

1.2 冻结 API 生成版本 1

1.3 冻结成功后，更新 Android.bp 并最终编译

二、服务端

三、客户端

四、Selinux

4.1 file_contexts

4.2 service_contexts

4.3 service.te

4.3 hal_hello.te

五、编译执行

4.1 `file_contexts`

4.2 `service_contexts`

4.3 `service.te`

4.3 `hal_hello.te`