底层buffer状态机

系统通过五个状态队列实现帧缓冲区的全生命周期管理，各状态定义及转换逻辑如下：

1. FREE（空闲态）

• 功能描述 ：管理初始可用缓冲区

• 初始化操作 ：

  • 场景运行时预分配所有 frame buffer 数组至该队列

  • 记录 buffer 的内核虚拟地址及物理地址信息

• 数据结构 ：frame buffer 结构体存储地址映射关系

2. REQUEST（请求态）

• 状态转换触发 ：用户层调用 qbuf 接口

• 处理逻辑 ：

  • 解析用户传入的 frame buffer index 参数

  • 校验目标 frame buffer 状态有效性

  • 更新 buffer 元数据并置为 REQUEST 状态

  • 将 buffer 移入 REQUEST 队列

3. PROCESS（处理态）

• 状态转换触发 ：Frame Start 硬件中断

• 处理逻辑 ：

  • 从 REQUEST 队列提取首帧 buffer

  • 置为 PROCESS 状态并压入处理队列

  • 启动硬件模块数据处理

4. COMPLETE（完成态）

• 状态转换触发 ：Frame End 硬件中断

• 处理逻辑 ：

  • 从 PROCESS 队列提取完成帧

  • 置为 COMPLETE 状态并移入完成队列

  • 生成帧元数据（时间戳、帧ID等）

5. USED（用户态）

• 状态转换触发 ：用户调用 dqbuf 接口

• 处理逻辑 ：

  • 检测 COMPLETE 队列非空时触发状态转换

  • 返回 frame buffer index 至用户空间

  • 将 buffer 置为 USED 状态并移入用户队列

HAL层交互

• 初始化阶段

• 帧获取阶段：

用户调用hb_vio_get_data接口，HAL通过dqbuf操作从驱动层获取包含帧识别信息，帧识别信息包含frame index，timestamp，frame id等帧信息，通过frame index，找到数组中的image结构体，并把相关的帧识别信息赋值到image结构体中，最后memcpy给用户；

• 帧释放阶段：

用户调用hb_vio_free_xxxbuf接口（每个模块都有对应的释放接口）传入需要释放的image信息，HAL通过获取image信息中的frame index识别标志，通过ioctl接口通知驱动层对应frame index的buffer使用完毕；

调试举例

常见调用获取帧失败，可通过logcat查看对应的buffer状态，并通过分析对应的buffer状态信息，可以定位问题的出错点：

通过出错通路的buffer状态可知，PYM1的输出buffer都在USED队列，说明底层buffer都被用户层拿走了，进而导致用户获取帧失败，需要用户查看自己的持有帧逻辑和归还逻辑；