Android HIDL官方文档（七）—— Using MemoryBlock
HIDL 内存块
HIDL MemoryBlock 是构建在 hidl_memory、HIDL @1.0::IAllocator 和 HIDL @1.0::IMapper 之上的抽象层，专为有多个内存块共用单个内存堆的 HIDL 服务而设计。
性能提升
在应用中使用 MemoryBlock 可显著减少 mmap/munmap 数量和用户空间细分错误，从而提升性能。例如：
- 对每个缓冲区分配使用一个
hidl_memory，则每次分配平均用时 238 us。 - 使用
MemoryBlock并共享单个hidl_memory，则每次分配平均用时 2.82 us。
架构
HIDL MemoryBlock 架构包括一些有多个内存块共用单个内存堆的 HIDL 服务：
图 1. HIDL MemoryBlock 架构
常规用法
本部分提供了一个关于如何通过以下方式使用 MemoryBlock 的示例：先声明 HAL，然后实现 HAL。
声明 HAL
对于以下示例 IFoo HAL：
import [email protected]::MemoryBlock;
interface IFoo {
getSome() generates(MemoryBlock block);
giveBack(MemoryBlock block);
};
Android.bp 如下所示：
hidl_interface {
...
srcs: [
"IFoo.hal",
],
interfaces: [
"[email protected]",
...
};
实现 HAL
要实现示例 HAL，请执行以下操作：
1. 获取 hidl_memory（有关详情，请参阅 HIDL C++）。
#include
using ::android::hidl::allocator::V1_0::IAllocator;
using ::android::hardware::hidl_memory;
...
sp allocator = IAllocator::getService("ashmem");
allocator->allocate(2048, [&](bool success, const hidl_memory& mem)
{
if (!success) { /* error */ }
// you can now use the hidl_memory object 'mem' or pass it
}));
2. 使用获取的 hidl_memory 创建 HidlMemoryDealer：
#include
using ::android::hardware::HidlMemoryDealer
/* The mem argument is acquired in the Step1, returned by the ashmemAllocator->allocate */
sp memory_dealer = HidlMemoryDealer::getInstance(mem);
3. 分配 MemoryBlock（使用 HIDL 定义的结构体）。
示例 MemoryBlock：
struct MemoryBlock {
IMemoryToken token;
uint64_t size;
uint64_t offset;
};
使用 MemoryDealer 分配 MemoryBlock 的示例：
#include
using ::android::hidl::memory::block::V1_0::MemoryBlock;
Return Foo::getSome(getSome_cb _hidl_cb) {
MemoryBlock block = memory_dealer->allocate(1024);
if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){
_hidl_cb(block);
...
4. 解除 MemoryBlock 分配：
Return Foo::giveBack(const MemoryBlock& block) {
memory_dealer->deallocate(block.offset);
...
5. 操控数据：
#include
#include
using ::android::hidl::memory::V1_0::IMemory;
sp memory = mapMemory(block);
uint8_t* data =
static_cast(static_cast(memory->getPointer()));
6. 配置 Android.bp：
shared_libs: [
"[email protected]",
"[email protected]"
"[email protected]",
"libhidlbase",
"libhidlmemory",
7. 查看流程，确定是否需要 lockMemory。
通常，MemoryBlock 使用引用计数来维护共享的 hidl_memory：当其中有 MemoryBlock 首次被映射时，系统会对该内存执行 mmap() 操作；如果没有任何内容引用该内存，则系统会对其执行 munmap() 操作。为确保始终映射 hidl_memory，您可以使用 lockMemory，这是一种 RAII 样式的对象，可使相应的 hidl_memory 在整个锁定生命周期内保持映射状态。示例：
#include
sp lockMemory(const sp key);
扩展用法
本部分详细介绍了 MemoryBlock 的扩展用法。
使用引用计数来管理 Memoryblock
在大多数情况下，要使用 MemoryBlock，最高效的方法是明确分配/解除分配。不过，在复杂应用中，使用引用计数进行垃圾回收可能会更好。要获得 MemoryBlock 的引用计数，您可以将 MemoryBlock 与 binder 对象绑定，这有助于对引用进行计数，并在计数降至零时解除 MemoryBlock 分配。
声明 HAL
声明 HAL 时，请描述包含 MemoryBlock 和 IBase 的 HIDL 结构体：
import [email protected]::MemoryBlock;
struct MemoryBlockAllocation {
MemoryBlock block;
IBase refcnt;
};
使用 MemoryBlockAllocation 替换 MemoryBlock 并移除相应方法，以返回 MemoryBlock。该内存块将由引用计数功能通过 MemoryBlockAllocation 解除分配。示例：
interface IFoo {
allocateSome() generates(MemoryBlockAllocation allocation);
};
实现 HAL
HAL 服务端实现示例：
class MemoryBlockRefCnt: public virtual IBase {
MemoryBlockRefCnt(uint64_t offset, sp dealer)
: mOffset(offset), mDealer(dealer) {}
~MemoryBlockRefCnt() {
mDealer->deallocate(mOffset);
}
private:
uint64_t mOffset;
sp mDealer;
};
Return Foo::allocateSome(allocateSome_cb _hidl_cb) {
MemoryBlockAllocation allocation;
allocation.block = memory_dealer->allocate(1024);
if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){
allocation.refcnt= new MemoryBlockRefCnt(...);
_hidl_cb(allocation);
HAL 客户端实现示例：
ifoo->allocateSome([&](const MemoryBlockAllocation& allocation){
...
);
附加/检索元数据
某些应用需要额外的数据才能与所分配的 MemoryBlock 绑定。您可以使用以下两种方法来附加/检索元数据：
- 如果应用访问元数据的频率与访问内存块本身的频率相同，请附加元数据并以结构体的形式传递所有元数据。示例：
import [email protected]::MemoryBlock;
struct MemoryBlockWithMetaData{
MemoryBlock block;
MetaDataStruct metaData;
};
- 如果应用访问元数据的频率远低于访问内存块的频率，则使用接口被动传递元数据会更加高效。示例：
import [email protected]::MemoryBlock;
struct MemoryBlockWithMetaData{
MemoryBlock block;
IMetaData metaData;
};
接下来，使用 Memory Dealer 将元数据和 MemoryBlock 绑定在一起。示例：
MemoryBlockWithMetaData memory_block;
memory_block.block = dealer->allocate(size);
if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){
memory_block.metaData = new MetaData(...);
转载自：https://source.android.com/devices/architecture/hidl/memoryblock