Sound Open Firmware 2.2 är tillgänglig, en uppsättning öppna firmware för DSP-chips

Utgåvan av projektet Sound Open Firmware 2.2 (SOF) har publicerats. Det skapades ursprungligen av Intel för att överge praxis att leverera stängda firmware för DSP-chip kopplade till ljudbehandling. Projektet har senare övergått under Linux Foundations vinge och utvecklas nu med stöd från gemenskapen och företag som AMD, Google och NXP. Projektet utvecklar en SDK för att förenkla utvecklingen av firmware, en ljuddrivrutin för Linux-kärnan och ett antal färdiga firmware för olika DSP-chip, som även inkluderar binärsamlingar som verifieras av en digital signatur. Firmware-koden är skriven i C med assemblerinslag och distribueras under BSD-licensen.

Tack vare den modulära strukturen kan Sound Open Firmware porteras till olika DSP-arkitekturer och hårdvaruplattformar. Bland de stödja plattformarna finns olika Intel-chip (Broadwell, Icelake, Tigerlake, Alderlake etc.), Mediatek (mt8195), NXP (i.MX8*) och AMD (Renoir), som levereras med DSP baserade på Xtensa HiFi 2, 3 och 4-arkitekturer. Under utvecklingen kan en speciell emulator eller QEMU användas. Användningen av öppen firmware för DSP möjliggör snabbare felrättning och diagnostik av firmwareproblem, samt ger användarna möjlighet att själva anpassa firmware för sina behov, göra specifika optimeringar och skapa lättviktsvarianter av firmware som innehåller endast den nödvändiga funktionaliteten i produkten.

Projektet tillhandahåller ett ramverk för utveckling, optimering och testning av lösningar relaterade till ljudbehandling, samt för att skapa drivrutiner och program för interaktion med DSP. Den innehåller implementationer av firmware, verktyg för testning av firmware, verktyg för att konvertera ELF-filer till firmwarebilder som är lämpliga för installation på utrustning, felsökningsverktyg, DSP-emulator, värdplattformsemmulator (baserat på QEMU), verktyg för firmware-spårning, MATLAB/Oscillator-skript för finjustering av koefficienter för ljudkomponenter, applikationer för att organisera interaktion och datadelning med firmware samt färdiga exempel på ljudbehandlingstopologier.

Projektet utvecklar också en universell drivrutin som kan användas med enheter som använder firmware baserad på Sound Open Firmware. Drivrutinen ingår redan i huvudkärnan för Linux sedan version 5.2 och levereras under dubbel licens — BSD och GPLv2. Drivrutinen ansvarar för att ladda firmware till DSP-minnet, ladda ljudtopologier in i DSP, organisera funktionen hos ljudenheten (ansvarar för att kommunicera med DSP-funktioner från applikationer) och erbjuder applikationers åtkomstpunkter till ljuddata. Drivrutinen tillhandahåller också en IPC-mekanism för interaktion mellan värdsystemet och DSP samt ett lager för att få tillgång till DSP:s hårdvarufunktioner via en standardiserad API. DSP med Sound Open Firmware-firmware ser ut som en vanlig ALSA-enhet för applikationerna, vilket möjliggör användning av det inbyggda programmeringsgränssnittet för dess hantering.

Nyckelförbättringar i Sound Open Firmware 2.2:

• Komponenten för arbete med externa codec-bibliotek har döpts om från codec_adapter till module_adapter och anpassats till signalbehandlingsmodulernas API, vilket gör det möjligt att använda kod från Windows-hanterare utan att ändra den.
• API:et Frag har förklarats som föråldrat, och avskaffandet av det har förbättrat prestanda för varje komponent med cirka 1 MCPS (miljoner cykler per sekund).
• Ett nytt API Frame har lagts till, som utför proaktiv beräkning av blockstorlekar för hanterare som baseras på SIMD-instruktioner och utan dem. Optimeringen har lett till en ökning av prestanda på cirka 0.25 MCPS.
• En ny blandningsmodul med stöd för HiFi4 har lagts till för att minska eller öka antalet ljudkanaler i strömmen.
• Möjligheterna att använda miljön Zephyr RTOS som grund för firmware har utvidgats istället för XTOS. Användningen av Zephyr möjliggör betydligt förenklat och kortat kod för Sound Open Firmware-applikationer. I den nya versionen har stöd för Zephyr-inbyggda API:er för loggning och fördröjningar lagts till. Fullt inbyggt stöd för Zephyr förväntas i nästa release.
• Möjligheterna att använda IPC4-protokollet för att fånga och spela upp ljud på enheter med Windows-operativsystem har utvidgats (stöd för IPC4 möjliggör kommunikation mellan Windows och DSP baserade på Sound Open Firmware utan att behöva en specifik drivrutin).

Källa: opennet.ru