hisi mmz模塊驅動講解


一、概述

如圖所示,在海思平台上將內存分為兩個部分:os內存和mmz內存。os內存指:由linux操作系統管理的內存;mmz內存:由mmz驅動模塊進行管理供媒體業務單獨使用的內存,在驅動加載時可以指定該模塊管理內存的大小:

insmod hi_osal.ko mmz=anonymous,0,0x4fa00000,6Manony=1 || report_error

image

二、數據結構

1、mmz區域描述符

struct hil_media_memory_zone {

   char name[HIL_MMZ_NAME_LEN+1]; //mmz區域名字:anonymous

       

   unsigned long gfp;   //區域標識:0

 

   unsigned long phys_start; //mmz區域起始物理地址:0x4fa00000

   unsigned long nbytes; //mmz區域大小:6M

       

   struct list_head list; //mmz鏈表

 

   unsigned char *bitmap; //位圖

   struct list_head mmb_list; //mmz區域的mmb鏈表,存放所有申請到的物理內存

   

   unsigned int alloc_type;

   unsigned long block_align;

   

   void (*destructor)(const void *);

};

2、mmb內存描述符

hil_media_memory_block描述了從mmz區域申請一塊內存,同一個mmz區域內的所有mmb通過鏈表連接。

struct hil_media_memory_block {

   #ifndef MMZ_V2_SUPPORT

   unsigned int id;

   #endif

   char name[HIL_MMB_NAME_LEN+1]; //該mmb模塊使用者名字

   struct hil_media_memory_zone *zone; //指向mmb所屬的mmz區域

   struct list_head list; //mmb鏈表

        

   unsigned long phys_addr; //申請到的mmb起始物理地址

   void *kvirt;  //對應內核虛擬地址,從代碼看未用

   unsigned long length; //申請的mmb大小

   

   unsigned long flags; //標識

   

   unsigned int order;

 

   int phy_ref; //引用計數

   int map_ref; //引用計數

};

3、mmz_userdev_info

該結構體保存打開該設備文件的進程信息,存放在file結構體的private_data成員里。

struct mmz_userdev_info {

   pid_t pid;         //打開設備文件的進程pid

   pid_t mmap_pid;

   struct semaphore sem; //信號量

   struct list_head list; //指向mmb_info鏈表

};

4、mmb_info

該結構體描述應用申請到mmb后的相關信息,同進程的mmb_info通過鏈表形式管理。

struct mmb_info {

   unsigned long phys_addr;    //申請到的物理內存,同mmb.phys.addr

   unsigned long align;        /* ifyou need your phys-memory have special align size */

   unsigned long size;     //申請的物理內存大小

   unsigned int order;

   

    void *mapped;       //指向mmap后的虛擬地址空間

       

   union {

       struct {

           unsigned long prot  :8; /*PROT_READ or PROT_WRITE */

           unsigned long flags :12;/* MAP_SHARED or MAP_PRIVATE */

   

#ifdef __KERNEL__

           unsigned long reserved :8; /* reserved, do not use */

           unsigned long delayed_free :1;

           unsigned long map_cached :1;

#endif

       };

       unsigned long w32_stuf;

   };

   

   char mmb_name[HIL_MMB_NAME_LEN+1];

   char mmz_name[HIL_MMZ_NAME_LEN+1];

   unsigned long gfp;      /*reserved, do set to 0 */

   

#ifdef __KERNEL__

   int map_ref;

   int mmb_ref;

       

   struct list_head list;    //mmb_info鏈表

   hil_mmb_t *mmb;     //指向申請到的mmb

#endif

};

三、關系圖

1、mmz和mmb關系

下圖展示了mmz驅動管理mmz和mmb的關系。mmz驅動模塊支持多個mmz區域,只要在加載mmz.ko時通過參數傳遞即可,一般情況下只有一個mmz區域。多個mmz區域之間通過鏈表的形式組織在一起,鏈表頭為mmz_list;而每個mmz區域通過mmb_list維護mmb鏈表,管理該區域內所有已經申請了的物理內存區域;每個mmb通過zone成員知道自己屬於哪個mmz區域。

通過/proc/media-mem可以查看mmz和mmb使用情況:

+---ZONE: PHYS(0x4FA00000, 0x4FFFFFFF),GFP=0, nBYTES=6144KB,  NAME="anonymous"

  |-MMB: phys(0x4FA00000, 0x4FA81FFF), kvirt=0x  (null), flags=0x00000000, length=520KB,       name="DCCM_MSG_BUF"

  |-MMB: phys(0x4FA82000, 0x4FA84FFF), kvirt=0x  (null), flags=0x00000000, length=12KB,        name="SYS_scale_coef"

  |-MMB: phys(0x4FA85000, 0x4FA87FFF), kvirt=0x  (null), flags=0x00000000, length=12KB,        name="SYS_scale_coef"

  |-MMB: phys(0x4FA88000, 0x4FB07FFF), kvirt=0x  (null), flags=0x00000000, length=512KB,       name="TDE_MemPool"

   |-MMB: phys(0x4FB08000, 0x4FB3CFFF),kvirt=0x  (null), flags=0x00000000,length=212KB,      name="IVE_QUEUE"

  |-MMB: phys(0x4FB3D000, 0x4FB3DFFF), kvirt=0x  (null), flags=0x00000000, length=4KB,name="IVE_TEMP_NODE"
  
  --MMZ_USE_INFO:

 total size=6144KB(6MB),used=1272KB(1MB +248KB),remain=4872KB(4MB + 776KB),zone_number=1,block_number=6

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2、mmb、mmb_info和mmb_userdev_info關系

下圖展示了mmz驅動和應用申請數據結構之間的關系:

image

當應用打開設備文件/dev/mmz_userdev時會申請一個屬於該進程的mmb_userdev_info結構體,mmb_userdev_info成員list指向屬於該進程的所有mmb_info,mmb_info的mmb成員指向為其分配的mmb,而*mmaped存放mmb物理內存(phy_addr)進行映射后的虛擬地址供用戶空間使用。

由於mmz大部分為媒體業務獨立使用,內存在媒體硬件模塊流轉,應用無需訪問,這時不用映射,只有當應用需要訪問時才需要進行映射。可以把mmz管理的整個內存看做存儲盤上的一個大文件,應用層要訪問mmz的物理內存通過mmap方式進行映射(類似文件),映射的文件偏移就是mmb.phy_addr,映射大小就是申請的mmb.length,通過mmap方式映射到內核后根據返回的虛擬地址就可以訪問該mmb內存。


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