Android Camera 流程学习记录（三）—— Camera hw_get_module() 相关逻辑

来源：互联网发布：antlr sql解析 github 编辑：程序博客网时间：2024/06/05 15:30

简介

这一篇笔记，我们将从 hw_get_module() 函数入手，去探究 Libraries 层是如何调用 HAL 层的库中的函数的。
CameraService 是在开机时就会启动的，而当它第一次启动时，就会调用一个名为 onFirstRef() 的成员函数，我们所要探究的内容就是从这里开始的。
NOTE：
- 这一部分主要参考：
  - Android–hw_get_module解析
- 本来想一天内应该能搞定这篇记录，结果公司这边正好有个项目要做，于是只能在闲暇时间慢慢写出来了。

hw_get_module()

1. CameraService

1.1 CameraService.cpp

位置：framework/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp
CameraService::onFirstRef()：
- 首先调用其基类的 onFirstRef 函数。
- 更新 notifier （这个 BatteryNotifier 好像是个单例，看类名好像和电池有关）。
- 通过 hw_get_module 函数获取 rawModule。
- 注意 rawModule 是 camera_module_t 类型。
- 利用 rawModule 创建 mModule 的实例，mModule 是 CameraModule 类。

    BnCameraService::onFirstRef();    // Update battery life tracking if service is restarting    BatteryNotifier& notifier(BatteryNotifier::getInstance());    notifier.noteResetCamera();    notifier.noteResetFlashlight();    camera_module_t *rawModule;    /*** NOTE THIS ***/    int err = hw_get_module(CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID,            (const hw_module_t **)&rawModule);    if (err < 0) {        ALOGE("Could not load camera HAL module: %d (%s)", err, strerror(-err));        logServiceError("Could not load camera HAL module", err);        return;    }    /*** NOTE THIS ***/    mModule = new CameraModule(rawModule);    err = mModule->init();

2. hardware

2.1 hardware.h

位置：hardware/libhardware/include/hardware/hardware.h
注意两个宏定义：

/** * Name of the hal_module_info */#define HAL_MODULE_INFO_SYM         HMI/** * Name of the hal_module_info as a string */#define HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR  "HMI"

声明了这两个函数：
- hw_get_module()：
  - 作用是通过传入的 id 来获取模块相关的信息。
  - 成功则返回 0，出错则返回值小于 0 且 *module == NULL。
- hw_get_module_by_class()：
  - 作用是通过 class_id 获取与模块实例相关的信息。
  - 提供模块信息的库文件应该是带有这样命名规范的：
    - audio.primary.<variant>.so
    - audio.a2dp.<variant>.so

/** * Get the module info associated with a module by id. * * @return: 0 == success, <0 == error and *module == NULL */int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module);/** * Get the module info associated with a module instance by class 'class_id' * and instance 'inst'. * * Some modules types necessitate multiple instances. For example audio supports * multiple concurrent interfaces and thus 'audio' is the module class * and 'primary' or 'a2dp' are module interfaces. This implies that the files * providing these modules would be named audio.primary.<variant>.so and * audio.a2dp.<variant>.so * * @return: 0 == success, <0 == error and *module == NULL */int hw_get_module_by_class(const char *class_id, const char *inst,                           const struct hw_module_t **module);

2.2 hardware.c

位置：hardware/libhardware/hardware.c
注意这个数组：

static const char *variant_keys[] = {    "ro.hardware",  /* This goes first so that it can pick up a different                       file on the emulator. */    "ro.product.board",    "ro.board.platform",    "ro.arch"};

hw_get_module()：
- 这是我们重点追踪的函数。
- 它直接返回调用另一个函数。

int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module){    return hw_get_module_by_class(id, NULL, module);}

hw_get_module_by_class()：
- 读取库文件，尝试的顺序是：
  - ro.hardware
  - ro.product.board
  - ro.board.platform
  - ro.arch
  - default
- 通过 load 函数加载模块。

    /* First try a property specific to the class and possibly instance */    snprintf(prop_name, sizeof(prop_name), "ro.hardware.%s", name);    if (property_get(prop_name, prop, NULL) > 0) {        if (hw_module_exists(path, sizeof(path), name, prop) == 0) {            goto found;        }    }    /* Loop through the configuration variants looking for a module */    for (i=0 ; i<HAL_VARIANT_KEYS_COUNT; i++) {        if (property_get(variant_keys[i], prop, NULL) == 0) {            continue;        }        if (hw_module_exists(path, sizeof(path), name, prop) == 0) {            goto found;        }    }    /* Nothing found, try the default */    if (hw_module_exists(path, sizeof(path), name, "default") == 0) {        goto found;    }    return -ENOENT;found:    /* load the module, if this fails, we're doomed, and we should not try     * to load a different variant. */    /*** NOTE THIS ***/    return load(class_id, path, module);

load()：
- 调用 dlopen() 函数获取一个 handle。
- 调用 dlsym() 函数从动态链接库中获取 hw_module_t 类型的 hmi。
- NOTE：
  - 为了获取动态链接库中的结构体，我们需要用到一个字符串 sym。
  - sym 对应宏 HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR，即 “HMI”。
  - 我们的动态链接库 .so 文件，是一个 ELF 文件。
  - ELF：Executable and Linkable Format，可执行链接格式。
  - ELF 文件头保存了一个路线图，用于描述文件的组织结构。
  - 通过 readelf -s 命令，我们可以查看对应的 .so 文件描述，可以看到其中有一个 Name 属性为 HMI ，其对应的位置就是我们所需要的结构体 hw_module_t。
  - 于是我们通过 HMI 字段，就可以从动态链接库中读取出相应的结构体，从而得以在 Libraries 层中调用 HAL 层的库函数。
至此，我们就获得了最终的 rawModule，然后我们回到 onFirstRef() 中继续分析。

static int load(const char *id,        const char *path,        const struct hw_module_t **pHmi){    int status = -EINVAL;    void *handle = NULL;    struct hw_module_t *hmi = NULL;    /*     * load the symbols resolving undefined symbols before     * dlopen returns. Since RTLD_GLOBAL is not or'd in with     * RTLD_NOW the external symbols will not be global     */    /*** NOTE THIS ***/    handle = dlopen(path, RTLD_NOW);    if (handle == NULL) {        char const *err_str = dlerror();        ALOGE("load: module=%s\n%s", path, err_str?err_str:"unknown");        status = -EINVAL;        goto done;    }    /* Get the address of the struct hal_module_info. */    /*** NOTE THIS ***/    const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR;    hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym);    if (hmi == NULL) {        ALOGE("load: couldn't find symbol %s", sym);        status = -EINVAL;        goto done;    }    /* Check that the id matches */    if (strcmp(id, hmi->id) != 0) {        ALOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id);        status = -EINVAL;        goto done;    }    hmi->dso = handle;        /* success */    status = 0;/*** NOTE THIS ***/done:    if (status != 0) {        hmi = NULL;        if (handle != NULL) {            dlclose(handle);            handle = NULL;        }    } else {        ALOGV("loaded HAL id=%s path=%s hmi=%p handle=%p",                id, path, *pHmi, handle);    }    *pHmi = hmi;    return status;}

3. CameraModule

3.1 CameraModule.cpp

位置：frameworks/av/services/camera/libcameraservice/common/CameraModule.cpp
构造函数：
- 注意，这里的 mModule 是 camera_module_t 类型。

CameraModule::CameraModule(camera_module_t *module) {    if (module == NULL) {        ALOGE("%s: camera hardware module must not be null",                 __FUNCTION__);        assert(0);    }    mModule = module;}

init()：
- 调用 mModule 的 init() 函数。
- 如果没有指定的 init() 函数，则 init 流程到这里就可以结束了。

int CameraModule::init() {    ATRACE_CALL();    int res = OK;    if (getModuleApiVersion() >= CAMERA_MODULE_API_VERSION_2_4 &&            mModule->init != NULL) {        ATRACE_BEGIN("camera_module->init");        res = mModule->init();        ATRACE_END();    }    mCameraInfoMap.setCapacity(getNumberOfCameras());    return res;}

3.2 camera_common.h

位置：hardware/libhardware/include/hardware/camera_common.h
声明了 camera_module_t：
- 结构体中声明了许多函数指针。
- 其中就有 init 函数指针。
- 这个指针指向的具体函数，是根据具体的 Camera 设备确定的，其中我查看了 QCamera2Factory.cpp ，这里就实现了对应的函数。
- 到这里暂时就没必要再深入下去了，因为业务关系现在优先把 Framework 到 Libraries 的部分搞清楚。

    /**     * init:     *     * This method is called by the camera service before any other methods     * are invoked, right after the camera HAL library has been successfully     * loaded. It may be left as NULL by the HAL module, if no initialization     * in needed.     *     * It can be used by HAL implementations to perform initialization and     * other one-time operations.     *     * Version information (based on camera_module_t.common.module_api_version):     *     * CAMERA_MODULE_API_VERSION_1_x/2_0/2_1/2_2/2_3:     *   Not provided by HAL module. Framework will not call this function.     *     * CAMERA_MODULE_API_VERSION_2_4:     *   If not NULL, will always be called by the framework once after the HAL     *   module is loaded, before any other HAL module method is called.     *     * Return values:     *     * 0:           On a successful operation.     *     * -ENODEV:     Initialization cannot be completed due to an internal     *              error. The HAL must be assumed to be in a nonfunctional     *              state.     *     */    int (*init)();

3.3* QCamera2Factory

看路径，这几个文件应该是和高通平台有关的。

3.3.1* QCamera2Factory.h

位置：hardware/qcom/camera/QCamera2/QCamera2Factory.h

3.3.2* QCamera2Factory.cpp

位置：hardware/qcom/camera/QCamera2/QCamera2Factory.cpp

3.3.3* QCamera2Hal.cpp

位置：hardware/qcom/camera/QCamera2/QCamera2Hal.cpp
这个文件中有如下定义：
- 详细描述了 camera_common。
- 确定了函数指针的指向。

static hw_module_t camera_common = {    .tag                    = HARDWARE_MODULE_TAG,    .module_api_version     = CAMERA_MODULE_API_VERSION_2_4,    .hal_api_version        = HARDWARE_HAL_API_VERSION,    .id                     = CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID,    .name                   = "QCamera Module",    .author                 = "Qualcomm Innovation Center Inc",    .methods                = &qcamera::QCamera2Factory::mModuleMethods,    .dso                    = NULL,    .reserved               = {0}};camera_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {    .common                 = camera_common,    .get_number_of_cameras  = qcamera::QCamera2Factory::get_number_of_cameras,    .get_camera_info        = qcamera::QCamera2Factory::get_camera_info,    .set_callbacks          = qcamera::QCamera2Factory::set_callbacks,    .get_vendor_tag_ops     = qcamera::QCamera3VendorTags::get_vendor_tag_ops,    .open_legacy            = qcamera::QCamera2Factory::open_legacy,    .set_torch_mode         = qcamera::QCamera2Factory::set_torch_mode,    .init                   = NULL,    .reserved               = {0}};

4. 流程简图

小结

这篇笔记中，我们从 CameraService::onFirstRef() 入手，逐渐理顺了以 hw_get_module() 为中心的一个调用逻辑。
实际上，Android HAL 层有一个通用的入口，即宏 HAL_MODULE_INFO_SYM，通过它，我们获取 HAL 层中的模块实例，从而使得我们可以调用 HAL 层所提供的函数。
理解了 HAL 层的入口，接下来我们可以去对 Camera.startPreview() 的控制流程进行分析，从而再次加深我们对 Camera 控制流的理解。

阅读全文

0 0