这真的是一篇简析。。。 (╯_╰) 本来准备详细分析整个 sensor 架构的,实在时间紧张,只能先简析了。
Platform information: MTK6797(X20)+ Android 7.0
Android 支持的传感器
现在 Android 支持多达数十种的各种各样的传感器,支持的类型如下:
Android Sensor 架构
因为功耗和效率等原因,高通后期平台将 sensor 部分放在 aDSP 中,与如下分析十分不同。
Android 传感器系统架构如下:
传感器驱动一般会有如下五种数据传输形式:input event设备驱动、MISC驱动、SYS驱动、HWMON设备驱动以及ioctl。如下是一幅网上看到未知来源的图片,更清晰的描述了底层架构,如下:
源码分析
传感器源码架构大致相同,本文就来分析陀螺仪部分源码。
Kernel 部分
传感器几乎都是采用 I2C 总线, 所以先分析一下 I2C 部分。
I2C 总线配置
MTK 为GPIO、I2C等配置提供了 DCT 工具, 可以直接在 UI 里面配置好 I2C 相关定义(codegen.dws 文件中),配好后编译会自动生成一些相关的 DTS 文件和头文件(如 cust_i2c.dtsi)。
高通是直接在 dts 里面定义。另需要注意:一条 i2c 总线只支持一种速率,不同速率外设需要挂接到不同总线。
MTK 是在 DCT 配好 i2c 相关(lk 和 kernel 都需要配),如果有兼容 sensor 则配置在 dts 中,如下:
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35# alps\kernel-3.18\arch\arm64\boot\dts\mt6797.dtsi
i2c0:i2c@11007000 {
compatible = "mediatek,mt6797-i2c";
id = <0>;
reg = <0x11007000 0x1000>,
<0x11000100 0x80>;
interrupts = ;
clocks = , ;
clock-names = "main", "dma";
clock-div = <10>;
};
...
# alps\kernel-3.18\arch\arm64\boot\dts\aeon6797_6m_n.dts
/* 兼容 sensor 配置*/
i2c0@11007000 {
cust_gyro@6b { // name@i2c_address
compatible = "mediatek,xxx_gyro";
reg = <0x6b>;// i2c 地址
....
};
}
cust_gyro@1 { //name@0 为 first sensor 参数
compatible= "mediatek,bmi160_gyro"; // 驱动解析识别字符
i2c_num= <1>; // i2c channel,硬件决定
i2c_addr= <0x68 0 0 0>;
direction= <6>; // 映射坐标,见下图
power_id= <0xffff>; // ldo id
power_vol= <0>; // ldo voltage
firlen= <0>; // 数据过滤长度, 通常为0
is_batch_supported= <0>;
};
...
关于上面 dts 中 方向参数 direction 取值依据参考下图:
Gyro Driver1
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20# alps\kernel-3.18\drivers\misc\mediatek\gyroscope\bmi160_gyro\bmi160_gyro.c
bmi160_gyro_init()
get_gyro_dts_func() // 从 dts 获取自定义的参数
gyro_driver_add(bmi160_gyro_init_info)
struct gyro_init_info bmi160_gyro_init_info
bmi160_gyro_local_init()
i2c_add_driver(&bmg_i2c_driver)
static struct i2c_driver bmg_i2c_driver
bmi160_gyro_i2c_probe()
// 初始化结构体
hwmsen_get_convert() // 获得坐标映射转换值
bmg_init_client() // 初始化设备,如 ID , 范围,数据格式等
misc_register() // bmg_open\bmg_release\bmg_unlocked_ioctl; 注册设备,for factory mode , engineer mode , and so on
bmg_create_attr() // 创建platform_driver attr
gyro_register_control_path() // struct gyro_control_path,见下 Common 部分
gyro_register_data_path() // struct gyro_data_path
device_register()
device_create_file()
Gyro Common1
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27# alps\kernel-3.18\drivers\misc\mediatek\gyroscope\inc\gyroscope.h
struct gyro_control_path {
int (*open_report_data)(int open);
int (*enable_nodata)(int en);
int (*set_delay)(u64 delay);
bool is_report_input_direct;
bool is_support_batch;
int (*gyro_calibration)(int type, int cali[3]);
bool is_use_common_factory;
};
struct gyro_data_path {
int (*get_data)(int *x, int *y, int *z, int *status);
int (*get_raw_data)(int *x, int *y, int *z);
int vender_div;
};
# alps\kernel-3.18\drivers\misc\mediatek\gyroscope\gyroscope.c
gyro_probe()
gyro_real_driver_init()
gyro_input_init() // 初始化 input dev
input_register_device(dev)
gyro_driver_add()
platform_driver_register()
# alps\kernel-3.18\drivers\misc\mediatek\gyroscope\gyrohub\gyrohub.c // sensorhub
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21# alps\vendor\mediatek\proprietary\hardware\sensor\sensors.c
struct sensor_t sSensorList[] =
{
{
.name = GYROSCOPE,
.vendor = GYROSCOPE_VENDER,
.version = 3, // 软件版本
.handle = ID_GYROSCOPE+ID_OFFSET, // sensor handle(识别 ID)
.type = SENSOR_TYPE_GYROSCOPE, // sensor 类型
.maxRange = GYROSCOPE_RANGE,//34.91f, // 数据最大范围
.resolution = GYROSCOPE_RESOLUTION,//0.0107f, // 数据精度
.power = GYROSCOPE_POWER,//6.1f, // 电流消耗(mA)
.minDelay = GYROSCOPE_MINDELAY, // 最小数据上报延迟
.maxDelay = 1000000, // 最大延迟
.flags = SENSOR_FLAG_CONTINUOUS_MODE,
.reserved = {}
},
...
}
open_sensors()
init_nusensors()
附1
2# shell 文件路径
/sys/bus/platform/drivers/xxx
驱动数据和控制流: