在《Android SMD數(shù)據(jù)通信概述》一文中，我們了解到基于SMD的數(shù)據(jù)通信是以信道的形式作為一個(gè)設(shè)備存在的，作為一種雙向信道，其接口的實(shí)現(xiàn)遵循Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)規(guī)范。本文會(huì)結(jié)合SMD信道的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹SMD信道的分配、打開、讀取、寫入、關(guān)閉等操作。
1．分配信道
SMD信道根據(jù)數(shù)據(jù)的類型可以分為流信道和包信道，其中包信道具有比流信道更強(qiáng)的流控制能力，包含頭信息。在創(chuàng)建SMD信道時(shí)，會(huì)根據(jù)信道類型的不同，確定創(chuàng)建的是FIFO信道還是普通信道，是流信道還是包信道，然后為SMD進(jìn)行設(shè)備注冊(cè)。SMD分配信道的實(shí)現(xiàn)如下：
代碼1-1 SMD分配信道的過程
static void smd_alloc_channel(struct smd_alloc_elm *alloc_elm)
{
struct smd_channel *ch;
uint32_t *smd_ver;
//分配SMEM內(nèi)存
smd_ver=smem_alloc(SMEM_VERSION_SMD, 32 * sizeof(uint32_t));
if (smd_ver && ((smd_ver[VERSION_MODEM]>>16)>=1))
ch=smd_alloc_channel_v2(alloc_elm->cid); //FIFO信道
else
ch=smd_alloc_channel_v1(alloc_elm->cid); //普通信道
if (ch==0)
return;
ch->type=SMD_CHANNEL_TYPE(alloc_elm->type);
memcpy(ch->name, alloc_elm->name, 20);
ch->name[19]=0;
if (smd_is_packet(alloc_elm)) { //包信道
ch->read=smd_packet_read;
ch->write=smd_packet_write;
ch->read_avail=smd_packet_read_avail;
ch->write_avail=smd_packet_write_avail;
ch->update_state=update_packet_state;
ch->read_from_cb=smd_packet_read_from_cb;
} else { //流信道
ch->read=smd_stream_read;
ch->write=smd_stream_write;
ch->read_avail=smd_stream_read_avail;
ch->write_avail=smd_stream_write_avail;
ch->update_state=update_stream_state;
ch->read_from_cb=smd_stream_read;
}
ch->pdev.name=ch->name;
ch->pdev.id=ch->type;
pr_info("smd_alloc_channel() '%s' cid=%d\n",ch->name, ch->n);
mutex_lock(&smd_creation_mutex); //互斥鎖
//將信道添加到“smd_ch_closed_list”列表中
list_add(&ch->ch_list, &smd_ch_closed_list); mutex_unlock(&smd_creation_mutex);
platform_device_register(&ch->pdev); //注冊(cè)設(shè)備
}
2．打開信道
為了打開一個(gè)信道，首先要判斷SMD信道是否已經(jīng)初始化。如果SMD信道已經(jīng)初始化，就根據(jù)信道名獲得信道，將信道加入到“smd_ch_list”信道列表中并設(shè)置該信道的狀態(tài)為SMD_SS_OPENING，然后調(diào)用notify_other_smd()函數(shù)通知其他的信道該信道已經(jīng)激活。在默認(rèn)情況下，其信道類型為SMD_APPS_MODEM，打開一個(gè)SMD信道的實(shí)現(xiàn)如下：
代碼1-2 SMD打開信道的過程
int smd_named_open_on_edge(const char *name, uint32_t edge,smd_channel_t **_ch,void *priv, void (*notify)(void *, unsigned))
{
struct smd_channel *ch;
unsigned long flags;
if (smd_initialized==0) { //判斷SMD信道是否已初始化
printk(KERN_INFO "smd_open() before smd_init()\n");
return -ENODEV;
}
D("smd_open('%s', %p, %p)\n", name, priv, notify);
ch=smd_get_channel(name, edge); //獲取信道
if (!ch)
return -ENODEV;
if (notify==0)
notify=do_nothing_notify;
ch->notify=notify;
ch->current_packet=0;
ch->last_state=SMD_SS_CLOSED;
ch->priv=priv;
*_ch=ch;
D("smd_open: opening '%s'\n", ch->name);
spin_lock_irqsave(&smd_lock, flags); //自旋鎖
list_add(&ch->ch_list, &smd_ch_list); //將信道添加到“smd_ch_list”列表中
D("%s: opening ch %d\n", __func__, ch->n);
smd_state_change(ch, ch->last_state, SMD_SS_OPENING); //信道狀態(tài)變更
spin_unlock_irqrestore(&smd_lock, flags);
return 0;
}
3．關(guān)閉信道
關(guān)閉信道的操作相對(duì)簡(jiǎn)單，首先將信道從“smd_ch_list”信道列表中刪除，然后將信道狀態(tài)設(shè)置為SMD_SS_CLOSED，并將信道添加到“smd_ch_closed_list”信道列表中即可。關(guān)閉SMD信道的實(shí)現(xiàn)如下：
代碼1-3 SMD關(guān)閉信道的過程
int smd_close(smd_channel_t *ch)
{
unsigned long flags;
printk(KERN_INFO "smd_close(%p)\n", ch);
if (ch==0)
return -1;
spin_lock_irqsave(&smd_lock, flags); //自旋鎖
ch->notify=do_nothing_notify;
list_del(&ch->ch_list); //從打開信道列表中去除該信道
ch_set_state(ch, SMD_SS_CLOSED); //設(shè)置信道狀態(tài)
spin_unlock_irqrestore(&smd_lock, flags);
mutex_lock(&smd_creation_mutex); //互斥鎖
list_add(&ch->ch_list, &smd_ch_closed_list); //將信道添加至關(guān)閉信道列表
mutex_unlock(&smd_creation_mutex);
return 0;
}
4．信道讀取
包信道的內(nèi)容讀取涉及緩沖的復(fù)制、與其他SMD的消息通信和包狀態(tài)的更新。從包信道讀取數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)如下：
代碼1-4 SMD包信道讀取數(shù)據(jù)的過程
static int smd_packet_read(smd_channel_t *ch, void *data, int len)
{
unsigned long flags;
int r;
if (len< 0)
return -EINVAL;
if (len>ch->current_packet)
len=ch->current_packet;
r=ch_read(ch, data, len); //讀取數(shù)據(jù)
if (r>0)
notify_other_smd(ch->type);
spin_lock_irqsave(&smd_lock, flags); //自旋鎖
ch->current_packet-=r;
update_packet_state(ch); //更新包狀態(tài)
spin_unlock_irqrestore(&smd_lock, flags);
return r;
}
流信道的內(nèi)容讀取非常簡(jiǎn)單，只需要調(diào)用ch_read()函數(shù)讀取數(shù)據(jù)并通知其他SMD該信道處于打開狀態(tài)即可。流信道讀取的實(shí)現(xiàn)如下：
代碼1-5 SMD流信道讀取數(shù)據(jù)的過程
static int smd_stream_read(smd_channel_t *ch, void *data, int len)
{
int r;
if (len< 0)
return -EINVAL;
r=ch_read(ch, data, len); //讀取數(shù)據(jù)
if (r>0)
notify_other_smd(ch->type); //通知其他SMD，該信道處于激活狀態(tài)。
return r;
}
流信道和包信道在讀取信道數(shù)據(jù)時(shí)，都需要調(diào)用ch_read()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)讀取，ch_read()函數(shù)的實(shí)現(xiàn)如下：
代碼1-6 SMD信道讀取數(shù)據(jù)的過程
static int ch_read(struct smd_channel *ch, void *_data, int len)
{
void *ptr;
unsigned n;
unsigned char *data=data;
int orig_len=len;
while (len>0) {
n=ch_read_buffer(ch, &ptr); //讀取緩沖
if (n==0)
break;
if (n>len)
n=len;
if (data)
memcpy(data, ptr, n); //數(shù)據(jù)復(fù)制
data+=n;
len-=n;
ch_read_done(ch,n); //讀取完成
}
return orig_len-len;
}
5．信道寫入
在信道的數(shù)據(jù)寫入方面，同樣分為流信道數(shù)據(jù)的寫入和包信道數(shù)據(jù)的寫入兩種類型。
向包信道中寫入數(shù)據(jù)的過程和讀取數(shù)據(jù)不同，在寫入數(shù)據(jù)前，要首先利用smd_stream_write_avail()函數(shù)判斷是否有數(shù)據(jù)可供寫入，在確定有可供寫入的數(shù)據(jù)的情況下才調(diào)用smd_stream_write()函數(shù)執(zhí)行數(shù)據(jù)的寫入操作。包信道寫入數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)如下：
代碼1-7 SMD包信道寫入數(shù)據(jù)的過程
static int smd_packet_write(smd_channel_t *ch, const void *_data, int len)
{
int ret;
unsigned hdr[5];
D("smd_packet_write() %d->ch%d\n",len, ch->n);
if (len< 0)
return-EINVAL;
if (smd_stream_write_avail(ch)<(len+SMD_HEADER_SIZE)) //判斷數(shù)據(jù)寫入進(jìn)度
return-ENOMEM;
hdr[0]=len;
hdr[1]=hdr[2]=hdr[3]=hdr[4]=0;
ret=smd_stream_write(ch, hdr, sizeof(hdr)); //流寫入
if (ret< 0 || ret!=sizeof(hdr)) {
D("%s failed to write pkt header: ""%d returned\n", __func__, ret);
return -1;
}
ret=smd_stream_write(ch, _data, len);
if (ret< 0 || ret != len) {
D("%s failed to write pkt data: ""%d returned\n", __func__, ret);
return ret;
}
return len;
}
流信道數(shù)據(jù)的寫入和包信道數(shù)據(jù)的寫入不同，其首先獲得下一段可用緩沖的指針，然后執(zhí)行內(nèi)存復(fù)制，流信道寫入數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)如下：
代碼1-8 SMD流信道寫入數(shù)據(jù)的過程
static int smd_stream_write(smd_channel_t *ch, const void *_data, int len)
{
void *ptr;
const unsigned char *buf=data;
unsigned xfer;
int orig_len=len;
D("smd_stream_write() %d->ch%d\n", len, ch->n);
if (len< 0)
return -EINVAL;
while ((xfer=ch_write_buffer(ch, &ptr)) != 0) //寫入數(shù)據(jù)
{
if (!ch_is_open(ch))
break;
if (xfer>len)
xfer=len;
memcpy(ptr, buf, xfer); //內(nèi)存復(fù)制
ch_write_done(ch, xfer); //完成寫入數(shù)據(jù)
len-=xfer;
buf+=xfer;
if (len==0)
break;
}
if (orig_len-len)
notify_other_smd(ch->type); //通知其他SMD，該信道處于激活狀態(tài)
return orig_len-len;
}
SMD是多核通信的基礎(chǔ)，在SMD之上是一個(gè)叫做RPC路由器（RPC Router）的封裝。關(guān)于RPC路由器，將在3.2節(jié)過程調(diào)用中詳細(xì)介紹。
通過SMD，可以為系統(tǒng)提供RPC、DIAG、AT命令、NMEA（GPS數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)服務(wù)、撥號(hào)等服務(wù)。