Sensor系列之aDSP端Sensor Driver流程
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Sensor在最初的时候都是直接挂在处理器上处理的，其驱动都是和linux或android标准的驱动一样，都是生成对应的设备节点给上层提供数据。但是，由于sensor可能需要一直处于工作状态，产生了功耗的问题，故而各个芯片厂商才推出了自己的解决方案。而高通则将sensor的处理放到了application digital signal processor(aDSP)中，这样待机时主处理器休眠以降低功耗，由这个aDSP在处理音频数据的间隙捎带着就能把sensor的数据处理了，真是高明。
今天我们就开始窥探一下高通是怎样具体实现的，先看一下高通给出的架构图。
上面两张图完整的展示了高通SSC的架构，其中上半部分为AP，下半部分则是aDSP，下半部分图我们在之前的dsps架构分析中已经列举了各个组成模块以及相应的功能特点。我们之前的文章已经分析到SMR/QMI发送消息的流程，接下来我们就要进入Sensor Manager(SMGR)，深入驱动程序了。
MAIN
aDSP模块的启动从main函数开始执行，该函数定义在sns_pd.c中，路径为adsp_proc/Sensors/dsps/src/common/。
int main (void)
{
/* Core Init for user PD */
coremain_main();
printf("Core Init for sensors image done\n");
/* Sensors Initialization */
sns_init();
return 0; /* never reaches, no user exit handling yet */
}这里的coremain_main方法是定义在modem端的，在modem_proc/中,我们暂不关注，而sns_init则是对sensor的初始化过程，其方法主体就是调用sns_init_once方法执行one-time的初始化过程，它会调用各个模块的初始化方法。
static void sns_init_once( void )
{
int i;
INT8U err;
OS_FLAGS flags = 0;
const sns_init_fcn init_ptrs[] = SNS_INIT_FUNCTIONS;
if ( SNS_SUCCESS != sns_heap_init()) {
MSG(MSG_SSID_SNS, DBG_ERROR_PRIO, "Sensors Heap Init failed, using Default heap ID");
sns_heap_id = QURT_ELITE_HEAP_DEFAULT;
}
sns_init_flag_grp = sns_os_sigs_create( SNS_INIT_FLAG_DONE, &err );
SNS_ASSERT(NULL != sns_init_flag_grp);
for( i = 0; NULL != init_ptrs[i]; i++ ) {
//MSG_1(MSG_SSID_QDSP6, DBG_HIGH_PRIO, "Sensors Init : %d", i);
if( SNS_SUCCESS != init_ptrs[i]() ) {
/* Handle error */
//MSG_1(MSG_SSID_QDSP6, DBG_HIGH_PRIO, "Sensors Init FAIL: %d", i);
sns_init_done();
}
while( !(SNS_INIT_FLAG_DONE & flags) ) {
/* Continue polling for the flag until module init is done */
flags = sns_os_sigs_pend( sns_init_flag_grp,
SNS_INIT_FLAG_DONE,
OS_FLAG_WAIT_SET_ANY,
0,
&err );
MSG_1(MSG_SSID_QDSP6, DBG_HIGH_PRIO, "Sensors Init : waiting(%x)", flags);
}
flags = 0;
}
MSG(MSG_SSID_QDSP6, DBG_HIGH_PRIO, "Sensors Init : ///////////init once completed///////////");
}我们又看到了类似的场景了，通过定义的全局SNS_INIT_FUNCTIONS函数指针，依次进行调用。当所有init方法执行完成，发送init done的信号。
我们这里以MSM8960板子的初始化函数定义列表为例，来分析aDSP的初始化流程，如下：
#ifdef FEATURE_MSM8960
# define SNS_INIT_FUNCTIONS \
{ sns_memmgr_init, \ // 内存管理器
sns_init_dsps, \ // 各种dsps服务的初始化
sns_em_init, \ // 事件管理器
sns_smr_init, \ // Message Router用于传递消息(resp/ind)
sns_dl_init, \ // Dynamic Loading service
sns_smgr_init, \ // Sensor Manager（核心部分）
sns_scm_init, \ // 检验管理器
sns_sam_init, \ // 算法管理器
sns_pm_test_task_init, \ //
dog_init, \
NULL }其中最重要的当属SMGR的初始化了。
SMGR INIT
SMGR的init方法是直接启动了一个sns_smgr_task，所有的任务都放在task中完成的。
SNS_SMGR_UIMAGE_CODE sns_err_code_e sns_smgr_init(void)
{
sns_os_task_create_ext(sns_smgr_task, NULL,
(OS_STK *)&sns_smgr_task_stack[SNS_MODULE_STK_SIZE_DSPS_SMGR-1],
SNS_MODULE_PRI_DSPS_SMGR,
SNS_MODULE_PRI_DSPS_SMGR,
(OS_STK *)&sns_smgr_task_stack[0],
SNS_MODULE_STK_SIZE_DSPS_SMGR,
(void *)0,
OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR |
OS_TASK_OPT_ISLAND,
(uint8_t *)"SNS_SMGR");
return SNS_SUCCESS;
}这里我直接给出大致的流程图：
上图中，Communication Library通过I2C以及GPIO，SPI等，直接和sensor device通信了，通过下面的图可以了解这个流程：
I2C挂载图：
上图中，外围期间1,2等便可以是我们的sensor设备或其他可使用I2C通信的电子器件了。
ddf打开的过程如下：
sns_ddf_status_e sns_ddf_open_port(
sns_ddf_handle_t* handle,
const sns_ddf_port_config_s* cfg )
{
sns_ddf_status_e status = SNS_DDF_SUCCESS;
if ( cfg == NULL || handle == NULL )
{
return SNS_DDF_EINVALID_PARAM;
}
*handle = NULL;
status = sns_ddf_comm_malloc( (void **)handle, sizeof(sns_ddf_sensor_info_s) );
if ( SNS_DDF_SUCCESS != status )
{
SNS_PRINTF_STRING_ERROR_1( SNS_DBG_MOD_DSPS_DDF, "Malloc fail, size = %d",
sizeof(sns_ddf_sensor_info_s) );
return status;
}
switch( cfg->bus )
{
// 根据设备配置的config bus，如果是I2C，则调用sns_ddf_comm_bus_i2c_open，如果是SPI，则调用sns_ddf_comm_bus_spi_open
case SNS_DDF_BUS_I2C:
status = sns_ddf_comm_bus_i2c_open( *handle, cfg );
break;
case SNS_DDF_BUS_SPI:
status = sns_ddf_comm_bus_spi_open( *handle, cfg );
break;
default:
status = SNS_DDF_EINVALID_PARAM;
}
if ( SNS_DDF_SUCCESS != status )
{
SNS_PRINTF_STRING_ERROR_1(SNS_DBG_MOD_DSPS_DDF, "open_port, result = %d", status);
sns_ddf_comm_mfree( *handle );
*handle = NULL;
return SNS_DDF_EBUS;
}
return status;
}// initializes and configures SPI communication bus.
static sns_ddf_status_e sns_ddf_comm_bus_spi_open
(
sns_ddf_handle_t handle,
const sns_ddf_port_config_s* cfg
)
{
#if SNS_DDF_COMM_BUS_SPI_ENABLE_DRIVER
static const spi_device_id_t spi_bus_instances[] =
{
0,
SPI_DEVICE_1,
SPI_DEVICE_2,
SPI_DEVICE_3,
SPI_DEVICE_4,
SPI_DEVICE_5,
SPI_DEVICE_6,
SPI_DEVICE_7,
SPI_DEVICE_8,
SPI_DEVICE_9,
SPI_DEVICE_10,
SPI_DEVICE_11,
SPI_DEVICE_12,
};
SPI_RESULT result; //spi_errors.h
sns_ddf_sensor_info_s* sns_info = (sns_ddf_sensor_info_s*)handle;
if ( cfg->bus_instance >= ARR_SIZE(spi_bus_instances) )
{
return SNS_DDF_EINVALID_PARAM;
}
/* Initialize member params */
sns_info->bus = SNS_DDF_BUS_SPI;
sns_info->spi_s.dev_id = spi_bus_instances[cfg->bus_instance];
sns_info->spi_s.cfg = cfg->bus_config.spi;
if ( EnableSPI == false )
{
return SNS_DDF_SUCCESS;
}
/* Open SPI port*/
result = spi_open(sns_info->spi_s.dev_id);
if ( result != SPI_SUCCESS )
{
SNS_PRINTF_STRING_ERROR_1( SNS_DBG_MOD_DSPS_DDF, "spi_open fail result=%d", result );
return SNS_DDF_EBUS;
}
//TODO: fake write switching sensor to SPI mode? ------------------------
/* Close device - this only turns the clocks off */
result = spi_close(sns_info->spi_s.dev_id);
if ( result != SPI_SUCCESS )
{
SNS_PRINTF_STRING_ERROR_1( SNS_DBG_MOD_DSPS_DDF, "spi_close fail result=%d", result );
return SNS_DDF_EBUS;
}
#endif
return SNS_DDF_SUCCESS;
}// Initializes and configures I2C communication bus.
static sns_ddf_status_e sns_ddf_comm_bus_i2c_open
(
sns_ddf_handle_t handle,
const sns_ddf_port_config_s* cfg
)
{
//TODO: table declared twice! Check sns_smgr_hw.c I2cDrv_I2cBusId sns_i2c_bus_table[]
static const I2cDrv_I2cBusId i2c_bus_instances[] =
{
0,
I2CDRV_I2C_1,
I2CDRV_I2C_2,
I2CDRV_I2C_3,
I2CDRV_I2C_4,
I2CDRV_I2C_5,
I2CDRV_I2C_6,
I2CDRV_I2C_7,
I2CDRV_I2C_8,
I2CDRV_I2C_9,
I2CDRV_I2C_10,
I2CDRV_I2C_11,
I2CDRV_I2C_12
};
int32 result;
sns_ddf_sensor_info_s* sns_info = (sns_ddf_sensor_info_s*)handle;
if ( cfg->bus_instance >= ARR_SIZE(i2c_bus_instances) )
{
return SNS_DDF_EINVALID_PARAM;
}
/* Initialize member params */
sns_info->bus = SNS_DDF_BUS_I2C;
sns_info->i2c_s.reg_addr_type = cfg->bus_config.i2c->reg_addr_type;
sns_info->i2c_s.i2c_bus.clntCfg.uSlaveAddr = cfg->bus_config.i2c->slave_addr;
sns_info->i2c_s.i2c_bus.clntCfg.uBusFreqKhz = SNS_DDF_DEFAULT_I2C_BUS_FREQ;
sns_info->i2c_s.i2c_bus.clntCfg.uByteTransferTimeoutUs = SNS_DDF_DEFAULT_BYTE_XFER_TMO;
if ( EnableI2C == false )
{
return SNS_DDF_SUCCESS;
}
if (i2c_bus_instances[cfg->bus_instance] == I2CDRV_I2C_5)
sns_info->i2c_s.i2c_bus.clntCfg.uBusFreqKhz = 100;
/* Obtain the handle for the port. */
result = I2cDrv_Open(i2c_bus_instances[cfg->bus_instance], &sns_info->i2c_s.i2c_bus, 0);
if ( I2C_RES_SUCCESS != result )
{
SNS_PRINTF_STRING_ERROR_1( SNS_DBG_MOD_DSPS_DDF, "I2cDrv_Open, result = %d", result );
return SNS_DDF_EBUS;
}
return SNS_DDF_SUCCESS;
}由此可见，挂载SPI上的设备终会调用spi_open打开设备，而I2C上的则用I2cDrv_Open来进行处理。
以上便是整个aDSP的流程了，结合代码，相信你会很快掌握这个过程，RTFSC，Go！
App processor 与aDSP端数据流图
AP侧从libsensor1开始的数据流走向如下图所示，其中上层到libsensor1的调用逻辑已经在之前的文章中理清了。无非是通过SensorContext的poll从Queue中读取数据，请自行查找回顾，这里只贴出HAL层的框架图及相关的API供参考。
1.HAL层数据处理
2 aDSP层数据处理
Sensor数据获取方式
Sensor上报数据的三种方式：
1（Polling）0x00
调用一次get_data后启动timer，等到timer到时间后调用sns_ddf_driver_if_s中指定的handle_timer()函数上报一组传感器数据
2（DRI）0x80
调用enable_sched_data()启用DRI（Data ReadyInterrupt，数据完成中断），按照set_cycle_time指定的ODR（Output Data Rate，数据输出速率）进行数据采集，采集完成后调用sns_ddf_driver_if_s中指定的handle_irq()函数上报传感器数据。
3（FIFO）0xD0
调用trigger_fifo_data()函数启动FIFO模式，当数据量到达指定的阈值，触发sns_ddf_smgr_data_notify()函数上报一批数据。