高通sensor架构实例分析之一

最新推荐文章于 2023-11-30 18:07:28 发布

SDABC工作室

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本文深入剖析了高通Sensor架构，介绍了从传统架构到引入独立音频DSP (aDSP) 的转变，以降低功耗并提高效率。文章详细阐述了aDSP上的软件组件，并通过Sensor1 API接口展示了应用处理器与aDSP之间的通信机制。

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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：

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^-^]

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：

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：

2，sns_cm_test用来获取对应sensor_id的传感器数据：

Sensor的API接口：

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