Bloco de memória HIDL

O HIDL MemoryBlock é uma camada abstrata construída em hidl_memory , HIDL @1.0::IAllocator e HIDL @1.0::IMapper . Ele foi projetado para serviços HIDL que possuem vários blocos de memória para compartilhar um único heap de memória.

Melhorias de desempenho

O uso do MemoryBlock em aplicativos pode reduzir significativamente o número de falhas de mmap / munmap e de segmentação de espaço do usuário, melhorando assim o desempenho. Por exemplo:

  • Usar per hidl_memory para cada alocação de buffer tem uma média de 238 us/1 alocação.
  • Usar MemoryBlock e compartilhar uma única hidl_memory tem em média 2,82 us/1 alocação.

Arquitetura

A arquitetura HIDL MemoryBlock inclui serviços HIDL com vários blocos de memória compartilhando um único heap de memória:

Bloco de memória HIDL

Figura 1. Arquitetura HIDL MemoryBlock

Uso normal

Esta seção fornece um exemplo de uso do MemoryBlock, primeiro declarando o HAL e depois implementando o HAL.

Declarando o HAL

Para o seguinte exemplo IFoo HAL:

import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;

interface IFoo {
    getSome() generates(MemoryBlock block);
    giveBack(MemoryBlock block);
};

O Android.bp é o seguinte:

hidl_interface {
    ...
    srcs: [
        "IFoo.hal",
    ],
    interfaces: [
        "android.hidl.memory.block@1.0",
        ...
};

Implementando o HAL

Para implementar o exemplo HAL:

  1. Obtenha o hidl_memory (para obter detalhes, consulte HIDL C++ ).

    #include <android/hidl/allocator/1.0/IAllocator.h>

    using ::android::hidl::allocator::V1_0::IAllocator;
    using ::android::hardware::hidl_memory;
    ...
      sp    <IAllocator> 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. Faça um HidlMemoryDealer com o hidl_memory adquirido:

    #include <hidlmemory/HidlMemoryDealer.h>

    using ::android::hardware::HidlMemoryDealer
    /* The mem argument is acquired in the Step1, returned by the ashmemAllocator->allocate */
    sp    <HidlMemoryDealer> memory_dealer = HidlMemoryDealer::getInstance(mem);

  3. Aloque MemoryBlock , que é uma estrutura definida com HIDL.

    Exemplo MemoryBlock :

    struct MemoryBlock {
    IMemoryToken token;
    uint64_t size    ;
    uint64_t offset    ;
    };

    Exemplo usando o MemoryDealer para alocar um MemoryBlock :

    #include <android/hidl/memory/block/1.0/types.h>

    using ::android::hidl::memory::block::V1_0::MemoryBlock;

    Return<void> Foo::getSome(getSome_cb _hidl_cb) {
            MemoryBlock block = memory_dealer->allocate(1024);
            if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){
            _hidl_cb    (block);
            ...

  4. Desalocar MemoryBlock :

    Return<void> Foo::giveBack(const MemoryBlock& block) {
        memory_dealer    ->deallocate(block.offset);
    ...

  5. Manipule os dados:

    #include <hidlmemory/mapping.h>
    #include <android/hidl/memory/1.0/IMemory.h>

    using ::android::hidl::memory::V1_0::IMemory;

    sp    <IMemory> memory = mapMemory(block);
    uint8_t    * data =

    static_cast<uint8_t*>(static_cast<void*>(memory->getPointer()));

  6. Configurar Android.bp :

    shared_libs: [
                "android.hidl.memory@1.0",

                "android.hidl.memory.block@1.0"

                "android.hidl.memory.token@1.0",
                "libhidlbase",
                "libhidlmemory",

  7. Revise o fluxo para determinar se você precisa lockMemory .

    Normalmente, o MemoryBlock usa contagem de referência para manter o hidl_memory compartilhado que é mmap() -ed na primeira vez que um de seus MemoryBlock s é mapeado e é munmap() -ed quando nada se refere a ele. Para manter o hidl_memory sempre mapeado, você pode usar lockMemory , um objeto de estilo RAII que mantém o hidl_memory correspondente mapeado durante todo o ciclo de vida do bloqueio. Exemplo:

    #include <hidlmemory/mapping.h>

    sp    <RefBase> lockMemory(const sp<IMemoryToken> key);

Uso prolongado

Esta seção fornece detalhes sobre o uso estendido do MemoryBlock .

Usando contagem de referência para gerenciar Memoryblock

Na maioria das situações, a maneira mais eficiente de usar o MemoryBlock é alocar/desalocar explicitamente. No entanto, em aplicações complicadas, usar a contagem de referência para coleta de lixo pode ser uma ideia melhor. Para ter uma contagem de referências no MemoryBlock, você pode vincular o MemoryBlock a um objeto fichário, que ajuda a contar as referências e desalocar o MemoryBlock quando a contagem diminui para zero.

Declarando o HAL

Ao declarar o HAL, descreva uma estrutura HIDL que contém um MemoryBlock e um IBase:

import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;

struct MemoryBlockAllocation {
    MemoryBlock block;
    IBase refcnt;
};

Use o MemoryBlockAllocation para substituir MemoryBlock e remova o método para devolver o MemoryBlock . Ele será desalocado por referência contando com MemoryBlockAllocation . Exemplo:

interface IFoo {
    allocateSome() generates(MemoryBlockAllocation allocation);
};

Implementando o HAL

Exemplo de implementação do lado do serviço do HAL:

class MemoryBlockRefCnt: public virtual IBase {
   MemoryBlockRefCnt(uint64_t offset, sp<MemoryDealer> dealer)
     : mOffset(offset), mDealer(dealer) {}
   ~MemoryBlockRefCnt() {
       mDealer->deallocate(mOffset);
   }
 private:
   uint64_t mOffset;
   sp<MemoryDealer> mDealer;
};

Return<void> 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);

Exemplo de implementação do HAL no lado do cliente:

ifoo->allocateSome([&](const MemoryBlockAllocation& allocation){
    ...
);

Anexando/recuperando metadados

Alguns aplicativos precisam de dados adicionais para vincular-se ao MemoryBlock alocado. Você pode anexar/recuperar metadados usando dois métodos:

  • Se o aplicativo acessar os metadados com a mesma frequência que o próprio bloco, anexe os metadados e passe-os todos em uma estrutura. Exemplo:

    import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;

    struct MemoryBlockWithMetaData{
            MemoryBlock block;
            MetaDataStruct metaData;
    };

  • Se o aplicativo acessar os metadados com muito menos frequência do que o bloco, será mais eficiente passar os metadados passivamente com uma interface. Exemplo:

    import android.hidl.memory.block@1.0::MemoryBlock;

    struct MemoryBlockWithMetaData{
            MemoryBlock block;
            IMetaData metaData;
    };

    Em seguida, vincule os metadados ao MemoryBlock usando o Memory Dealer. Exemplo:

    MemoryBlockWithMetaData memory_block;
    memory_block    .block = dealer->allocate(size);
    if(HidlMemoryDealer::isOk(block)){
        memory_block    .metaData = new MetaData(...);