4.4 ipu_param_mem.h头文件分析

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4.4 ipu_param_mem.h头文件分析

2019-07-12 13:47发布生成海报

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1.下面这两个结构体是本文件的核心结构体。

struct ipu_ch_param_word { 
	uint32_t data[5]; 
	uint32_t res[3]; 
};

struct ipu_ch_param { 
	struct ipu_ch_param_word word[2]; 
};

因为CPMEM是两个160位的word，所以每个word使用5个uint32_t类型来表示，同时有两个word。
2.这个宏暂时不分析，在后面用到的时候再分析。 #define ipu_ch_param_addr(ipu, ch) (((struct ipu_ch_param *)ipu->cpmem_base) + (ch))
3._param_word宏

#define _param_word(base, w)  
	(((struct ipu_ch_param *)(base))->word[(w)].data)

这个宏有两个参数，第一个参数是一个起始地址值，它一般是一个指针，在宏中会进行强制类型转化；第二个参数是第几个word，看ipu_ch_param结构体，它的取值为0和1。这个宏的意思是根据base这个起始地址值取到里面的第w个word的data数据段。
4.ipu_ch_param_set_field宏

#define ipu_ch_param_set_field(base, w, bit, size, v) {  
	int i = (bit) / 32;  
	int off = (bit) % 32;  
	_param_word(base, w)[i] |= (v) << off;  
	if (((bit)+(size)-1)/32 > i) {  
		_param_word(base, w)[i + 1] |= (v) >> (off ? (32 - off) : 0);  
	}  
}

这个宏有5个参数，前两个参数与_param_word宏中的参数相同，它们也确实是给_param_word宏使用的。第三个参数bit表示某一个数据在通过_param_word宏所找到的data数据段中的准确起始bit位，因为data数据段是uint32_tdata[5]的，所以这个值的范围为0～160。size表示数据所占的位数。v表示传入的数据字面值。这个宏的意思是首先通过(bit)/32来计算出这个数据的起始bit在data数组成员中的哪一个（因为data数组有5个成员）。然后off表示这个数据在data数组成员中的偏移值。然后通过_param_word(base,w)[i]来找到对应的data数组成员。同时这个宏中也给出了这个数据所占的位数：size，如果bit所在的data数组成员放不下这么多size数的话，就需要在data数组中的下一个数组成员中存储剩下的bit。

注意在数据的存储过程中涉及到大端小端的问题，对大端小端的解释：http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/archive/2013/06/08/3126510.html #《轻松记住大端小端的含义（附对大端和小端的解释）》
以下面这个函数中的各个数据为例来解释一下：

static inline void _ipu_ch_params_set_packing(struct ipu_ch_param *p, 
					      int red_width, int red_offset, 
					      int green_width, int green_offset, 
					      int blue_width, int blue_offset, 
					      int alpha_width, int alpha_offset) 
{ 
	/* Setup red width and offset */ 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 116, 3, red_width - 1); 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 128, 5, red_offset); 
	/* Setup green width and offset */ 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 119, 3, green_width - 1); 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 133, 5, green_offset); 
	/* Setup blue width and offset */ 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 122, 3, blue_width - 1); 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 138, 5, blue_offset); 
	/* Setup alpha width and offset */ 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 125, 3, alpha_width - 1); 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 143, 5, alpha_offset); 
}

首先以ipu_ch_param_set_field( p, 1, 116, 3, red_width – 1)为例：

#define ipu_ch_param_set_field( base,  w,   bit,  size,        v) {  
	int i = (bit) / 32;  
	int off = (bit) % 32;  
	_param_word(base, w)[i] |= (v) << off;  
	if (((bit)+(size)-1)/32 > i) {  
		_param_word(base, w)[i + 1] |= (v) >> (off ? (32 - off) : 0);  
	}  
}

解释： i= 116/32= 3； off= 116%32 = 20；

#define _param_word(base, w)  
	(((struct ipu_ch_param *)(base))->word[(w)].data)

_param_word(base,w)[i] |= (v) << off ==>p->word[w].data[i]|= (v) << off ==>p->word[1].data[3] |= (red_width – 1)<<20;
如下图所示：

然后继续往下执行：

ipu_ch_param_set_field(p, 1, 119, 3, green_width – 1);
ipu_ch_param_set_field(p, 1, 122, 3, blue_width – 1); 
ipu_ch_param_set_field(p, 1, 125, 3, alpha_width - 1);

同样，它最终就会在119的位置存储（green_width– 1），在122的位置存储（blue_width– 1），在125的位置存储（alpha_width– 1）。它们详细表示如下：

同样对于

ipu_ch_param_set_field(p, 1, 128, 5, red_offset);
ipu_ch_param_set_field(p, 1, 133, 5, green_offset);
ipu_ch_param_set_field(p, 1, 138, 5, blue_offset);
ipu_ch_param_set_field(p, 1, 143, 5, alpha_offset);

它们详细表示如下：

再分析一个ipu_ch_param_set_field函数中w=1, bit = 125, size = 13 的情况，对大端小端理解的更清楚。 i= 125/32 = 3； off= 125%32 = 29； _param_word(base,w)[i] |= (v) << off ==>p->word[w].data[i] |= (v) << off ==>p->word[1].data[3] |= (v)<<29; if(((bit)+(size)-1)/32 > i) （125+12）/32= 4 > 3成立，所以会执行if下面的语句: _param_word(base,w)[i + 1] |= (v) >> (off ? (32 - off) : 0); ==>_param_word(base,w)[4] |= (v) >> 3 ==>p->word[1].data[4]|=(v) >> 3 重要的部分我用红 {MOD}标出了，

从这里可以看出来，它的存储方式是将v的前10位存在了data[4]中，而v的后3位存在了data[3]中，从这里可以看出来，数据的存储方式是小端模式。
5.ipu_ch_param_set_field_io宏

#define ipu_ch_param_set_field_io(base, w, bit, size, v) {  
	int i = (bit) / 32;  
	int off = (bit) % 32;  
	unsigned reg_offset;  
	u32 temp;  
	reg_offset = sizeof(struct ipu_ch_param_word) * w / 4;  
	reg_offset += i;  
	temp = readl((u32 *)base + reg_offset);  
	temp |= (v) << off;  
	writel(temp, (u32 *)base + reg_offset);  
	if (((bit)+(size)-1)/32 > i) {  
		reg_offset++;  
		temp = readl((u32 *)base + reg_offset);  
		temp |= (v) >> (off ? (32 - off) : 0);  
		writel(temp, (u32 *)base + reg_offset);  
	}  
}

这个宏根据base，w，bit的值计算出寄存器的位置，然后将v的值写进去。
但是这个ipu_ch_param_set_field_io宏与上面那个ipu_ch_param_set_field宏有什么不同呢？往下搜索源码可以发现，虽然这两个宏的第一个参数都是base，但是他们两个不相同：

ipu_ch_param_set_field(¶ms, 0, 125, 13, width – 1);
ipu_ch_param_set_field_io(ipu_ch_param_addr(ipu, ch), 0, 113, 1, 1);

而这个ipu_ch_param_addr宏就是本文件开始的那个宏 #defineipu_ch_param_addr(ipu, ch) (((struct ipu_ch_param *)ipu->cpmem_base)+ (ch)) 这个宏根据ipu和ch两个参数来找到对应寄存器的基址，具体来说就是根据ipu_soc结构体里面存放的cpmem_base寄存器的地址，ch是一般是uint32_t类型的dmachannel，通过这两个参数来找到对应寄存器的基地址。所以这个cpmem_base寄存器是设置dmachannel的关键寄存器。对比上面两条语句，可以发现ipu_ch_param_set_field宏用于设置structipu_ch_param结构体参数params中某些位的值。而ipu_ch_param_set_field_io宏根据传入的ipu和ch参数来找到某个寄存器的基址，然后修改这个寄存器中的某些位。以下的几个宏都与这两种情况类似。
6.ipu_ch_param_mod_field宏

#define ipu_ch_param_mod_field(base, w, bit, size, v) {  
	int i = (bit) / 32;  
	int off = (bit) % 32;  
	u32 mask = (1UL << size) - 1;  
	u32 temp = _param_word(base, w)[i];  
	temp &= ~(mask << off);  
	_param_word(base, w)[i] = temp | (v) << off;  
	if (((bit)+(size)-1)/32 > i) {  
		temp = _param_word(base, w)[i + 1];  
		temp &= ~(mask >> (32 - off));  
		_param_word(base, w)[i + 1] =  
			temp | ((v) >> (off ? (32 - off) : 0));  
	}  
}

这个函数首先为size大小设置掩码，比如size=7,这个mask就等于111111（二进制）,然后通过temp&= ~(mask << off)将这几位都清零，最后再通过temp| (v) << off将v的值写到这几位中。修改某些位值的时候，一定要先清零了再写。 7.ipu_ch_param_mod_field_io宏

#define ipu_ch_param_mod_field_io(base, w, bit, size, v) {  
	int i = (bit) / 32;  
	int off = (bit) % 32;  
	u32 mask = (1UL << size) - 1;  
	unsigned reg_offset;  
	u32 temp;  
	reg_offset = sizeof(struct ipu_ch_param_word) * w / 4;  
	reg_offset += i;  
	temp = readl((u32 *)base + reg_offset);  
	temp &= ~(mask << off);  
	temp |= (v) << off;  
	writel(temp, (u32 *)base + reg_offset);  
	if (((bit)+(size)-1)/32 > i) {  
		reg_offset++;  
		temp = readl((u32 *)base + reg_offset);  
		temp &= ~(mask >> (32 - off));  
		temp |= ((v) >> (off ? (32 - off) : 0));  
		writel(temp, (u32 *)base + reg_offset);  
	}  
}

这个宏与上一个宏类似，修改寄存器中某些位的值。
8.ipu_ch_param_read_field宏

#define ipu_ch_param_read_field(base, w, bit, size) ({  
	u32 temp2;  
	int i = (bit) / 32;  
	int off = (bit) % 32;  
	u32 mask = (1UL << size) - 1;  
	u32 temp1 = _param_word(base, w)[i];  
	temp1 = mask & (temp1 >> off);  
	if (((bit)+(size)-1)/32 > i) {  
		temp2 = _param_word(base, w)[i + 1];  
		temp2 &= mask >> (off ? (32 - off) : 0);  
		temp1 |= temp2 << (off ? (32 - off) : 0);  
	}  
	temp1;  
})

这个宏的意思是读取某些位的值，这个宏最后的结果是temp1的值。
9.ipu_ch_param_read_field_io宏

#define ipu_ch_param_read_field_io(base, w, bit, size) ({  
	u32 temp1, temp2;  
	int i = (bit) / 32;  
	int off = (bit) % 32;  
	u32 mask = (1UL << size) - 1;  
	unsigned reg_offset;  
	reg_offset = sizeof(struct ipu_ch_param_word) * w / 4;  
	reg_offset += i;  
	temp1 = readl((u32 *)base + reg_offset);  
	temp1 = mask & (temp1 >> off);  
	if (((bit)+(size)-1)/32 > i) {  
		reg_offset++;  
		temp2 = readl((u32 *)base + reg_offset);  
		temp2 &= mask >> (off ? (32 - off) : 0);  
		temp1 |= temp2 << (off ? (32 - off) : 0);  
	}  
	temp1;  
})

这个宏的意思是读取某个寄存器中某些位的值，最后的结果是temp1。
10.__ipu_ch_get_third_buf_cpmem_num函数

static inline int __ipu_ch_get_third_buf_cpmem_num(int ch) 
{ 
	switch (ch) { 
	case 8: 
		return 64; 
	case 9: 
		return 65; 
	case 10: 
		return 66; 
	case 13: 
		return 67; 
	case 21: 
		return 68; 
	case 23: 
		return 69; 
	case 27: 
		return 70; 
	case 28: 
		return 71; 
	default: 
		return -EINVAL; 
	} 
	return 0; 
}

这个函数的大致意思是从函数传入的参数ch中获取到第三个buffer的起始地址。
11._ipu_ch_params_set_packing函数

static inline void _ipu_ch_params_set_packing(struct ipu_ch_param *p, 
					      int red_width, int red_offset, 
					      int green_width, int green_offset, 
					      int blue_width, int blue_offset, 
					      int alpha_width, int alpha_offset) 
{ 
	/* Setup red width and offset */ 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 116, 3, red_width - 1); 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 128, 5, red_offset); 
	/* Setup green width and offset */ 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 119, 3, green_width - 1); 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 133, 5, green_offset); 
	/* Setup blue width and offset */ 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 122, 3, blue_width - 1); 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 138, 5, blue_offset); 
	/* Setup alpha width and offset */ 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 125, 3, alpha_width - 1); 
	ipu_ch_param_set_field(p, 1, 143, 5, alpha_offset); 
}

这个函数在前面分析了，它主要目的是设置第一个参数p里面的red_width，red_offset，green_width，green_offset等信息。这个函数在_ipu_ch_param_init函数中调用，比如下面这样： _ipu_ch_params_set_packing(¶ms,5, 0, 6, 5, 5, 11, 8, 16); 通过这样调用，就分别设置了params中的RGB的信息，从上面可以看出来是RGB565格式的。 _ipu_ch_params_set_packing(¶ms,4, 4, 4, 8, 4, 12, 4, 0); 这样调用设置的是RGBA4444的格式。
12._ipu_ch_param_dump函数这个函数是输出ipu_ch_param中的一些信息，就不分析了。
13.fill_cpmem函数

static inline void fill_cpmem(struct ipu_soc *ipu, int ch, struct ipu_ch_param *params) 
{ 
	int i, w; 
	void *addr = ipu_ch_param_addr(ipu, ch); 

	/* 2 words, 5 valid data */ 
	for (w = 0; w < 2; w++) { 
		for (i = 0; i < 5; i++) { 
			writel(params->word[w].data[i], addr); 
			addr += 4; 
		} 
		addr += 12; 
	} 
}

这个函数首先通过ipu_ch_param_addr函数根据ipu和ch参数取得dmachannel的基址，然后将params参数里面两个word里面的data数据填充到获得的这个基址中。这个函数被_ipu_ch_param_init函数中调用。
14._ipu_ch_param_init函数

static inline void _ipu_ch_param_init(struct ipu_soc *ipu, int ch, 
				      uint32_t pixel_fmt, uint32_t width, 
				      uint32_t height, uint32_t stride, 
				      uint32_t u, uint32_t v, 
				      uint32_t uv_stride, dma_addr_t addr0, 
				      dma_addr_t addr1, dma_addr_t addr2) 
{ 
	uint32_t u_offset = 0; 
	uint32_t v_offset = 0; 
	uint32_t bs = 0; 
	int32_t sub_ch = 0; 
	struct ipu_ch_param params; 

	memset(¶ms, 0, sizeof(params)); 

	ipu_ch_param_set_field(¶ms, 0, 125, 13, width - 1);

/*将params参数里面的word[0]里面的125位到138位设置为(width- 1) */

	if (((ch == 8) || (ch == 9) || (ch == 10)) && !ipu->vdoa_en) { 
		ipu_ch_param_set_field(¶ms, 0, 138, 12, (height / 2) - 1); 
		ipu_ch_param_set_field(¶ms, 1, 102, 14, (stride * 2) – 1);

/*将params参数里面的word[0]里面的138位到150位设置为((height/ 2) - 1) */ /*将params参数里面的word[1]里面的102位到116位设置为((stride* 2) - 1) */

	} else { 
		/* note: for vdoa+vdi- ch8/9/10, always use band mode */ 
		ipu_ch_param_set_field(¶ms, 0, 138, 12, height - 1); 
		ipu_ch_param_set_field(¶ms, 1, 102, 14, stride - 1); 
	}

/*将params参数里面的word[0]里面的138位到150位设置为(height- 1) */ /*将params参数里面的word[1]里面的102位到116

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