Android15 Camera框架中的StatusTracker

StatusTracker先容

StatusTracker是Android15 Camera框架中用来和谐Camera3各组件之间状态转换的类。
StatusTracker线程名：std::string("C3Dev-") + mId + "-Status"

Camera3 StatusTracker工作原理

StatusTracker实现批处置惩罚（状态转换）的底子

StatusTracker对组件（component）状态的跟踪和处置惩罚，主要围绕三个表一个线程来实现：

• 三个表
  
  
  
  • mComponentName 用于记载注册的组件名字和跟踪id。
    
  • mState  用于记载注册的组件状态。
    
  • mPendingChangeQueue 用于记载组件pending StateChange（提交的某个组件的statechange， 待后续处置惩罚完成）。
    
  
  
• 一个工作线程
  
  
  
  • threadLoop
    
  
  

首先，一个component通过addComponent()向StatusTracker注册跟踪，StatusTracker会根据当前注册环境为这个component分配一个trackId（mNextComponentId记载当前注册了多少component），并将这个component登记到mComponentName表，以默认IDLE的状态登记到mState表。
然后，一个component通过markComponentActive(trackId)大概makrComponentIdle(trackId, Fence)向StatusTracker提交一个状态转换（StateChange），StatusTracker将这个component的状态转换请求添加到mPendingChangeQueue。StatusTracker工作线程负责处置惩罚提交到mPendingChangeQueue的状态转换。
StatusTracker工作线程的6个状态

StatusTracker工作线程有6个状态，状态之间的转换如下

图1.StatusTracker工作线程状态转换图 

StatusTracker的生与死由Camera3Device控制。Camera3Device::initializeCommonLocked()初始化底子内容时创建并启动这个StatusTracker工作线程；Camera3Device::disconnectImpl()主动调用requestExit()，将StatusTracker工作线程标记为dead, 系统Thread实现触发终极的StatusTracker工作线程退出。
StatusTracker处置惩罚一次状态转换可能有两种环境

• 跟踪的组件有变化。包罗组件通过addComponent()/removeComponent()主动注册或注销，也包罗状态转换处置惩罚后组件idle（idleFence)。
  
• 跟踪的组件状态有变化。组件通过markComponentX()主动标记状态。
  

StatusTracker工作线程相干的两个信号

从图1.StatusTracker工作线程状态转换图中，StatusTracker工作线程协作有两个信号：

• mPendingChangeSignal信号，是组件状态更改提交（尚未完成）的信号。组件主动注册/注销/标记状态会触发这个信号，Camera3Device竣事StatusTracker工作线程也会发这个信号。
  
• mFlushCondition信号，是一批状态变更完成的信号。当所有的状态变更处置惩罚完会清空mPendingChangeQueue，并发送这个信号，表现StatusTracker已经冲刷完成。
  

StatusTracker工作线程处置惩罚状态转换

StatusTracker一次状态处置惩罚使分三步做的：
1. 将mPendingChangeQueue中的各组件状态变更同一网络到mStateTransitions，同时更新跟踪状态表。
2.将状态变更关照给parent（这里也就是Camera3Device)
3.所有的pengding change处置惩罚完，标记tracker为flushed
代码如下：
StatusTracker网络组件状态转换（包罗组件间中心状态转换）

1.          sp<Camera3Device> parent;
2. 198      {
3. 199          Mutex::Autolock pl(mPendingLock);
4. 200          Mutex::Autolock l(mLock);
5. 201  
6. 202          // Collect all pending state updates and see if the device
7. 203          // collectively transitions between idle and active for each one
8. 204  
9.              //获取被跟踪组件的状态，优先获取到active状态的
10.              //如果所有的组件都是idle状态，那么检查fence时间戳确定xx状态
11. 205          // First pass for changed components or fence completions
12. 206          ComponentState prevState = getDeviceStateLocked();
14.              //疑问：组件状态和mDeviceState怎么达到一致？
15.              //这里收集状态的切换, 有两种可能：active->idle, idle->active
16. 207          if (prevState != mDeviceState) {
17. 208              // Only collect changes to overall device state
18. 209              mStateTransitions.add(prevState);
19. 210          }
20. 211          // For each pending component state update, check if we've transitioned
21. 212          // to a new overall device state
22. 213          for (size_t i = 0; i < mPendingChangeQueue.size(); i++) {
23.                  //一个状态转换动作
24. 214              const StateChange &newState = mPendingChangeQueue[i];
25.                  //这个状态转换动作是哪个组件来做
26. 215              ssize_t idx = mStates.indexOfKey(newState.id);
27. 216              // Ignore notices for unknown components
28. 217              if (idx >= 0) {
29.                      //更新这个组件的状态
30. 218                  // Update single component state
31. 219                  mStates.replaceValueAt(idx, newState.state);
32.                      //这是什么意思？
33. 220                  mIdleFence = Fence::merge(String8("idleFence"),
34. 221                          mIdleFence, newState.fence);
36.                      //检查被跟踪的组件状态
37.                      //收集状态切换
38. 222                  // .. and see if overall device state has changed
39. 223                  ComponentState newState = getDeviceStateLocked();
40. 224                  if (newState != prevState) {
41. 225                      mStateTransitions.add(newState);
42. 226                  }
43. 227                  prevState = newState;
44. 228              }
45. 229          }
46.              //一次状态切换收集后，清空mPendingChangeQueue以进行下一次状态收集。
47. 230          mPendingChangeQueue.clear();
48. 231          mComponentsChanged = false;
49. 232  
50. 233          // Store final state after all pending state changes are done with
51. 234         
52.              //一次状态收集后，得到StatusTracker的状态
53. 235          mDeviceState = prevState;
54. 236          parent = mParent.promote();
55. 237      }

复制代码

StatusTracker将网络的状态转换关照给parent （Camera3Device）

1. if (mStateTransitions.size() > 0 && parent.get()) {
2.     for (size_t i = 0; i < mStateTransitions.size(); i++) {
3.         bool idle = (mStateTransitions[i] == IDLE);
4.         ALOGV("Camera device is now %s", idle ? "idle" : "active");
5.         parent->notifyStatus(idle);
6.     }
7. }
8. mStateTransitions.clear();

复制代码

StatusTracker代码实现中的几个点

1. //StatusTracker工作线程退出需要Camera3Device主动触发
2. //但是StatusTracker本质是Android Thread, 退出有一定的延时性。
3. //退出相关代码：
4. void StatusTracker::requestExit()
5. {
6.     //First mark thread dead.
7.     Thread::requestExit();
9.     //Then exit any waits
10.     mPendingChangeSignal.signal();
11.     mFlushCondition.signal();
12. }
14. bool StatusTracker::threadLoop()
15. {
16.     {
17.         Mutex::Autolock pl(mPendinglock);
18.         while (mPendingChangeQueueSize() == 0 && !mComponentsChanged) {
19.             //等待pending change处理信号
20.             res = mPendingChangeSignal.waitRelative(mPendingLock, kWaitDuration);
21.             
22.             //线程退出
23.             if (exitPending()) return false;
25.             if (res != OK) {
26.                 if (res != TIMED_OUT) {
27.                     ALOGE("%s: Error waiting on state changes: %s (%d)",
28.                         __FUNCTION__, strerror(-res), res);
29.                 }
30.                 //TIMED_OUT is expected
31.                 break;
32.             }
33.         }
34.     }
35.     ...
36. }

复制代码

Camera3中的StatusTracker



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