原创 HDI硬件设备接口介绍

HDF驱动框架是OpenHarmony系统硬件生态开放的基础，为驱动开发者提供了驱动加载、驱动服务管理和驱动消息机制等驱动框架能力，同时还为开发者提供了规范的HDI硬件设备接口，让开发者能屏蔽南向设备差异，提供更好的硬件。本文将为大家带来HDI 硬件设备接口的介绍。

图1 HDF驱动框架

HDI（Hardware Device Interface，硬件设备接口）是HDF驱动框架为开发者提供的硬件规范化描述性接口。在OpenHarmony 分层结构中，HDI位于 “基础系统服务层”和“设备抽象层（DAL）”之间。硬件设备通过DAL抽象化，并基于IDL（Interface Description Language）接口描述语言描述后，为上层应用或服务提供了规范的硬件设备接口。

图2 OpenHarmony 分层结构

HDI支持“IPC模式”及“直通模式”两种调用方式。其中，IPC模式即跨进程通信模式，基于binder机制实现，调用端通过Proxy代理库调用HDI接口，具备良好的解耦性和安全性，是标准系统的默认部署方式。直通模式，将HDI实现为共享库，调用端使用dlopen加载HDI实现库并直接调用HDI接口，是小型系统的默认部署方式，同时还适用于对性能有特殊需求的标准系统模块。

图3 两种调用方式

HDI硬件设备接口的优点用一句话总结就是：为硬件的接入提供了统一的实现通路。屏蔽了硬件接口的具体实现，实现系统软件与硬件的架构解耦。让开发者专注于硬件接口的使用，从而简化开发过程，提升开发效率。

通过上文的介绍，相信很多小伙伴会有疑问，HDI接口是怎么实现的呢？下面我们将为你介绍IPC模式下基于C/S（Client-Server客户端与服务端）结构的HDI接口实现。

2.1 IDL接口描述语言

为方便后文的理解，我们先简单了解一下IDL接口描述语言。

IDL（Interface Description Language）是一类用来描述接口的语言，通过一种中立的方式来定义客户端与服务端均认可的编程接口，可以实现在二者间的跨进程通信（IPC）。跨进程通信意味着可以在一个进程访问另一个进程的数据，或调用另一个进程的方法。通常把应用接口提供方（供调用）称为服务端，调用方称为客户端。

IDL先把需要传递的对象分解成操作系统能够理解的基本类型，然后根据接口声明编译，生成IPC/RPC代理（Proxy）和桩（Stub）的C/C++代码，从而为调用者提供一致的接口和调用方式。

图4 IDL IPC模式通信模型

2.1 基于IDL语言实现HDI接口

首先，使用IDL语法描述HDI接口并保存为.idl文件，然后编写.idl文件的编译脚本BUILD.gn文件，最后编译.idl文件即可。下面我们将为大家演示电源子系统的HDI接口的实现过程。

（1）使用IDL语法编写 .idl 文件

● 定义电源接口 IPowerInterface.idl

● 如果需要从服务端回调，可以定义callback接口类IPowerHdiCallback.idl

● 如果interface中用到了自定义数据类型，将自定义类型定义到powerTypes.idl

（2）编写.idl 文件的编译脚本BUILD.gn

（3）编译 .idl文件

使用编译工具hdi-gen编译IDL文件，IDL文件在编译过程中转换为C/C++语言的函数接口声明、客户端与服务端IPC相关过程代码，开发者只需要基于生成的power.h函数接口实现具体服务功能即可。编译后生成代码在out/product/gen/drivers/interface/power中，接口代码如下：

（4）实现HDI接口

● 实现UHDF Driver，用于将HDI实现加载为独立进程，并基于HDF驱动框架发布设备服务。

● 实现HDI接口

通过上文的介绍，相信大家已经对HDI有了一定的了解，下面我们将为大家介绍HDI的使用，在直通模式下，对HDI接口调用为同一进程空间函数调用，过程较为直接，这里我们重点阐述IPC模式下的调用原理，然后通过CPP语言来展示电源子系统HDI的调用。

3.1 调用原理

在IPC模式下，当系统服务调用HDI接口时，通过proxy库将函数调用转换为IPC请求，将接口调用的参数进行序列化；IPC请求通过IPC框架发送到服务端，请求将被stub库先处理，然后对接口调用的参数进行反序列化，再转换成对服务实现的函数调用，从而实现接口调用过程。

图5 HDI调用过程

3.2 基于CPP语言的使用

上文已经编译生成了电源子系统的HDI接口，下面我们来看看如何使用CPP语言来调用HDI接口吧。

（1）客户端在BUILD.gn中增加依赖： //drivers/interface/foo/v1.0:libfoo_proxy_1.0"

（2）在实现电源子系统的代码中调用HDI接口，代码如下：

以上就是本文全部内容，我们在这里简单介绍了HDI接口的实现思路及使用，对于广大南向开发者，我们还在社区提供了详细的HDI接口实现指导，欢迎大家在gitee社区参与更多讨论。

社区链接：https://gitee.com/openharmony/drivers_interface