Arm64体系架构-MPIDR_EL1寄存器 背景在Arm64多核处理器中, 各核间的关系可能不同. 比如1个16 core的cpu, 每4个core划分为1个cluster,共享L2 cache. 当我们需要从core 0将任务调度出来时,如果优先选择core 1~3, 那么性能明显时优于其他core的.那么操作系统怎么知道core之间这样的拓扑信息呢? Arm提供了MPIDR_EL1 寄存器. 每个core都有一个该寄存器。字段说明a.该寄存器为只读寄存器b.AFF3 & AFF2 都为ClusterID（从软件角度理解为不同CPU组的ID），AFF1 为CPUID，AFF0 为多线程核的线程ID（指的是是否支持超线程的id)MPIDR_EL1U, bit [30]0表示多核处理， 1表示单核处理MT, bit [24]0表示没有使用单核超线程， 1表示使用了单核超线程。其他的affinity，则表示了各核之间的亲和性。以一个8核2 cluster 非超线程cpu为例， core0的mpidr_el1的affinity为（0，0，0，0），core1为（0，0，0，1）,以次类推， core7则为（0，0，1，3）。Arm规范要求了每个core的（Aff3，Aff2,Aff1,Aff0）编码必须唯一。不支持超线程的cpu, Aff0表示核id这样通过树形结构的编码，OS可以从该寄存器中获取各core之间的关系。kernel 应用// kernel表示每个core的拓扑结构，每个core对应一个该结构 struct cpu_topology { int thread_id; int core_id; int package_id; int llc_id; cpumask_t thread_sibling; cpumask_t core_sibling; cpumask_t llc_sibling; }; void store_cpu_topology(unsigned int cpuid) { struct cpu_topology *cpuid_topo = &cpu_topology[cpuid]; // 读取MPIDR_EL1 u64 mpidr = read_cpuid_mpidr(); /* Create cpu topology mapping based on MPIDR. */ // 判断芯片是否支持超线程 if (mpidr & MPIDR_MT_BITMASK) { /* Multiprocessor system : Multi-threads per core */ // 在支持超线程的cpu， Aff0表示一个core内的超线程id cpuid_topo->thread_id = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 0); cpuid_topo->core_id = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 1); // package_id即cluster id cpuid_topo->package_id = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 2) | MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 3) << 8; } else { /* Multiprocessor system : Single-thread per core */ cpuid_topo->thread_id = -1; // 不支持超线程的cpu, Aff0表示核id cpuid_topo->core_id = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 0); cpuid_topo->package_id = MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 1) | MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 2) << 8 | MPIDR_AFFINITY_LEVEL(mpidr, 3) << 16; } ... ... }MPIDR_EL1在devicetree中的体现配置DTS时，需要设置MPIDR_EL1的值到CPU node中的reg property，以ArmV8 64bit系统为例：当#address-cell property为2时，需要设置MPIDR_EL1[39:32]到第一个reg cell的reg[7:0]、MPIDR_EL1[23:0]到第二个reg celll的reg[23:0]; 当#address-cellproperty为1时，需要设置MPIDR_EL1[23:0]到reg[23:0]；reg的其他位设置位0。Linux启动过程中MPIDR_EL1的相关逻辑 a.内核中定义了cpu的逻辑映射变量如下，该变量保存MPIDR_EL1寄存器中亲和值。 /* * Logical CPU mapping. */ extern u64 __cpu_logical_map[NR_CPUS]; #define cpu_logical_map(cpu) __cpu_logical_map[cpu] b.cpu0（boot cpu/primary cpu）获取mpidr_el1亲和值的方式与其他cpu（secondary cpu） 获取方式有所不同。 void __init smp_setup_processor_id(void) { /*启动该过程时只有boot cpu即cpu0在执行，其他cpu还未启动 通过read_cpuid_mpidr获取的MPIDR_EL1值即为当前执行的CPU0 的亲和值*/ u64 mpidr = read_cpuid_mpidr() & MPIDR_HWID_BITMASK; /*将获取到的cpu0的亲和值保存在cpu_logical_map(0)*/ cpu_logical_map(0) = mpidr; /* * clear __my_cpu_offset on boot CPU to avoid hang caused by * using percpu variable early, for example, lockdep will * access percpu variable inside lock_release */ set_my_cpu_offset(0); pr_info("Booting Linux on physical CPU 0x%lx\n", (unsigned long)mpidr); }

ARM WFI和WFE指令 转载自https://zhuanlan.zhihu.com/p/6860633741.基本介绍ARM有两条和低功耗相关的指令: WFI和WFE。WFI全称是Wait For Interrupt，WFE全称是Wait For Event。这两条指令统称为WFx，可以让ARM核进入low-power standby模式，由ARM架构定义，由ARM core实现，使用时不需要带任何参数。ARM架构并没有规定“low-power standby state”的具体形式，可以由ARM core自定义实现，根据ARM的建议，一般可以实现为standby（关闭clock、保持供电）、dormant、shutdown等。但有个原则，不能造成内存一致性的问题。以Cortex-A57 ARM core为例，它把WFI和WFE实现为“put the core in a low-power state by disabling the clocks in the core while keeping the core powered up”，即我们通常所说的standby模式，保持供电，关闭clock。接下来了解一下ARM处理器进入低功耗状态的机制。当一个处理器核的工作负载不高时，可以通过降压降频（DVFS）的方式来让处理器运行在较低频率，从而降低芯片功耗。如果处理器没有工作负载，完全空闲下来，这时就需要让处理器进入更低的功耗模式。CPU进入空闲状态的大概顺序如下:应用处理器（Application Processor）判断是否具备进入空闲状态的条件，如果满足条件则进行一些准备工作；发消息给系统控制器（System control processor）；等待全部操作执行完；执行WFI进入空闲状态；等待系统控制器做出下一步动作，或者关闭时钟，或者关闭电源等等。从WFI的名字可以看出，唤醒（wake up）处理器的一个机制就是发送中断给处理器（也有一些其他的机制）。GIC中断控制器接收到中断后，产生唤醒信号给系统控制器或者是电源管理模块（Power Management Unit），系统控制器或者PMU根据处理器核的状态以及系统状态，决定下一步的动作。WFE与WFI类似，只不过等待的是事件，也就是说系统可以通过发送事件来唤醒CPU核。WFE的一个典型应用场景是自旋锁spinlock。当多个核竞争同一个临界区资源时，只有一个核能获得权限，其它的核需要等待临界区资源被释放，也就是这些核“自旋”。当然操作系统也可以采取其它的处理方式，比如把时间片分给其它的应用程序。显然，应用处理器简单的“自旋”对于功耗不友好，一个解决办法就是让这些“自旋”的核进入低功耗模式，获得临界区资源的核在完成当前进程后，唤醒这些核去重新竞争临界区资源。这时的唤醒机制不宜采取中断方式，因为效率不高。ARM采用的是事件方式，即通过执行SEV（Send Event）指令向其它应用处理器发送唤醒的事件。WFI和WFE还有一种变体形式，WFIT和WFET，其中的T是超时（timeout）的意思，也就是说，唤醒机制多了一种超时的方式，没有中断或者事件产生，时间到了也会发出唤醒。2.不同点WFE状态的唤醒事件比WFI多了一个SEV指令（Send Event），也就是说WFE还会受控于一个1bit event register，此寄存器软件不可访问。此功能时为多核而准备的。WFE在event register为0，或为1时，其功能是不一样的。WFE的E就是指这个事件寄存器。进一步描述：假设两个核，分别为core1和core2，A、core1可以执行SEV指令更改event register，同时它可以通过TXEV硬连接到core2的RXEV更改core2的event register。 B、core1在执行WFE时，如果发现event register=1，它是不会进低功耗的，这里就是区别。 基于以上描述WFE是多核低功耗用的，举个例子：当core1和core2抢同一个资源A时，core1占据A，那core2就WFE进低功耗，等待core1的SEV发过来。SEV指令是一个用来改变Event Register的指令，有两个：SEV会修改所有PE上的寄存器；SEVL只修改本PE的寄存器值。3.使用场景1）WFIWFI一般用于cpu idle。在ARM64架构中，当CPU Idle时，会调用WFI指令，关掉CPU的Clock以便降低功耗。2）WFEWFE的典型使用场景是在spinlock中（可参考arch_spin_lock，对arm64来说，位于arm64/include/asm/spinlock.h中）。spinlock的功能，是在不同CPU core之间，保护共享资源。使用WFE的流程是：1. 资源空闲 2. Core1访问资源，acquire lock，获得资源 3. Core2访问资源，此时资源不空闲，执行WFE指令，让core进入low-power state 4. Core1释放资源，release lock，释放资源，同时执行SEV指令，唤醒Core2 5. Core2获得资源

Android sensor hal框架 1. 简介2. 驱动大部分传感器都会使用iio驱动框架，以light sensor为例3. sensor hal3.1 sensor hal 2.0接口sensor hal 2.0的几个接口说明，参考ISensors.halgetSensorsList()getSensorsList() generates (vec<SensorInfo> list);getSensorsList()函数用于获取当前设备的所有可用的sensors，返回值为SensorInfo，该结构体定义如下，struct SensorInfo { /** * handle that identifies this sensors. This handle is used to reference * this sensor throughout the HAL API. */ int32_t sensorHandle; /** * Name of this sensor. * All sensors of the same "type" must have a different "name". */ string name; /** vendor of the hardware part */ string vendor; /** * version of the hardware part + driver. The value of this field * must increase when the driver is updated in a way that changes the * output of this sensor. This is important for fused sensors when the * fusion algorithm is updated. */ int32_t version; /** this sensor's type. */ SensorType type; /** * type of this sensor as a string. * * When defining an OEM specific sensor or sensor manufacturer specific * sensor, use your reserve domain name as a prefix. * e.g. com.google.glass.onheaddetector * * For sensors of known type defined in SensorType (value < * SensorType::DEVICE_PRIVATE_BASE), this can be an empty string. */ string typeAsString; /** maximum range of this sensor's value in SI units */ float maxRange; /** smallest difference between two values reported by this sensor */ float resolution; /** rough estimate of this sensor's power consumption in mA */ float power; /** * this value depends on the reporting mode: * * continuous: minimum sample period allowed in microseconds * on-change : 0 * one-shot :-1 * special : 0, unless otherwise noted */ int32_t minDelay; /** * number of events reserved for this sensor in the batch mode FIFO. * If there is a dedicated FIFO for this sensor, then this is the * size of this FIFO. If the FIFO is shared with other sensors, * this is the size reserved for that sensor and it can be zero. */ uint32_t fifoReservedEventCount; /** * maximum number of events of this sensor that could be batched. * This is especially relevant when the FIFO is shared between * several sensors; this value is then set to the size of that FIFO. */ uint32_t fifoMaxEventCount; /** * permission required to see this sensor, register to it and receive data. * Set to "" if no permission is required. Some sensor types like the * heart rate monitor have a mandatory require_permission. * For sensors that always require a specific permission, like the heart * rate monitor, the android framework might overwrite this string * automatically. */ string requiredPermission; /** * This value is defined only for continuous mode and on-change sensors. * It is the delay between two sensor events corresponding to the lowest * frequency that this sensor supports. When lower frequencies are requested * through batch()/setDelay() the events will be generated at this frequency * instead. * It can be used by the framework or applications to estimate when the * batch FIFO may be full. * * NOTE: periodNs is in nanoseconds where as maxDelay/minDelay are in * microseconds. * * continuous, on-change: maximum sampling period allowed in * microseconds. * * one-shot, special : 0 */ int32_t maxDelay; /** Bitmask of SensorFlagBits */ bitfield<SensorFlagBits> flags; }; setOperationMode()setOperationMode设置模块的模式，有两种选择，SENSOR_HAL_NORMAL_MODE - Normal operation. Default state of the module.SENSOR_HAL_DATA_INJECTION_MODE - Loopback mode.Data is injected for the supported sensors by the sensor service in this mode.setOperationMode(OperationMode mode) generates (Result result);activate()activate()用来activate/de-activate一个sensor，在de-activate一个sensor后，尚未写入事件队列的现有传感器事件必须立即丢弃，以便后续的激活不会得到陈旧的传感器事件（即在后续激活之前生成的事件）。enabled设置为true激活一个传感器，设置为false停用一个传感器。activate(int32_t sensorHandle, bool enabled) generates (Result result);initialize()initialize()函数用于初始化hal的快速消息队列Fast Message Queues (FMQ)和回调函数。快速消息队列（FMQ）用于在框架和HAL之间发送数据。回调由HAL用于通知框架异步事件，例如动态传感器的连接。事件FMQ用于将传感器事件从HAL传输到框架。使用 eventQueueDescriptor 创建事件FMQ。只能将数据写入事件FMQ，不得从事件FMQ读取数据，因为框架是唯一的读取者。收到传感器事件后，HAL将传感器事件写入事件FMQ。一旦HAL完成将传感器事件写入事件FMQ，HAL必须通知框架可以读取和处理传感器事件。有两种方式实现：调用事件FMQ的 EventFlag::wake() 函数，使用 EventQueueFlagBits::READ_AND_PROCESS在事件FMQ的 writeBlocking() 函数中将写通知设置为 EventQueueFlagBits::READ_AND_PROCESS。// Initialize the Sensors HAL's Fast Message Queues (FMQ) and callback. // @param eventQueueDescriptor Fast Message Queue descriptor that is used to // create the Event FMQ which is where sensor events are written. The // descriptor is obtained from the framework's FMQ that is used to read // sensor events. // @param wakeLockDescriptor Fast Message Queue descriptor that is used to // create the Wake Lock FMQ which is where wake_lock events are read // from. The descriptor is obtained from the framework's FMQ that is // used to write wake_lock events. // @param sensorsCallback sensors callback that receives asynchronous data // from the Sensors HAL. // @return result OK on success; BAD_VALUE if descriptor is invalid (such // as null) @entry @callflow(next = {"getSensorsList"}) initialize(fmq_sync<Event> eventQueueDescriptor, fmq_sync<uint32_t> wakeLockDescriptor, ISensorsCallback sensorsCallback) generates (Result result);batch()设置传感器的参数，包括采样频率和最大报告延迟。此函数可在传感器处于激活状态时调用，此时不能导致任何传感器测量数据的丢失：从一个采样率过渡到另一个采样率不能导致事件丢失，也不能从高最大报告延迟过渡到低最大报告延迟导致事件丢失。/* @param sensorHandle 要更改的传感器句柄。 @param samplingPeriodNs 指定传感器样本周期，以纳秒为单位。 @param maxReportLatencyNs 在事件被采样到报告时间之前允许的延迟时间。 @return 成功时返回 OK，如果任何参数无效则返回 BAD_VALUE。 */ batch(int32_t sensorHandle, int64_t samplingPeriodNs, int64_t maxReportLatencyNs) generates ( Result result); flush()刷新将向指定传感器的“批处理模式”FIFO末尾添加一个 FLUSH_COMPLETE 元数据事件，并刷新FIFO。如果FIFO为空或传感器不支持批处理（FIFO大小为零），则返回 SUCCESS，并在事件流中添加一个简单的 FLUSH_COMPLETE 事件。这适用于除单次触发传感器之外的所有传感器。如果传感器是单次触发传感器，刷新必须返回 BAD_VALUE，并且不生成任何刷新完成的元数据。如果在调用 flush() 时传感器处于非活动状态，flush() 必须返回 BAD_VALUE。// Trigger a flush of internal FIFO. flush(int32_t sensorHandle) generates (Result result);injectSensorData()当设备处于 NORMAL 模式时，调用此函数将操作环境数据推送到设备。在此操作中，事件始终为 SensorType::AdditionalInfo 类型。当设备处于 DATA_INJECTION 模式时，此函数还用于注入传感器事件。无论 OperationMode 如何，注入的 SensorType::ADDITIONAL_INFO 类型事件不应路由回传感器事件队列。// Inject a single sensor event or push operation environment parameters to device. injectSensorData(Event event) generates (Result result);registerDirectChannel()使用提供的共享内存信息注册直接通道。在返回时，传感器硬件负责将内存内容重置为初始值（取决于内存格式设置）。// Register direct report channel. registerDirectChannel(SharedMemInfo mem) generates (Result result, int32_t channelHandle); SharedMemInfo结构体定义如下， /** * Shared memory information for a direct channel */ struct SharedMemInfo { SharedMemType type; // shared memory type SharedMemFormat format; uint32_t size; // size of the memory region, in bytes handle memoryHandle; // shared memory handle, it is interpreted // depending on type field, see SharedMemType. }; /** * Direct channel shared memory types. See struct SharedMemInfo. */ @export(name="direct_mem_type_t", value_prefix="SENSOR_DIRECT_MEM_TYPE_") enum SharedMemType : int32_t { // handle contains 1 fd (ashmem handle) and 0 int. ASHMEM = 1, // handle definition matches gralloc HAL. GRALLOC }; /** * Direct channel lock-free queue format, this defines how the shared memory is * interpreted by both sensor hardware and application. * * @see SharedMemInfo. */ @export(name="direct_format_t", value_prefix="SENSOR_DIRECT_FMT_") enum SharedMemFormat : int32_t { SENSORS_EVENT = 1, // shared memory is formated as an array of data // elements. See SensorsEventFormatOffset for details. // Upon return of channel registration call, the // shared memory space must be formated to all 0 by HAL. };unregisterDirectChannel()注销先前使用 registerDirectChannel 注册的直接通道，并移除在该直接通道中配置的所有活动传感器报告。// Unregister direct report channel. unregisterDirectChannel(int32_t channelHandle) generates (Result result);configDirectReport()此函数启动、修改速率或停止在特定直接通道中传感器的直接报告。// Configure direct sensor event report in direct channel. configDirectReport( int32_t sensorHandle, int32_t channelHandle, RateLevel rate ) generates ( Result result, int32_t reportToken); /** * Direct report rate level definition. Except for SENSOR_DIRECT_RATE_STOP, each * rate level covers the range (55%, 220%] * nominal report rate. For example, * if config direct report specify a rate level SENSOR_DIRECT_RATE_FAST, it is * legal for sensor hardware to report event at a rate greater than 110Hz, and * less or equal to 440Hz. Note that rate has to remain steady without variation * before new rate level is configured, i.e. if a sensor is configured to * SENSOR_DIRECT_RATE_FAST and starts to report event at 256Hz, it cannot * change rate to 128Hz after a few seconds of running even if 128Hz is also in * the legal range of SENSOR_DIRECT_RATE_FAST. Thus, it is recommended to * associate report rate with RateLvel statically for single sensor. */ @export(name="direct_rate_level_t", value_prefix="SENSOR_DIRECT_RATE_") enum RateLevel : int32_t { STOP, // stop NORMAL, // nominal 50Hz FAST, // nominal 200Hz VERY_FAST, // nominal 800Hz }; 3.2 具体hal实现可参考Android12源码中两个google的实现：device/generic/goldfish/sensors/device/google/trout/hal/sensors/2.0

此内容被密码保护 加密文章，请前往内页查看详情

此内容被密码保护 加密文章，请前往内页查看详情

此内容被密码保护 加密文章，请前往内页查看详情

此内容被密码保护 加密文章，请前往内页查看详情

常用的Android keyevent事件 keyevent1.keyevent事件有一张对应的表，可以直接发送对应的数字，也可以方式字符串，如下两个方法都能实现back键。打开cmd输入指令方法一：> adb shell input keyevent KEYCODE_BACK方法二：> adb shell input keyevent 42.常用的keyevent事件解锁(KEYCODE_NOTIFICATION)： adb shell input keyevent 83向上(KEYCODE_DPAD_UP)：adb shell input keyevent 19向下(KEYCODE_DPAD_DOWN)：adb shell input keyevent 20向左(KEYCODE_DPAD_LEFT)：adb shell input keyevent 21向右(KEYCODE_DPAD_RIGHT)：adb shell input keyevent 22keyevent事件对应数字0 –> “KEYCODE_UNKNOWN” 1 –> “KEYCODE_MENU” 2 –> “KEYCODE_SOFT_RIGHT” 3 –> “KEYCODE_HOME” 4 –> “KEYCODE_BACK” 5 –> “KEYCODE_CALL” 6 –> “KEYCODE_ENDCALL” 7 –> “KEYCODE_0” 8 –> “KEYCODE_1” 9 –> “KEYCODE_2” 10 –> “KEYCODE_3” 11 –> “KEYCODE_4” 12 –> “KEYCODE_5” 13 –> “KEYCODE_6” 14 –> “KEYCODE_7” 15 –> “KEYCODE_8” 16 –> “KEYCODE_9” 17 –> “KEYCODE_STAR” 18 –> “KEYCODE_POUND” 19 –> “KEYCODE_DPAD_UP” 20 –> “KEYCODE_DPAD_DOWN” 21 –> “KEYCODE_DPAD_LEFT” 22 –> “KEYCODE_DPAD_RIGHT” 23 –> “KEYCODE_DPAD_CENTER” 24 –> “KEYCODE_VOLUME_UP” 25 –> “KEYCODE_VOLUME_DOWN” 26 –> “KEYCODE_POWER” 27 –> “KEYCODE_CAMERA” 28 –> “KEYCODE_CLEAR” 29 –> “KEYCODE_A” 30 –> “KEYCODE_B” 31 –> “KEYCODE_C” 32 –> “KEYCODE_D” 33 –> “KEYCODE_E” 34 –> “KEYCODE_F” 35 –> “KEYCODE_G” 36 –> “KEYCODE_H” 37 –> “KEYCODE_I” 38 –> “KEYCODE_J” 39 –> “KEYCODE_K” 40 –> “KEYCODE_L” 41 –> “KEYCODE_M” 42 –> “KEYCODE_N” 43 –> “KEYCODE_O” 44 –> “KEYCODE_P” 45 –> “KEYCODE_Q” 46 –> “KEYCODE_R” 47 –> “KEYCODE_S” 48 –> “KEYCODE_T” 49 –> “KEYCODE_U” 50 –> “KEYCODE_V” 51 –> “KEYCODE_W” 52 –> “KEYCODE_X” 53 –> “KEYCODE_Y” 54 –> “KEYCODE_Z” 55 –> “KEYCODE_COMMA” 56 –> “KEYCODE_PERIOD” 57 –> “KEYCODE_ALT_LEFT” 58 –> “KEYCODE_ALT_RIGHT” 59 –> “KEYCODE_SHIFT_LEFT” 60 –> “KEYCODE_SHIFT_RIGHT” 61 –> “KEYCODE_TAB” 62 –> “KEYCODE_SPACE” 63 –> “KEYCODE_SYM” 64 –> “KEYCODE_EXPLORER” 65 –> “KEYCODE_ENVELOPE” 66 –> “KEYCODE_ENTER” 67 –> “KEYCODE_DEL” 68 –> “KEYCODE_GRAVE” 69 –> “KEYCODE_MINUS” 70 –> “KEYCODE_EQUALS” 71 –> “KEYCODE_LEFT_BRACKET” 72 –> “KEYCODE_RIGHT_BRACKET” 73 –> “KEYCODE_BACKSLASH” 74 –> “KEYCODE_SEMICOLON” 75 –> “KEYCODE_APOSTROPHE” 76 –> “KEYCODE_SLASH” 77 –> “KEYCODE_AT” 78 –> “KEYCODE_NUM” 79 –> “KEYCODE_HEADSETHOOK” 80 –> “KEYCODE_FOCUS” 81 –> “KEYCODE_PLUS” 82 –> “KEYCODE_MENU” 83 –> “KEYCODE_NOTIFICATION” 84 –> “KEYCODE_SEARCH” 85 –> “TAG_LAST_KEYCODE”

此内容被密码保护 加密文章，请前往内页查看详情

此内容被密码保护 加密文章，请前往内页查看详情