android g-sensor 驅動源碼分析

環境：MTK　Android4.4 

硬體：MT8127 MMA8653

日期：2015年6月19日

在MTK的Gsensor構架中有一個auto detect的功能，隻要作用是可以添加多個GSensor驅動，然後會自動找到與硬體比對的Gsensor驅動，這個功能是用hwmsen驅動子產品來完成的。

先來看看驅動裡是如何使用auto detect的

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static struct sensor_init_info mma8653q_init_info = {         .name = "mma8653q",         .init = mma8653q_local_init,         .uninit = mma8653q_remove, }; //在子產品初始化的時候把mma8653q_init_info加入到hwmsen中 static int __init mma8653q_init(void) { //...     hwmsen_gsensor_add( & mma8653q_init_info); //... } static int mma8653q_i2c_probe(struct i2c_client * client, const struct i2c_device_id * id) {     struct i2c_client * new_client;     struct mma8653q_i2c_data * obj;     struct hwmsen_object sobj; int err = 0; int retry = 0;     GSE_FUN(); //獲得8653的基本資料，I2C總線，hwmsen_convert(Gsensor資料軸和方向的定義)等     obj->hw = mma8653q_get_cust_acc_hw(); //擷取hwmsen_convert map     hwmsen_get_convert(obj->hw->direction, & obj->cvt);     atomic_set( & obj->trace, 0);     atomic_set( & obj->suspend, 0); #ifdef CONFIG_MMA8653Q_LOWPASS if(obj->hw->firlen > C_MAX_FIR_LENGTH) {         atomic_set( & obj->firlen, C_MAX_FIR_LENGTH);     } else {         atomic_set( & obj->firlen, obj->hw->firlen);     } if(atomic_read( & obj->firlen) > 0) {         atomic_set( & obj->fir_en, 1);     } #endif     sobj.self = obj;                             sobj.polling = 1;                       //資料傳輸方式     sobj.sensor_operate = mma8653q_operate;  //mma8653的接口函數     hwmsen_attach(ID_ACCELEROMETER, & sobj);    //把sobj加入到隊列中，如果相應ID隊伍裡不為空，則無法加入 #ifdef USE_EARLY_SUSPEND     obj->early_drv.level    = EARLY_SUSPEND_LEVEL_STOP_DRAWING - 2,                    obj->early_drv.suspend  = mma8653q_early_suspend,                                   obj->early_drv.resume   = mma8653q_late_resume,                                                  register_early_suspend( & obj->early_drv); #endif //=0時，加入成功，hwmsen不會再搜尋并加入其他的gsensor驅動     mma8653q_init_flag = 0; }

首先是整個hwmsen驅動的hwmsen_driver和hwmsen_device的比對

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static struct platform_driver hwmsen_driver = {     .probe      = hwmsen_probe,     .remove     = hwmsen_remove,     .suspend    = hwmsen_suspend,     .resume     = hwmsen_resume,     .driver     =   {         .name = HWM_SENSOR_DEV_NAME, //      .owner = THIS_MODULE,     } };

hwmsen_probe

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static int hwmsen_probe(struct platform_device *pdev) { //清空所有的清單，資料區等     init_static_data(); //設定總的hwmdev_object，主要是初始化隊列，時間中斷     //這個時間中斷是用來輪詢sensor資料時頻率，這裡為5hz即200ms     hwm_obj = hwmsen_alloc_object(); //初始化化Input子系統         hwm_obj->idev = input_allocate_device();         set_bit(EV_REL, hwm_obj->idev->evbit);     set_bit(EV_SYN, hwm_obj->idev->evbit);     input_set_capability(hwm_obj->idev, EV_REL, EVENT_TYPE_SENSOR);         hwm_obj->idev->name = HWM_INPUTDEV_NAME;     input_register_device(hwm_obj->idev);     input_set_drvdata(hwm_obj->idev, hwm_obj); //注冊一個misc驅動，主要是提供對sensor操作的接口     hwm_obj->mdev.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR;     hwm_obj->mdev.name  = HWM_SENSOR_DEV_NAME;     hwm_obj->mdev.fops  = &hwmsen_fops;     misc_register(&hwm_obj->mdev);         dev_set_drvdata(hwm_obj->mdev.this_device, hwm_obj); //建立屬性檔案     hwmsen_create_attr(hwm_obj->mdev.this_device) != 0); // add for fix resume bug     atomic_set(&(hwm_obj->early_suspend), 0);     hwm_obj->early_drv.level    = EARLY_SUSPEND_LEVEL_STOP_DRAWING - 1,     hwm_obj->early_drv.suspend  = hwmsen_early_suspend,     hwm_obj->early_drv.resume   = hwmsen_late_resume,     register_early_suspend(&hwm_obj->early_drv);     wake_lock_init(&(hwm_obj->read_data_wake_lock), WAKE_LOCK_SUSPEND, "read_data_wake_lock"); // add for fix resume bug end     return 0; }

接下來按照上面的使用流程來分析hwmsen

hwmsen_gsensor_add， 就是把sensor_init_info結構體加入到list中

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static struct platform_driver gsensor_driver = {     .probe      = gsensor_probe,     .remove     = hwmsen_gsensor_remove,     .driver     =    {         .name  = "gsensor", //      .owner = THIS_MODULE,     } }; int hwmsen_gsensor_add(struct sensor_init_info * obj) { for(i = 0; i < MAX_CHOOSE_G_NUM; i++ ) { if(NULL == gsensor_init_list[i]) {             gsensor_init_list[i] = kzalloc(sizeof(struct sensor_init_info), GFP_KERNEL); if(NULL == gsensor_init_list[i]) {                 HWM_ERR("kzalloc error"); return -1;             } //初始化obj的gsensor_driver。             obj->platform_diver_addr = & gsensor_driver; //把obj添加到隊列中             gsensor_init_list[i] = obj; break;         }     } return err; }

gsensor_driver如果與gsensor_device比對上了之後就會調用gsensor_probe

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static int gsensor_probe(struct platform_device *pdev) { for(i = 0; i < MAX_CHOOSE_G_NUM; i++) { if(0 != gsensor_init_list[i]) { //調用sensor_init_info的init函數，即hwmsen_msensor_add添加進來的結構體             err = gsensor_init_list[i]->init(); if(0 == err) {                 strcpy(gsensor_name, gsensor_init_list[i]->name);                 HWM_LOG(" gsensor %s probe ok\n", gsensor_name); break;             }         }     } return 0; }

gsensor_probe會調用驅動的init函數，這裡是mma8653q_local_init

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static int mma8653q_local_init(void) { struct acc_hw *hw = mma8653q_get_cust_acc_hw(); //上電，并增加i2c驅動     MMA8653Q_power(hw, 1);     i2c_add_driver(&mma8653q_i2c_driver); //這裡很奇怪，i2c_add_driver完之後如果找到了相應的i2c裝置，     //則會等執行完相應的i2c_probe，再執行到這裡。     //i2c_probe會填充mma8653q_init_flag         if(-1 == mma8653q_init_flag) { return -1;     } return 0; }

後面的就會在mma8653q_i2c_probe中執行，其主要是執行struct hwmsen_object sobj;并加入到hwmsen的sensor隊列中。

hwmsen_get_convert：決定gsensor資料的格式

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struct hwmsen_convert map[] = {     { { 1, -1, -1}, {0, 1, 2} },     { { -1, 1, 1}, {1, 0, 2} },     { { -1, -1, 1}, {0, 1, 2} },     { { 1, -1, 1}, {1, 0, 2} },     { { -1, 1, -1}, {0, 1, 2} },     { { 1, -1, -1}, {1, 0, 2} },     { { 1, -1, -1}, {1, 0, 2} },     { { -1, -1, -1}, {1, 0, 2} }, }; //通過direction在上面的map裡找出gsensor資料的模式。 //每組的前3個為資料是否要倒轉。 //每組的後面3個為x,y,z軸的擺放位置 int hwmsen_get_convert(int direction, struct hwmsen_convert *cvt) { if (!cvt) return -EINVAL; else if (direction >= sizeof(map) / sizeof(map[0])) return -EINVAL;     * cvt = map[direction]; return 0; }

hwmsen_attach：把sensor加入到總的sensor隊列裡，這個隊列裡可以有光感，陀螺儀等...

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struct dev_context { int     polling_running; struct mutex lock; struct hwmsen_context* cxt[MAX_ANDROID_SENSOR_NUM+1]; }; int hwmsen_attach(int sensor, struct hwmsen_object *obj) { struct dev_context *mcxt = &dev_cxt; //確定每個sensor隻有一個執行個體     if(mcxt->cxt[sensor] != NULL) {         err = -EEXIST; goto err_exit;     } else { //所有的Sensor清單，根據ID去放入相應的位置         mcxt->cxt[sensor] = kzalloc(sizeof(struct hwmsen_context), GFP_KERNEL); if(mcxt->cxt[sensor] == NULL) {             err = -EPERM; goto err_exit;         }         atomic_set(&mcxt->cxt[sensor]->enable, 0);         memcpy(&mcxt->cxt[sensor]->obj, obj, sizeof(*obj)); // add for android2.3 set  sensors default polling delay time is 200ms         atomic_set(&mcxt->cxt[sensor]->delay, 200);     } }

到這裡hwmsens的初始化就完成了

接下來就先open hwmsen驅動，然後就把工作都交給了hwmsen的unlocked_ioctl，即hwmsen_unlocked_ioctl函數

裡面的操作函數主要是調用hwmsen_attach函數傳入的hwmsen_object裡面的sensor_operate，即為mma8653q_operate

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int mma8653q_operate(void *self, uint32_t command, void *buff_in, int size_in, void *buff_out, int size_out, int *actualout) { switch (command) { case SENSOR_DELAY: //...             break; case SENSOR_ENABLE: //...             break; case SENSOR_GET_DATA: //...             break; default: //...             break;     } return err; }

hwmsen_unlocked_ioctl首先是HWM_IO_ENABLE_SENSOR指令，調用的是hwmsen_enable();

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static int hwmsen_enable(struct hwmdev_object *obj, int sensor, int enable) {     mutex_lock(&obj->dc->lock);     cxt = obj->dc->cxt[sensor]; if(enable == 1) {         enable_again = true;         obj->active_data_sensor |= sensor_type; if((obj->active_sensor & sensor_type) == 0) {   // no no-data active nodata模式             if (cxt->obj.sensor_operate(cxt->obj.self, SENSOR_ENABLE, &enable, sizeof(int), NULL, 0, NULL) != 0) //...                 atomic_set(&cxt->enable, 1);         } //polling模式         // Need to complete the interrupt sensor work         if((0 == obj->dc->polling_running) && (obj->active_data_sensor != 0)) {             obj->dc->polling_running = 1; //使能定時器             mod_timer(&obj->timer, jiffies + atomic_read(&obj->delay) / (1000 / HZ));         }     } else { //...     } }

資料的讀取：

在sensro初始化的時候，初始化了一個工作隊列和一個定時器：

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sensor_workqueue = create_singlethread_workqueue("sensor_polling"); INIT_WORK(&obj->report, hwmsen_work_func); init_timer(&obj->timer); obj->timer.expires  = jiffies + atomic_read(&obj->delay) / (1000 / HZ); obj->timer.function = hwmsen_poll; obj->timer.data     = (unsigned long)obj;

每次對sensor enable後就會使能這個定時器，會執行hwmsen_poll，這個函數會喚醒工作隊列。工作隊列會執行hwmsen_work_func函數

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static void hwmsen_work_func(struct work_struct *work) { //周遊所有的sensor     for(idx = 0; idx < MAX_ANDROID_SENSOR_NUM; idx++) {         cxt = obj->dc->cxt[idx]; //我們是polling模式         // Interrupt sensor         if(cxt->obj.polling == 0) { //...         } //如果sensor指定了delay時間         //added to surpport set delay to specified sensor         if(cxt->delayCount > 0) {             cxt->delayCount--; if(0 == cxt->delayCount) {                 cxt->delayCount = cxt->delayCountSet;             } else { continue;             }         } //從sensor裡擷取資料         err = cxt->obj.sensor_operate(cxt->obj.self, SENSOR_GET_DATA, NULL, 0,                                       &sensor_data, sizeof(hwm_sensor_data), &out_size); if(err) {             HWM_ERR("get data from sensor (%d) fails!!\n", idx); continue;         } else { //LIGHT Sensor...             if((idx == ID_LIGHT) || (idx == ID_PRESSURE)                     || (idx == ID_PROXIMITY) || (idx == ID_TEMPRERATURE)) { // data changed, update the data                             }             } else { // data changed, update the data                     //填充資料                     obj_data.sensors_data[idx].values[0] = sensor_data.values[0];                     obj_data.sensors_data[idx].values[1] = sensor_data.values[1];                     obj_data.sensors_data[idx].values[2] = sensor_data.values[2];                     obj_data.sensors_data[idx].value_divide = sensor_data.value_divide;                     obj_data.sensors_data[idx].status = sensor_data.status;                     obj_data.sensors_data[idx].time = nt;                     event_type |= (1 << idx);             }         }     } //     //mutex_unlock(&obj_data.lock);     if(enable_again == true) {         event_type = obj->active_data_sensor;         enable_again = false; //filter -1 value         for(idx = 0; idx <= MAX_ANDROID_SENSOR_NUM; idx++) { if(ID_ACCELEROMETER == idx || ID_MAGNETIC == idx || ID_ORIENTATION == idx                     || ID_GYROSCOPE == idx || ID_TEMPRERATURE == idx                     || ID_LINEAR_ACCELERATION == idx || ID_ROTATION_VECTOR == idx                     || ID_GRAVITY == idx) { if(SENSOR_INVALID_VALUE == obj_data.sensors_data[idx].values[0] ||                         SENSOR_INVALID_VALUE == obj_data.sensors_data[idx].values[1] ||                         SENSOR_INVALID_VALUE == obj_data.sensors_data[idx].values[2]) {                     event_type &= ~(1 << idx); //HWM_LOG("idx=%d,obj->active_sensor after clear: %d\n",idx);                 }             } if(ID_PROXIMITY == idx || ID_LIGHT == idx || ID_PRESSURE == idx) { if(SENSOR_INVALID_VALUE == obj_data.sensors_data[idx].values[0]) {                     event_type &= ~(1 << idx);                 }             }         }     } if((event_type & (1 << ID_PROXIMITY)) && SENSOR_INVALID_VALUE == obj_data.sensors_data[ID_PROXIMITY].values[0]) {         event_type &= ~(1 << ID_PROXIMITY); //HWM_LOG("remove ps event!!!!!!!!!!!\n");     } if(event_type != 0) { //上報sensro類型         input_report_rel(obj->idev, EVENT_TYPE_SENSOR, event_type);         input_sync(obj->idev);//modified     } else {     } if(obj->dc->polling_running == 1) {         mod_timer(&obj->timer, jiffies + atomic_read(&obj->delay) / (1000 / HZ));     } }

然後會調用hwmsen_unlocked_ioctl的HWM_IO_GET_SENSORS_DATA指令即可讀取資料