Android平台上PMEM的使用及Platform设备注册(一)-CFANZ编程社区

Android中PMEM驱动程序是物理内存的驱动程序，可用于分配物理内存。PMEM在camera和video系统中频繁使用。下面，简单记录一下PMEM的使用方法。另外，由于PMEM设备做为Platform设备存在，所以我们将对Platform设备做以简单描述。

一、PMEM的使用

使用PMEM需要包含如下几个头文件：

#include <sys/ioctl.h>
#include <binder/MemoryHeapBase.h>
#include <binder/MemoryHeapPmem.h>
#include <linux/android_pmem.h>

定义如下几个数据结构：

#define PMEM_DEV "/dev/pmem0"　//PMEM设备的路径
#define kBufferCount 3　//申请的buffer数目
sp<MemoryBase> mBuffers[kBufferCount];//存储PMEM　buffer的数组
int mBuffersPhys[kBufferCount];//存储PMEM　buffer的物理地址
int8 *mBuffersVirt[kBufferCount]; //存储PMEM　buffer的逻辑地址
sp<MemoryHeapBase> masterHeap;
sp<MemoryHeapPmem>  mPreviewHeap;

下面，我们分配3个大小为mPreviewFrameSize的buffer，同时获取每个buffer的物理地址和逻辑地址，将3个buffer放入数组mBuffers中。具体代码如下：

Int mem_size = kBufferCount  * mPreviewFrameSize;  
masterHeap = new
            MemoryHeapBase(PMEM_DEV,mem_size,MemoryHeapBase::NO_CACHING);
    mPreviewHeap = new MemoryHeapPmem(masterHeap,MemoryHeapBase::NO_CACHING);
        if (mPreviewHeap->getHeapID() >= 0) {
            mPreviewHeap->slap();
            masterHeap.clear(); 
            struct pmem_region region;
           int fd_pmem = 0;
          fd_pmem = mPreviewHeap->getHeapID(); 
      ::ioctl(fd_pmem,PMEM_GET_PHYS,®ion);//获取物理地址
      for(int i = 0; i  < kBufferCount; i++){
        mBuffersPhys[i] = region.offset + i * mPreviewFrameSize;   
mBuffersVirt[i] = (int8 *)mPreviewHeap->getBase() + i * mPreviewFrameSize;
        mBuffers[i] = new MemoryBase(mPreviewHeap,  i * mPreviewFrameSize, mPreviewFrameSize);
        ssize_t offset;
        size_t size;
        mBuffers[i]->getMemory(&offset, &size);
        LOGD("Preview buffer %d: offset: %d, size: %d.", i, offset, size);
      }
     }
  else LOGE("Camera preview heap  error: could not create master heap!");
 
mPreviewFrameSize：一帧的大小，即byte数；
MemoryHeapBase::NO_CACHING：表示该区域不会被cache；
::ioctl(fd_pmem,PMEM_GET_PHYS,®ion);获取被分配的区域对应的物理地址；
mBuffersPhys[i] = region.offset + i * mPreviewFrameSize;获取每个buffer对应的物理地址；
mBuffersVirt[i] = (int8 *)mPreviewHeap->getBase() + i * mPreviewFrameSize;获取每个buffer对应的逻辑地址；
mBuffers[i] = new MemoryBase(mPreviewHeap,  i * mPreviewFrameSize, mPreviewFrameSize);被分配区域对应的每个buffer的信息；
mBuffers[i]->getMemory(&offset, &size);获取每个buffer的offset和大小；

由于将PMEM做为Platform设备，下面将对Platform设备做以简单描述。

二、Platform设备

在Linux 2.6的设备驱动模型中，我们关心总线、设备和驱动这3个实体，总线将设备和驱动绑定。在系统每注册一个设备的时候，会寻找与之匹配的驱动；相反的，在系统每注册一个驱动的时候，会寻找与之匹配的设备，而匹配由总线完成。

一个现实的Linux设备和驱动通常都需要挂接在一种总线上，对于本身依附于PCI、USB、I2 C、SPI等的设备而言，这自然不是问题，但是在嵌入式系统里面，SoC系统中集成的独立的外设控制器、挂接在SoC内存空间的外设等确不依附于此类总线。基于这一背景，Linux发明了一种虚拟的总线，称为platform总线，相应的设备称为platform_device，而驱动成为platform_driver。

Linux platform. driver机制和传统的device driver 机制(通过driver_register函数进行注册)相比，一个十分明显的优势在于platform机制将设备本身的资源注册进内核，由内核统一管理，在驱动程序中使用这些资源时通过platform. device提供的标准接口进行申请并使用。这样提高了驱动和资源管理的独立性，并且拥有较好的可移植性和安全性(这些标准接口是安全的)。

下面，我们介绍几个重要的数据结构。
platform_device结构体用来描述设备的名称、资源信息等。该结构被定义在

/kernel/include/linux/platform_device.h中。
   struct platform_device {
   const char * name;    //设备名
   int     id;           //设备编号
   struct device dev;  
   u32     num_resources;  //设备使用资源的数目
   struct resource  * resource;  //设备使用资源
};

下面来看一下platform_device结构体中最重要的一个成员struct resource * resource。struct resource被定义在include/linux/ioport.h中，定义原型如下：

struct resource {
    resource_size_t start;  //资源起始地址
    resource_size_t end;    //资源结束地址
    const char *name;     
    unsigned long flags;    //资源类型
    struct resource *parent, *sibling, *child;
};

注：struct resource结构中我们通常关心start、end和flags这3个字段，分别标明资源的开始值、结束值和类型，flags可以为IORESOURCE_IO、IORESOURCE_MEM、IORESOURCE_IRQ、IORESOURCE_DMA等。start、end的含义会随着flags而变更，如当flags为IORESOURCE_MEM时，start、end分别表示该platform_device占据的内存的开始地址和结束地址；当flags为IORESOURCE_IRQ时，start、end分别表示该platform_device使用的中断号的开始值和结束值，如果只使用了1个中断号，开始和结束值相同。对于同种类型的资源而言，可以有多份，譬如说某设备占据了2个内存区域，则可以定义2个IORESOURCE_MEM资源。