[文章]HDF Camera 驱动模型解析

作者：润和-徐大为

1.Camera驱动概述
相机系统对外向用户提供预览、拍照以及录像等功能。内部简单可分为3层：应用层（app&service）、相机驱动框架模型（CDDM）、硬件层（isp&sensor）。
本次要介绍的对象为相机驱动框架模型（CDDM）。为了保持对多个设备制造商和图像信号处理器（ISP，或者camera sensor）供应商之间的跨平台兼容性，camera流水线模块是虚拟的，并没有直接对应任何真实的ISP。但是，它与真实的处理流水线很相似，以便你能够高效地将它映射到你的硬件。camera驱动框架层为camera子系统包括camera流水线上各个组件的实现提供了接口，它将CameraService与底层的camera驱动、camera硬件模块连接起来，向上屏蔽底层差异，向下传递上层应用的请求。应用通过调用硬件抽象层提供的接口来控制camera硬件以实现特定功能。

2.Camera驱动框架介绍
相机驱动框架模型对上实现相机HDI接口，对下实现相机Pipeline模型，管理相机各个硬件设备。

各层的基本概念如下：

• HDI实现层，对上实现HOS相机标准南向接口。
• 框架层，对接HDI实现层的控制、流的转发，实现数据通路的搭建、管理相机各个硬件设备等功能。
• 适配层，屏蔽底层芯片和OS差异，支持多平台适配。
  

图1 Camera驱动框架模型

如图1所示，驱动框架主要由Hdi、PipelineCore、DeviceManager、Platform Adapter、BufferManager以及Utils六个部分组成。

1.Hdi
Hdi向上用于实现HDI接口，向下调用平台层的接口，完成HDI接口任务的转发。

2.PipelineCore
PipelineCore向上提供接口给HDI实现层，往下调度节点的各个接口完成当前业务功 能。其本身依赖hcs等配置文件，解析pipeline的连接情况，参数设置等，负责pipeline创建、动态修改、销毁，同时支持按一定顺序调度pipeline上各个节点，如节点的开始、配置、结束等接口。

3.DeviceManager
DeviceManager模块通过调用底层硬件适配层接口，其完成底层设备树的创建和管理（通过枚举方式或者静态配置方式），向上提供底层设备能力查询以及UVC-Camera监听和上报的接口，向下传递上层控制指令和参数。为第三方芯片提供统一的硬件通路接口，方便第三方通过适配标准接口参数和增加上层适配代码，实现三方芯片特有的功能。

4.PlatformAdapter
PlatformAdapter模块主要负责适配不同平台，向上屏蔽平台差异。

5.BufferManager
BufferManager主要有三部分功能：
（1）屏蔽不同内存管理的差异，为本子系统提供统一的操作接口。兼容多种内存形式，如GBM/ION，同时支持从系统heap申请内存等。
（2）子系统内部提供统一的buffer类，屏蔽GBM buffer，ION buffer等，为子系统提供统一的buffer申请/释放等接口。
（3）pipeline在运转时最关键的是buffer轮转，为了 统一管理，BufferManager提供bufferpool并保证bufferpool中的buffer正常轮转，同时提供buffer轮转的监控功能。

6.Utils
Utils模块提供框架所需的工具文件。

3.Camera驱动框架适配指导
3.1 Camera驱动框架配置
Hi3516DV300 配置文件路径： /vendor/hisilicon/Hi3516DV300/hdf_config/uhdf/device_info.hcs 。说明：其他平台可参考Hi3516DV300适配。

参数说明：

• host，一个host节点即为一个独立进程，如果需要独立进程，新增属于自己的host节点
• policy， 服务发布策略，HDI服务请设置为2
• moduleName， 驱动实现库名
• serviceName，服务名称，请保持全局唯一性
  

3.2 camera_host驱动实现入口
文件路径：drivers/peripheral/camera/interfaces/include/server/camera_host_driver.cpp

分发设备服务消息

• cmd Id：请求消息命令字
• Data：其他服务或者IO请求数据
• Reply：存储返回消息内容数据
  

绑定设备服务

• 初始化设备服务对象
• 初始化设备资源对象
  

驱动初始化函数，

• 探测并初始化驱动程序
  

驱动资源释放函数

• 如已经绑定的设备服务对象
  

定义驱动描述符

• 将驱动代码注册给驱动框架。
  

3.3 Camera配置信息结束
1）Camera模块内部，所有配置文件使用系统支持的HCS类型的配置文件，HCS类型的配置文件，在编译时，会转成HCB文件，最终烧录到开发板里的配置文件即为HCB格式，代码中通过HCS解析接口解析HCB文件，获取配置文件中的信息，以下图为例。

2）通过调用调用build_hcs.py脚本，将sources中配置的hcs文件，转为outputs中配置的hcb文件。
drivers/peripheral/camera/hal/adapter/chipset/hispark_taurus/BUILD.gn