android4.4 Camera 框架纵横方向分析

一、Android系统的一般性框架

一、android 系统的启动流程

一张自做草图先大概了解下：

            第一个android进程，或许说是第一个dalvik进程zygote进程，是在init.rc中用命令启动的，init.rc在device/方案商/产品型号 中，各个厂商可能会有不同的命名，比如rk  init.rk30board.rc。里面会有启动zygote进程和传参的具体细节，如果想深入了解可参考老罗的系列文章：Dalvik虚拟机的启动过程分析。

          我这里引入一个形象的比喻，也是出自一位网友的博客。如果android是一个世界，我们把init.rc比喻成造物者，它创造的第一个人就是亚当（zygote）,亚当（zygote）一个人太寂寞，用自己的肋骨（fork 子进程）创造了夏娃（SystemServer），夏娃（SystemServer）负责创建更多的人（package service，power service。。。。。），当创造的东西太多了，就需要一个管家（activity manage service）来管理，就这样人数（service）越来越多，但是仍然井然有序，每一个人的祖先都是zygote，他们的基因（各自所对应的dalvik虚拟机实例，或者后面版本的ART虚拟机实例）都是从祖先（zygote）遗传下来（zygote fork子进程之前就已经初始化了dalvik/art 虚拟机，所以都会复制一份给到子孙进程）。如果这个世界想诞生新的人（service），必须向AMS提出需求，然后转告给zygote，由zygote来进行fork子进程，其实有一点是不一样的，夏娃并不会自己创造人类，最终都是亚当来完成实质的创造过程。以上只是一个浅显的比喻，便于大家理解android中的service 各个级别。

二、Android的CS架构

一张草图说明一下：

流程看似简单，CS架构，这是android整体的基本框架，几乎所有的流程都是按照这么个章法来走的。了解android的基本框架，对android的各个模块的学习有很大的帮助，这个框架的核心就是基于IPC Binder的通信过程，涉及了C++中多种设计模式，比如代理模式，出现太多Bp,Bn开头的类名，比如builder模式（camera中会应用）等，还有当中引入的weak stronger pointer来对指针进行管理，大大减小了指针引起的各种内存问题。

三、Android 一般性Hardware AL框架

我觉得网上已经有相当不错的介绍，就拿老罗的文章，深入分析了hello module的例子，我就不赘述了：在Ubuntu上为Android增加硬件抽象层（HAL）模块访问Linux内核驱动程序。

二、Android camera的框架

一、Android camera framework层框架分析

抛出一张图压压惊：

           上面一个类+流程图的关系描述了camear中比较重要的接口startPreview的整体调用流程，这里数据流向和callback相关的类没有深入分析，后面博客会详细说明。图中已经说明了一切，我这边简单说下代码的位置：

camera java：

 frameworks\base\core\java\android\hardware

JNI interface :

 frameworks\base\core\jni

camera client:

 frameworks\av\camera

camera service:

 frameworks\av\services\camera

大家看C++代码的时候注意留意文件夹中的Android.mk文件，当中会描述该方案商会选择什么version的camera，即会参加编译成库的文件。

二、Android Hardware AL camera框架分析

序言:我手上的代码是RK3288的代码，所以这里仅介绍RK camera的框架，当然这里只是从框架上进行分析，具体细节后面系列文章会继续分析。

    

     下面先贴出service调用到hal层的接口

仔细跟踪代码会发现CameraSevice类中的方法onFirstRef（）会去调用hw_get_module加载这个操作：

void CameraService::onFirstRef()
{
    LOG1("CameraService::onFirstRef");

    BnCameraService::onFirstRef();

    if (hw_get_module(CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID,
                (const hw_module_t **)&mModule) < 0) {
        ALOGE("Could not load camera HAL module");
        mNumberOfCameras = 0;
    }
    else {
        ALOGI("Loaded \"%s\" camera module", mModule->common.name);
        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);
        }

        if (mModule->common.module_api_version >=
                CAMERA_MODULE_API_VERSION_2_1) {
            mModule->set_callbacks(this);
        }

        CameraDeviceFactory::registerService(this);
    }
}

具体细节可自己跟踪代码看看。

这个接口的定义在camerahal_module.cpp文件中，为的就是标准化camera的接口。每个接口的具体实现都在camera_hal.cpp中，不过当中还只是一个简单的抛出cmd的操作，这就涉及到了camera hardware 的架构设计了，下面抛出一张草图：

RK 的camera hal看起结构比较简单两个主要的线程一个负责处理上层的接口要求，一个负责处理数据流相关基本也是cs模式。

综上camera的架构大致梳理完毕，草图纯手工制作用的软件是亿图，下一阶段会具体到各个细节的实现。