android sensor移植

sensor直接连接到应用处理器，并有linuxkernel管理。本文涉及到kernel驱动，sensor HAL以及SensorService。

sensor架构

安卓提供Sensor API和SensorManager，然而没有提供Sensor HAL和sensor驱动。

电源管理和管脚功能设置在设备树中应当设置好，Sensor类用于支持一些新特性。增加了一些sensor新特性，如：NativeSensorManager,，CalibrationManager,虚拟传感器支持，

传感器驱动

内核sensor驱动，包括电源，pin脚，传感器类，通常传感器驱动位于drivers/input/misc/。

传感器的电源

设备树配置

传感器芯片的驱动由sensor的probe驱动设置，mmc3416xpj的配置驱动如下：

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1. memsic@30 { /* Magnetic field sensor */  
2. compatible = "memsic,mmc3416x";  
3. reg = <0x30>;  
4. vdd-supply = <&pm8916_l17>;  
5. vio-supply = <&pm8916_l6>;  
6. memsic,dir = "obverse-x-axis-forward";  
7. memsic,auto-report;  
8. };  

vdd-supply：指示给传感器供电的电源器件；pm8916_l17电源管理器

vio-supply：IO和I2C需要的数字电源，pm8916_l6是电源管理器

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1. arch/arm/boot/dts/qcom/xxxx-regulator.dtsi  

更多设备树定义见：

[plain] view plain copy

1. kernel/Documentation/bindings/input/misc/ .  

regulator

在操作sensor chip之前需要初始化该芯片，regulator_get，regualator_count_voltages，regulator_set_voltages , regulator_enable ,以及regulator_disable。

管脚控制

设备树配置

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1. akm@c {  
2. compatible = "ak,ak09911";  
3. reg = <0x0c>;  
4. pinctrl-names = "default","sleep";  
5. pinctrl-0 = <&akm_default>;  
6. pinctrl-1 = <&akm_sleep>;  
7. vdd-supply = <&pm8916_l17>;  
8. vio-supply = <&pm8916_l6>;  
9. akm,layout = <0x3>;  
10. akm,gpio_rstn = <&msm_gpio 36 0x0>;  
11. akm,auto-report;  
12. };  
13. akm_reset_pin {  
14. qcom,pins = <&gp 36>;  
15. qcom,pin-func = <0>;  
16. qcom,num-grp-pins = <1>;  
17. label = "akm_reset_pin";  
18. akm_default: akm_default {  
19. drive-strength = <6>;  
20. bias-pull-up;  
21. };  
22. akm_sleep: akm_sleep {  
23. drive-strength = <2>;  
24. bias-pull-down;  
25. };  
26. };  

pinctrl初始化

在probe是被调用。

pinctrl_get()--获得设备的pinctrl

pinctrl_lookup_state()--获取管脚状态

pinctrl_select_state()--设置硬件管脚状态

可以参考drivers/input/misc/akm09911.c提供的pin脚相关详细信息。

Sensor 类支持

这个是sensor类框架如下：

为了支持这一通用架构，需要按增加一些callback支持。

1.添加头文件

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1. #include <linux/sensors.h>  

2.增加sensors_classdev类

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1. static struct sensors_classdev sensors_cdev;  
2. struct sensor_data {  
3. ... ...  
4. struct sensors_classdev cdev;  
5. }  

3.注册设备类

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1. sensors_classdev_register(&client->dev, &sensor_data->cdev);  

4.在注册设备之前填充结构体相关字段

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1. .name = "kxtj9-accel",  
2. .vendor = "Kionix",  
3. .version = 1,  
4. .handle = 0,  
5. .type = 1,  
6. .max_range = "19.6",  
7. .resolution = "0.01",  
8. .sensor_power = "0.2",  
9. .min_delay = 2000,  
10. .fifo_reserved_event_count = 0,  
11. .fifo_max_event_count = 0,  
12. .enabled = 0  
13. .delay_msec = 200,  
14. .sensors_enable = NULL,  
15. .sensors_poll_delay = NULL,  
16. }  

5.实现回调

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1. data->cdev.sensors_enable = sensor_enable_set;  
2. data->cdev.sensors_poll_delay = sensor_poll_delay_set;  

可以参考drivers/input/misc/mmc3416x.c。
推荐使用cdev name注册到sensor类。

Native sensor HAL

其定义于

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1. hardware/libhardware/include/hardware/sensors.h  

CalibrationManager

数据结构

CalibrationManager加载第三方校正库，calibration 模块数据被用于HAL和第三方库，定义于：

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1. hardware/qcom/sensors/CalibrationModule.h  

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1. struct sensor_cal_algo_t;  
2. struct sensor_cal_module_t;  
3. struct sensor_algo_args {  
4.     int enable;  
5.     int delay_ms;  
6.     struct sensor_t sensor;  
7.     int (*store_calibrate_params)(struct sensor_t *sensor, struct  
8.     sensors_event_t *bias);  
9. };  
10. struct compass_algo_args {  
11.     struct sensor_algo_args common;  
12.     uint32_t reserved[16];  
13. };  
14. struct gyro_algo_args {  
15.     struct sensor_algo_args common;  
16.     float bias[3];  
17. };  
18. struct sensor_algo_methods_t {  
19.     int (*convert)(sensors_event_t *raw, sensors_event_t *result, struct  
20.     sensor_algo_args *args);  
21.     /* Note that the config callback is called from a different thread as 
22.     convert */  
23.     int (*config)(int cmd, struct sensor_algo_args *args);  
24. };  
25. struct sensor_cal_methods_t {  
26.     int (*init)(const struct sensor_cal_module_t* module, struct  
27.     sensor_algo_args *args);  
28.     void (*deinit)();  
29.     /* Return 0 on success */  
30.     int (*get_algo_list)(const struct sensor_cal_algo_t **algo);  
31. };  
32. struct sensor_cal_algo_t {  
33.     /* Tag of the algo */  
34.    int tag;  
35.    /* Version of the algo */  
36.    int version;  
37.    /* Type of sensor this algo supported*/  
38.    int type;  
39.    /* The compatible sensors */  
40.    const char **compatible;  
41.    /* Sensor calibration module */  
42.    struct sensor_cal_module_t *module;  
43.    /* Sensor algo methods */  
44.    struct sensor_algo_methods_t *methods;  
45. };  
46. struct sensor_cal_module_t {  
47.   /* Tag of the module */  
48.   uint32_t tag;  
49.   /* Id of the module */  
50.   char *id;  
51.   /* Version of the calibration module */  
52.   uint32_t version;  
53.   /* Vendor of the calibration lib */  
54.   char *vendor;  
55.   /* Point to the handle of this module */  
56.   void *dso;  
57.   /* Number of algos */  
58.   uint32_t number;  
59.   /* Callbacks of the calibration lib provided */  
60.   struct sensor_cal_methods_t *methods;  
61.   /* The compatible sensors list for this library */  
62.   int reserved[6];  
63. };  

sensor_cal_module_t定义了该模块的描述，其保存了对自身的引用，CalibrationManager调用init，deinit以及get_algo_list和矫正库交互，get_cal_algo_list返回库包括的算法，

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1. struct sensor_algo_methods_t {  
2.   int (*convert)(sensors_event_t *raw, sensors_event_t *result,  
3.   struct sensor_algo_args *args);  
4.   /* Note that the config callback is called from a different  
5.   thread as convert */  
6.   int (*config)(int cmd, struct sensor_algo_args *args);  
7. };  

校正库

校正库可以放在安卓代码库的任何地方，校正库应当被编译成一个共享库，该库位于system/vendor/lib，Sensor HAL使用兼容表选择校正算法，所以兼容表必须被正确设置，

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1. hardware/qcom/sensors/algo/common/common_wrapper.c  

校正库由calmodule.cfg配置，代码位于/system/vendor/lib。

NativeSensorManager

NativeSensorManager的源代码位于hardware/qcom/sensors/；

图：call和poll流程

NativeSensorManager初始化

NativeSensorManager也许会在open_sensors之前被调用。

初始化过程如下：

1.扫描/dev/input目录，并获得传感器的路径名和设备名

2.通过/sys/class/sensors获得sensor list。

3.将sensor list和设备节点路径相关联

4.初始化硬件驱动（sensorBase 子类）

5.初始化虚拟sensor

命令和数据流管理

NativeSensorManager接收所有的命令和数据。

虚拟设备管理

NativeSensorManager管理，支持的设备是Orientation, Linear Acceleration, Gravity, Rotation Vector, Pseudo Gyroscope, and Uncalibrated Magnetic Field。