CameraService启动流程分析

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经典好文推荐，通过阅读本文，您将收获以下知识点:

一、CameraService 流程概览
二、CS进程启动流程时序图
三、CameraService进程的启动流程
四、总结

一、CameraService 流程概览

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二、CS进程启动流程时序图

2.1 CS进程的类图

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2.2 进程启动时序图

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三、CameraService进程的启动流程

CameraService和上层APP是通过IPC机制进行通信的，这里会用到aidl - cpp（AIDL文件会编译生成native binder所需的c文件--IXXX.h BpXXX.cpp BnXXX.cpp以及java层所需的 IXXX.java文件）这里CameraService是ICameraService.aidl 的服务端，framwork中android.hardware.camera2下面提供的CameraManager就是ICameraService.adil 的客户端代理。

AIDL文件	服务端	客户端	BinderName
ICameraService.aidl	CameraService进程(CameraService.cpp)	CameraManager(Framework API)	media.camera
ICameraServiceProxy.aidl	CameraServiceProxy(Java层的系统服务)	CameraService进程中使用	media.camera.proxy
ICameraDeviceCallbacks.aidl	CameraDeviceImpl.CameraDeviceCallbacks	CameraService进程中使用	匿名Binder
ICameraDeviceUser.aidl	CameraService进程（CameraDeviceClient.cpp）	ICameraDeviceUserWrapper(API)	匿名Binder

1、程序的入口

frameworks\av\camera\cameraserver\main_cameraserver.cpp

int main(int argc __unused, char** argv __unused)
{
    signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
    // Set 3 threads for HIDL calls
    hardware::configureRpcThreadpool(3, /*willjoin*/ false);
    sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
    ALOGI("ServiceManager: %p", sm.get());
    CameraService::instantiate();
    ProcessState::self()->startThreadPool();
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}

上面的代码CameraService::instantiate()调用到了frameworks\av\services\camera\libcameraservice\CameraService.cpp里面

2、开始ICameraService服务端Binder的创建和注册流程

class CameraService :
    public BinderService<CameraService>, //模板类 主要是封装了将Binder 添加到ServiceManager进程中
    public virtual ::android::hardware::BnCameraService, // ICameraService的服务端需要继承BnCameraService(native binder的写法)
    public virtual IBinder::DeathRecipient,  //Binder死亡监听  监听客户端进程的死亡情况
    public virtual CameraProviderManager::StatusListener{}

// CameraService::instantiate(); 调用这里的instantiate()  主要是向sm注册了ICameraService的服务端binder
template<typename SERVICE>
class BinderService
{
public:
    static status_t publish(bool allowIsolated = false,int dumpFlags = IServiceManager::DUMP_FLAG_PRIORITY_DEFAULT) {
        sp<IServiceManager> sm(defaultServiceManager());
        // 这里就是向sm进程中注册Binder  这里的Binder的名称是 "media.camera"
        return sm->addService(String16(SERVICE::getServiceName()), new SERVICE(), allowIsolated,dumpFlags);
    }
    static void publishAndJoinThreadPool(bool allowIsolated = false,int dumpFlags = IServiceManager::DUMP_FLAG_PRIORITY_DEFAULT) {
        publish(allowIsolated, dumpFlags);
        joinThreadPool();
    }
    static void instantiate() { publish(); }
    static status_t shutdown() { return NO_ERROR; }
private:
    static void joinThreadPool() {
        sp<ProcessState> ps(ProcessState::self());
        ps->startThreadPool();
        ps->giveThreadPoolName();
        IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
    }
};

上面的new SERVIDE() 让程序流程来到了CameraService() 构造函数里面，CameraService继承额BnCameraService（这个是AIDL--cpp生成的代码）所以CameraService.cpp是ICameraService.adil的IPC机制的服务端。

3 CameraService的构造函数

CameraService::CameraService() :
        mEventLog(DEFAULT_EVENT_LOG_LENGTH), //初始化用来打印Log的圆形Buffer的长度-100
        mNumberOfCameras(0),//初始化Camera的数量为0
        mSoundRef(0), 
        mInitialized(false) //标识CameraService 是否被初始化了
{
    ALOGI("CameraService started (pid=%d)", getpid());
    mServiceLockWrapper = std::make_shared<WaitableMutexWrapper>(&mServiceLock);
}

构造函数执行完成之后，sm里面也注册了该服务的binder。然后因为CamerService继承了RefBase所以CamerService对象在第一次被创建的时候会调用到onFirstRef()函数：

4、CameraService的onFirstRef()

void CameraService::onFirstRef()
{
    ALOGI("CameraService process starting");
    BnCameraService::onFirstRef(); // 调用它的父类的onFirstRef(）函数
    // Update battery life tracking if service is restarting
    BatteryNotifier& notifier(BatteryNotifier::getInstance());
    notifier.noteResetCamera();
    notifier.noteResetFlashlight();
    status_t res = INVALID_OPERATION;
    //主要是调用 enumerateProviders() 函数获取CameraProvider信息。
    res = enumerateProviders();
    if (res == OK) {
        mInitialized = true;
    }
    //连接CameraServiceProxy服务，也就是"media.camera.proxy"服务，此服务由SystemServer注册到ServiceManager中
    CameraService::pingCameraServiceProxy();
    mUidPolicy = new UidPolicy(this);
    mUidPolicy->registerSelf();
}

前面主要是和电源相关的一些信息，这里不做分析。最主要的是在这里调用到了enumerateProviders()函数里面，所以

5、CameraService::enumerateProviders()

status_t CameraService::enumerateProviders() {
    status_t res;
    std::vector<std::string> deviceIds;
    {
        Mutex::Autolock l(mServiceLock);
        //这里就是对mCameraProviderManager创建然后调用它的初始化函数
        if (nullptr == mCameraProviderManager.get()) { 
             // 创建一个 CameraProviderManager 对象之后调用 initialize(),
             // 其实就是将CameraService设置为 CameraProviderManager 的监听者  
            mCameraProviderManager = new CameraProviderManager();
            // 传入的参数是 this 指针，指向当前 CameraService 实例的地址
            res = mCameraProviderManager->initialize(this); 
            if (res != OK) {
                ALOGE("%s: Unable to initialize camera provider manager: %s (%d)" __FUNCTION__, strerror(-res), res);
                return res;
            }
        }
        // Setup vendor tags before we call get_camera_info the first time
        // because HAL might need to setup static vendor keys in get_camera_info