Android Camera Module Architecture and Bottom layer

Android Camera Module Architecture and Bottom layer communication mechanism
             -----------albertChen
Android应用程序编程语言是JAVA，而linux的很多服务程序，包括一些libraries都是用c 或者c++写的，应用程序使用什么样的机制去调用这些系统函数的呢？Java的虚拟机可以通过 System.loadLibrary 来加载本地库，也可以通过JNI函数 RegisterNatives来注册与类相关联的本地方法。在Android中对于一些底层平台相关的native函数大多采用注册关联的方式来调用。
系统启动后两个重要的process:
1：App_main process: 进程通过AndroidRuntime调用register_jni_procs向JNI注册模块的native函数供JVM调用。
2：Mediaserver proces：进程注册了以下几个server:
AudioFlinger, MediaPlayerServer;CameraService.

Android Camera Application调用native 函数流程：
  首先Android Runtime调用register_android_hardware_Camera注册Camera相关的navtive函数到JNI。然后调用android_hardware_Camera_native_setup为Application创建一个client 通过openCameraHardware打开设备，并连接到CameraServer。Application 开启preview的过程与Application建立到CameraService之间连接相似。这个过程如下图：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  从上面可以看出在JAVA VM 与native之间存在一个非常重要的连接层JNI即JAVA Native Interface。Android1.0平台提供了Camera相关的native接口，如果这些接口不够的话，通过这种机制我们可以方便的进行扩展，但是我们自己扩展的接口是与我们的硬件平台相关的，并不是Android官方支持的。网上有人说Android1.0不支持JNI，Android无法执行本地ＪＮＩ调用，但从Android源码来看是乎不存在这种情况，至少是支持注册与类相关联的本地方法。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                Android Architecture

JAVA process 与Native process之间的通信
     Native process姑且认为是以c,c++语言编写服务程序（是独立的一个进程）。JAVA process是通常说的Android Application。还是Camera模块为例。我们要建立Camera Object，与CameraService Object之间的通信。
JAVA Application调用native_setup在CameraService中创建了一个Camera客户端，客户端通过getCameraService取得CameraSevice中的IBinder对象，为JAVA Application 与CamerService之间建立了一个接口ICameraService，通过这个接口我们调用BpCameraService::connect 实际上通过前面取得的IBinder对象将调用CameraService::onTransact函数在这个函数中再调用BnCameraSrvice::onTransact至此JAVA Application与CameraService之间的消息管道建立完毕。

 

 

 

 

 

 

 

上图中，Camera.jar Camera.cpp,ICamera, ICameraService的对象都属于java application process,当两个object之间的通信建立完毕，java application通过ICamera接口向CameraService中Camera Client发送消息。
在Native层，不同进程间两个对象需要传递消息需要继承IBinder接口，如果一个对象只需要发起连接可以继承IBinder的扩展接口BpInterface，如果需要接受连接请求可以继承BnInterface接口，比如在ICamera.cpp中有两个接口BpCamera与BnCamera，BpCamera用于发送消息，BnCamera由CameraService继承，最近消息响应通过BnCamera调用CameraService::client对象处理消息。
AudioRecord,AudioFinger,MediaPlayer其底层接口实现方式与Camera类似。