高通sensor架构实例分析之一(整体概览+AP侧代码分析)

时间:2024-03-14 18:46:47

最初的时候芯片厂家对sensor的处理和对待其它外设一样都是直接挂在processor上,sensor的驱动也和其他linux或android的驱动一样,生成对应的设备节点给上层提供数据(关于此类linux基础驱动的知识,可以参考本博客其他博文)。但后来这一切发生了变化,最主要的原因就是功耗。Sensor希望自己能够一直处于工作状态下,如计步器等应用场景。这样如果sensor还挂在主processor上(这时候处理器就分多核啦)势必影响待机功耗。因此各个芯片厂推出了各自的方案,如sensor-hub等等。高通在MSM8960之后就将sensor的处理塞到了一个单独的音频dsp中了(MSM8953中这个dsp叫作aDSP),这样待机时主处理器休眠降低功耗,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^^。下面以MSM8953为例分析一下其结构。

 

高通sensor软件架构

首先来看一下高通sensor处理的软件框图:

高通sensor架构实例分析之一(整体概览+AP侧代码分析)

1,  框图上半部分是应用处理器,下半部分是aDSP。

2,  aDSP中包含了log接口,电源管理,sensor算法库,sensor校准,各个sensor的管理模块。最后一个是直接挂载各个传感器的(Prox、Press、Mag、Gyro、Acc),软件中的主要部分叫作SMGR。[上图文字怎么乱了,补充一张^-^]

高通sensor架构实例分析之一(整体概览+AP侧代码分析)

3,  在应用处理器中,软件接口中不再有每个sensor的设备节点了。那有的是什么呢,只有Sensor1 API Socket Remoting Layer层对应的API接口。这个接口是本文的重点,下文详细解释。

4,  那么aDSP与应用处理器之间用什么机制进行通信呢?图中可以看到一个叫QMI的东西,就是它了,这个高通基于共享内存机制开发的多核间通信技术,在应用处理器侧和aDSP侧都有相应的库已经完成了底层实现。之后有机会分析一下这种号称最为有效的多核间通信技术。

5,  应用处理器侧还有些乱七八糟的蓝色框,这部分是运行在应用处理器侧的sensor算法、校准相关的东西。这是些只会在非待机模式运行的算法,就适合放在这个地方了。

 

android中sensor架构

在android中sensor的架构图如下:

高通sensor架构实例分析之一(整体概览+AP侧代码分析)

在Sensor1 API Socket Remoting Layer层的基础上转换成了android的Framwork层就可以被APP调用了,目前我们先以linux 应用程序的直接调用Sensor1 API Socket Remoting Layer层接口为例进行演示。


高通sensor测试工具

高通为sensor的测试提供了默认的工具,代码位于:

vendor\qcom\proprietary\sensors\dsps\test\src\sns_dsps_tc0001.c

vendor\qcom\proprietary\sensors\dsps\test\src\sns_cm_test.cpp

编译后生成对应的bin文件:

1,sns_dsps_tc0001用来查看当前系统挂载的sensor的相关信息:

高通sensor架构实例分析之一(整体概览+AP侧代码分析)


2,sns_cm_test用来获取对应sensor_id的传感器数据:

高通sensor架构实例分析之一(整体概览+AP侧代码分析)


Sensor的API接口:

1,

sensor1_error_e sensor1_open(sensor1_handle_s**hndl, sensor1_notify_data_cb_t data_cbf,  intptr_t cb_data );

hndl

Opaque handle used to identify this client

data_cbf

Pointer to the client’s callback function to process received data

cb_data

This data is set by the client and will be passed unmodified as a
parameter to the callback function

2,

typedef void (*sensor1_notify_data_cb_t) (uint32 cb_data, sensor1_msg_header_s* msg_hdr,  sensor1_msg_type_e msg_type, void *msg_ptr);

cb_data

Unmodified value passed in when the callback was registered in
sensor1_open()

msg_hdr

Message header defining the message

msg_type

Type of message

msg_ptr

Pointer to the QMI-based message; these messages are defined in their
respective service header files; client shall free this pointer via
sensor1_free_msg_buf()

3,

sensor1_error_e sensor1_close(sensor1_handle_s* hndl );

hndl

Opaque handle used to identify this client


4,

sensor1_error_e sensor1_write(sensor1_handle_s* hndl, sensor1_msg_header_s* msg_hdr, void *msg_ptr);

hndl

Opaque handle to identify this client

msg_hdr

Message header defining the message

msg_ptr

Pointer to the QMI-based request message; these messages are defined
in their respective service header files; memory pointed to shall be
allocated by sensor1_alloc_msg_buf()


5,

sensor1_error_e sensor1_writeable(sensor1_handle_s* hndl, sensor1_write_cb_t cbf, intptr_t cb_data, uint32_t service_number );

hndl

Opaque handle to identify this client

cbf

Pointer to the client’s callback function

cb_data

This data is set by the client and will be passed unmodified as a
parameter to the callback function

service_number

Client callback function will be called when it is possible that this
Service ID can accept new requests via sensor1_write


6,

typedef void (*sensor1_write_cb_t) (intptr_t cb_data, uint32_t service_number);

cb_data

Unmodified value passed in when the callback was registered in
sensor1_writable()

service_number

Service ID to which this callback refers


7,

sensor1_error_e sensor1_alloc_msg_buf(sensor1_handle_s* hndl,  uint16_t size,  void **buffer );

hndl

Opaque handle to identify this client

size

Size of the message structure

buffer

Address of a pointer to the memory address where the message should be
placed


8,

sensor1_error_e sensor1_free_msg_buf(sensor1_handle_s* hndl,  void* msg_buf );

hndl

Opaque handle to identify this client

msg_buf

Buffer to free



sns_cm_test.cpp代码实例

有了上面的api接口介绍,来看一下sns_cm_test.cpp中对其使用就比较清晰了: