系列文章：
Linux V4L2驅(qū)動(dòng)框架分析之（一）：架構(gòu)介紹
Linux V4L2驅(qū)動(dòng)框架分析之（二）：平臺(tái)v4l2設(shè)備驅(qū)動(dòng)
Linux V4L2驅(qū)動(dòng)框架分析之（三）：v4l2設(shè)備的緩存管理
Linux V4L2驅(qū)動(dòng)框架分析之（四）：sensor驅(qū)動(dòng)

V4L2是video for Linux 2的縮寫，是一套Linux內(nèi)核視頻設(shè)備的驅(qū)動(dòng)框架，為上層的訪問(wèn)底層的視頻設(shè)備提供了統(tǒng)一的接口。

V4L2支持多種類型設(shè)備：視頻輸入輸出設(shè)備、VBI設(shè)備和radio設(shè)備等，分別會(huì)在/dev目錄下產(chǎn)生videoX、radioX和vbiX設(shè)備節(jié)點(diǎn)等。我們常見的視頻輸入設(shè)備主要是攝像頭，也是本文主要分析對(duì)象。

V4L2的框架
V4L2的框架如下圖所示：

主要包括以下四個(gè)部分：
(1) 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序核心：V4L2本身就是一個(gè)字符設(shè)備，具有字符設(shè)備所有的特性，暴露接口給用戶空間；

(2) V4L2驅(qū)動(dòng)核心：主要是構(gòu)建一個(gè)內(nèi)核中標(biāo)準(zhǔn)視頻設(shè)備驅(qū)動(dòng)的框架，為視頻操作提供統(tǒng)一的接口函數(shù)；

(3) 平臺(tái)V4L2設(shè)備驅(qū)動(dòng)：在V4L2框架下，根據(jù)平臺(tái)自身的特性實(shí)現(xiàn)與平臺(tái)相關(guān)的V4L2驅(qū)動(dòng)部分，包括注冊(cè)video_device和v4l2_dev；

(4) 具體的sensor驅(qū)動(dòng)：主要上電、提供工作時(shí)鐘、視頻圖像裁剪、流IO開啟等，實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備控制方法供上層調(diào)用并注冊(cè)v4l2_subdev。

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

V4L2的幾個(gè)主要的結(jié)構(gòu)體：

v4l2_device：這個(gè)是整個(gè)輸入設(shè)備的總結(jié)構(gòu)體，可以認(rèn)為它是整個(gè)V4L2框架的入口，充當(dāng)驅(qū)動(dòng)的管理者以及入口監(jiān)護(hù)人。用于視頻輸入設(shè)備整體的管理，有多少輸入設(shè)備就有多少個(gè)v4l2_device抽象（比如一個(gè)USB攝像頭整體就可以看作是一個(gè)V4L2 device）。

v4l2_subdev：依附在v4l2_device之下，并表示一個(gè)v4l2設(shè)備的子設(shè)備，一個(gè)v4l2_devide下可以有多個(gè)v4l2_subdev，如上圖的硬件架構(gòu)圖，sensor當(dāng)作一個(gè)v4l2_subdev。

vb2_queue：v4l2設(shè)備的緩存管理。

video_device：為用戶空間提供設(shè)備節(jié)點(diǎn)，提供系統(tǒng)調(diào)用的相關(guān)操作(open、ioctl…)。

平臺(tái)V4L2設(shè)備驅(qū)動(dòng)

平臺(tái)相關(guān)的V4L2驅(qū)動(dòng)部分，主要是注冊(cè)video_device和v4l2_dev，同時(shí)用struct v4l2_subdev來(lái)抽象外接硬件。v4l2_device里有一個(gè)v4l2_subdev鏈表，子設(shè)備會(huì)鏈在該鏈表上。用戶空間的ioctl先傳遞至平臺(tái)驅(qū)動(dòng)代碼，然后通過(guò)v4l2_subdev_call調(diào)用v4l2_subdev提供的相關(guān)接口操作外接硬件。

具體的sensor驅(qū)動(dòng)

主要上電、提供工作時(shí)鐘、視頻圖像裁剪、流IO開啟等，實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備控制方法供上層調(diào)用并注冊(cè)v4l2_subdev。

總結(jié)

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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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