[Android O] Camera 服务启动流程简析

前言

去年正式进入框架组的时候，啥也不会，瞎jb分析了一通 Android N 上面的 Camera 相关流程。其实基本上都是跟着别人的分析日志看代码，然后按照自己的理解记了些笔记而已。

不过当时感觉受益匪浅，并且后来在项目开发、维护的时候，很多相关的内容都派上了用场。

从正式进入项目到现在大概有 10 个月了吧，其中大概有一半时间在 Android N 上填坑，另一半就是填 Android O 上的坑了（虽然这些坑基本上都是自己人挖的）。现在终于感觉自己对 Android Camera 这块的架构也有一定的认识了。

然而，公司业务要往 HAL3 上迁移了，又要重新开始学习 Camera 流程了……
不过现在的我已经有一定的能力，可以自己跟踪流程去分析了。趁此机会，我就从比较简单的 Camera 服务启动流程开始，锻炼锻炼分析代码、抽象出主干思想的功力吧。

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Camera 服务启动流程概览

在 Android O 中，系统启动时，就会启动 CameraProvider 服务。它将 Camera HAL 从 cameraserver 进程中分离出来，作为一个独立进程 android.hardware.camera.provider@2.4-service 来控制 HAL。
这两个进程之间通过 HIDL 机制进行通信。

这样的改动源自于 Android O 版本加入的 Treble 机制，它的主要功能（如下图所示）是将 service 与 HAL 隔离，以方便 HAL 部分进行独立升级。这其实和 APP 与 Framework 之间的 Binder 机制类似，通过引入一个进程间通信机制而针对不同层级进行解耦（从 Local call 变成了 Remote call）。

（这个图是部门里的大佬给的…）

如此一来 Camera 服务的启动流程就变得有些复杂了，但是最核心的部分其实没变，最终都要从动态库中获取连接 HAL 的结构，并保存下来以备未来对 Camera 设备进行操作。
这几天跟了一下代码流程，大概总结了一下 cameraserver 与 provider 这两个进程启动、初始化的调用逻辑，如下图。

总体逻辑顺序：

1. provider 进程启动，注册；
2. cameraserver 进程启动，注册，初始化；
3. cameraserver 获取远端 provider（此时实例化 CameraProvider 并初始化）。

上图中，实线箭头是调用关系。左边是 cameraserver 进程中的动作，右边则是 provider 进程中的动作，它们之间通过 ICameraProvider 联系在了一起，而这个东西与 HIDL 相关，我们可以不用关心它的实现方式。

由图可见：

• cameraserver 一侧，Cameraservice 类依旧是主体。它通过 CameraProviderManager 来管理对 CameraProvider 的操作。此处初始化的最终目的是连接上 CameraProvider。
• provider 一侧，最终主体是 CameraProvider。初始化最终目的是得到一个 mModule，通过它可以直接与 HAL 接口定义层进行交互。

至此，我们就能对 Android O 上的 Camera 服务启动流程有一个大致的了解。但由于我个人功力尚浅，目前只能理解到这个地步，还无法轻易抽象出更容易理解的框架，所以图片中的流程还是比较凌乱的，可能需要对照相应代码才能理解。

下面是我分析代码时的一些笔记，有需要可以对照上图中的流程看看。

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CameraProvider 的启动与注册

这个服务进程的启动很简单，主要动作是注册该 CameraProvider，以便 CameraServer 启动时能找到它。需要注意的是，此时 CameraProvider 还未实例化与初始化。

Service.cpp

文件位置：hardware\interfaces\camera\provider\2.4\default

看代码：

• 第 6 行：与 /dev/vndbinder 进行某种关联，注释表明 Camera HAL 可能会通过它与其它 vendor 组件进行通信。
• 第 7 行：创建默认为直通模式（passthrough）的 CameraProvider 服务实现。

int main()
{
    ALOGI("Camera provider Service is starting.");
    // The camera HAL may communicate to other vendor components via
    // /dev/vndbinder
    android::ProcessState::initWithDriver("/dev/vndbinder");
    return defaultPassthroughServiceImplementation<ICameraProvider>("legacy/0", /*maxThreads*/ 6);
}

LegacySupport.h

文件路径：system\libhidl\transport\include\hid