# 软件概述 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) Qualcomm^®^ Linux 是支持多 SoC 的一个 Linux 软件发行，其中包括 UEFI bootloader、最新的 Linux LTS 内核、Yocto Project 编译系统和选定的驱动程序，从而在不同的 SoC 平台上实现一致的开发人员界面。Qualcomm Linux 广泛使用了上游开源软件，并在必要时为上游和下游驱动程序打上补丁来确保兼容性和功能性。下图显示了 SoC 应用处理器子系统在 Qualcomm Linux 软件环境中的架构简介。 Qualcomm Linux 的当前发行版本支持 [QCS5430](https://www.qualcomm.com/products/internet-of-things/industrial/industrial-automation/qcs5430) 和 [QCS6490](https://www.qualcomm.com/products/internet-of-things/industrial/building-enterprise/qcs6490) SoC 平台。还提供参考电路板和开发套件以帮助加快开发过程。以下部分总结了 Qualcomm Linux 软件环境中主要组件的主要功能，并按照与上面软件系统图所示相同的顺序排列。 ## 显示 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) [显示子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-18)支持基于 [GStreamer](https://gstreamer.freedesktop.org/) 框架和 [Wayland](https://wayland.freedesktop.org/) 协议的 QIM SDK。这些开源框架提供库、API 和插件来抽象 low-level 接口。该架构具有下列功能： - `waylandsink` 插件与 Weston 子系统通信来渲染显示。 - Weston 服务器是一个系统级合成器，负责合成和渲染需求，在系统中作为单独的进程运行。 - `libdrm` 提供访问 DRM IOCTL 的 API。 - Snapdragon display manager (SDM) 软件框架用于管理 Qualcomm ^®^ Adreno DPU™ 硬件资源，并为连接的每个显示器选择最佳合成策略。 - DRM 后端是本机 Weston 后端，用于支持 Linux 内核 DRM、内核级显示模式设置 (KMS) 和 evdev 输入设备的系统。此外，还支持用于调用 SDM 软件接口的 SDM 后端。 ## 音频 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) [音频子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-16)允许用户空间应用程序捕获音频并请求播放。该子系统符合 ALSA 标准并支持 GStreamer 多媒体框架。此外，还提供了不使用 GST 的替代实现方案。该子系统使用 PulseAudio 作为声音服务器。GST 应用程序可开启 `pulsesink` 和 `pulsesrc` 元素来分别渲染或捕获音频。此外，捕获的音频还可以渲染到 ROS2 节点进行进一步处理。软件音频架构为 Qualcomm 的 AudioReach™ 信号处理框架。AudioReach 包括信号处理框架 (SPF)、音频处理管理器 (APM)，以及用于音频系统设计和校准的 Qualcomm audio calibration tool (QACT)。它是一套完整的软件组件、开发套件和工具，可用于设计、实现和验证跨多个平台的端到端音频用例。音频 DSP (aDSP) 是负责捕获和播放的 DSP 组件。此外，还有一个计算 DSP (CDSP) 组件可用于一般的计算应用以及特定音频用例（例如基于框架支持的关键字检测）。 ## 视频 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) [视频子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-20)支持 GStreamer 多媒体框架和各种视频编解码器，以便充分利用 VPU 进行高质量的超高清视频编解码。VPU 的硬件功能通过 QIM SDK 和 V4L2 API 得到最有效的发挥。基于 Qualcomm 的 SDK 中的视频编解码任务完全转交给视频引擎处理，以便 CPU/GPU 可以自由地执行其他操作。 ## 摄像头 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) [摄像头子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-17)支持 GStreamer 多媒体框架，并使用 `qmmfsrc` 插件等来捕获摄像头帧。qmmfsrc 插件提供了多种 API，方便开发人员根据需要控制摄像头。`qmmfsrc` 插件通过 `qmmf-server`（摄像头后台程序）将摄像头控制权转移给摄像头用户模式驱动程序 (UMD)。摄像头 UMD 负责控制整个摄像头子系统，包括根据具体用例配置摄像头 pipeline。此外，它还提供用于添加摄像头驱动程序或定制摄像头 pipeline 的接口。摄像头内核模式驱动程序 (KMD) 是摄像头子系统的 Linux 内核驱动程序集合，负责通过从摄像头 UMD 获取控制权来对硬件进行编程。 ## 图形 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) [图形子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-19)支持 GStreamer 多媒体框架，并使用 GStreamer Wayland 插件。GPU 使用基于 OpenGL ES 的 ib2C 库，以提供硬件加速的图像处理、变换和色彩转换操作。其他功能包括： - [OpenGL ES](https://www.khronos.org/opengles/) – 用于在嵌入式系统上开发 2D 和 3D 图形的 API。OpenGL API 的子集。 - [OpenCL](https://www.khronos.org/opencl/) – 异构系统跨平台并行编程的开放标准。 - [EGL](https://www.khronos.org/egl) – Khronos 渲染 API（例如 OpenGL ES）与底层本机平台窗口系统之间的接口。 - [Vulkan](https://www.vulkan.org/) – 3D 图形和计算的 low-level API 和开放标准。 Qualcomm Linux 支持 RGB、UBWC、YUV 和 Bayer 图形格式。 ## AI/ML Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) [Qualcomm AI/ML 子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-15)支持 SDK、API、开发工具以及第三方框架和模型（包括 GStreamer 和 TFLite），用于访问 QTI 特定的软硬件功能，从而实现 AI 和机器学习。Qualcomm Neural Processing Engine 提供统一的 API 并为每个加速器提供模块化/可扩展的库，从而基于这种可重用的结构打造适用于 Qualcomm 自有框架和开源框架的全栈 AI 解决方案。借助框架中的机器学习插件，开发人员可以使用 TFLite 和 Qualcomm Neural Processing Engine 进行推理。每个引擎都使能了 delegates 来加速模型推理性能。该子系统支持多种视频分析用例，包括： - 使用实时摄像头的单流推理 - 使用离线视频的单流推理 - 通过 RTSP 流式传输的单流实时摄像头 TensorFlow Lite 推理 – SSD - 使用 DirectNN 推理的单流实时摄像头预览 - 使用实时摄像头的双流推理 – SSD ## Wi-Fi Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) Qualcomm Linux 包含适用于高度集成的无线连接 (WCN) SoC 的软件和固件。该系统符合以下众所周知的 Wi-Fi 标准和用例： - 2x2 802.11ax（Wi-Fi STA、Soft AP） - Wi-Fi 频段 - 2.4 GHz、5 GHz、6 GHz - 增强型 Wi-Fi 扫描、无缝漫游 - 可选择最佳网络的 Fine-tuned 算法 - Wi-Fi Direct - 低功耗 Wi-Fi（TWT、WMMPS 等） - 对延迟敏感的用户场景 - 同类最佳的 Wi-Fi 吞吐量 KPI [Wi-Fi 子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-14)软件包括 wpa\_supplicant 和 hostapd，用于 Wi-Fi 保护访问（WPA2、WPA3）和鉴权。其中包括用于 Wi-Fi 认证的相关实用工具、用于 HAL PHY 校准的出厂测试模式工具，以及用于有效地按需进行日志收集和调试的辅助模块。 ## 蓝牙 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) [蓝牙子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-13)包括 Fluoride 蓝牙协议栈，用于建立和保持连接。Qualcomm 的蓝牙器件系列具有高度可编程性和可配置性，可以调整许多参数。其他功能包括： - BLE 增强隐私 - 基本速率/增强型数据传输速率 (BR/EDR) - 实时软合并 (RTSC) - 低功耗页面/质询扫描 ## 安全 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) [安全子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-11)中的 Qualcomm 受信任执行环境 (TEE) 为 TrustZone (TZ) 安全应用程序提供安全服务，例如镜像加载、鉴权、缓存管理、加密、日志和 Qualcomm 熔丝可编程只读存储器 (QFPROM)。 TZ 是 Qualcomm 平台产品安全的核心，为大部分产品安全功能提供了安全的执行环境。TZ 基于 Arm 核的 TZ 技术构建，依赖于 Arm 核的安全执行模式。产品安全功能包括以下安全组件： - TZ 和安全应用程序 - Qualcomm TEE 5.3 - 安全启动和 QFPROM - HLOS 安全 - 安全存储 - 安全设备调试 - 安全启动 ## 启动 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) Qualcomm Linux 的[启动子系统](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-4)支持 systemd 启动和 UEFI 启动管理。当系统复位时，应用处理器中的 bootloader 在安全 ROM 中执行，并初始化时钟、CPU 缓存和内存管理单元 (MMU)，然后根据启动选项配置检测启动设备。启动选项包括 UFS。其余系统和子系统镜像随后在 ROM、IMEM 和 DDR 中进行加载和鉴权，如冷启动流程中所述。其他启动功能包括： - 安全启动 - 灵活安全密钥架构 (FSKA) - 配置数据表 (CDT) - 紧急下载 (EDL) 模式 - 在温控场景下阻止器件启动/重启的温度检测 ## Hypervisor Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) Qualcomm Linux 使用 Gunyah（[Type-1 Hypervisor](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/topics/80-70014-11/hypervisor.html)）提供强大的安全性、性能和模块化。Gunyah 独立于任何 high-level OS 内核在更高的 CPU 权限层级运行，其核心功能不依赖于任何低权限层级的 OS 内核/代码。这提高了其安全性，并且可以支持比 Type-2 Hypervisor 小得多的受信计算基础。 Gunyah 旨在支持多种 CPU 架构，因此其核心设计确保了架构独立性和非架构特定区域的可移植性。Qualcomm Linux 包括设置工具和脚本、Gunyah 核心、资源管理及其 C 运行环境。 ## 内核空间 Source: [https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70014-115Y/topic/overview.html) Qualcomm Linux 是一款嵌入式 Linux 产品，包括长期支持 (LTS) Linux 内核及相关内核平台、多媒体、连接、安全和外设驱动程序。大多数驱动程序都是纯上游驱动程序或经过 Qualcomm 修补的上游驱动程序，另外还有一些下游驱动程序用于使能必要的硬件功能。 Last Published: Oct 10, 2024 [Previous Topic 欢迎使用](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/80-70014-115Y/topics/qualcomm-linux-landing-page.md) [Next Topic SDK 概述](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/80-70014-115Y/topics/sdks.md)