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。
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/920274/blog/3136187