4. 长时间运行测试：Camera Open/Close循环、Preview持续与录像拍照交替

长时间运行测试是验证 Camera HAL 稳定性的核心手段，旨在暴露资源泄漏、内存碎片、死锁、电源管理异常以及驱动老化等间歇性故障。本章围绕三类典型长时间测试场景展开：Open/Close 循环、Preview 持续与录像拍照交替，分别对应 HAL 层资源管理、流处理持久性以及多模式切换的稳定性。

4.1 测试场景与关键指标

下表汇总了三种长时间测试的典型配置、监控指标与通过标准：

4.2 Open/Close 循环测试（10000次）

该测试模拟应用频繁打开和关闭 Camera 设备，验证 HAL 层在资源分配与释放过程中的健壮性。常见故障包括：CameraService 崩溃、驱动句柄泄漏以及内存碎片化。

4.2.1 测试流程与关键检查点

1. 初始化状态记录：测试前记录 /proc/meminfo、lsof 输出、dmesg 日志。
2. 循环执行 Open/Close：每次 Open 后等待 500ms，Close 后等待 200ms，避免背靠背操作。
3. 周期性检查：每 1000 次循环检查一次内存增量与文件描述符数量。
4. 异常处理：若 Open 返回错误或 CameraService 重启，立即记录上下文并继续测试。
5. 后处理分析：对比测试前后的资源快照，计算泄漏量。

4.2.2 资源泄漏检测脚本示例

#!/system/bin/sh
# 资源监控脚本片段，用于 Open/Close 循环测试
LOG_FILE="/data/camera_leak_test.log"
PID=$(pidof cameraserver)

echo "=== Test Start ===" > $LOG_FILE
cat /proc/$PID/status | grep VmRSS >> $LOG_FILE
lsof -p $PID | wc -l >> $LOG_FILE

for i in $(seq 1 10000); do
    # 执行 Open/Close 操作（由测试框架触发）
    sleep 0.5

    # 每 1000 次采样一次
    if [ $((i % 1000)) -eq 0 ]; then
        echo "Loop $i:" >> $LOG_FILE
        cat /proc/$PID/status | grep VmRSS >> $LOG_FILE
        lsof -p $PID | wc -l >> $LOG_FILE
        dmesg -c | grep -i "camera\|ion\|dma" >> $LOG_FILE
    fi
done

echo "=== Test End ===" >> $LOG_FILE

4.2.3 Open/Close 循环故障树

下图展示了 Open/Close 循环测试中可能出现的故障路径与根因分析方向：

4.3 Preview 持续测试（24小时）

Preview 持续测试验证 Camera HAL 在长时间视频流处理中的稳定性。核心风险包括：帧率下降、CPU 过载、热降频导致画面卡顿以及ISP 管线溢出。

4.3.1 测试配置与监控方案

• 分辨率与帧率：使用设备支持的最大分辨率（如 1920x1080 @ 30fps）。
• 帧率监控：通过 adb shell dumpsys media.camera 或 HAL 层注入的帧时间戳日志，每 5 分钟统计一次平均帧率。
• 温度监控：读取 /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp，记录 SoC 与电池温度。
• ANR 检测：监听 data/anr/ 目录下是否有新生成的 traces 文件。

4.3.2 Preview 持续测试状态机

下图描述了 Preview 持续测试中 HAL 层的状态流转与关键监控点：

4.4 录像与拍照交替测试（8小时）

该测试模拟用户在实际使用中频繁切换录像与拍照模式，验证 HAL 层在流配置切换、buffer 重分配以及音视频同步方面的稳定性。典型故障包括：拍照黑帧、录像文件损坏以及音视频不同步。

4.4.1 交替测试策略

4.4.2 音视频同步偏移检测

在录像过程中，HAL 层需要为每个视频帧和音频帧打上精确的时间戳。检测偏移的方法如下：

# 使用 ffprobe 分析录像文件中的音视频时间戳
ffprobe -v quiet -show_entries frame=pts_time,media_type \
  -of csv=p=0 recording.mp4 | awk -F',' '
{
  if ($2 == "video") v_pts = $1;
  if ($2 == "audio") a_pts = $1;
}
END {
  diff = (v_pts - a_pts) * 1000;  # 转换为毫秒
  if (diff < -33 || diff > 33)
    printf "WARNING: AV sync offset = %.2f ms\n", diff;
  else
    printf "OK: AV sync offset = %.2f ms\n", diff;
}'

4.4.3 录像拍照交替流程图

下图展示了 8 小时交替测试中 HAL 层的核心操作序列与故障注入点：

4.5 故障排查实战要点

在长时间运行测试中，故障排查应遵循以下优先级顺序：

1. 检查 dmesg 与 logcat：搜索 "camera"、"HAL"、"buffer"、"timeout" 等关键词，定位首次异常发生的时间点。
2. 分析内存快照：使用 dumpsys meminfo 或 procrank 对比测试前后的内存占用，重点关注 native heap 与 GPU buffer 的增长。
3. 复现最小化场景：将 10000 次循环缩减为 100 次，并增加每次操作的延迟，观察是否仍然触发故障。
4. 检查驱动层状态：通过 cat /d/ion/heaps 或 cat /proc/mtk_camera（MTK 平台）查看驱动 buffer 分配情况。
5. 验证 HAL 层资源释放：在 close() 函数中添加日志，打印每个子模块的引用计数，确认是否归零。