Camera顯示之Hal層的適配(一)
話說上一篇說道
elseif ( window == 0 ) {
result = mHardware->setPreviewWindow(window);//將window設定到hal層, Android程式碼架構真正的實現就止於此,hal層的東西就看具體廠家根據自身情況進行實現了。 }
那究竟mHardware是如何和hal聯絡起來的的呢?
1.在CameraClient.cpp中:
status_t CameraClient::initialize(camera_module_t *module) { int callingPid = getCallingPid(); LOG1("CameraClient::initialize E (pid %d, id %d)", callingPid, mCameraId); char camera_device_name[10]; status_t res; snprintf(camera_device_name, sizeof(camera_device_name), "%d", mCameraId); mHardware = new CameraHardwareInterface(camera_device_name);//注意到此處。
res = mHardware->initialize(&module->common);//注意此處 if (res != OK) { ALOGE("%s: Camera %d: unable to initialize device: %s (%d)", __FUNCTION__, mCameraId, strerror(-res), res); mHardware.clear(); return NO_INIT; } mHardware->setCallbacks(notifyCallback, dataCallback, dataCallbackTimestamp, (void *)mCameraId); // Enable zoom, error, focus, and metadata messages by default enableMsgType(CAMERA_MSG_ERROR | CAMERA_MSG_ZOOM | CAMERA_MSG_FOCUS | CAMERA_MSG_PREVIEW_METADATA | CAMERA_MSG_FOCUS_MOVE); //!++ #ifdef MTK_CAMERA_BSP_SUPPORT // Enable MTK-extended messages by default enableMsgType(MTK_CAMERA_MSG_EXT_NOTIFY | MTK_CAMERA_MSG_EXT_DATA); #endif //!-- LOG1("CameraClient::initialize X (pid %d, id %d)", callingPid, mCameraId); return OK; }
從程式碼片段:
mHardware = new CameraHardwareInterface(camera_device_name);//注意到此處。
mHardware 定義是 CameraHardwareInterface, 他也是Android的通用介面。 各個廠家提供的功能都要通過CameraHardwareInterface適配向CameraService提供硬體操作介面。
這篇的主題就是主要分享CameraHardwareInterface如何進行適配的。
2. 接著1中的程式碼片段:
res = mHardware->initialize(&module->common);//涉及到module,module即為CameraClient::initialize(camera_module_t *module)傳進來的引數, 為一個結構體變數的指標。
CameraClient::initialize(camera_module_t *module)呼叫的地方為CameraService中connect camera的時候呼叫:
sp<ICamera> CameraService::connect(
const sp<ICameraClient>& cameraClient, int cameraId) {
#ifdef MTK_CAMERAPROFILE_SUPPORT
initCameraProfile();
AutoCPTLog cptlog(Event_CS_connect);
#endif
int callingPid = getCallingPid();
LOG1("CameraService::connect E (pid %d, id %d)", callingPid, cameraId);
if (!mModule) {
ALOGE("Camera HAL module not loaded");
...........................
............................
#endif
if (client->initialize(mModule) != OK) {//在這裡呼叫CameraClient的initialize, 而傳入的引數為mModule。
#ifdef MTK_CAMERAPROFILE_SUPPORT
CPTLogStr(Event_CS_newCamHwIF, CPTFlagEnd, "new CameraHardwareInterface failed");
#endif
#ifdef MTK_CAMERA_BSP_SUPPORT
所以這裡我們就關注下mModule這成員, mModule的定義:
Mutex mSoundLock;
sp<MediaPlayer> mSoundPlayer[NUM_SOUNDS];
int mSoundRef; // reference count (release all MediaPlayer when 0)
camera_module_t *mModule;//
為一個camera_module_t結構體變數的指標。
Camera最先被使用到的地方是在onFirstRef()函式中, 在這裡主要是初始化了mModule的一些變數。 至於onFirstRef何時呼叫, 後續進行相關的分享, 這裡大家只要記住,這個是和sp相關的, 並且在構建sp的時候就會呼叫。 可以參考這位的部落格:http://blog.csdn.net/gzzaigcnforever/article/details/20649781
void CameraService::onFirstRef()
{
BnCameraService::onFirstRef();
if (hw_get_module(CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID,//這個定義為"came"
(const hw_module_t **)&mModule) < 0) {//注意這個函式呼叫
ALOGE("Could not load camera HAL module");
mNumberOfCameras = 0;
}
else {
mNumberOfCameras = mModule->get_number_of_cameras();
if (mNumberOfCameras > MAX_CAMERAS) {
ALOGE("Number of cameras(%d) > MAX_CAMERAS(%d).",
mNumberOfCameras, MAX_CAMERAS);
mNumberOfCameras = MAX_CAMERAS;
}
for (int i = 0; i < mNumberOfCameras; i++) {
setCameraFree(i);
}
}
}
/** Base path of the hal modules */
#define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib/hw"
#define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib/hw"
#define HAL_LIBRARY_PATH3 "/system/lib"
int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module)
{
return hw_get_module_by_class(id, NULL, module);
}
int hw_get_module_by_class(const char *class_id, const char *inst,
const struct hw_module_t **module)
{
int status;
int i;
const struct hw_module_t *hmi = NULL;
char prop[PATH_MAX];
char path[PATH_MAX];
char name[PATH_MAX];
if (inst)
snprintf(name, PATH_MAX, "%s.%s", class_id, inst);//class_id為camera, inst為null, 所以現在name=“camera”
else
strlcpy(name, class_id, PATH_MAX);
/*
* Here we rely on the fact that calling dlopen multiple times on
* the same .so will simply increment a refcount (and not load
* a new copy of the library).
* We also assume that dlopen() is thread-safe.
*/
/* Loop through the configuration variants looking for a module */
for (i=0 ; i<HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1 ; i++) {
if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT) {
if (property_get(variant_keys[i], prop, NULL) == 0) {
continue;
}
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
HAL_LIBRARY_PATH2, name, prop);//path=/vendor/lib/hw/camera.**.so, 根據屬性的配置值生成檔名。
if (access(path, R_OK) == 0) break;//判斷是否有讀檔案許可權。
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",//path=/system/lib/hw/camera.**.so
HAL_LIBRARY_PATH1, name, prop);
if (access(path, R_OK) == 0) break;
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.%s.so",
HAL_LIBRARY_PATH3, name, prop);//path=/system/lib/camera.**.so
if (access(path, R_OK) == 0) break;
} else {
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.default.so",
HAL_LIBRARY_PATH1, name);//path=/vendor/lib/hw/camera.default.so
if (access(path, R_OK) == 0) break;
snprintf(path, sizeof(path), "%s/%s.default.so",//path=/system/lib/camera.default.so
HAL_LIBRARY_PATH3, name);
if (access(path, R_OK) == 0) break;
}
}
status = -ENOENT;
if (i < HAL_VARIANT_KEYS_COUNT+1) {
/* load the module, if this fails, we're doomed, and we should not try
* to load a different variant. */
status = load(class_id, path, module);//動態載入動態庫。
}
return status;
}
上面的思路就是:
遍歷
#define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib/hw"
#define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib/hw"
#define HAL_LIBRARY_PATH3 "/system/lib"
這幾個目錄下的so庫,so庫的名字為: a.camera.屬性名.so和b.camera.default.so。 其中會優先找到a, 在沒找到a後再去找到b。 在mtk平臺上, 編譯生成的so庫就為 camera.default.so, 所以最終載入的會是camera.default.so這個庫。
繼續看看:load(class_id, path, module);:
static int load(const char *id,
const char *path,
const struct hw_module_t **pHmi)
{
int status;
void *handle;
struct hw_module_t *hmi;
/*
* 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
*/
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. */
const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR;
hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym);//關注這兩句
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;
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;
}
關注這兩句:
const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR;
hmi = (struct hw_module_t *)dlsym(handle, sym);//關注這兩句
HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR:
/**
* 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"
從上面可以看出就是要獲取名為“HMI”函式的指標, 而HMI又是HAL_MODULE_INFO_SYM 的巨集定義, 所以最終就是要找HAL_MODULE_INFO_SYM實現的地方:
static
camera_module
instantiate_camera_module()
{
CAM_LOGD("[%s]", __FUNCTION__);
//
// (1) Prepare One-shot init.
MtkCamUtils::Property::clear();
// (2)
camera_module module = {
common: {
tag: HARDWARE_MODULE_TAG,
module_api_version: 1,
hal_api_version: 0,
id: CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID,
name: "MTK Camera Module",
author: "MTK",
methods: CamDeviceManager::get_module_methods(),
dso: NULL,
reserved: {0},
},
get_number_of_cameras: CamDeviceManager::get_number_of_cameras,
get_camera_info: CamDeviceManager::get_camera_info,
};
return module;
}
/*******************************************************************************
* Implementation of camera_module
*******************************************************************************/
camera_module HAL_MODULE_INFO_SYM = instantiate_camera_module();
上面這個程式碼片段就是mtk實現的, 結合上邊, 可以得到*pHmi指向了module這個結構體。 也即是說最後將*pHmi指向這裡的module。 進一步回到上面, 就是CameraService中的mModule指向了這裡的module。所以說後面的引用大概是CameraService中通過mModule->common->methods這種方式去或則mModule->get_number_of_cameras實現到MTK的hal層的呼叫。 這樣就將Android原生CameraService通過CameraHardwareInterface連線到MTK實現的Hal層, 通過CamDeviceManager來承上啟下的作用。
3.繼續2關注到CamDeviceManager::get_module_methods()這個函式:
hw_module_methods_t*
CamDeviceManager::
get_module_methods()
{
static
hw_module_methods_t
_methods =
{
open: CamDeviceManager::open_device
};
return &_methods;
}
呵呵, 可以看到通過mModule->common->methods-->open可以引用到CamDeviceManager::open_device。
通過名字可以猜測到這個方法應該是在Camera啟動的時候會去呼叫。
所以我們看看何時呼叫CamDeviceManager::open_device這個方法:
回到CameraService:CameraClient:
status_t CameraClient::initialize(camera_module_t *module) {
int callingPid = getCallingPid();
LOG1("CameraClient::initialize E (pid %d, id %d)", callingPid, mCameraId);
char camera_device_name[10];
status_t res;
snprintf(camera_device_name, sizeof(camera_device_name), "%d", mCameraId);
mHardware = new CameraHardwareInterface(camera_device_name);
res = mHardware->initialize(&module->common);//這裡初始化了, 並且傳入的module->common
回到CameraHardwareInterface:
status_t initialize(hw_module_t *module)
{
ALOGI("Opening camera %s", mName.string());
int rc = module->methods->open(module, mName.string(),
(hw_device_t **)&mDevice);//這裡進行了開啟camera的操作, 這裡呼叫到的已經是MTK hal層的方法了, 注意最後一個引數。
if (rc != OK) {
ALOGE("Could not open camera %s: %d", mName.string(), rc);
return rc;
}
initHalPreviewWindow();
return rc;
}
關注到CamDeviceManager::open_device
int
CamDeviceManager::
open_device(const hw_module_t* module, const char* name, hw_device_t** device)
{
return CamDeviceManager::getInstance().openDevice(module, name, device);
}
int
CamDeviceManager::
openDevice(const hw_module_t* module, const char* name, hw_device_t** device)
{
int err = OK;
//
ICamDevice* pdev = NULL;
int32_t i4OpenId = 0;
//
Mutex::Autolock lock(mMtxOpenLock);
//
MY_LOGI("+ mi4OpenNum(%d), mi4DeviceNum(%d)", mi4OpenNum, mi4DeviceNum);
if (name != NULL)
{
i4OpenId = ::atoi(name);
//
if ( DevMetaInfo::queryNumberOfDevice() < i4OpenId )
{
err = -EINVAL;
goto lbExit;
}
//
if ( MAX_SIMUL_CAMERAS_SUPPORTED <= mi4OpenNum )
{
MY_LOGW("open number(%d) >= maximum number(%d)", mi4OpenNum, MAX_SIMUL_CAMERAS_SUPPORTED);
MY_LOGE("does not support multi-open");
err = -ENOMEM;
goto lbExit;
}
//
pdev = createIDevice(
i4OpenId,
*get_hw_device(),
module
);//注意此處, 進行camDevice的建立
//
if ( ! pdev )
{
MY_LOGE("camera device allocation fail: pdev(0)");
err = -ENOMEM;
goto lbExit;
}
*device = pdev->get_hw_device();//此處將CamDevice的指標付給傳進來形參, 最終是CameraHardwareInterface中的mDevice指向了CamDevice。
//
mi4OpenNum++;
}
lbExit:
if ( OK != err )
{
if ( pdev )
{
destroyDevice(pdev);
pdev = NULL;
}
//
*device = NULL;
}
MY_LOGI("- mi4OpenNum(%d)", mi4OpenNum);
return err;
}
4.繼續往下關注到
pdev = createIDevice(
i4OpenId,
*get_hw_device(),
module
);
的實現:
static
ICamDevice*
createIDevice(
int32_t const i4DevOpenId,
hw_device_t const& hwdevice,
hw_module_t const*const hwmodule
)
{
g_s8ClientAppMode = queryClientAppMode();
//
MY_LOGI("+ tid:%d OpenID:%d ClientAppMode:%s", ::gettid(), i4DevOpenId, g_s8ClientAppMode.string());
//
ICamDevice* pdev = NSCamDevice::createDevice(g_s8ClientAppMode, i4DevOpenId);//pDeve 指向的就是ICamDevice的一個物件
//
if ( pdev != 0 )
{
pdev->incStrong(pdev);
//
hw_device_t* hwdev = pdev->get_hw_device();//
*hwdev = hwdevice;
hwdev->module = const_cast<hw_module_t*>(hwmodule);
//
if ( ! pdev->init() )//在這裡初始化了ICamDvice
{
MY_LOGE("fail to initialize a newly-created instance");
pdev->uninit();
pdev = NULL;
}
}
//
MY_LOGI("- created instance=%p", &(*pdev));
return pdev;//返回建立的ICamDevice。
}
現在可以得出pdev即是指向ICamDevice物件
注意到ICamDevice物件的建構函式:
ICamDevice::
ICamDevice()
: camera_device_t()
, RefBase()
, mDevOps()
//
, mMtxLock()
//
{
MY_LOGD("ctor");
::memset(static_cast<camera_device_t*>(this), 0, sizeof(camera_device_t));
this->priv = this;
this->ops = &mDevOps;//ops指向了mDevOps
mDevOps = gCameraDevOps;//mDevOps為gCameraDevOps指向的結構體
}
gCameraDevOps:
static camera_device_ops_t const gCameraDevOps = {
set_preview_window: camera_set_preview_window,
set_callbacks: camera_set_callbacks,
enable_msg_type: camera_enable_msg_type,
disable_msg_type: camera_disable_msg_type,
msg_type_enabled: camera_msg_type_enabled,
start_preview: camera_start_preview,
stop_preview: camera_stop_preview,
preview_enabled: camera_preview_enabled,
store_meta_data_in_buffers: camera_store_meta_data_in_buffers,
start_recording: camera_start_recording,
stop_recording: camera_stop_recording,
recording_enabled: camera_recording_enabled,
release_recording_frame: camera_release_recording_frame,
auto_focus: camera_auto_focus,
cancel_auto_focus: camera_cancel_auto_focus,
take_picture: camera_take_picture,
cancel_picture: camera_cancel_picture,
set_parameters: camera_set_parameters,
get_parameters: camera_get_parameters,
put_parameters: camera_put_parameters,
send_command: camera_send_command,
release: camera_release,
dump: camera_dump,
};
所以在CameraHardwareInterface中通過:
mDevice->ops->set_preview_window(mDevice, 0)類似的方法就可以呼叫到ICamDevice中對應的方法了。
5. 我們回到Camera顯示相關的東西,
在CameraClient中//!++
else if ( window == 0 ) {
result = mHardware->setPreviewWindow(window);
}
進而在CameraHardwareInterface中:
/** Set the ANativeWindow to which preview frames are sent */
status_t setPreviewWindow(const sp<ANativeWindow>& buf)
{
ALOGV("%s(%s) buf %p", __FUNCTION__, mName.string(), buf.get());
if (mDevice->ops->set_preview_window) {
//!++
if ( buf == 0 ) {
ALOGD("set_preview_window(0) before mPreviewWindow = 0");
mDevice->ops->set_preview_window(mDevice, 0);//直接呼叫了ICamDevice的相關的方法。
mPreviewWindow = 0;
return OK;
}
//!--
mPreviewWindow = buf;
mHalPreviewWindow.user = this;
ALOGV("%s &mHalPreviewWindow %p mHalPreviewWindow.user %p", __FUNCTION__,
&mHalPreviewWindow, mHalPreviewWindow.user);
return mDevice->ops->set_preview_window(mDevice,
buf.get() ? &mHalPreviewWindow.nw : 0);
}
return INVALID_OPERATION;
}
5.說到這裡, CameraService::CameraClient--->CameraHardwareInterface-->CamDeviceManager-->ICamDevice這一條完整的路線非常清楚。
具體思路就是:
a.CameraHardwareInterface是Android原生定義的和硬體hal層連線的適配介面。各個廠家根據需要去具體實現這些介面,並具體實現底層的相關功能。
b.為了程式碼通用性和模組的分離性, 對hal層模組的實現封裝成動態庫(so), CameraService根據需要動態載入hal層的庫。
c.CamDeviceManager是Hal層的一個入口類, 從CameraService開啟關閉camera的時候都是通過它進行總的安排。
d.hal層下具體的實現都是不斷的適配CameraHardwareInterface向上提供的介面的一個過程。
附上以一個開啟Camera的流程圖供參考:
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