简介
因为在qcom平台上和linux原生都是用的v4l2框架作为camera的驱动框架，所以本着学习记录的笔记，做了如下文档记录。 该文档是学习《卫东山老师视频教程第三期》的个人学习笔记，非常感谢老师的资料。该记录仅供学习交流，如有侵犯到大家利益，还望海涵，请联系博主删除。
注册video_device
代码演示
首先是驱动程序的入口、出口以及license，然后第一步就要分配，设置和注册一个video_device结构（基于内核版本：linux-3.13.1）。
#include <linux/module.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/pci.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/videodev2.h>
#include <linux/dma-mapping.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/highmem.h>
#include <linux/freezer.h>
#include <media/videobuf-vmalloc.h>
#include <media/v4l2-device.h>
#include <media/v4l2-ioctl.h>
#define DRIVER_NAME "myvivi_video"
static struct video_device *myvivi_device;
struct v4l2_device myvivi_v4l2_dev;
static void myvivi_release(struct video_device *vdev)
{
}
static const struct v4l2_file_operations myvivi_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
};
static int myvivi_init(void)
{
int error;
/* 1. 分配一个video_device结构体 */
myvivi_device = video_device_alloc();
/* 2. 设置 */
strlcpy(myvivi_v4l2_dev.name, DRIVER_NAME, sizeof(myvivi_v4l2_dev.name));
error = v4l2_device_register(NULL, &myvivi_v4l2_dev);
myvivi_device->v4l2_dev = &myvivi_v4l2_dev;
myvivi_device->release = myvivi_release;
myvivi_device->fops = &myvivi_fops;
/* 2.1 */
error = video_register_device(myvivi_device, VFL_TYPE_GRABBER, -1);
return error;
}
static void myvivi_exit(void)
{
video_unregister_device(myvivi_device);
video_device_release(myvivi_device);
}
module_init(myvivi_init);
module_exit(myvivi_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
代码讲解
首先是分配一个video_device_alloc来分配一个v4l2_device结构，接着填充设置这个结构的v4l2_dev参数、操作函数fops以及释放函数release， 在代码中为了简洁，所有fops和release函数都设置为了空函数。 接着注册了该v4l2设备，注意这里的video_register_device函数，第一个参数表示我们需要注册的video_device 结构，VFL_TYPE_GRABBER表示是图像采集设备 ，最后的-1参数表示，注册时候使用第一个空闲的设备名，如果/dev/video0已经被使用了，那么这次注册就是作为/dev/video1.如果参数不是-1，比如是5，那么注 册的设备文件为：/dev/video5. 最后是驱动的出口，对应的操作也就是注销掉之前注册的v4l2设备，然后销毁该设备结构。 如此，一个最简单的v4l2设备就完成了。
注意
我使用的内核版本是linux-3.13.1，在该版本中，必须填充了v4l2_device结构的v4l2_dev参数、fops操作函数以及释放函数release之后， 调用video_register_device函数进行注册才能注册成功，否则驱动程序，会报出空指针或者参数之类的错误。 同时在加载该驱动之前，需要保证内核中依赖的v4l2驱动模块已经是加载好了的，v4l2一般对应有如下几个模块： videodev.ko videobuf-vmalloc.ko videobuf-core.ko v4l2-common.ko 驱动依赖哪些模块，可以使用sudo modinfo myvivi.ko 来查看到。
效果演示
最后insmod加载该驱动模块之后，会生成video*的设备节点，效果如下：
接着安装工具：sudo apt-get install xawtv 然后使用该工具后会提示说：
Failed to query video capabilities: Inappropriate ioctl for device libv4l2: error getting capabilities: Inappropriate ioctl for device Failed to query video capabilities: Inappropriate ioctl for device libv4l2: error getting capabilities: Inappropriate ioctl for device vid-open-auto: failed to open a capture device at /dev/video0 vid-open: could not find a suitable videodev no video grabber device available
表示为video设备
在前面使用xawtv的时候，提示说没有找到适合的video设备，所以接着这一步就是将我们之前写的v4l2注册驱动表示为video设备。
代码讲解
添加代码如下：
...............
static const struct v4l2_file_operations myvivi_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.ioctl = video_ioctl2, /* V4L2 ioctl handler */
};
static int myvivi_vidioc_querycap(struct file *file, void *priv,
struct v4l2_capability *cap){
strcpy(cap->driver, "myvivi");
strcpy(cap->card, "myvivi");
cap->version = 0x0001;
cap->capabilities = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING; /*表明是个视频捕捉设备和通过ioctl来访问*/
return 0;
}
static const struct v4l2_ioctl_ops myvivi_ioctl_ops = {
// 表示它是一个摄像头设备
.vidioc_querycap = myvivi_vidioc_querycap,
};
static int myvivi_init(void)
{
int error;
/* 1. 分配一个video_device结构体 */
myvivi_device = video_device_alloc();
/* 2. 设置 */
strlcpy(myvivi_v4l2_dev.name, DRIVER_NAME, sizeof(myvivi_v4l2_dev.name));
error = v4l2_device_register(NULL, &myvivi_v4l2_dev);
myvivi_device->v4l2_dev = &myvivi_v4l2_dev;
myvivi_device->release = myvivi_release;
myvivi_device->fops = &myvivi_fops;
myvivi_device->ioctl_ops = &myvivi_ioctl_ops;
..............
}
..............
新加入初始化了一个myvivi_ioctl_ops操作函数结构，在其中填充了函数myvivi_vidioc_querycap，在应用程序中，会调用该函数来确实该驱动设备类型。 在该函数中V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE表示该驱动设备是一个视频获取设备，V4L2_CAP_STREAMING表示是通过ioctl来进行获取数据。 同时在调用myvivi_vidioc_querycap函数的时候还需要调用到myvivi_fops中的ioctl函数，所以还需要填充该ioctl。这里使用v4l2提供的ioctl标准操作 函数video_ioctl2。
效果演示
接着继续用xawtv工具来测试该驱动。效果如下：
这里标明xawtv找到了/dev/video0是一个video设备。
设置支持的video格式
前面一步中，xawtv已经识别到了该设备驱动是video设备，接着这一步在驱动中设置该驱动支持的video格式。
代码讲解
static struct v4l2_format myvivi_format;
/* 列举支持哪种格式 */
static int myvivi_vidioc_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
struct v4l2_fmtdesc *f){
if (f->index >= 1) /*我们这里设置为只支持一种格式，所以设置f->index如果大于等于1,就返回错误*/
return -EINVAL;
strcpy(f->description, "4:2:2, packed, YUYV");
f->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;
return 0;
}
/* 返回当前所使用的格式 */
static int myvivi_vidioc_g_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
struct v4l2_format *f){
memcpy(f, &myvivi_format, sizeof(myvivi_format));
return (0);
}
/* 测试驱动程序是否支持某种格式 */
static int myvivi_vidioc_try_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
struct v4l2_format *f){
unsigned int maxw, maxh;
if (f->fmt.pix.pixelformat != V4L2_PIX_FMT_YUYV)
return -EINVAL;
/*该设备支持的最大宽度和高度*/
maxw = 1024;
maxh = 768;
/* 调整format的最大最小width, height,和对齐方式
* 计算bytesperline, sizeimage
*/
v4l_bound_align_image(&f->fmt.pix.width, 48, maxw, 2,
&f->fmt.pix.height, 32, maxh, 0, 0);
f->fmt.pix.bytesperline =
(f->fmt.pix.width * 16) >> 3; /*设置颜色深度为16*/
f->fmt.pix.sizeimage =
f->fmt.pix.height * f->fmt.pix.bytesperline; /*设置图像size*/
return 0;
}
static int myvivi_vidioc_s_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
struct v4l2_format *f){
int ret = myvivi_vidioc_try_fmt_vid_cap(file, NULL, f);
if (ret < 0)
return ret;
memcpy(&myvivi_format, f, sizeof(myvivi_format));
return ret;
}
static const struct v4l2_ioctl_ops myvivi_ioctl_ops = {
// 表示它是一个摄像头设备
.vidioc_querycap = myvivi_vidioc_querycap,
/* 用于列举、获得、测试、设置摄像头的数据的格式 */
.vidioc_enum_fmt_vid_cap = myvivi_vidioc_enum_fmt_vid_cap,
.vidioc_g_fmt_vid_cap = myvivi_vidioc_g_fmt_vid_cap,
.vidioc_try_fmt_vid_cap = myvivi_vidioc_try_fmt_vid_cap,
.vidioc_s_fmt_vid_cap = myvivi_vidioc_s_fmt_vid_cap,
};
如上所示，一共增加了4个函数。 myvivi_vidioc_enum_fmt_vid_cap：用来设置支持的格式，这里设置为只支持一种格式 V4L2_PIX_FMT_YUYV。 myvivi_vidioc_g_fmt_vid_cap：用来获得支持的video格式信息，格式信息保存在结构myvivi_format中。 myvivi_vidioc_try_fmt_vid_cap：用来测试传入的某个video格式是否被该设备驱动支持，同时设置了该格式下的video的width、height和image size等信息。 myvivi_vidioc_s_fmt_vid_cap：首先用myvivi_vidioc_try_fmt_vid_cap，判断传入的某种格式是否支持，如果支持就保存到myvivi_format结构中。
效果演示
同样是用xawtv工具来演示下效果，不过这里看不出太明显。
这里可以看到，xawtv有读取到了一些格式相关信息。
时间： 2024-10-07 06:00:15