v4l2-controls

介绍

V4L2 control API似乎很简单，然而正确实现地驱动程序很快就变得很难。因为大部分需要处理control的代码实际上是不特定的驱动和可移动的V4L核心框架。

毕竟，驱动程序开发人员感兴趣的惟一部分是：

1）如何添加控件？
2）如何设置控件的值？（即s_ctrl）

偶尔：

3）如何获得控件的值？（即g_volatile_ctrl）
4）我如何验证用户建议的控制值？（即try_ctrl）

其余的都是可以集中完成的。

控制框架的产生是为了实现在一个中央位置相对于控件的V4L2规范所有的规则。让驱动程序开发者尽可能简单。

注意控制框架依赖于代表v4l2驱动的v4l2_device结构体和代表子设备驱动的v4l2_subdev结构体。

---

框架中的对象

有两个主要对象：

v4l2_ctrl对象描述的控制特性和跟踪控制的值（包括最近值和新值）。

v4l2_ctrl_handler是跟踪控制的对象。它拥有一个v4l2_ctrl列表。这些v4l2_ctrl有一个可能被其他程序使用的控制列表。

---

在V4L2和子设备驱动程序的基本用法

1）准备：

1.1）将处理程序添加到驱动程序的顶层结构中：

struct foo_dev {
    ...
    struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
    ...
};

struct foo_dev *foo;

1.2）初始化处理程序：

v4l2_ctrl_handler_init（& foo -> ctrl_handler，nr_of_controls）；

第二个参数是一个提示，告诉函数这个处理程序需要处理多少控件。基于此信息它将分配一个哈希表。这只是一个暗示。

1.3）将控制处理程序钩子连接到驱动程序中：

1.3.1）对于V4L2驱动这样做：

struct foo_dev {
    ...
    struct v4l2_device v4l2_dev;
    ...
    struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
    ...
};

foo->v4l2_dev.ctrl_handler = &foo->ctrl_handler;

foo -> v4l2_dev是v4l2_device结构体类型。

最后，从你的v4l2_ioctl_ops移除所有控制功能（如果有）：
vidioc_queryctrl，vidioc_query_ext_ctrl，vidioc_querymenu，vidioc_g_ctrl，
vidioc_s_ctrl，vidioc_g_ext_ctrls，vidioc_try_ext_ctrls和vidioc_s_ext_ctrls。
现在不再需要这些了。

1.3.2）sub-device驱动这样处理：

struct foo_dev {
    ...
    struct v4l2_subdev sd;
    ...
    struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
    ...
};

foo->sd.ctrl_handler = &foo->ctrl_handler;

foo -> SD是v4l2_subdev结构体类型。

v4l2_subdev_core_ops中所有的核心控制行动如下：

       .queryctrl = v4l2_subdev_queryctrl,
        .querymenu = v4l2_subdev_querymenu,
        .g_ctrl = v4l2_subdev_g_ctrl,
        .s_ctrl = v4l2_subdev_s_ctrl,
        .g_ext_ctrls = v4l2_subdev_g_ext_ctrls,
        .try_ext_ctrls = v4l2_subdev_try_ext_ctrls,
        .s_ext_ctrls = v4l2_subdev_s_ext_ctrls,

注意：这只是一个临时解决方案。一旦所有依靠subdev的V4L2驱动变为控制框架，这些将不再需要。

1.4）在结束时清理处理程序：

v4l2_ctrl_handler_free（& foo -> ctrl_handler）；

2) 添加controls:

通过调用v4l2_ctrl_new_std添加非菜单控件：

struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_std(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
    const struct v4l2_ctrl_ops *ops,
    u32 id, s32 min, s32 max, u32 step, s32 def);

通过调用v4l2_ctrl_new_std_menu添加菜单控件：

struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_std_menu(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
    const struct v4l2_ctrl_ops *ops,
    u32 id, s32 max, s32 skip_mask, s32 def);

这些功能通常是在v4l2_ctrl_handler_init执行后调用：

v4l2_ctrl_handler_init(&foo->ctrl_handler, nr_of_controls);
v4l2_ctrl_new_std(&foo->ctrl_handler, &foo_ctrl_ops,
        V4L2_CID_BRIGHTNESS, 0, 255, 1, 128);
v4l2_ctrl_new_std(&foo->ctrl_handler, &foo_ctrl_ops,
        V4L2_CID_CONTRAST, 0, 255, 1, 128);
v4l2_ctrl_new_std_menu(&foo->ctrl_handler, &foo_ctrl_ops,
        V4L2_CID_POWER_LINE_FREQUENCY,
        V4L2_CID_POWER_LINE_FREQUENCY_60HZ, 0,
        V4L2_CID_POWER_LINE_FREQUENCY_DISABLED);
...
if (foo->ctrl_handler.error) {
    int err = foo->ctrl_handler.error;

    v4l2_ctrl_handler_free(&foo->ctrl_handler);
    return err;
}

v4l2_ctrl_new_std函数返回指向新的控制v4l2_ctrl指针，但是如果你不需在control ops外访问这个指针，那么就没有必要存储。

v4l2_ctrl_new_std功能将在大多数领域基于control ID，除了min，max，步骤和默认值。这些在过去四个参数中传递。这些值是特定于驱动程序的，而控制属性（如类型、名称、标志）都是全局的。控件的当前值将设置为默认值。

v4l2_ctrl_new_std_menu函数很相似但它是用于menu controls.由于menu controls件总是0，所以没有最小参数。相反，有一个掩码位参数：如果位是1，然后菜单跳过该项。

注意，如果某个函数失败，函数将返回null或错误并把ctrl_handler->error设置为错误代码。如果ctrl_handler->error已经设置，然后它只会返回，什么也不做。这同样适用于v4l2_ctrl_handler_init，如果它不能分配的内部数据结构。

这使得初始化处理程序很容易，只需添加所有控件并只检查结束时的错误代码。可以节省大量重复性错误检查。

建议在升序control ID顺序中添加控件：它那样快一点。

3）可选地强制初始control 设置：

v4l2_ctrl_handler_setup（& foo -> ctrl_handler）；

这将会为所有的controls 无条件调用s_ctrl。实际上这将硬件初始化为默认的控制值。建议这样做，确保内部数据结构和硬件同步。

4）最后：实现v4l2_ctrl_ops

static const struct v4l2_ctrl_ops foo_ctrl_ops = {
    .s_ctrl = foo_s_ctrl,
};

通常，所有你需要的是s_ctrl：

静态变量foo_s_ctrl（struct v4l2_ctrl * Ctrl）
{
struct foo *状态= container_of（Ctrl ->处理器，struct foo，ctrl_handler）；

开关（Ctrl - id）{
案例v4l2_cid_brightness：

static int foo_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
{
    struct foo *state = container_of(ctrl->handler, struct foo, ctrl_handler);

    switch (ctrl->id) {
    case V4L2_CID_BRIGHTNESS:
        write_reg(0x123, ctrl->val);
            break;
    case V4L2_CID_CONTRAST:
        write_reg(0x456, ctrl->val);
            break;
    }
    return 0;
}

control ops被v4l2_ctrl指针作为参数调用。新的控制值已经被生效，所以您需要做的是
实际更新硬件寄存器。

完成！这对我们大多数的司机来说已经足够了。不需要做任何控制值的确认，或实现QUERYCTRL/QUERYMENU。G/S_CTRL、G/TRY/S_EXT_CTRLS 会自动支持。