Linux下的ADSP(TODO)

(TODO)

高通功耗问题分析手段_高通adsp不休眠-CSDN博客

高通的ADSP(**Application Digital Signal Processor**,应用数字信号处理器)是其骁龙平台中一个重要的组件,主要用于处理多媒体、音频、传感器数据和其他实时任务。ADSP系统常被集成在高通骁龙处理器的**Hexagon DSP**中,作为其处理器架构的一部分,具有高效的能量管理和强大的实时数据处理能力。以下是对ADSP系统的详细介绍:

1. **ADSP的作用**

ADSP的核心功能是为低功耗和高性能需求的任务提供专用的处理单元。它特别适合处理那些需要快速、并行运算的任务,通常包括:

  • **音频处理**:音频的解码、编码、回声消除、噪声抑制等工作。

  • **语音识别**:处理语音识别和语音指令相关的任务,常用于虚拟助手如Google Assistant等。

  • **图像处理**:摄像头和图像数据的实时处理。

  • **传感器数据处理**:与传感器(如加速度计、陀螺仪、GPS等)相关的数据处理。

  • **低功耗任务**:特别适用于设备在低功耗状态下(如休眠状态)运行的任务,以延长电池寿命。

2. **ADSP架构**

高通的ADSP系统基于**Hexagon DSP**架构,Hexagon DSP 是高通自家设计的一款专用处理器架构,具备并行处理能力,专注于低功耗的实时任务。Hexagon架构具有以下特点:

  • **SIMD(Single Instruction, Multiple Data)架构**:允许ADSP在一个时钟周期内处理多个数据集,提升多媒体处理的效率。

  • **多线程支持**:ADSP支持并行的硬件线程(一般称为**contexts**),以提高多任务处理能力。

  • **低功耗设计**:Hexagon DSP有专门的低功耗模式,用于处理传感器数据等轻量任务时,能有效节省电量。

3. **ADSP与其他DSP的区别**

在高通的SoC中,不只有ADSP,还有其他DSP模块,如**CDSP(Compute DSP)**和**SDSP(Sensor DSP)**:

  • **ADSP**:主要用于应用处理,如音频处理、语音识别等,具备相对较高的处理能力。

  • **CDSP**:专门用于高性能计算任务,通常在需要较高算力的场景中使用,如图像处理、AI推理等。

  • **SDSP**:用于传感器数据处理,常用于低功耗的传感器融合场景,确保传感器数据的处理不会过多耗费主CPU的资源。

4. **ADSP的工作模式**

ADSP主要工作在实时模式下,即它可以在短时间内响应外部数据输入,并进行处理。高通的ADSP在不同场景下有多种工作模式:

  • **Active Mode(激活模式)**:处理复杂的音频、多媒体或传感器融合任务。

  • **Low Power Mode(低功耗模式)**:在手机待机或低使用率时,ADSP进入低功耗模式以延长电池续航。

  • **Sleep Mode(休眠模式)**:当没有任务时,ADSP可以进入休眠模式,进一步减少电力消耗。

5. **开发工具和SDK**

高通为开发者提供了相应的开发工具和软件开发套件(SDK)来开发和调试在ADSP上运行的程序。常用的开发工具包括:

  • **Hexagon SDK**:提供了开发、编译、调试ADSP程序的工具集。包括了C/C++编译器、链接器以及相关库。

  • **Qualcomm Audio Development Kit (ADK)**:专用于音频处理的开发工具,帮助开发者优化音频处理算法。

  • **FastRPC**:高通提供的一个框架,允许CPU(如ARM核心)与ADSP进行高速远程过程调用(RPC),用于实现不同处理器核心之间的通信。

6. **ADSP的应用场景**

ADSP在实际产品中的应用非常广泛,以下是几个典型的应用场景:

  • **音频解码和播放**:ADSP在智能手机中被广泛用于处理音频解码、播放以及音效优化,如杜比音效处理等。

  • **语音助手和语音控制**:语音识别任务通常通过ADSP来处理,如Google Assistant、Alexa等。

  • **实时传感器处理**:运动追踪、健康监控等传感器数据处理任务可以通过ADSP来完成,这样可以减轻主CPU的负担。

  • **多媒体增强**:视频录制时的图像增强、视频编码等工作,部分也可由ADSP处理。

7. **与主CPU的协同工作**

ADSP与主CPU(通常是ARM Cortex核心)协同工作,主CPU可以通过**RPC**(远程过程调用)或其他通信机制调用ADSP来处理特定任务。由于ADSP的低功耗设计,许多后台任务和实时任务会优先由ADSP处理,而主CPU可以专注于其他复杂计算。

8. **功耗优势**

在移动设备中,功耗是非常关键的因素。ADSP的低功耗设计能够在完成复杂音频、多媒体、传感器等任务时,降低对主CPU的依赖,从而大幅度减少功耗,延长设备的续航时间。

总结

高通的ADSP系统通过**Hexagon DSP架构**提供了高效、低功耗的实时任务处理能力,广泛应用于音频处理、传感器数据融合、语音识别和多媒体处理等领域。通过配合高通提供的开发工具和SDK,开发者可以充分利用ADSP来优化应用的性能和能耗,提升用户体验。

在高通的安卓设备上,ADSP没有进入休眠模式可能由多种因素引起。ADSP的主要功能是处理实时任务,因此任何没有正确关闭或依然在后台运行的任务都可能导致ADSP无法进入休眠。以下是一些可能的原因和解决办法:

1. **后台进程或应用保持唤醒**

  • **原因**:某些后台应用或进程可能一直在使用ADSP来执行任务,比如音频播放、传感器数据处理、语音助手的持续监听等。这些应用可能没有正确关闭,导致ADSP保持工作状态。

  • **解决办法**:通过分析系统日志,确定是否有特定的应用程序或服务在唤醒ADSP。可以使用以下命令查看系统的电源管理日志:

```bash

adb shell dumpsys power

```

这可以帮助你识别哪些进程或应用正在保持系统唤醒状态。检查哪些应用在频繁调用ADSP的服务,例如音频处理或传感器数据处理。

2. **音频处理任务**

  • **原因**:音频任务通常由ADSP处理,比如音频播放、录制、通话等。如果有任何音频任务没有正确关闭,ADSP将保持工作。例如,媒体播放器、语音助手的后台监听等功能。

  • **解决办法**:确保所有的音频播放进程已经停止。你可以通过关闭媒体播放器、语音助手等应用来测试ADSP是否能进入休眠。

3. **传感器数据处理**

  • **原因**:高通的ADSP也可能被传感器处理任务唤醒,尤其是在运动检测或环境传感器相关的应用中。如果某个应用持续获取传感器数据,ADSP会保持活动状态。

  • **解决办法**:检查设备上的传感器应用是否在后台运行。例如,步数计数、位置服务等应用。如果可能,禁用这些应用并重新测试ADSP的休眠状态。

4. **音频或语音助手服务唤醒**

  • **原因**:一些设备可能启用了语音助手的持续监听功能,比如"Hey Google"或者其他语音唤醒机制。这种功能会让ADSP持续运行,以监控语音指令。

  • **解决办法**:检查语音助手的设置,看看是否启用了持续监听功能。关闭语音助手的唤醒功能(如Google Assistant的"Hey Google"功能),然后查看ADSP是否进入休眠。

5. **固件或驱动问题**

  • **原因**:ADSP可能因为固件或驱动问题,无法正确进入低功耗模式。设备固件中的某些bug可能会导致DSP模块在特定条件下无法进入休眠。

  • **解决办法**:检查是否有可用的设备固件或系统更新,更新设备的固件和驱动程序。如果设备处于开发状态,可以检查ADSP相关的驱动代码,确保正确处理了电源管理(如通过`pm_runtime`接口控制ADSP的电源状态)。

6. **电源管理策略配置不当**

  • **原因**:Android设备中的电源管理策略(Power Management)不当设置可能导致DSP模块无法正确进入休眠。特别是针对低功耗模式的配置问题可能影响ADSP的睡眠行为。

  • **解决办法**:通过调整设备的电源管理策略,确保正确配置了电源状态。可以使用**dumpsys**命令查看系统的电源状态:

```bash

adb shell dumpsys battery

adb shell dumpsys power

```

检查系统中是否有电源状态相关的问题。特别是可以检查是否有唤醒锁(wakelocks)保持了ADSP的运行状态。

7. **调试和日志分析**

  • **原因**:具体的调试和日志分析可以帮助发现更细节的问题。如果某些进程没有释放ADSP资源,可能需要深入的调试。

  • **解决办法**:你可以通过抓取系统日志来分析ADSP的活动状态。例如,使用以下命令来获取logcat日志,并查看与ADSP相关的进程和活动:

```bash

adb logcat

```

你可以过滤与ADSP、DSP电源管理相关的日志,例如:

```bash

adb logcat | grep -i "adsp"

```

通过日志查看ADSP的运行状态,以及是否有进程持续唤醒ADSP。

8. **FastRPC调用**

  • **原因**:Android系统中的某些任务可能通过**FastRPC**接口调用ADSP进行计算任务。如果这些任务没有被适当地管理,ADSP可能会一直处于活动状态。

  • **解决办法**:检查FastRPC调用的使用情况,并确保调用的任务正确关闭。如果有自定义的FastRPC调用,确保任务结束后正确释放资源,关闭ADSP的活动状态。

总结

ADSP未进入休眠的原因可能是后台进程、音频处理、传感器任务、语音助手功能、固件问题或电源管理配置不当等。通过检查日志、调试设备以及关闭不必要的后台服务,通常可以解决这一问题。如果是固件或驱动问题,及时更新设备的系统或修复驱动代码也至关重要。

在高通骁龙平台上,ADSP的休眠通常是由操作系统的电源管理框架自动管理的,特别是在Android系统中。系统会根据任务的负载和电源状态自动决定ADSP的休眠与唤醒。但如果需要手动配置ADSP进入休眠或调试ADSP的电源管理状态,可以通过以下几种方法进行:

1. **使用`pm_runtime`电源管理接口**

Linux内核通过**`pm_runtime`**(电源运行时管理接口)控制设备的电源状态。ADSP作为硬件设备,通常会支持通过`pm_runtime`接口管理其电源状态。

你可以通过以下方式手动触发ADSP的电源管理:

  • **禁用ADSP电源:**

```bash

echo "disabled" > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

```

这里的`remoteproc0`可能需要根据具体设备的DSP编号进行调整。这个操作将禁用ADSP并强制它进入休眠。

  • **启用ADSP电源:**

```bash

echo "enabled" > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

```

通过这种方式可以手动管理ADSP的电源状态,强制让其进入低功耗模式。

2. **使用Wakelocks管理**

Android系统使用**Wakelocks**来防止设备进入休眠。你可以通过释放或创建Wakelock来管理DSP的休眠状态。

  • **释放Wakelock**:确保系统中没有进程在保持ADSP唤醒。如果某些应用或进程没有释放Wakelock,ADSP将保持工作状态。可以通过以下命令检查哪些Wakelocks可能导致ADSP保持工作:

```bash

adb shell dumpsys power | grep Wakelocks

```

如果有进程持有Wakelock,可能需要停止这些进程或关闭相关功能,如音频处理、语音助手等。

3. **使用调试工具查看ADSP状态**

你可以通过高通的调试工具和命令行查看ADSP的电源状态,以及是否可以强制进入休眠。常用的工具包括:

  • **dmesg**:查看内核消息日志,了解ADSP的电源管理状态。

```bash

dmesg | grep -i "adsp"

```

  • **logcat**:通过`logcat`命令查看与ADSP相关的Android系统日志。

```bash

adb logcat | grep -i "adsp"

```

  • **sysfs接口**:通过`sysfs`接口可以手动控制ADSP的电源管理状态,确保在没有使用时ADSP进入休眠。

4. **关闭后台任务**

确保没有后台任务正在使用ADSP,特别是音频播放、传感器监测或语音助手等功能。如果系统中存在这些任务,ADSP将保持工作,无法进入休眠。通过关闭这些功能,可以强制ADSP进入低功耗模式。

5. **调试与定制固件**

在某些情况下,ADSP的休眠管理可能涉及到固件层的配置和优化。如果在设备开发过程中,发现ADSP不能正常进入休眠,可能需要修改和调试相关的固件或驱动程序。高通提供了相应的SDK(如Hexagon SDK)和工具,用于优化和调试ADSP的运行。

6. **使用`remoteproc`子系统**

高通的DSP(包括ADSP)使用**`remoteproc`**子系统来加载和管理DSP固件。你可以通过`remoteproc`接口手动管理ADSP的生命周期,包括启动、停止等操作。

  • **查看ADSP的状态:**

```bash

cat /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

```

如果返回的是`running`,说明ADSP正在工作。

  • **停止ADSP:**

```bash

echo "stop" > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

```

这将停止ADSP运行,进入休眠状态。

  • **启动ADSP:**

```bash

echo "start" > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

```

总结

虽然ADSP的休眠通常由系统自动管理,但你可以通过`pm_runtime`、Wakelocks、`remoteproc`等手动控制其休眠状态。关闭后台任务、检查Wakelocks以及使用调试工具是常见的步骤。如果涉及设备的开发和调试,还可以通过调整固件或驱动程序来进一步优化ADSP的电源管理。

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