Android Q 之MTK代码分析（一）--Camera Hal3 Service

码字不易，多谢支持

camera hal3 service启动
十分感谢Android 10.0系统启动之init进程-[Android取经之路]https://blog.csdn.net/yiranfeng/article/details/103549394

 《Android Q 之MTK代码分析（一）--Camera Hal3 Service》
《Android Q 之MTK代码分析（二）--Camera Hal3 Search Sensor》
《Android Q 之MTK代码分析（三）--Camera Hal3 Open/Close》
《Android Q 之MTK代码分析（四）--Camera Hal3 configure_Streams》
《Android Q 之MTK代码分析（五）--Camera Hal3 process_capture_request》
《Android Q 之MTK代码分析（六）--Camera Hal3 process_capture_result》 
备忘：
文末支持一波，感谢鞠躬

1、Android系统系统简述
1.1 MTK Camera HAL层的框架
大概了解关联部分有camea service、camera provider、camera hal service、 camera device manager、camera device这五部分。

frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp

vendor/mediatek/proprietary/hardware/mtkcam3/main/hal/devicemgr/provider/2.4/CameraProviderImpl.cpp

vendor/mediatek/proprietary/hardware/mtkcam3/main/hal/service/service.cpp

vendor/mediatek/proprietary/hardware/mtkcam3/main/hal/devicemgr/CameraDeviceManagerBase.cpp

vendor/mediatek/proprietary/hardware/mtkcam3/main/hal/device/3.x/device/CameraDevice3Impl.cpp

1.2 Android框架启动过程 
原文链接：https://blog.csdn.net/yiranfeng/article/details/103549290

Android 系统启动流程：

第一步：手机开机后，引导芯片启动，引导芯片开始从固化在ROM里的预设代码执行，加载引导程序到到RAM，bootloader检查RAM，初始化硬件参数等功能；
第二步：硬件等参数初始化完成后，进入到Kernel层，Kernel层主要加载一些硬件设备驱动，初始化进程管理等操作。在Kernel中首先启动swapper进程（pid=0），用于初始化进程管理、内管管理、加载Driver等操作，再启动kthread进程(pid=2),这些linux系统的内核进程，kthread是所有内核进程的鼻祖；

第三步：Kernel层加载完毕后，硬件设备驱动与HAL层进行交互。初始化进程管理等操作会启动INIT进程 ，这些在Native层中；
第四步：init进程(pid=1，init进程是所有进程的鼻祖，第一个启动)启动后，会启动adbd，logd等用户守护进程，并且会启动servicemanager(binder服务管家)等重要服务，同时孵化出zygote进程，这里属于C++ Framework，代码为C++程序；，CameraHalServer进程就是在这时启动的。

 

各字段的含义：

USER 进程当前用户
PID 进程ID
PPID 父进程ID
VSIZE 进程的虚拟内存大小，以KB为单位
RSS 实际占用的内存大小，以KB为单位
WCHAN 进程正在睡眠的内核函数名称；该函数的名称是从/root/system.map文件中获得的。
PC Program Counter
NAME 进程状态及名称

第五步：zygote进程是由init进程解析init.rc文件后fork生成，它会加载虚拟机，启动System Server(zygote孵化的第一个进程)；System Server负责启动和管理整个Java Framework，包含ActivityManager，WindowManager，PackageManager，PowerManager等服务；
第六步：zygote同时会启动相关的APP进程，它启动的第一个APP进程为Launcher，然后启动Email，SMS等进程，所有的APP进程都有zygote fork生成。
。

1.3 Init进程 启动

start_kernel()->rest_init()-kernel_thread(kernel_init)->kernel_init()，如图所示init进程就这样启动了

 

init.rc有两个，使用场景不一样，分别位于：
./system/core/rootdir/init.rc       //一个是正常启动用到的.
./bootable/recovery/etc/init.rc   //一个是刷机用到的，也就是进入recorvery模式，

1.4 rc文件加载
        在SecondStageMain()->LoadBootScripts()

 解析init.rc等文件，建立rc文件的action 、service，启动其他进程
     */
    ActionManager& am = ActionManager::GetInstance();
    ServiceList& sm = ServiceList::GetInstance();
 
    LoadBootScripts(am, sm);

Android7.0后，init.rc进行了拆分，每个服务都有自己的rc文件，他们基本上都被加载到/system/etc/init，/vendor/etc/init, /odm/etc/init等目录，等init.rc解析完成后，会来解析这些目录中的rc文件，用来执行相关的动作

因为camera hal server 是因为用rc文件文件启动，接下来分析什么rc文件？

2、rc文件简介
android rc文件分析

具体分析在上面的链接中，现在简单分析下上图rc提到中的语法

service关键字声明了你要定义一个service，而servicehalserver就是这个service的名字，至于后面的目录则是这个service对应的可执行文件在系统中的位置。注意：这里是说在系统中的位置，也就是在开发板运行你的Android源码编译的系统后的目录，而不是源码的目录。本文位置在vendor/mediatek/proprietary/hardware/mtkcam3/main/hal/service/下

定义为核心service，当main服务启动时，这个camerahalserver启动。

rc文件中使用Init进程启动camerahalserver，意思就是说在init进程中camerahalserver.rc文件如何加载以至于启动hal服务

3、camera hal service启动
下图是mt6873 Camera Server Init时序图(https://www.jianshu.com/p/22714702b7f2)，其实和mt6765差不多，这块还是来简单疏通一下

当init进程加载camerahalserver.rc文件之后，

CameraHalService和Camera Hal Server.rc文件：

vendor/mediatek/proprietary/hardware/mtkcam3/main/hal/service/service.cpp

vendor/mediatek/proprietary/hardware/mtkcam/main/hal/service/camerahalserver.rc

这里简单说下 Camera Service 文件和cameraserver.rc文件

frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp

frameworks/av/camera/cameraserver/cameraserver.rc

在main函数中，先分析signal()的功用，见Signal ()函数用法和总结。从下图可以看到，signal函数在这块没有实际意义。继续溜代码...

1、Camera Hal Service通过registerPassthroughServiceImplementation()函数来向Camera Provider发起调用注册

main()中最后是joinRpcThreadpool(); // joinRpcThreadpool() 其实就是把主线程也放入线程池中等待请求，防止这个进程退出。

2、LegacySupport.h

在这里面做两件事：1、获取ICameraProvider接口类对象 2、将CameraProvider注册到ServiceManager

本地代码没有找到CameraProviderAll.cpp这个文件的Interface:: getService()，在这块就不继续贴图片。但是还是要Init过程的逻辑搞清楚。

3、“CameraProviderAll.cpp”这块有Interface:: getService()的实现

4、“mtkcam3.instance.cpp”也找不见。主要做的是创建CameraDeviceManager、Provider

5、“mtkcam3.instance.cpp” 主要做serarch sensor、new IMetadataProvider、createVirtualCameraDevice()、CameraDevice3、 CameraDevice3Session

6、“CameraProviderImpl.cpp”创建CameraProvider实例

7、“CameraProviderAll.cpp”调用LegacySupport.h中的registerAsService(

8、ServiceManagement.cpp

将provider以服务形式注册到HWServiceManager中，之后createCameraDevice3Session可以通过getService来获取该服务。

4、CameraService和CameraHalService之间联系
 

CameraService和Camerahalservice之间还有CameraProviderManager和ICameraProvider

我们都知道CameraService服务开始于：

1、frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp

CameraService::CameraService(){
   ​
   ALOGI("CameraService started (pid=%d)", getpid());
  
}
-->

frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp

void CameraService::onFirstRef(){
     ALOGI("CameraService process starting");
     ​
     res = enumerateProviders();
}


-->

frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp

status_t CameraService::enumerateProviders() {
​
    mCameraProviderManager = new CameraProviderManager();
    ​
    res = mCameraProviderManager->initialize(this);
    ​
    deviceIds = mCameraProviderManager->getCameraDeviceIds();     //这块回去获取device Id
}
​
-->

2、frameworks/av/services/camera/libcameraservice/common/CameraProviderManager.cpp

status_t CameraProviderManager::ProviderInfo::initialize(
          sp& interface,
          hardware::hidl_bitfield currentDeviceState) {
 
      ALOGI("Connecting to new camera provider: %s, isRemote? %d",
      hardware::Return ret = interface->getCameraIdList([&status, this, &devices](
      mIsRemote = interface->isRemote();
      // cameraDeviceStatusChange callbacks may be called (and causing new devices added)
      // before setCallback returns. setCallback must be called after addDevice so that
      // the physical camera status callback can look up available regular
      // cameras.
      hardware::Return st = interface->setCallback(this);//这块就把ICameraProvider接口注册回调
 
 }
-->

3、hardware/interfaces/camera/provider/2.4/ICameraProvider.hal

interface ICameraProvider {
    setCallback(ICameraProviderCallback callback) generates (Status status);
    getVendorTags() generates (Status status, vec sections);
    getCameraIdList()
    generates (Status status, vec cameraDeviceNames);   
    isSetTorchModeSupported() generates (Status status, bool support);
    getCameraDeviceInterface_V1_x(string cameraDeviceName) generates
            (Status status,
             [email protected]::ICameraDevice device);
    getCameraDeviceInterface_V3_x(string cameraDeviceName) generates
            (Status status,
             [email protected]::ICameraDevice device);

};

Camera Provider提供一个回调接口ICameraProvider，给Hal Provider来通知Framework异步相机事件，到这块Framework“接通”HAL

下面这块是HAL“接通” Framework，

1、定义一个接口ICameraDevice

hardware/interfaces/camera/device/3.2/ICameraDevice.hal

interface ICameraDevice {
    getResourceCost() generates (Status status, CameraResourceCost resourceCost);
    getCameraCharacteristics() generates
    setTorchMode(TorchMode mode) generates (Status status);
    open(ICameraDeviceCallback callback) generates
            (Status status, ICameraDeviceSession session);
    dumpState(handle fd);

};

2、frameworks/av/services/camera/libcameraservice/common/CameraProviderManager.cpp

在MTK文档中Framework层在这块是以关联的形式“连接”ICameraDevice

#include

3、vendor/mediatek/proprietary/hardware/mtkcam3/main/hal/device/3.x/device/CameraDevice3Impl.cpp

Hal层继承ICameraDevice接口

CameraDevice3Impl::
CameraDevice3Impl(
    ICameraDeviceManager* deviceManager,
    IMetadataProvider* metadataProvider,
    std::map>const& physicalMetadataProviders,
    char const* deviceType,
    int32_t instanceId,
    int32_t virtualInstanceId
)
    : ICameraDevice()             //继承ICameraDevice接口
    , mLogLevel(0)
    , mDeviceManager(deviceManager)
    , mStaticDeviceInfo(nullptr)
    , mMetadataProvider(metadataProvider)
    , mPhysicalMetadataProviders(physicalMetadataProviders)
    , mMetadataConverter(IMetadataConverter::createInstance(IDefaultMetadataTagSet::singleton()->getTagSet()))
{
}

举个实现的例子

Return
CameraDevice3Impl::
getCameraCharacteristics(getCameraCharacteristics_cb _hidl_cb)
{
    CameraMetadata cameraCharacteristics;
    {
        camera_metadata const* p_camera_metadata = mMetadataProvider->getStaticCharacteristics();
        size_t size = mMetadataConverter->getCameraMetadataSize(p_camera_metadata);
        cameraCharacteristics.setToExternal((uint8_t *)p_camera_metadata, size, false/*shouldOwn*/);
    }

    _hidl_cb(Status::OK, cameraCharacteristics);
    return Void();
}

后面这些去操作camera

5、log
MTK 平台的log需要打开log开关，这个文档MTK_Camera_Introduction有具体介绍。

cameraServer 和camereahalServer服务在开机的时候已经启动，需要kill掉重启

×××××××/ # ps -d | grep camera
cameraserver   4144      1   88020  34736 binder_ioctl_write_read 0 S cameraserver
cameraserver   4145      1 11483128 151420 binder_ioctl_write_read 0 S camerahalserver
u0_a118        4971    504 14389020 108064 SyS_epoll_wait     0 S com.mediatek.camera

开启log之后，打开MTK 的driveronly版本的DebugLoggerUI 抓取log

  

6、结语
    代码熟练度还不够溜，MTK Code细节不够火候，还需继续深入。我会不定期分享，以便查漏补缺，相互学习。奥里给！！！