征程 6 VIO Frame buffer管理

1.底層 buffer 狀態(tài)機

系統通過(guò)五個(gè)狀態(tài)隊列實(shí)現幀緩沖區的全生命周期管理，各狀態(tài)定義及轉換邏輯如下：

1.FREE（空閑態(tài)）

功能描述 ：管理初始可用緩沖區

初始化操作 ：

場(chǎng)景運行時(shí)預分配所有 frame buffer 數組至該隊列

記錄 buffer 的內核虛擬地址及物理地址信息

數據結構 ：frame buffer 結構體存儲地址映射關(guān)系

2.REQUEST（請求態(tài)）

狀態(tài)轉換觸發(fā) ：用戶(hù)層調用 qbuf 接口

處理邏輯 ：

解析用戶(hù)傳入的 frame buffer index 參數

校驗目標 frame buffer 狀態(tài)有效性

更新 buffer 元數據并置為 REQUEST 狀態(tài)

將 buffer 移入 REQUEST 隊列

3.PROCESS（處理態(tài)）

狀態(tài)轉換觸發(fā) ：Frame Start 硬件中斷

處理邏輯 ：

從 REQUEST 隊列提取首幀 buffer

置為 PROCESS 狀態(tài)并壓入處理隊列

啟動(dòng)硬件模塊數據處理

4.COMPLETE（完成態(tài)）

狀態(tài)轉換觸發(fā) ：Frame End 硬件中斷

處理邏輯 ：

從 PROCESS 隊列提取完成幀

置為 COMPLETE 狀態(tài)并移入完成隊列

生成幀元數據（時(shí)間戳、幀 ID 等）

5.USED（用戶(hù)態(tài)）

狀態(tài)轉換觸發(fā) ：用戶(hù)調用 dqbuf 接口

處理邏輯 ：

檢測 COMPLETE 隊列非空時(shí)觸發(fā)狀態(tài)轉換

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)隊列

2.HAL 層交互

初始化階段

幀獲取階段：

用戶(hù)調用 hb_vio_get_data 接口，HAL 通過(guò) dqbuf 操作從驅動(dòng)層獲取包含幀識別信息，幀識別信息包含 frame index，timestamp，frame id 等幀信息，通過(guò) frame index，找到數組中的 image 結構體，并把相關(guān)的幀識別信息賦值到 image 結構體中，最后 memcpy 給用戶(hù)；

幀釋放階段：

用戶(hù)調用 hb_vio_free_xxxbuf 接口（每個(gè)模塊都有對應的釋放接口）傳入需要釋放的 image 信息，HAL 通過(guò)獲取 image 信息中的 frame index 識別標志，通過(guò) ioctl 接口通知驅動(dòng)層對應 frame index 的 buffer 使用完畢；

3.調試舉例

常見(jiàn)調用獲取幀失敗，可通過(guò) logcat 查看對應的 buffer 狀態(tài)，并通過(guò)分析對應的 buffer 狀態(tài)信息，可以定位問(wèn)題的出錯點(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)出錯通路的 buffer 狀態(tài)可知，PYM1 的輸出 buffer 都在 USED 隊列，說(shuō)明底層 buffer 都被用戶(hù)層拿走了，進(jìn)而導致用戶(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；