Sensor源码研究(二)--Sensor初步分析

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mb5fe5605983816 2021-06-16 18:31:18

文章标签 java 文章分类 Java 后端开发

在分析sensor的源码之前，先来看下sensor这个对象都包含了哪些信息？

比如拿华为honor8来说，来获取下陀螺仪对应的信息

1sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);

不着急看代码，先来个log看下。

1 {Sensor name="LSM330 Gyroscope sensor", vendor="STMicroelectronics", 
2version=1, type=4, maxRange=34.906586, 
3resolution=0.0012217305, 
4power=6.1, minDelay=10000}

看起来功耗还是挺高的，达到了6.1mA.题外话哈哈

从log来看，打印出来的就这些params.

尝试一下能修改sensor的参数吗？发现不能，没有set方法。也就是说sensor的所有参数是写死的，三方应用无法修改。

Sensor源码研究(二)--Sensor初步分析_java

来从代码验证下，看看sensor参数有哪些喽

代码入口

看一个对象包含哪些信息，不就看这个类的成员吗？这个有很多方法啦，条条大路通罗马

如果你擅长java，那就去看Sensor.java文件代码路径/frameworks/base/core/java/android/hardware/Sensor.java

如果你擅长c/c++，那就去看Sensors.h文件，代码路径/hardware/libhardware/include/hardware/sensors.h

其实还有一个，你可以直接看types.hal文件，里边儿有sensorInfo结构体，代码路径为/hardware/interfaces/sensors/1.0/types.hal

好，接下来我直接看types.hal文件，为什么选择这个？就是喜欢，哈哈哈

Sensor源码研究(二)--Sensor初步分析_java_02

这个文件还包含了传感器的其他信息。不多说，看成员变量

成员变量

{int32_t sensorHandle}：传感器id标识，32位int型数据，sensors的唯一id标识，在hal层的api中用于代表sensor
{string name}：传感器名字，string类型
{string vendor}：传感器厂商，string类型，传感器硬件部分供应商
{int32_t version}：传感器硬件和软件部分的版本号，int型数据，当驱动更新时版本号必须要增加
{SensorType type}：传感器类型，int型数据。
{string typeAsString}：传感器类型的字符串描述，string类型数
{float maxRange}：传感器值变化的最大范围，float类型数据
{float resolution}：要报告的传感器数据的最小差异，float类型数据，猜测应该是比较两次事件之间的差值，如果比这个值小，就不上报数据，有待考证
{float power}：传感器的近似功耗，float类型数据，单位为mA
{int32_t minDelay}：传感器的最小延时，int类型数据。和传感器report数据的mode有关系，如果是连续报告模式，那么最小的采样周期以us微妙为单位。如果on-change也就是有改变时才report,那么最小延时为0，也就是只要有变化就上报，还有one-shot单脉冲时为-1，special为0
{uint32_t fifoReservedEventCount}：预留event数量，无符号整型数据
{uint32_t fifoMaxEventCount}：fifo存储器缓存的最大event的数量（先进先出队列存储器，存储传感器事件）
{string requiredPermission}：注册sensor和接收sensor数据时所需要的权限，string类型
{int32_t maxDelay}：传感器两组数据之间的最大延时，也就是传感器上报数据的最小频率
{bitfieldflags}：传感器的flag标志，比如是否属于wakeup型的传感器SENSOR_FLAG_WAKE_UP，以及表明sensor的reportmode的标志SENSOR_FLAG_CONTINUOUS_MODE等等

Sensor源码研究(二)--Sensor初步分析_java_03

分析到这儿，终于知道有哪些参数了。接下来有一些参数说明

type说明

每一个sensor都对应一个type,定义了传感器要测试的是什么，以及测量的数据如何上报等问题。

设备制造商OEM也可以定义自己的传感器type。

如果所定义的type是私有的，也就是仅仅提供给系统应用使用，那么type一定不能暴露在sdk中(必须是hide)

并且type必须是从DEVICE_PRIVATE_BASE(0x10000)位置开始，也就是说值必须大于0x10000。

除此之外，也就是除去设备私有传感器之外，oem所定义的传感器必须符合要求。有哪些要求呢？

第一，每一个sensor必须有一个typeAsString字段，也就是type的字符串描述。在Androidframework层会给从hal层获取到的字符串添加“android.sensor”前缀。

比如，如果hal层的type是“SensorType::Acclerometer”，那么，经过Androidframework之后，变成“android.sensor.accelerometer”

第二，当Android发布了一个新的sensor类型，如果该sensor可以代替oem自定义的sensor类型，那么一定要用Android官方的sensor类型

wake-up说明

这个wake-up是说什么？当数据可用时，是否要将手机从suspend睡眠状态中唤醒。

这句话交代两个概念，一个是动作，那就是唤醒手机，一个是条件也就是唤醒时机

sensor分为两大类，一类是wake-up，另一类没得选了那就只能是non-wake了。

作为wake-up的sensor，如果有传感器事件上报，那么当fifo传感器事件缓存区存满时会唤醒屏幕

但如果sensor事件上报超时了也会唤醒手机。如果没有事件上报，当然也就不会唤醒了。

也就是如果event是来自于wake-up类型的传感器，那么driver就会一直持电源锁禁止手机休眠，直到sensorservie轮询了event。

一旦sensorservice轮询了事件，driver就会释放电源锁，但此时sensorservice会持锁，直到app读取了event才会释放。

而作为non-wake的sensor，传感器事件不会上报

这就会出现一个问题，如果注册了传感器，也就是传感器被激活之后，那么底层就会一直有传感器事件

而此时如果系统休眠，event只存在与缓冲区Fifo,无法上报给上层

缓冲区的存储有限，所以最终缓存区满了之后，新的event事件会覆盖旧的event事件，事件就会丢失了。

这个有待验证，也就是在系统休眠后，event事件是否是会被覆盖，并且不再上报

当然，以上分析都是针对连续上报事件的传感器来说的。

每个sensor传感器都可以注册这两种类型，比如一个陀螺仪type类型的传感器可以能会有两个传感器，一个是wake-up的，一个是non-wake的。

这个在sensorManager提供的api中也可以看到

1//如果是特定的wake-up类型，那就返回wake-up的传感器，否则就返回non-wake的传感器
2sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);
3//获取对应type的wake-up的传感器
4sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE, true);

代码中说的也很详细，可以看下注释，代码路径：/frameworks/base/core/java/android/hardware/SensorManager.java

那么这些sensor都是哪儿来的呢？sensor的参数是在哪儿写的呢？

sensor来源

sensor的种类有很多,不同手机也有所不同。这些sensor都是哪儿来的呢？三个方面

Sensor源码研究(二)--Sensor初步分析_java_04

sensor硬件芯片供应商，各种硬件传感器以及借助硬件传感器融合出的sensor
google源码中借助陀螺仪|加速度|磁力等硬件传感器融合的虚拟sensor，但都是作为debug调试使用
OEM设备厂商比如小米，Smartisan之类，也会借助硬件传感器的数据融合自己的sensor，有私有的sensor只供自己使用，也有可能开发的sensor供三方应用使用

前文说过，sensor的参数三方应用无法修改，那么系统能修改吗？全凭你一句话！

如果是硬件芯片供应商提供的sensor，那么就相当于sensor是一个硬件芯片，需要driver接入。

运气好的话或者说传感器性能差融合度差没啥高级算法的话，这块儿驱动程序直接给你，你自己接入。相当于传感器参数完全暴露出来，想改什么改什么

运气不好的呢？省事儿一点儿，直接给你个so包，这样可以保护硬件厂商自己的传感器算法

对hal层来说，反正就是加载硬件module,并获取到sensor参数信息.

hal层的话关于数据的delay还是可以修改滴setDelay就可以。

如果是google或者是OEM自己定义的虚拟sensor，参数是可以自己修改滴。

sensor流程

那么整个sensor的流程是怎么样的呢

对于Android系统来说，在系统开机之后，就会加载framework层的sensor服务

在加载sensor服务时就会通过hal层加载sensor的module,获取到驱动层的传感器列表。

之后也会加载google的用于调试的虚拟传感器以及系统自己添加的传感器。