Qualcomm Hexagon DSP入门之fastRPC技术的使用

http://lwn.net/Articles/480055.

Qualcomm Hexagon
DSP入门篇之开始连接:fastRPC技术

   FastRPC主要用途：

   在开始Hexagon DSP开发时，我们需要熟悉为此平台打造的FastRPC技术，为方便用户快速进行客户端的开发以及DSP的调试，FastRPC为用户提供了一种先进的远程调用方式，从而使得用户可以在本地客户端上实现远程的调用，在本篇中，我将着重介绍FastRPC的架构并在安卓系统上实现，以及演示如何使用ION内存分配来为FastRPC创建连续的缓存区域。

   FastRPC在设计之初便致力于实现在aDSP与APPS（基于应用处理器）之间远程的调用，为实现其功能，程序需要如下的硬件实现：

   1.aDSP与应用共享内存（不包括L2/L1缓存）

   2.aDSP中能支持有限的物理映射

   同时，为了支持高性能的计算，应用的内存必须被直接映射到aDSP中，原因在于aDSP中没有支持足够物理地址以及ION。

   通过将缓存分成in以及rout区，驱动程序能够实现aDSP与应用之间的cache同步，使RPC的延迟降低了将近50%，此外”inrout”与”in and rout”模式并没有太大区别，因此inrout并没有被采纳。

   考虑到如下原因，在aDSP中，FastRPC协议采用同步的设计：

   1.用户并不需要繁琐的创建一个线程来添加异步行为

   2.对于内核来说，添加异步调用将会导致额外的复杂度，导致内核对aDSP与应用之间的管理更加麻烦。

   3.对于aDSP来说，由于性能主要是由cache的异步操作决定的，所以，内存的速度并不会因此受到影响，

   从官方给出的图片我们可以看出该技术调用的方式：

   可以看出，FastRPC由六个主要部分组成：

   Client：用户模式下启动的远程调用程序

   Stub：与Client连接，用于自动生成交互代码并编排参数

   ADSPRPC 驱动：ADSPRPC核心驱动，用于接收远程调用，安排队列并等待客户端的响应

   ADSPRPC 框架：ADSPRPC框架将指令出列并为其调度处理

   Skel：为未编排的参数自动生成代码

   Object：实现调用的方法

   安卓环境下的FastRPC实现

   在为安卓系统搭建FastRPC连接时需要如下的组件：

   应用处理器端：

   在aDSP端则需要如下的库：

   通过如下步骤来设置FastRPC驱动程序（注意，当使用FastRPC调用远程文件系统时，FastRPC可以自动生成，所以不需要多余的启动步骤）

1. 检测adsprpc.ko驱动程序是否正在运行：

adb shell ls /dev/adsprpc-smd
2. 如果文件不存在那么输入如下命令

adb root
adb wait-for-device
adb shell insmod /system/lib/modules/adsprpc.ko
3. 如果模块不存在并且/dev/adsprpc-smd在设备中无法支持FastRPC，则重新检测adsprpc.ko的存在

adb shell ls /dev/adsprpc-smd
4. 通过如上的步骤，FastRPC就被配置成功了

建议选择性的检查adsprpcd是否在运行

logcat -s adsprpc

该守护进程可能位于/system/bin或/system/vendor/bin中，如果该程序正在运行且没有报错信息，则说明FastRPC已经成功使能并且可以进行操作了

反之，若守护进程没有运行，则启动守护进程并检查

locat -s adsprpc

  之所以会出现这种情况，是因为在某些老版本中，守护进程还未初始化时所有的进程调用都会被屏蔽

使用ION分配器

  aDSP的硬件架构对于非连续内存的访问非常低效，这种对内存的访问差不多等同于”malloc”指令。不过安卓系统为其提供了称为ION的连续内存分配器，对于更加深入的文献可参考http://lwn.net/Articles/480055.

不同版本的安卓可以为用户提供不同版本的ION实现，下文中将会演示两种版本下为ION的API

  ICS与JB

ICS与JB的实现对于ion_alloc中的ioctl有不同的结构，举例如下：

ICS

struct ion_allocation_data {
size_t len;
size_t align;
unsigned int flags;
struct ion_handle *handle;
};
  同时为了确定堆栈的id，调用者需要设置标志位

alloc.flags = (0x1 << HEAP_ID);
JB

struct ion_allocation_data {
size_t len;
size_t align;
unsigned int heap_mask;
unsigned int flags;
struct ion_handle *handle;
};
  为了确定堆栈的id，调用者需要设置heap_mask

alloc.heap_mask = (0x1 << HEAP_ID);

在aDSP上创建persistent线程

  在开发是，另外一个需要考虑的问题便是导入到aDSP中的模块需要被所有的处理过程共享，因此，如果一个对于高级操作系统来说，时刻保持特定的上下文从而跟踪需要时刻调用的数据是非常重要的。

  因此我们可以通过HAP_pls.h来创建这样一个线程

struct thread {
qurt_thread_t tid;
qurt_sem_t sem;
boolean running;
void* stack;
}
static int thread_start(void* data) {
struct thread* th = (struct thread*)data;
while(th->running) {
qurt_sem_down(&th->sem);
}
return 0;
}
static void thread_dtor(void* data) {
struct thread* th = (struct thread*)data;
if(th->tid) {
int err;
th->running = 0;
qurt_sem_up(&th->sem);
qurt_thread_join(th->tid, &err);
}
if(th->stack) {
free(th->stack);
qurt_sem_destroy(&th->sem);
}
}
static int thread_ctor (void* ctx, void* data) {
//this constructor may be called twice, but only one instance will survive
qurt_thread_attr_t attr;
struct thread* th = (struct thread*)data;
int size = 1024*8;
if(0 == (th->stack = malloc(size))) {
goto error;
}
qurt_sem_init_val(&th->sem, 0);
qurt_thread_attr_set_stack_size (&attr, size);
qurt_thread_attr_set_stack_addr (&attr, (unsigned long long *)th->stack);
qurt_thread_attr_set_name (&attr, "my thread");
th->running = 1;
if(0 != qurt_thread_create(&th->tid, &attr, (void*)thread_start, th)) {
goto error;
}
return 0;
error:
thread_dtor(th);
return -1;
}
//the first time this function is called the thread will be constructed
//all subsequent calls will return the same thread instance or non-zero failure
//this function should only be called from a FastRPC provided thread.
static int thread_instance(struct thread* th) {
return HAP_pls_add_lookup((uint32)thread_ctor, //type, some unique address
0, //key, for different type instances
sizeof(struct thread), //size of our struture
thread_ctor, //structure ctor
0, //aditional user context for ctor
thread_dtor, //desturctor
&th); //result
}至此，我们就介绍了使用FastRPC过程中的一些基本步骤以及快速上手代码，如果您还有更多的疑惑，可以查看官方提供的文献，作为一种可以实现远程实时开发的技术，FastRPC为我们提供了难以想象的方便，当开发安卓系统的时候，相信各位能有更好的体验。

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