硬解

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S3C6410 MFC decode H.264流程（1）

2009-12-15 12:45

郁悶的，用MFC放出來的H.264視屏竟然是黑白的，無奈跟蹤下MFC的調(diào)用流程： 內(nèi)核啟動初始化： 1）執(zhí)行s3c_mfc_init()，打印“S3C6400 MFC Driver, (c) 2007 Samsung Electronics”； 2）注冊平臺設(shè)備platform_driver_register(&s3c_mfc_driver)； 3）進入s3c_mfc_probe()； 4）獲取時鐘、打開時鐘，映射寄存器物理地址，獲取中斷、注冊中斷； 5）調(diào)用s3c_get_media_memory(S3C_MDEV_MFC)，獲取顯存空間； 6）調(diào)用s3c_mfc_setup_memory()，設(shè)置Bitprocessor buffer, Data buffer； 7）調(diào)用s3c_mfc_memmap_databuf,打印以下信息“s3c_mfc_memmap_databuf: virtual address of data buffer = 0xc0700000”； 8）調(diào)用s3c_mfc_init_yuvbuf_mgr()，This function initializes the MfcFramBufMgr(Buffer Segment Manager)； 最后打印“address of segment_info=c0bd6400, address of commit_info =c0be0040” 9）調(diào)用s3c_mfc_init_hw()，初始化硬件； 1. Reset the MFC IP 2. Download Firmware code into MFC 輸出：“s3c_mfc_init_hw: downloading firmware into bitprocessor”； 3. Start Bit Processor 4. Set the Base Address Registers for the following 3 buffers(CODE_BUF, WORKING_BUF, PARAMETER_BUF) 5. Set the Control Registers 輸出： s3c_mfc_get_firmware_ver: GET_FW_VER command was issued s3c_mfc_get_firmware_ver: GET_FW_VER => 0xf202, 0x130e s3c_mfc_get_firmware_ver: BUSY_FLAG => 0 10）最后再次輸出banner：S3C6400 MFC Driver, (c) 2007 Samsung Electronics。 H.264 decode時： 0）上層調(diào)用s3c_mfc_open()； 1）調(diào)用s3c_mfc_init_yuvbuf_mgr()； 2）調(diào)用s3c_mfc_yuv_buffer_mgr_final()，表示不需要重新分配yuv buffer； 3）調(diào)用s3c_mfc_init_hw()，重新初始化硬件； 4）調(diào)用s3c_mfc_inst_create創(chuàng)建一個實例->s3c_mfc_get_stream_buffer_addr()獲取流地址； 輸出： s3c_mfc_get_stream_buffer_addr: ctx->stream_buffer address 0xc0700000 s3c_mfc_get_stream_buffer_addr: ctx->phys_addr_stream_buffer address 0x50700000 s3c_mfc_inst_create: state = 10 /* instance is created but not initialized */ 5）輸出s3c_mfc_open: mfc open success，open結(jié)束。 6）調(diào)用s3c_mfc_ioctl，發(fā)送命令: cmd = 80000f，S3C_MFC_IOCTL_MFC_GET_LINE_BUF_ADDR copy_from_user 處理XXXXXX copy_to_user 7）調(diào)用s3c_mfc_ioctl，發(fā)送命令: cmd = 800005，S3C_MFC_IOCTL_MFC_H264_DEC_INIT copy_from_user codec_mode = AVC_DEC; Initialize MFC Instance ——>s3c_mfc_inst_init_dec (1)checking state (2)codec_mode (3)stream size checking (4)判斷instance序列號 (5)s3c_mfc_set_eos(0); (6)s3c_mfc_issue_command(); (7)s3c_mfc_stream_end(); (8)獲取視屏參數(shù) (9)s3c_mfc_get_yuv_buffer_addr——>s3c_mfc_print_commit_yuv_buffer_info(); (10)s3c_mfc_get_param_buff_virt_addr(); /* * set the parameters in the parameters buffer for SET_FRAME_BUF command.  * buffer address of y, cb, cr will be set in parameters buffer before issuing SET_FRAME_BUF command */ (11)s3c_mfc_issue_command(ctx->inst_no, ctx->codec_mode, SET_FRAME_BUF); (12)changing state to 20; 輸出信息： s3c_mfc_inst_init_dec: strm_leng = 7767 s3c_mfc_inst_init_dec: ctx->inst_no = 0 s3c_mfc_inst_init_dec: ctx->codec_mode = 2 s3c_mfc_inst_init_dec: sequece bit buffer size = 500 (kb) s3c_mfc_inst_init_dec: RET_DEC_SEQ_SRC_SIZE = 737680 s3c_mfc_inst_init_dec: RET_DEC_SEQ_SRC_FRAME_RATE   = 0 s3c_mfc_inst_init_dec: RET_DEC_SEQ_FRAME_NEED_COUNT = 3 s3c_mfc_inst_init_dec: RET_DEC_SEQ_FRAME_DELAY = 0 s3c_mfc_inst_init_dec: width = 720, height = 400, buf_width = 720, buf_height = 400 s3c_mfc_print_commit_yuv_buffer_info: commit index = 000, base segment index = 0 s3c_mfc_print_commit_yuv_buffer_info: commit index = 000, number of segment = 1325 s3c_mfc_get_yuv_buffer_addr: ctx->inst_no : 0 s3c_mfc_get_yuv_buffer_addr: ctx->yuv_buffer : 0xc07fa000 s3c_mfc_get_yuv_buffer_addr: ctx->phys_addr_yuv_buffer : 0x507fa000 回到ioctrl 將初始化信息copy_to_user 8）視屏播放過程中，反復(fù)調(diào)用 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800007 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800011 9）cmd = 800007，S3C_MFC_IOCTL_MFC_H264_DEC_EXE copy_from_user從用戶態(tài)獲取數(shù)據(jù)，sizeof(s3c_mfc_enc_exe_arg_t) s3c_mfc_inst_dec 對數(shù)據(jù)進行decode，真正decode函數(shù)，此函數(shù)需要重點關(guān)注 copy_to_user將數(shù)據(jù)返回用戶態(tài) 難道直接將YUV數(shù)據(jù)返回用戶？然后用戶態(tài)再操作Framebuffer？？？ 10）cmd = 800011，S3C_MFC_IOCTL_MFC_GET_YUV_BUF_ADDR copy_from_user，sizeof(s3c_mfc_enc_exe_arg_t)     yuv_size = (pMfcInst->buf_width * pMfcInst->buf_height * 3) >> 1;     args.get_buf_addr.out_buf_size = yuv_size;     in_usr_data = (unsigned int)args.get_buf_addr.in_usr_data;     yuv_buffer = (unsigned int)pMfcInst->yuv_buffer;     run_index = pMfcInst->run_index;     out_buf_size = args.get_buf_addr.out_buf_size;     databuf_vaddr = (unsigned int)s3c_mfc_get_databuf_virt_addr();     offset = yuv_buffer + run_index * out_buf_size - databuf_vaddr; copy_to_user 11）解碼完畢，調(diào)用s3c_mfc_release釋放instance s3c_mfc_release: deleting instance number = 0 僅僅分析了調(diào)用過程，下一步需要研究解碼過程這兩個操作究竟是干什么的，有什么區(qū)別 cmd = 800007，S3C_MFC_IOCTL_MFC_H264_DEC_EXE cmd = 800011，S3C_MFC_IOCTL_MFC_GET_YUV_BUF_ADDR 阿虛（Rockie Cheng） 上次寫到吃中午飯，匆匆收筆，后來調(diào)wifi，竟然忘了。 趁周末，把這個坑填上。 cmd = 800007，S3C_MFC_IOCTL_MFC_H264_DEC_EXE s3c_mfc_inst_dec 對數(shù)據(jù)進行decode s3c_mfc_inst_dec函數(shù)分析 簡介： this function decodes the input stream and put the decoded frame into the yuv buffer  輸入?yún)��?shù) s3c_mfc_inst_context_t *ctx 結(jié)構(gòu)體包含instance number，stream buffer和yuv buffer unsigned long strm_leng stream長度 1） checking state（忽略所有涉及到旋轉(zhuǎn)的代碼） 2）大部分情況下，根據(jù)inst_no選擇對應(yīng)的MFC物理端口（8個） 3）計算size：frm_size = ctx->buf_width * ctx->buf_height; 4） /* DEC_PIC_OPTION was newly added for MP4ASP */ writel(0x7, s3c_mfc_sfr_base_virt_addr + S3C_MFC_PARAM_DEC_PIC_OPTION); writel(ctx->mv_mbyte_addr, s3c_mfc_sfr_base_virt_addr + S3C_MFC_PARAM_DEC_PIC_MV_ADDR); writel(ctx->mv_mbyte_addr + 25920, s3c_mfc_sfr_base_virt_addr + S3C_MFC_PARAM_DEC_PIC_MBTYPE_ADDR); 這段代碼中的寄存器我的數(shù)據(jù)手冊里面竟然沒有，看來應(yīng)該更新了 5）將stream物理地址寫入CMD_DEC_PIC_BB_START (0x1AC) 需要4byte對齊 4-byte aligned byte address of the decoder input picture stream buffer 6）不對齊的數(shù)據(jù)寫入CMD_DEC_PIC_START_BYTE (0x1B0) Byte Address of valid bitstream in input picture stream buffer 7）將stream length寫入CMD_DEC_PIC_CHUNK_SIZE (0x1A8) Byte size of picture stream data 8）s3c_mfc_issue_command(ctx->inst_no, ctx->codec_mode, PIC_RUN) 啟動解碼函數(shù) 根據(jù)S3C_MFC_IOCTL_MFC_H264_DEC_INIT的配置，codec_mode應(yīng)該為2 將inst_no寫入RunIndex (0x168) 將codec_mode = 2寫入RunCodStd (0x16C) 將run命令寫入RunCommand (0x164)，啟動解碼 掛起interruptible_sleep_on_timeout(&s3c_mfc_wait_queue, 500) 9）讀取命令執(zhí)行結(jié)果狀態(tài)寄存器RET_DEC_PIC_SUCCESS (0x1D8) 10）讀取RET_DEC_PIC_IDX (0x1C4) Display frame index After BIT decodes one frame, BIT return display frame index to this register. 并判斷幀情況，是否結(jié)尾，是否失敗等等 11）轉(zhuǎn)換inst_no的狀態(tài) //* changing state  //* state change to S3C_MFC_INST_STATE_DEC_PIC_RUN_LINE_BUF S3C_MFC_INST_STATE_TRANSITION(ctx, S3C_MFC_INST_STATE_DEC_PIC_RUN_LINE_BUF); 12）返回OK =========================================================================== IOCTRL：cmd = 800011，S3C_MFC_IOCTL_MFC_GET_YUV_BUF_ADDR        DEC部分分析，這一段并沒有涉及到解碼，解碼主要在上面完成    out = copy_from_user(&args.get_buf_addr,      (s3c_mfc_get_buf_addr_arg_t *)arg,      sizeof(s3c_mfc_get_buf_addr_arg_t));    if (pMfcInst->yuv_buffer == NULL) {     mfc_err("mfc frame buffer is not internally allocated yet\n");     mutex_unlock(s3c_mfc_mutex);     return -EFAULT;    }    /* FRAM_BUF address is calculated differently for Encoder and Decoder. */    switch (pMfcInst->codec_mode) {    case MP4_DEC:    case AVC_DEC:    case VC1_DEC:    case H263_DEC:     /* Decoder case */     yuv_size = (pMfcInst->buf_width * pMfcInst->buf_height * 3) >> 1; //計算YUV的大小     args.get_buf_addr.out_buf_size = yuv_size;//填充out_buf_size尺寸     in_usr_data = (unsigned int)args.get_buf_addr.in_usr_data;     yuv_buffer = (unsigned int)pMfcInst->yuv_buffer;     run_index = pMfcInst->run_index;     out_buf_size = args.get_buf_addr.out_buf_size;     databuf_vaddr = (unsigned int)s3c_mfc_get_databuf_virt_addr();     offset = yuv_buffer + run_index * out_buf_size - databuf_vaddr;//計算偏移量         args.get_buf_addr.out_buf_addr = in_usr_data + offset;//填充out_buf地址     break;    } /* end of switch (codec_mode) */    args.get_buf_addr.ret_code = S3C_MFC_INST_RET_OK;    out = copy_to_user((s3c_mfc_get_buf_addr_arg_t *)arg, &args.get_buf_addr, sizeof(s3c_mfc_get_buf_addr_arg_t));    break; 阿虛（Rockie Cheng） 今天用三星的測試程序跑了一下H.264,發(fā)現(xiàn)顏色正常，打印出的信息有所不同。 covia android解碼時的ioctrl命令為 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800007 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800011 測試程序解碼為 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800007 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800013 前面分析過s3c_mfc_ioctl: cmd = 800011是將YUV數(shù)據(jù)返回用戶 而s3c_mfc_ioctl: cmd = 800013和前者不一樣的地方在于： 1）databuf_paddr = (unsigned int)S3C_MFC_BASEADDR_DATA_BUF; //直接用寄存器（Physical Base Address for the MFC Data Buffer ）地址填充 2）args.get_buf_addr.out_buf_addr = databuf_paddr + offset; //輸出地址用paddr填充，databuf_paddr 分析： MFC轉(zhuǎn)換出的數(shù)據(jù)格式是YUV的。 三星的測試程序使用了Post Processor驅(qū)動，800013命令返回物理地址給pp使用，直接刷到fb上。 推測covia的驅(qū)動可能沒有使用pp，而是手動做的YUV2RGB再刷到fb，僅僅是推測，因為q5的內(nèi)核也含有pp驅(qū)動。 附錄：一些代碼及調(diào)試信息 case S3C_MFC_IOCTL_MFC_GET_PHY_FRAM_BUF_ADDR:    mutex_lock(s3c_mfc_mutex);    out = copy_from_user(&args.get_buf_addr,      (s3c_mfc_get_buf_addr_arg_t *)arg,      sizeof(s3c_mfc_get_buf_addr_arg_t));    yuv_size = (pMfcInst->buf_width * pMfcInst->buf_height * 3) >> 1;    args.get_buf_addr.out_buf_size = yuv_size;    yuv_buffer = (unsigned int)pMfcInst->yuv_buffer;    run_index = pMfcInst->run_index;    out_buf_size = args.get_buf_addr.out_buf_size;    databuf_vaddr = (unsigned int)s3c_mfc_get_databuf_virt_addr();    databuf_paddr = (unsigned int)S3C_MFC_BASEADDR_DATA_BUF;    offset = yuv_buffer + run_index * out_buf_size - databuf_vaddr;         args.get_buf_addr.out_buf_addr = databuf_paddr + offset;    args.get_buf_addr.ret_code = S3C_MFC_INST_RET_OK;    out = copy_to_user((s3c_mfc_get_buf_addr_arg_t *)arg,      &args.get_buf_addr, sizeof(s3c_mfc_get_buf_addr_arg_t));    mutex_unlock(s3c_mfc_mutex);    break; ========= S3C6400/6410 Demo Application ========== =                                                = = 1.   H.264 display                            = = 2.   MPEG4 display                            = = 3.   H.263 display                            = = 4.   VC-1 display                            = = 5.   4-windows display                        = = 6.   Display using local path                 = = 7.   Display using double buffering           = = 8.   Camera preview & MFC encoding            = = 9.   MFC decoding & Camera preview            = = 10. Camera preview & MFC encoding/decoding   = = 11. Camera input and JPEG encoding           = = 12. JPEG decoding and display                = = 13. Exit                                     = =                                                = ================================================== Select number --> 1 s3c_mfc_yuv_buffer_mgr_final address of segment_info=c141c400, address of commit_info =c1426040 s3c_mfc_init_hw: downloading firmware into bitprocessor s3c_mfc_get_firmware_ver: GET_FW_VER command was issued s3c_mfc_get_firmware_ver: GET_FW_VER => 0xf202, 0x130e s3c_mfc_get_firmware_ver: BUSY_FLAG => 0 s3c_mfc_get_stream_buffer_addr: ctx->stream_buffer address 0xc0f46000 s3c_mfc_get_stream_buffer_addr: ctx->phys_addr_stream_buffer address 0x50f46000 s3c_mfc_inst_create: state = 10 s3c_mfc_open: mfc open success s3c_mfc_ioctl: cmd = 80000f s3c_mfc_ioctl: cmd = 800005 s3c_mfc_inst_init_dec: strm_leng = 7956 s3c_mfc_inst_init_dec: ctx->inst_no = 0 s3c_mfc_inst_init_dec: ctx->codec_mode = 2 s3c_mfc_inst_init_dec: sequece bit buffer size = 500 (kb) s3c_mfc_inst_init_dec: RET_DEC_SEQ_SRC_SIZE = 327920 s3c_mfc_inst_init_dec: RET_DEC_SEQ_SRC_FRAME_RATE   = 0 s3c_mfc_inst_init_dec: RET_DEC_SEQ_FRAME_NEED_COUNT = 4 s3c_mfc_inst_init_dec: RET_DEC_SEQ_FRAME_DELAY = 0 s3c_mfc_inst_init_dec: width = 320, height = 240, buf_width = 320, buf_height = 240 s3c_mfc_print_commit_yuv_buffer_info: commit index = 000, base segment index = 0 s3c_mfc_print_commit_yuv_buffer_info: commit index = 000, number of segment = 509 s3c_mfc_get_yuv_buffer_addr: ctx->inst_no : 0 s3c_mfc_get_yuv_buffer_addr: ctx->yuv_buffer : 0xc1040000 s3c_mfc_get_yuv_buffer_addr: ctx->phys_addr_yuv_buffer : 0x51040000 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800007         ########<STREAMINFO> width=320   height=240. s3c_mfc_ioctl: cmd = 800013 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800007 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800013 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800007 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800013 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800007 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800013 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800007 s3c_mfc_ioctl: cmd = 800013