征程 6 VIO Frame buffer管理

1.底層 buffer 狀態(tài)機(jī)

系統(tǒng)通過(guò)五個(gè)狀態(tài)隊(duì)列實(shí)現(xiàn)幀緩沖區(qū)的全生命周期管理，各狀態(tài)定義及轉(zhuǎn)換邏輯如下：

1.FREE（空閑態(tài)）

功能描述 ：管理初始可用緩沖區(qū)

初始化操作 ：

場(chǎng)景運(yùn)行時(shí)預(yù)分配所有 frame buffer 數(shù)組至該隊(duì)列

記錄 buffer 的內(nèi)核虛擬地址及物理地址信息

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ：frame buffer 結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)地址映射關(guān)系

2.REQUEST（請(qǐng)求態(tài)）

狀態(tài)轉(zhuǎn)換觸發(fā) ：用戶(hù)層調(diào)用 qbuf 接口

處理邏輯 ：

解析用戶(hù)傳入的 frame buffer index 參數(shù)

校驗(yàn)?zāi)繕?biāo) frame buffer 狀態(tài)有效性

更新 buffer 元數(shù)據(jù)并置為 REQUEST 狀態(tài)

將 buffer 移入 REQUEST 隊(duì)列

3.PROCESS（處理態(tài)）

狀態(tài)轉(zhuǎn)換觸發(fā) ：Frame Start 硬件中斷

處理邏輯 ：

從 REQUEST 隊(duì)列提取首幀 buffer

置為 PROCESS 狀態(tài)并壓入處理隊(duì)列

啟動(dòng)硬件模塊數(shù)據(jù)處理

4.COMPLETE（完成態(tài)）

狀態(tài)轉(zhuǎn)換觸發(fā) ：Frame End 硬件中斷

處理邏輯 ：

從 PROCESS 隊(duì)列提取完成幀

置為 COMPLETE 狀態(tài)并移入完成隊(duì)列

生成幀元數(shù)據(jù)（時(shí)間戳、幀 ID 等）

5.USED（用戶(hù)態(tài)）

狀態(tài)轉(zhuǎn)換觸發(fā) ：用戶(hù)調(diào)用 dqbuf 接口

處理邏輯 ：

檢測(cè) COMPLETE 隊(duì)列非空時(shí)觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換

返回 frame buffer index 至用戶(hù)空間

將 buffer 置為 USED 狀態(tài)并移入用戶(hù)隊(duì)列

2.HAL 層交互

初始化階段

幀獲取階段：

用戶(hù)調(diào)用 hb_vio_get_data 接口，HAL 通過(guò) dqbuf 操作從驅(qū)動(dòng)層獲取包含幀識(shí)別信息，幀識(shí)別信息包含 frame index，timestamp，frame id 等幀信息，通過(guò) frame index，找到數(shù)組中的 image 結(jié)構(gòu)體，并把相關(guān)的幀識(shí)別信息賦值到 image 結(jié)構(gòu)體中，最后 memcpy 給用戶(hù)；

幀釋放階段：

用戶(hù)調(diào)用 hb_vio_free_xxxbuf 接口（每個(gè)模塊都有對(duì)應(yīng)的釋放接口）傳入需要釋放的 image 信息，HAL 通過(guò)獲取 image 信息中的 frame index 識(shí)別標(biāo)志，通過(guò) ioctl 接口通知驅(qū)動(dòng)層對(duì)應(yīng) frame index 的 buffer 使用完畢；

3.調(diào)試舉例

常見(jiàn)調(diào)用獲取幀失敗，可通過(guò) logcat 查看對(duì)應(yīng)的 buffer 狀態(tài)，并通過(guò)分析對(duì)應(yīng)的 buffer 狀態(tài)信息，可以定位問(wèn)題的出錯(cuò)點(diǎn)：

 E/        ( 2087): [4770.375488][vpf_ioctl.c]:[vio_dev_node_dqbuf_poll][1012]dev poll Timeout(4000): 0, Success
 I/        ( 2087): [4770.375488][vpf_ioctl.c]:[vio_dbg_log_show][964]
 I/        ( 2087): [S9] vin4_C2*-m2m-(dma)pym1_C6*(dma)
 I/        ( 2087): gtask-vin4: res 1 rcnt 0 [vin4:0]
 I/        ( 2087): gtask-pym1: res 0 rcnt 0 [pym1:0]
 I/        ( 2087): [4770.375488][vpf_ioctl.c]:[vio_dbg_log_show][964]
 I/        ( 2087): ----------------------------------------------------------
 I/        ( 2087): flowid    module    cid chn   FREE   REQ   PRO   COM  USED
 I/        ( 2087): ----------------------------------------------------------
 I/        ( 2087): 9         vin4      2   0       16     0     0     0     0
 I/        ( 2087): 9         vin4      2   8        0     6     0     0     0
 I/        ( 2087):
 I/        ( 2087): 9         pym1      6   0       10     0     0     0     6
 I/        ( 2087): 9         pym1      6   8        0     0     0     0     5

通過(guò)出錯(cuò)通路的 buffer 狀態(tài)可知，PYM1 的輸出 buffer 都在 USED 隊(duì)列，說(shuō)明底層 buffer 都被用戶(hù)層拿走了，進(jìn)而導(dǎo)致用戶(hù)獲取幀失敗，需要用戶(hù)查看自己的持有幀邏輯和歸還邏輯；