Android框架之Camera(2)HAL及so库的加载
HAL层作为纽带，把Framework层的APIs和底层驱动连接起来。简言之，上层需要什么操作接口，HAL层就负责实现之。
HAL在整个Camera框架中的位置如下图红框：
文章图片
Android Camera框架及Camera服务HAL(红框)
HAL层的代码编译为so库，通常位于/system/lib/hw/或/vender/lib/hw/目录下。接下来看下so库的加载实现。
广而知之，C/C++的入口为main()函数，Android应用的入口是主Activity的onCreate()，那so库的入口呢？就是：
int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module)参数id：模块的名称，HAL的so库命名规则：xxx.yyy.so，所以这里的id就是"xxx"。之所以这么定是和so的查找规则对应的，稍后详述。
参数module：通过她获取指向实际模块对象的指针。
对于Camera，启动加载流程的函数：
/**
* The id of this module
*/
#define CAMERA_HARDWARE_MODULE_ID "camera"
CameraService.cpp (frameworks\av\services\camera\libcameraservice)
camera_module_t *mModule;
void CameraService::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 {
// so成功加载
ALOGI("Loaded \"%s\" camera module", mModule->common.name);
mNumberOfCameras = mModule->get_number_of_cameras();
....
}
}(const hw_module_t **)&mModule就展示了如何通过 参数module获取指向Camera模块camera_module_t指针的方法。这是如何做到的呢？
在定义自己模块的时候，把hw_module_t成员放在起始位置，如这里的camera_module_t：
typedef struct camera_module {
hw_module_t common;
int (*get_number_of_cameras)(void);
int (*get_camera_info)(int camera_id, struct camera_info *info);
int (*set_callbacks)(const camera_module_callbacks_t *callbacks);
void (*get_vendor_tag_ops)(vendor_tag_ops_t* ops);
} camera_module_t;
结构体成员的内存地址是连续的(记得kernel中的container_of吧)，此刻指向common成员的指针和指向整个模块的指针在数值上就是相等的(简单理解可以认为是同一个指针)，这样通过common就获取了自己模块的指针。
整个模块在实现HAL的时候已经分配好了空间且已经初始化：
camera_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
common: {
// init code
},
get_number_of_cameras: camera_get_number_of_cameras,
get_camera_info: camera_get_camera_info,
set_callbacks:NULL,
get_vendor_tag_ops:NULL
};
所以就可以通过获取到的指针操作自定义的模块的所有成员。
这是对上，对下就是so库的加载，看函数hw_get_module：
int hw_get_module(const char *id, const struct hw_module_t **module)
{
return hw_get_module_by_class(id, NULL, module);
}int hw_get_module_by_class(const char *class_id, const char *inst,
const struct hw_module_t **module)
{
int status;
int i;
const struct hw_module_t *hmi = NULL;
char prop[PATH_MAX];
char path[PATH_MAX];
char name[PATH_MAX];
if (inst)
snprintf(name, PATH_MAX, "%s.%s", class_id, inst);
else
strlcpy(name, class_id, PATH_MAX);
/*
* Here we rely on the fact that calling dlopen multiple times on
* the same .so will simply increment a refcount (and not load
* a new copy of the library).
* We also assume that dlopen() is thread-safe.
*//* Loop through the configuration variants looking for a module */
for (i=0 ;
i这个函数很简单，主要做两件事：
1、拼凑so库的路径：路径+name+属性+".so"
路径之前提到过，/system/lib/hw、/vendor/lib/hw。
name就是穿进来的id，比如camera。
属性，这里指定的属性有：
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.product.device",
"ro.board.platform",
"ro.arch"
};
so库的完整路径比如/system/lib/hw/camera.default.so等等。
2、查找库是否存在
我们看到，这些so是有优先级的，找到满意的即刻break，正应了句老话：弱水三千，只取一瓢饮。
有了so库，调用load加载之。
扩展：onFirstRef()的来源及调用
C++里面有智能指针的概念，用于对象内存的自动释放；类似地，Android实现类似功能的是sp(Strong Pointer)、wp(Weak Pointer)，要使用它们需要在定义自己类的时候继承RefBase类。RefBase概览：
class RefBase
{
public:
void incStrong(const void* id) const;
void decStrong(const void* id) const;
protected:
RefBase();
virtual ~RefBasevirtual voidonFirstRef();
};
onFirstRef()的来源有了。来看其调用过程：
void RefBase::incStrong(const void* id) const
{
weakref_impl* const refs = mRefs;
refs->incWeak(id);
refs->addStrongRef(id);
const int32_t c = android_atomic_inc(&refs->mStrong);
ALOG_ASSERT(c > 0, "incStrong() called on %p after last strong ref", refs);
#if PRINT_REFS
ALOGD("incStrong of %p from %p: cnt=%d\n", this, id, c);
#endif
if (c != INITIAL_STRONG_VALUE){
return;
}android_atomic_add(-INITIAL_STRONG_VALUE, &refs->mStrong);
refs->mBase->onFirstRef();
}创建一个对象，它的引用计数就自动加1；如果是第一次引用，12行分支不执行，则onFirstRef()函数会被调用，即CameraService#onFirstRef()。
我们写一个小程序体验下：
#include
#include
#include
#include namespace android {class ITest: public virtual RefBase
{
public:
ITest() {
printf("ITest create.\n");
}private:
virtual void onFirstRef();
};
void ITest::onFirstRef()
{
printf("onFirstRef\n");
}};
using namespace android;
int main(int argc, char **argv)
{
sp spTest(new ITest());
return 0;
} Log:
ITest create.
onFirstRef【Android框架之Camera(2)HAL及so库的加载】
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