系列文章：
Linux V4L2驅動框架分析之（一）：架構介紹
Linux V4L2驅動框架分析之（二）：平臺v4l2設備驅動
Linux V4L2驅動框架分析之（三）：v4l2設備的緩存管理
Linux V4L2驅動框架分析之（四）：sensor驅動

V4L2是video for Linux 2的縮寫，是一套Linux內核視頻設備的驅動框架，為上層的訪問底層的視頻設備提供了統一的接口。

V4L2支持多種類型設備：視頻輸入輸出設備、VBI設備和radio設備等，分別會在/dev目錄下產生videoX、radioX和vbiX設備節點等。我們常見的視頻輸入設備主要是攝像頭，也是本文主要分析對象。

V4L2的框架
V4L2的框架如下圖所示：

主要包括以下四個部分：
(1) 字符設備驅動程序核心：V4L2本身就是一個字符設備，具有字符設備所有的特性，暴露接口給用戶空間；

(2) V4L2驅動核心：主要是構建一個內核中標準視頻設備驅動的框架，為視頻操作提供統一的接口函數；

(3) 平臺V4L2設備驅動：在V4L2框架下，根據平臺自身的特性實現與平臺相關的V4L2驅動部分，包括注冊video_device和v4l2_dev；

(4) 具體的sensor驅動：主要上電、提供工作時鐘、視頻圖像裁剪、流IO開啟等，實現各種設備控制方法供上層調用并注冊v4l2_subdev。

硬件架構：
常見的攝像頭接口有USB、CSI、網口等，用于控制sensor的接口有I2C、SPI等。

V4L2的幾個主要的結構體：

v4l2_device：這個是整個輸入設備的總結構體，可以認為它是整個V4L2框架的入口，充當驅動的管理者以及入口監護人。用于視頻輸入設備整體的管理，有多少輸入設備就有多少個v4l2_device抽象（比如一個USB攝像頭整體就可以看作是一個V4L2 device）。

v4l2_subdev：依附在v4l2_device之下，并表示一個v4l2設備的子設備，一個v4l2_devide下可以有多個v4l2_subdev，如上圖的硬件架構圖，sensor當作一個v4l2_subdev。

vb2_queue：v4l2設備的緩存管理。

video_device：為用戶空間提供設備節點，提供系統調用的相關操作(open、ioctl…)。

平臺V4L2設備驅動

平臺相關的V4L2驅動部分，主要是注冊video_device和v4l2_dev，同時用struct v4l2_subdev來抽象外接硬件。v4l2_device里有一個v4l2_subdev鏈表，子設備會鏈在該鏈表上。用戶空間的ioctl先傳遞至平臺驅動代碼，然后通過v4l2_subdev_call調用v4l2_subdev提供的相關接口操作外接硬件。

具體的sensor驅動

主要上電、提供工作時鐘、視頻圖像裁剪、流IO開啟等，實現各種設備控制方法供上層調用并注冊v4l2_subdev。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux V4L2驱动框架分析之（一）：架构介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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