4.2 ipu_init_channel函数的详细分析

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4.2 ipu_init_channel函数的详细分析

2019-07-12 13:41发布生成海报

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data/attach/1907/odek19sa0k0xyf7bj01dlqy10qu1cdhr.jpgdata/attach/1907/64nu8dje1u5no1zrptq3rq077f0lqqi9.jpg 在看这个函数之前，先对ipu内部的channel有所了解，先来看看ipu内部的flow的定义：

对于每个flow，代表数据从摄像头采集到显示（或者保存在内存中）的过程中的一个分步骤，每个flow都对应一个或几个channel，而每个channel的数据流通过程中，是通过DMA传输的，所以每个channel里面又包含一个或几个dma_channel。在这不太好理解，看看手册中的介绍（captureflow）：

其中上面和程序中所说的channel对应图中的Taskschain，对于这个channel的理解需要根据ipu内部架构图来理解，如下所示：

以上面CSI0-->SMFC-->MEM这个channel为例，它代表数据从CSI经过SMFC到达内存MEM中，因为数据是从CSI中获得的，所以physicalDMA channel中的videoinput为空，而数据从这个channel输出的话，就需要通过DMAchannel了，从图上可以看出来，physicalDMA channel中的videooutput可以为IDMAC_CH_0~ IDMAC_CH_3。同样对于captureflow，还可以通过CSI0-->SMFC--->MEM和CSI0-->VDIC-->MEM这两种方式将摄像头采集到的数据存放到内存中。
再来看手册中的Processingflows的图：

以MEM-->IC-->MEM这个channel为例，根据IPU内部框架图可以看到，从内存中取出数据，经过IC处理以后再放入内存中，那么取出数据的时候，就使用到DMAchannel了，从这个图中可以看出来，使用的是IDMAC_CH12，再次放入内存中的时候就使用到IDMAC_CH20。
对于其他channel就暂时不一一分析了。再来看看程序中是怎样定义channel的。内核中使用ipu_channel_t枚举来表示一个channel：

typedef enum { 
	CHAN_NONE = -1, 
	MEM_ROT_ENC_MEM = _MAKE_CHAN(1, 45, NO_DMA, NO_DMA, 48), 
	MEM_ROT_VF_MEM = _MAKE_CHAN(2, 46, NO_DMA, NO_DMA, 49), 
	MEM_ROT_PP_MEM = _MAKE_CHAN(3, 47, NO_DMA, NO_DMA, 50), 

	MEM_PRP_ENC_MEM = _MAKE_CHAN(4, 12, 14, 17, 20), 
	MEM_PRP_VF_MEM = _MAKE_CHAN(5, 12, 14, 17, 21), 
	MEM_PP_MEM = _MAKE_CHAN(6, 11, 15, 18, 22), 

	MEM_DC_SYNC = _MAKE_CHAN(7, 28, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA), 
	MEM_DC_ASYNC = _MAKE_CHAN(8, 41, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA), 
	MEM_BG_SYNC = _MAKE_CHAN(9, 23, NO_DMA, 51, NO_DMA), 
	MEM_FG_SYNC = _MAKE_CHAN(10, 27, NO_DMA, 31, NO_DMA), 

	MEM_BG_ASYNC0 = _MAKE_CHAN(11, 24, NO_DMA, 52, NO_DMA), 
	MEM_FG_ASYNC0 = _MAKE_CHAN(12, 29, NO_DMA, 33, NO_DMA), 
	MEM_BG_ASYNC1 = _MAKE_ALT_CHAN(MEM_BG_ASYNC0), 
	MEM_FG_ASYNC1 = _MAKE_ALT_CHAN(MEM_FG_ASYNC0), 

	DIRECT_ASYNC0 = _MAKE_CHAN(13, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA), 
	DIRECT_ASYNC1 = _MAKE_CHAN(14, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA), 

	CSI_MEM0 = _MAKE_CHAN(15, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, 0), 
	CSI_MEM1 = _MAKE_CHAN(16, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, 1), 
	CSI_MEM2 = _MAKE_CHAN(17, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, 2), 
	CSI_MEM3 = _MAKE_CHAN(18, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, 3), 

	CSI_MEM = CSI_MEM0, 

	CSI_PRP_ENC_MEM = _MAKE_CHAN(19, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, 20), 
	CSI_PRP_VF_MEM = _MAKE_CHAN(20, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, 21), 

	/* for vdi mem->vdi->ic->mem , add graphics plane and alpha*/ 
	MEM_VDI_PRP_VF_MEM_P = _MAKE_CHAN(21, 8, 14, 17, 21), 
	MEM_VDI_PRP_VF_MEM = _MAKE_CHAN(22, 9, 14, 17, 21), 
	MEM_VDI_PRP_VF_MEM_N = _MAKE_CHAN(23, 10, 14, 17, 21), 

	/* for vdi mem->vdi->mem */ 
	MEM_VDI_MEM_P = _MAKE_CHAN(24, 8, NO_DMA, NO_DMA, 5), 
	MEM_VDI_MEM = _MAKE_CHAN(25, 9, NO_DMA, NO_DMA, 5), 
	MEM_VDI_MEM_N = _MAKE_CHAN(26, 10, NO_DMA, NO_DMA, 5), 

	/* fake channel for vdoa to link with IPU */ 
	MEM_VDOA_MEM =  _MAKE_CHAN(27, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA, NO_DMA), 

	MEM_PP_ADC = CHAN_NONE, 
	ADC_SYS2 = CHAN_NONE, 
} ipu_channel_t;

#define _MAKE_CHAN(num, v_in, g_in, a_in, out)  
	((num << 24) | (v_in << 18) | (g_in << 12) | (a_in << 6) | out)

这个枚举就包含了所有的channel，如果对于上面讲解的过程理解的话，很容易根据channel的过程在这个枚举中找到对应的channel名字。同时可以看到在channel通过_MAKE_CHAN宏的构造过程中，每个channel里面都包含了输入输出dmachannel号。
分析完对channel的理解过程以后，再来看看具体的函数实现： ipu_init_channel函数

int32_t ipu_init_channel(struct ipu_soc *ipu, ipu_channel_t channel,
 ipu_channel_params_t *params)

/*这个函数有3个参数，第一个参数ipu代表正在使用的ipu。第二个参数是想要初始化的channel，它其实就是一个数字，可以理解为ID，第三个参数params是想要将这个channel初始化成什么样子，它里面包含channel的一些信息，会根据params参数来初始化这个channel。关于这个结构体的详细讲解可以看《ipu_channel_params_t结构体详解》*/

{ 
	int ret = 0; 
	bool bad_pixfmt; 
	uint32_t ipu_conf, reg, in_g_pixel_fmt, sec_dma; 

	dev_dbg(ipu->dev, "init channel = %d
", IPU_CHAN_ID(channel)); 

	ret = pm_runtime_get_sync(ipu->dev); 
	if (ret < 0) { 
		dev_err(ipu->dev, "ch = %d, pm_runtime_get failed:%d!
", 
				IPU_CHAN_ID(channel), ret); 
		dump_stack(); 
		return ret; 
	} 
	/* 
	 * Here, ret could be 1 if the device's runtime PM status was 
	 * already 'active', so clear it to be 0. 
	 */

/*看注释，可以看出来，上面一个函数如果执行成功的话，它的返回值是1，所以在下面需要将这个ret清零。跟踪源码，确实是这样的。*/

	ret = 0; 
 	
	_ipu_get(ipu); 

	mutex_lock(&ipu->mutex_lock); 

	/* Re-enable error interrupts every time a channel is initialized */ 
	ipu_cm_write(ipu, 0xFFFFFFFF, IPU_INT_CTRL(5)); 
	ipu_cm_write(ipu, 0xFFFFFFFF, IPU_INT_CTRL(6)); 
	ipu_cm_write(ipu, 0xFFFFFFFF, IPU_INT_CTRL(9)); 
	ipu_cm_write(ipu, 0xFFFFFFFF, IPU_INT_CTRL(10));

/*在初始化每一个channel的时候都需要重新使能错误中断。*/

	if (ipu->channel_init_mask & (1L << IPU_CHAN_ID(channel))) { 
		dev_warn(ipu->dev, "Warning: channel already initialized %d
", 
			IPU_CHAN_ID(channel)); 
	}

/*这个ipu_soc结构体里面的channel_init_mask项是uint32_t类型的，每个channel对应这个数字里面的某一位，如果这个channel进行过初始化操作的话，就将它的那一位置1.通过这个来判断其中的某一个channel是否进行过初始化。所以在这个初始化函数中肯定有将它置位的操作，我们搜索源码可以发现，在这个函数的后面确实有这样的操作。先在这粘贴一下： ipu->channel_init_mask|= 1L << IPU_CHAN_ID(channel); */ ipu_conf = ipu_cm_read(ipu, IPU_CONF); /*下面的switch判断语句就是根据channel的值来初始化不同的channel，所以这么多case就包括了所有的channel。*/

	switch (channel) { 
	case CSI_MEM0: 
	case CSI_MEM1: 
	case CSI_MEM2: 
	case CSI_MEM3: 
		if (params->csi_mem.csi > 1) { //csi有2个，取值为0和1.
			ret = -EINVAL; 
			goto err; 
		} 

		if (params->csi_mem.interlaced) 
			ipu->chan_is_interlaced[channel_2_dma(channel, 
				IPU_OUTPUT_BUFFER)] = true; 
		else 
			ipu->chan_is_interlaced[channel_2_dma(channel, 
				IPU_OUTPUT_BUFFER)] = false;

/*ipu->chan_is_interlaced是一个bool型的数组，根据params里面的csi_mem.interlaced参数，来设置ipu->chan_is_interlaced数组的某一项。怎么确定是数组的第几项？根据channel的值通过channel_2_dma函数为它在数组中挑选一个位置，然后将这个位置设置为true或false。*/

		ipu->smfc_use_count++; //增加smfc使用计数，这几个channel都会使用到smfc。
		ipu->csi_channel[params->csi_mem.csi] = channel;

/*根据params->csi_mem.csi来确定是ipu->csi_channel数组的第几项，然后将channel赋给它。这个ipu->csi_channel数组包含两项，意思就是每个ipu有两个csi接口，每个接口选择哪个channel，都在这里进行保存。*/

		/*SMFC setting*/ 
		if (params->csi_mem.mipi_en) { 
			ipu_conf |= (1 << (IPU_CONF_CSI0_DATA_SOURCE_OFFSET + 
				params->csi_mem.csi)); 
			_ipu_smfc_init(ipu, channel, params->csi_mem.mipi_vc, 
				params->csi_mem.csi); 
			_ipu_csi_set_mipi_di(ipu, params->csi_mem.mipi_vc, 
				params->csi_mem.mipi_id, params->csi_mem.csi); 
		} else { 
			ipu_conf &= ~(1 << (IPU_CONF_CSI0_DATA_SOURCE_OFFSET + 
				params->csi_mem.csi)); 
			_ipu_smfc_init(ipu, channel, 0, params->csi_mem.csi); 
		}

/*params中csi_mem.mipi_en是个bool类型的值，如果它为1的话，表示使用的是mipi引脚。下面来看看ipu_conf寄存器：

这里设置的是ipu_conf寄存器的28或者29位，看看这两位的介绍：

这两位的含义是选择CSI的数据来源，我们知道，CSI接口可以接并行接口或者MIPI接口，驱动会根据mipi_en的值来选择将这两位的数据来源设置为并口或者MIPI接口。如果是MIPI接口的话，需要通过_ipu_csi_set_mipi_di函数来设置MIPI相关的寄存器。同时，不论是哪一种接口，都需要使用SMFC，就需要通过_ipu_smfc_init函数来初始化smfc的SMFC_MAP寄存器，在这个_ipu_smfc_init函数中根据不同的case选择不同的SMFC_MAP_CH；然后再调用_ipu_csi_set_mipi_di函数来初始化CSI_MIPI_DI寄存器。这个寄存器是mipidata identifier的意思。 */

		/*CSI data (include compander) dest*/ 
		_ipu_csi_init(ipu, channel, params->csi_mem.csi); 
		break;

/*最后通过_ipu_csi_init函数初始化csi。*/ /*上面的channel流程就是下图这种模式：数据从CSI中通过SMFC直接到达IDMAC，然后通过IDMAC来进行数据的存放等操作。

	case CSI_PRP_ENC_MEM: 
		if (params->csi_prp_enc_mem.csi > 1) { 
			ret = -EINVAL; 
			goto err; 
		} 
		if ((ipu->using_ic_dirct_ch == MEM_VDI_PRP_VF_MEM) || 
			(ipu->using_ic_dirct_ch == MEM_VDI_MEM)) { 
			ret = -EINVAL; 
			goto err; 
		} 
		ipu->using_ic_dirct_ch = CSI_PRP_ENC_MEM;

/*这个ipu->using_ic_dirct_ch是个ipu_channel_t类型的变量，usingic direct channel的意思，只能使用ICchannel而不能使用VDIchannel，所以是MEM_VDI_PRP_VF_MEM和MEM_VDI_MEM的话就会报错。最后再把这一位置位成CSI_PRP_ENC_MEM。*/

		ipu->ic_use_count++; //增加ic的引用计数。
		ipu->csi_channel[params->csi_prp_enc_mem.csi] = channel;

/*这个ipu_soc结构体中有一项ipu_channel_tcsi_channel[2];因为每个ipu有两个csi，所以这个数组里面保存的是每个csi选用的channel通道。在每一个需要用到csi接口的channel中都需要设置这一项，可以看到在这个switch中前几个用到csi的case，里面都设置了这一项。*/ /*同时在params这个参数中，它是ipu_channel_params_t类型的联合，其中包含的两个关于csi的结构体csi_mem和csi_prp_enc_mem，这两个结构体里面都含有一个uint32_tcsi，就是通过它来确定想要使用的是哪一个csi设备。 */

		if (params->csi_prp_enc_mem.mipi_en) { 
			ipu_conf |= (1 << (IPU_CONF_CSI0_DATA_SOURCE_OFFSET + 
				params->csi_prp_enc_mem.csi)); 
			_ipu_csi_set_mipi_di(ipu, 
				params->csi_prp_enc_mem.mipi_vc, 
				params->csi_prp_enc_mem.mipi_id, 
				params->csi_prp_enc_mem.csi); 
		} else 
			ipu_conf &= ~(1 << (IPU_CONF_CSI0_DATA_SOURCE_OFFSET + 
				params->csi_prp_enc_mem.csi));

/*这个channel没有用到smfc，所以不用初始化它，其他跟上面那个channel一样。设置IPU_CONF寄存器中的28,29位。如果是MIPI接口的话，还需要通过_ipu_csi_set_mipi_di函数来初始化MIPI相关的寄存器。*/

		/*CSI0/1 feed into IC*/ 
		ipu_conf &= ~IPU_CONF_IC_INPUT; 
		if (params->csi_prp_enc_mem.csi) 
			ipu_conf |= IPU_CONF_CSI_SEL; 
		else 
			ipu_conf &= ~IPU_CONF_CSI_SEL;

/*设置ipu_conf中的IPU_CONF_IC_INPUT位和CSI_SEL位。这两位的含义如下：

在初始化这个channel的时候，我们应该首先想到这个channel使用到了IPU内部的哪些模块，在上面一个channel中，使用到了CSI和

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