Android O指纹识别解析

前面一片文章——Android Fingerprint完全解析(三) ：Fingerprint Hal层分析

Android O 指纹识别解析

一、前言 - Project Treble

众所周知，Android 碎片化问题比较严重，新版本更新效率比较低，Google 为了解决此类问题，发布了 Project Treble 项目。Google 在Android O上，修改了框架.

Android O与之前的Android 版本相比，多出了一个vendor.img分区.在此之前的Android 系统架构当中，Android Framework 与Android HAL是打包成一个system.img的，而且Framework 与HAL之间是紧耦合的，通过链接的方式使用相应的硬件相关so库。

老版本的android 的系统框架当中framework与HAL之间的一般架构框架是:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lLhy3vGJ-1639102532477)(https://i.imgur.com/rEjQrBM.png)]

上面的框架结构中，Android framework跟Android HAL耦合度比较高，每次升级framework都需要升级对应的Hal,这个需要OEM厂商花费很大的精力。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-C93umMxS-1639102532478)(https://i.imgur.com/N9gcYpv.png)]

Android O及之后的版本的框架：

在Android O以及以后的版本当中，Android 更新了框架，引入了一套叫HIDL的语言来定义Freamework与HAL之间的接口，新的架构如下图

跟之前的版本相比，Android O使用HIDL 来解耦Android Framework 与Vendor HAL Implemetation之间的联系。Framework 跟HAL 会放在不同的分区下面，以往的版本HAL是跟Framework 放到system 分区，会被打包成system.img.而在Android O 上面，HAL是跟Framework 会放到不同的系统分区中，Hal会放到新的分区Vendor分区中，framework 还是在system分区中。这样就简化降低了Android 系统升级的影响与难度。

二、指纹启动流程分析

在看这个之前，可以先看我的另外一篇文章Android Fingerprint完全解析(二) ：Fingerprint启动流程，对android O版本之前的指纹流程有一定的了解

1.frameworks\base\services\core\java\com\android\server\fingerprint\FingerprintService.java

 public synchronized IBiometricsFingerprint getFingerprintDaemon() {if (mDaemon == null) {Slog.v(TAG, "mDeamon was null, reconnect to fingerprint");try {mDaemon = IBiometricsFingerprint.getService();} catch (java.util.NoSuchElementException e) {// Service doesn't exist or cannot be opened. Logged below.} catch (RemoteException e) {Slog.e(TAG, "Failed to get biometric interface", e);}if (mDaemon == null) {Slog.w(TAG, "fingerprint HIDL not available");return null;}mDaemon.asBinder().linkToDeath(this, 0);try {mHalDeviceId = mDaemon.setNotify(mDaemonCallback);} catch (RemoteException e) {Slog.e(TAG, "Failed to open fingerprint HAL", e);mDaemon = null; // try again later!}if (DEBUG) Slog.v(TAG, "Fingerprint HAL id: " + mHalDeviceId);if (mHalDeviceId != 0) {loadAuthenticatorIds();updateActiveGroup(ActivityManager.getCurrentUser(), null);doFingerprintCleanup(ActivityManager.getCurrentUser());} else {Slog.w(TAG, "Failed to open Fingerprint HAL!");MetricsLogger.count(mContext, "fingerprintd_openhal_error", 1);mDaemon = null;}}return mDaemon;
}

mDaemon = IBiometricsFingerprint.getService();这句就是获取类似AIDL中的，得到远程服务对象中的本地代码对象。其实这个就是HIDL接口，后边会讲到。我们先看下这个IBiometricsFingerprint 接口是在哪里定义的，看下包名是在hardware 目录下，我们在此目录搜索

import android.hardware.biometrics.fingerprint.V2_1.IBiometricsFingerprint;
import android.hardware.biometrics.fingerprint.V2_1.IBiometricsFingerprintClientCallback;

会看到，代码结构如下图所示。

IBiometricsFingerprint.hal 就是我们上面要找到的接口。当然，这只是一个接口，我们需要找到具体的实现地方。在本目录中看到一个default文件夹。

上面中看到，BiometricsFingerprint.cpp 文件就是IBiometricsFingerprint接口的实现类。

android.hardware.biometrics.fingerprint@2.1-service.rc

service fps_hal /vendor/bin/hw/android.hardware.biometrics.fingerprint@2.1-service
# "class hal" causes a race condition on some devices due to files created
# in /data. As a workaround, postpone startup until later in boot once
# /data is mounted.
class late_start
user system
group system input

上面的rc文件，会启动fps_hal这个service。

#include <android/log.h>
#include <hidl/HidlSupport.h>
#include <hidl/HidlTransportSupport.h>
#include <android/hardware/biometrics/fingerprint/2.1/IBiometricsFingerprint.h>
#include <android/hardware/biometrics/fingerprint/2.1/types.h>
#include "BiometricsFingerprint.h"using android::hardware::biometrics::fingerprint::V2_1::IBiometricsFingerprint;
using android::hardware::biometrics::fingerprint::V2_1::implementation::BiometricsFingerprint;
using android::hardware::configureRpcThreadpool;
using android::hardware::joinRpcThreadpool;
using android::sp;int main() {
android::sp<IBiometricsFingerprint> bio = BiometricsFingerprint::getInstance();configureRpcThreadpool(1, true /*callerWillJoin*/);if (bio != nullptr) {bio->registerAsService();
} else {ALOGE("Can't create instance of BiometricsFingerprint, nullptr");
}joinRpcThreadpool();return 0; // should never get here
}

main函数中会把此service加入到serviceManager中。

BiometricsFingerprint.cpp 文件，会在构造函数中去打开HAL,
其他的地方跟android O 之前的分析就是一样的。

BiometricsFingerprint::BiometricsFingerprint() : mClientCallback(nullptr), mDevice(nullptr) {
sInstance = this; // keep track of the most recent instance
mDevice = openHal();
if (!mDevice) {ALOGE("Can't open HAL module");}
}fingerprint_device_t* BiometricsFingerprint::openHal() {
int err;
const hw_module_t *hw_mdl = nullptr;
ALOGD("Opening fingerprint hal library...");
if (0 != (err = hw_get_module(FINGERPRINT_HARDWARE_MODULE_ID, &hw_mdl))) {ALOGE("Can't open fingerprint HW Module, error: %d", err);return nullptr;
}if (hw_mdl == nullptr) {ALOGE("No valid fingerprint module");return nullptr;
}fingerprint_module_t const *module =reinterpret_cast<const fingerprint_module_t*>(hw_mdl);
if (module->common.methods->open == nullptr) {ALOGE("No valid open method");return nullptr;
}hw_device_t *device = nullptr;if (0 != (err = module->common.methods->open(hw_mdl, nullptr, &device))) {ALOGE("Can't open fingerprint methods, error: %d", err);return nullptr;
}if (kVersion != device->version) {// enforce version on new devices because of HIDL@2.1 translation layerALOGE("Wrong fp version. Expected %d, got %d", kVersion, device->version);return nullptr;
}fingerprint_device_t* fp_device =reinterpret_cast<fingerprint_device_t*>(device);if (0 != (err =fp_device->set_notify(fp_device, BiometricsFingerprint::notify))) {ALOGE("Can't register fingerprint module callback, error: %d", err);return nullptr;
}return fp_device;
}

三、总结

1.android O 去掉了以前版本中的fingerprintd
2.fingerprintSetvice.java 调用HIDL接口，HIDl接口的实现类可以由
指纹厂家自行去实现。

3.其他的没有变化。