深入理解Android相机体系结构之八

最新推荐文章于 2025-04-24 02:29:38 发布

xiaozi63

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分类专栏： Android 文章标签： Camera

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u012596975/article/details/107138655

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本文详细介绍了Android相机驱动中的高通KMD框架，包括CRM（Camera Request Manager）和Cam Sync模块的功能及工作原理，以及如何处理UMD（User Mode Driver）的请求。CRM管理Session、Link和Request，Cam Sync负责图像数据同步。文章还探讨了CRM和Cam Sync的初始化过程，以及如何创建和管理设备资源。

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该系列文章总目录链接： https://blog.youkuaiyun.com/u012596975/article/details/107135938
本篇是《深入理解Android相机体系结构》连载文章的第八篇。

相机驱动层–高通KMD框架详解

一、概览

利用了V4L2可扩展这一特性，高通在相机驱动部分实现了自有的一套KMD框架，该框架通过V4L2标准方法在系统中创建设备节点，将控制接口直接暴露给UMD CSL进行访问，而其内部主要定义了一系列核心模块，包括CRM(Camera Request Manager)，用于管理整个KMD的Session/Link的创建销毁以及Request的在子设备间的流转，该模块创建video0设备节点暴露关键接口给UMD，此外还包括了Sync模块，主要负责了UMD/KMD之间的数据同步与传输，创建video1设备节点暴露接口给UMD进行访问，除此之外，为了更精细化地控制一系列的硬件图像处理模块，包括ISP/IPE/Sensor等硬件模块，高通也分别为各自子模块创建了设备节点，进而暴露控制接口给UMD进行访问。
其中主要目录如下：

cam_core/：关于KMD核心函数的实现都放在这，主要包括了subdev、node、context的一些诸如创建/注册/销毁等标准方法。
cam_req_mgr/: CRM的具体实现，用于创建v4l2_device，用于管理所有的子设备，同时生成video设备节点，暴露控制接口给UMD，主要包括了Session/Link的行为管理以及Request的同步与分发，此外，还创建了media_device，用于暴露枚举接口给UMD来轮询查找整个KMD的子设备。
cam_sync/: 该部分主要实现了用于保持与UMD的图像数据的同步相关业务逻辑，由于该模块的特殊性，高通直接为其创建了一个单独的video设备节点，暴露了用于同步的一些控制接口。
cam_utils/: 一些共有方法的实现，包括debug方法集等
cam_smmu/: 高通自己实现了一套smmu api，供KMD使用
cam_lrme/: 低分辨率运动估计模块的驱动实现
cam_fd/: 人脸识别的驱动程序
cam_isp/: isp的驱动程序
cam_jpeg/: 编码器，可以通过该驱动完成jpeg的编码工作
cam_cdm/: camera data mover，数据移动器的驱动实现，主要用于解析由CSL传入的命令信息，其中包括了寄存器的设置以及图像数据的处理等。
cam_cpas/: 该模块主要用于CSL获取camera 平台驱动信息，IPE/BPS电源控制等
cam_icp/: image control processor ，图像处理控制器驱动实现
cam_sensor_module/: 类传感器的系列硬件模块
- cam_actuator/: 对焦马达的驱动实现
- cam_cci/: 实现了用于通讯的CCI接口，其中包括了I2C以及gpio的实现
- cam_csiphy: 基于MIPI CSI接口的物理层驱动，用于传输图像数据
- cam_sensor_io: 使用cam_cci，向上实现了控制sensor的IO接口
- cam_sensor: sensor 的驱动实现
- cam_sensor_util: sensor相关的公有方法的实现
- cam_eeprom: eeprom设备的驱动实现
- cam_ois ：光学防抖设备的驱动实现
- cam_flash: 闪光灯设备的驱动实现

二、核心模块解析

正如之前介绍的那样，整个框架主要由三个部分组成，CRM/Camera Sync以及子模块，接下来我们以下图为例简单讲解下各自的关系：
在这里插入图片描述
在系统初始化时，CRM内部会创建一个v4l2_device结构体，用于管理所有的子设备，与此同时每一个子设备在注册的时候都会创建各自的v4l2_subdev挂载到该v4l2_device上面。此外，CRM会创建一个video0设备节点提供关键接口给CSL来进行访问，而每个子设备也会在系统中生成各自的v4l2-sbudev设备节点，提供接口给CSL进行更为精细化的控制。而其中的Cam Sync在初始化的过程中，也创建了一个v4l2_device设备，并且生成了video1节点给CSL进行控制。这个框架主要就是围绕这三个部分进行的，CRM用于管理Session/Link的创建，控制Request在各个子设备中的流转，子设备受CSL控制进行配置以及图像处理工作，而一旦图像处理完成便会将结果发送至Cam Sync模块，进上传至CSL中。