自己写的uvc摄像头驱动程序

 

 

该文件中的一些宏定义来自内核中的uvcvideo.h文件


/* 作者: [email protected]
 * 注:此usb摄像头驱动程序是基于linux2.6.31.14内核。
 * 功能:这个uvc驱动程序仅仅是为了帮助学习uvc驱动的结构而已,这个程序有很多不足
 * 比如,很多参数是我们通过手工来去读取设备描述符来获得的。读很多临界资源没有加锁等。
 * 我们应该使用内核中自带的uvc驱动程序,如果内核中不支持自己的设备,那么就需要自己来写驱动了
 */

#include 
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#include 
#include 
#include 

#include "uvcvideo.h"

/* 参考 drivers/media/video/uvc目录下面的一系列文件 */

#define MYUVC_URBS 5

/* Values for bmHeaderInfo (Video and Still Image Payload Headers, 2.4.3.3) */
#define UVC_STREAM_EOH	(1 << 7)
#define UVC_STREAM_ERR	(1 << 6)
#define UVC_STREAM_STI	(1 << 5)
#define UVC_STREAM_RES	(1 << 4)
#define UVC_STREAM_SCR	(1 << 3)
#define UVC_STREAM_PTS	(1 << 2)
#define UVC_STREAM_EOF	(1 << 1)
#define UVC_STREAM_FID	(1 << 0)

/* 从Uvcvideo.h (drivers\media\video\uvc)拷贝过来
 * 这个结构体是和usb设备进行数据传输的结构体,我们可以从usb设备中获取这个结构体的信息,
 * 也可以自己填写这个结构体然后发送给usb设备,对usb设备进行设置。
 * 我们只需要使用usb_control_msg函数来发起usb数据的收发信号即可。

 * 这个结构体中的成员都是从uvc规格中Control Selector描述符中的位域名
 */

struct myuvc_streaming_control {
	__u16 bmHint;
	__u8  bFormatIndex;
	__u8  bFrameIndex;
	__u32 dwFrameInterval;
	__u16 wKeyFrameRate;
	__u16 wPFrameRate;
	__u16 wCompQuality;
	__u16 wCompWindowSize;
	__u16 wDelay;
	__u32 dwMaxVideoFrameSize;
	__u32 dwMaxPayloadTransferSize;
	__u32 dwClockFrequency;
	__u8  bmFramingInfo;
	__u8  bPreferedVersion;
	__u8  bMinVersion;
	__u8  bMaxVersion;
};



struct frame_desc {
    int width;
    int height;
};

/* 参考uvc_video_queue定义一些结构体 */
struct myuvc_buffer {    
/* 必须要有v4l2_buffer,因为在以后的myuvc_vidioc_dqbuf和myuvc_vidioc_qbuf都需要这个结构体 */
    struct v4l2_buffer buf;
    int state;
	/* 表示是否已经被mmap,初始值为0 表示还没有被mmap,没经过mmap一次,就会被加1*/
    int vma_use_count; 
    wait_queue_head_t wait;  /* APP要读某个缓冲区,如果无数据,在此休眠 */
	struct list_head stream;
	struct list_head irq;    
};

struct myuvc_queue {
    void *mem;	/* 所有的缓存都是这一整块内存,一整块的内存起始地址 */
    int count;	/* 缓冲区的个数 */
    int buf_size;   /* 缓冲区的大小 */ 
    struct myuvc_buffer buffer[32];

	struct urb *urb[32];
	char *urb_buffer[32];
	/* urb buffer的物理地址 */
	dma_addr_t urb_dma[32];
	unsigned int urb_size;

	/* 供APP消费用,当这个队列中有数据时,应用程序会从这个队列中取出缓冲区 */
	struct list_head mainqueue;   
	/* 供底层驱动生产用,当摄像头产生数据时会将数据放入这个队列中的个缓存 */
	struct list_head irqqueue;    
};

static struct myuvc_queue myuvc_queue;

static struct video_device *myuvc_vdev;
static struct usb_device *myuvc_udev;
/* 在开始函数中使用usb_set_interface函数设置了VS接口中的第8个bAlternateSetting,
 * 该bAlternateSetting中的端点地址bEndpointAddress为0x81,由描述符可知。
 */
static int myuvc_bEndpointAddress = 0x81;
static int myuvc_streaming_intf;
static int myuvc_control_intf;
static int myuvc_streaming_bAlternateSetting = 8;
static struct v4l2_format myuvc_format;

/* 这些分辨率是根据5个VS_FRAME_UNCOMPRESSED描述符写出来的 */
static struct frame_desc frames[] = {{640, 480}, {352, 288}, {320, 240}, {176, 144}, {160, 120}};
//分辨率的索引值
static int frame_idx = 1;
/* 每个像素多少位是在VS_FORMAT_UNCOMPRESSED格式描述符中的bBitsPerPixel表示 */
static int bBitsPerPixel = 16; /* lsusb -v -d 0x1e4e:  "bBitsPerPixel" */
static int uvc_version = 0x0100; /* lsusb -v -d 0x1e4e: bcdUVC */

static int wMaxPacketSize = 1024;
static int ProcessingUnitID = 3;

static struct myuvc_streaming_control myuvc_params;


/* A2 参考 uvc_v4l2_do_ioctl 
 * Uvc_video.c (drivers\media\video\uvc)
 *
 * 函数功能:该函数的目的是表征这是一个摄像头设备
 */
static int myuvc_vidioc_querycap(struct file *file, void  *priv,
					struct v4l2_capability *cap)
{    
    memset(cap, 0, sizeof *cap);
    strcpy(cap->driver, "myuvc");
    strcpy(cap->card, "myuvc");
    cap->version = 1;
    /* V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE表示这是一个摄像头设备,V4L2_CAP_STREAMING表明可以通过
	 * qbuf或者dbuf来获得数据,V4L2_CAP_READWRITE表示可以通过读写函数来获取数据,因此
	 * 这个摄像头驱动支持两种获取数据的格式
	 */
    cap->capabilities = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING;
 
	return 0;
}

/* A3 列举支持哪种格式
 * 参考: uvc_fmts 数组
 */
static int myuvc_vidioc_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void  *priv,
					struct v4l2_fmtdesc *f)
{
    /* 人工查看描述符可知我们用的摄像头只支持1种格式 */
	if (f->index >= 1)
		return -EINVAL;

    /* 支持什么格式呢?
     * 查看VideoStreaming Interface的描述符可知为VS_FORMAT_UNCOMPRESSED格式,
     * 得到GUID为"59 55 59 32 00 00 10 00 80 00 00 aa 00 38 9b 71"
     * 通过uvc_driver.c中的uvc_format_by_guid函数中的uvc_fmts对比可知,这个uvc的GUID
     * 与UVC_GUID_FORMAT_YUY2是一模一样的,因此这个格式为V4L2_PIX_FMT_YUYV
     */
	strcpy(f->description, "4:2:2, packed, YUYV");
	f->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;    
    
	return 0;
}

/* A4 返回当前所使用的格式 */
static int myuvc_vidioc_g_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
					struct v4l2_format *f)
{
	/* 直接从全局变量中拷贝 */
    memcpy(f, &myuvc_format, sizeof(myuvc_format));
	return (0);
}

/* A5 测试驱动程序是否支持某种格式, 强制设置该格式 
 * 参考: uvc_v4l2_try_format
 *       myvivi_vidioc_try_fmt_vid_cap
 */
static int myuvc_vidioc_try_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
			struct v4l2_format *f)
{
	/* 参考uvc_driver.c中的uvc_parse_streaming,里面就有V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE */
    if (f->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
    {
        return -EINVAL;
    }

    if (f->fmt.pix.pixelformat != V4L2_PIX_FMT_YUYV)
        return -EINVAL;
    
    /* 调整format的width, height, 
     * 计算bytesperline, sizeimage
     */

    /* 人工查看描述符, 确定支持哪几种分辨率 
	 * 这种方式是强制的把分辨率定死了
	 */
    f->fmt.pix.width  = frames[frame_idx].width;
    f->fmt.pix.height = frames[frame_idx].height;
    
	f->fmt.pix.bytesperline =
		(f->fmt.pix.width * bBitsPerPixel) >> 3;
	f->fmt.pix.sizeimage =
		f->fmt.pix.height * f->fmt.pix.bytesperline;
    
    return 0;
}

/* A6 参考 myvivi_vidioc_s_fmt_vid_cap */
static int myuvc_vidioc_s_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
					struct v4l2_format *f)
{
	/* 该函数强制设置分辨率格式  */
	int ret = myuvc_vidioc_try_fmt_vid_cap(file, NULL, f);
	if (ret < 0)
		return ret;

    memcpy(&myuvc_format, f, sizeof(myuvc_format));
    
    return 0;
}

static int myuvc_free_buffers(void)
{
    if (myuvc_queue.mem)
    {
        vfree(myuvc_queue.mem);
        memset(&myuvc_queue, 0, sizeof(myuvc_queue));
        myuvc_queue.mem = NULL;
    }
    return 0;
}

/* A7 APP调用该ioctl让驱动程序分配若干个缓存, APP将从这些缓存中读到视频数据 
 * 参考: uvc_alloc_buffers   在Uvc_queue.c (drivers\media\video\uvc)	
 */
static int myuvc_vidioc_reqbufs(struct file *file, void *priv,
			  struct v4l2_requestbuffers *p)
{
	/* 申请多少个缓存 */
    int nbuffers = p->count;
	/* 每个缓存的大小 
	 * myuvc_format.fmt.pix.sizeimage表示当前格式一屏数据的大小
	 * PAGE_ALIGN函数是页对齐,也就是一整页一整页的来分配
	 */
    int bufsize  = PAGE_ALIGN(myuvc_format.fmt.pix.sizeimage);
    unsigned int i;
    void *mem = NULL;
    int ret;

	/* 如果之前已经分配过缓存了,那么就先释放掉 */
    if ((ret = myuvc_free_buffers()) < 0)
        goto done;

    /* Bail out if no buffers should be allocated. */
    if (nbuffers == 0)
        goto done;

    /* Decrement the number of buffers until allocation succeeds. */
    for (; nbuffers > 0; --nbuffers) {
        mem = vmalloc_32(nbuffers * bufsize);
        if (mem != NULL)
            break;
    }

    if (mem == NULL) {
        ret = -ENOMEM;
        goto done;
    }

    /* 这些缓存是一次性作为一个整体来分配的 */
    memset(&myuvc_queue, 0, sizeof(myuvc_queue));

	INIT_LIST_HEAD(&myuvc_queue.mainqueue);
	INIT_LIST_HEAD(&myuvc_queue.irqqueue);

    for (i = 0; i < nbuffers; ++i) {
        myuvc_queue.buffer[i].buf.index = i;
        myuvc_queue.buffer[i].buf.m.offset = i * bufsize;
		/* 缓存的大小是实际的大小,并不是页对齐之后的大小 */
        myuvc_queue.buffer[i].buf.length = myuvc_format.fmt.pix.sizeimage;
		/* type是enum v4l2_buf_type类型的,只有V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE符合 */
        myuvc_queue.buffer[i].buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
        myuvc_queue.buffer[i].buf.sequence = 0;
        myuvc_queue.buffer[i].buf.field = V4L2_FIELD_NONE;
        myuvc_queue.buffer[i].buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
        myuvc_queue.buffer[i].buf.flags = 0;
        myuvc_queue.buffer[i].state     = VIDEOBUF_IDLE;
        init_waitqueue_head(&myuvc_queue.buffer[i].wait);
    }

    myuvc_queue.mem = mem;
    myuvc_queue.count = nbuffers;
    myuvc_queue.buf_size = bufsize;
    ret = nbuffers;

done:
    return ret;
}

/* A8 查询缓存状态, 比如地址信息(APP可以用mmap进行映射) 
 * 参考 uvc_query_buffer
 */
static int myuvc_vidioc_querybuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *v4l2_buf)
{
    int ret = 0;
    
	if (v4l2_buf->index >= myuvc_queue.count) {
		ret = -EINVAL;
		goto done;
	}

    memcpy(v4l2_buf, &myuvc_queue.buffer[v4l2_buf->index].buf, sizeof(*v4l2_buf));

    /* 更新flags */
	/* 如果已经被mmap过 */
	if (myuvc_queue.buffer[v4l2_buf->index].vma_use_count)
		v4l2_buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_MAPPED;


	switch (myuvc_queue.buffer[v4l2_buf->index].state) {
    	case VIDEOBUF_ERROR:
    	case VIDEOBUF_DONE:
    		v4l2_buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_DONE;
    		break;
    	case VIDEOBUF_QUEUED://放入了队列
    	case VIDEOBUF_ACTIVE://正在队列中进行处理
    		v4l2_buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_QUEUED;	//还在队列中
    		break;
    	case VIDEOBUF_IDLE:
    	default:
    		break;
	}

done:    
	return ret;
}

/* A10 把缓冲区放入队列, 底层的硬件操作函数将会把数据放入这个队列的缓存 
 * 参考: uvc_queue_buffer
 */
static int myuvc_vidioc_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *v4l2_buf)
{
    struct myuvc_buffer *buf;

    /* 0. APP传入的v4l2_buf可能有问题, 要做判断 */

	if (v4l2_buf->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE ||
	    v4l2_buf->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
		return -EINVAL;
	}

	if (v4l2_buf->index >= myuvc_queue.count) {
		return -EINVAL;
	}

    buf = &myuvc_queue.buffer[v4l2_buf->index];

	if (buf->state != VIDEOBUF_IDLE) {
		return -EINVAL;
	}


    /* 1. 修改状态 */
	buf->state = VIDEOBUF_QUEUED;
	/* 刚把缓存放入队列中,这个缓存中被使用的字节数为0 */
	buf->buf.bytesused = 0;

    /* 2. 放入2个队列 */
    /* 队列1: 供APP使用 
     * 当缓冲区没有数据时,放入mainqueue队列
     * 当缓冲区有数据时, APP从mainqueue队列中取出
     */
	list_add_tail(&buf->stream, &myuvc_queue.mainqueue);

    /* 队列2: 供产生数据的函数使用
     * 当采集到数据时,从irqqueue队列中取出第1个缓冲区,存入数据
     */
	list_add_tail(&buf->irq, &myuvc_queue.irqqueue);
    
	return 0;
}

/* 打印从usb设备哪里使用usb_control_msg函数获得的参数 */
static void myuvc_print_streaming_params(struct myuvc_streaming_control *ctrl)
{
    printk("video params:\n");
    printk("bmHint                   = %d\n", ctrl->bmHint);
    printk("bFormatIndex             = %d\n", ctrl->bFormatIndex);
    printk("bFrameIndex              = %d\n", ctrl->bFrameIndex);
    printk("dwFrameInterval          = %d\n", ctrl->dwFrameInterval);
    printk("wKeyFrameRate            = %d\n", ctrl->wKeyFrameRate);
    printk("wPFrameRate              = %d\n", ctrl->wPFrameRate);
    printk("wCompQuality             = %d\n", ctrl->wCompQuality);
    printk("wCompWindowSize          = %d\n", ctrl->wCompWindowSize);
    printk("wDelay                   = %d\n", ctrl->wDelay);
    printk("dwMaxVideoFrameSize      = %d\n", ctrl->dwMaxVideoFrameSize);
    printk("dwMaxPayloadTransferSize = %d\n", ctrl->dwMaxPayloadTransferSize);
    printk("dwClockFrequency         = %d\n", ctrl->dwClockFrequency);
    printk("bmFramingInfo            = %d\n", ctrl->bmFramingInfo);
    printk("bPreferedVersion         = %d\n", ctrl->bPreferedVersion);
    printk("bMinVersion              = %d\n", ctrl->bMinVersion);
    printk("bMinVersion              = %d\n", ctrl->bMinVersion);
}


/* 参考: uvc_get_video_ctrl 
 (ret = uvc_get_video_ctrl(video, probe, 1, GET_CUR)) 
 static int uvc_get_video_ctrl(struct uvc_video_device *video,
     struct uvc_streaming_control *ctrl, int probe, __u8 query)
 */
static int myuvc_get_streaming_params(struct myuvc_streaming_control *ctrl)
{
	__u8 *data;
	__u16 size;
	int ret;
	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
	unsigned int pipe;

	/* 根据uvc版本知道发多少数据 */
	size = uvc_version >= 0x0110 ? 34 : 26;
	/* 分配缓存 */
	data = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
	if (data == NULL)
		return -ENOMEM;

   /* 初始化管道,管道是通过端点的编号和类型生成的一个整型,然后通过这个整型数就可
	* 以直接找到由哪个端点来进行收发数据,本身这些信息在端点里也有,只不过将这些
	* 信息用函数合成一个整形数据来使用,比较方便而已,类似于文件描述符。直接使用
	* 文件描述符来通讯。我们初始化的这个管道就是从端点0来获得数据的管道。 
	* usb_rcvctrlpipe是用于产生接收的控制管道 (接收与发送都是相对于usb控制器来说的)
    */
	pipe = (GET_CUR & 0x80) ? usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0)
			      : usb_sndctrlpipe(myuvc_udev, 0);
   /* 数据传输方向 
    * usb设备的传输方向都是针对usb控制器的,因为我们要从usb设备中读取数据,所以方向
    * 应该是从usb设备到usb控制器,所以是USB_DIR_IN
    */
	type |= (GET_CUR & 0x80) ? USB_DIR_IN : USB_DIR_OUT;

	/* 参数: GET_CUR表示当前的usb参数,GET_MIN和GET_MAX分别是获得最大最小的usb参数 
	 * 参数: VS_PROBE_CONTROL表示枚举参数,VS_COMMIT_CONTROL表示提交参数

	 * 摄像头的参数是存放在VS接口描述符中的,
	 * usb_control_msg是没有用到urb的在USB中简单进行发送和接收的一种机制,用于少量的数据通信
	 * usb_control_msg函数是usb设备的最底层函数接口.该函数的功能是向usb设备发送数据包

	 * 发起usb传输,就可以获得当前锁使用的参数,存储于data中,然后再将data中的数据
	 * 赋给myuvc_streaming_control结构体

	 * 函数的返回值:如果成功则返回传输的数据的个数,如果失败则返回一个负数
	 */
	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_CUR, type, VS_PROBE_CONTROL << 8,
			0 << 8 | myuvc_streaming_intf, data, size, 5000);//超时5秒

    if (ret < 0)
        goto done;

	/* 从uvc_get_video_ctrl中拷贝过来的
	 * 将data中的数据赋给myuvc_streaming_control结构体
	 */
	ctrl->bmHint = le16_to_cpup((__le16 *)&data[0]);
	ctrl->bFormatIndex = data[2];
	ctrl->bFrameIndex = data[3];
	ctrl->dwFrameInterval = le32_to_cpup((__le32 *)&data[4]);
	ctrl->wKeyFrameRate = le16_to_cpup((__le16 *)&data[8]);
	ctrl->wPFrameRate = le16_to_cpup((__le16 *)&data[10]);
	ctrl->wCompQuality = le16_to_cpup((__le16 *)&data[12]);
	ctrl->wCompWindowSize = le16_to_cpup((__le16 *)&data[14]);
	ctrl->wDelay = le16_to_cpup((__le16 *)&data[16]);
	ctrl->dwMaxVideoFrameSize = get_unaligned_le32(&data[18]);
	ctrl->dwMaxPayloadTransferSize = get_unaligned_le32(&data[22]);

	if (size == 34) {
		ctrl->dwClockFrequency = get_unaligned_le32(&data[26]);
		ctrl->bmFramingInfo = data[30];
		ctrl->bPreferedVersion = data[31];
		ctrl->bMinVersion = data[32];
		ctrl->bMaxVersion = data[33];
	} else {
		//ctrl->dwClockFrequency = video->dev->clock_frequency;
		ctrl->bmFramingInfo = 0;
		ctrl->bPreferedVersion = 0;
		ctrl->bMinVersion = 0;
		ctrl->bMaxVersion = 0;
	}

done:
    kfree(data);
    
    return (ret < 0) ? ret : 0;
}

/* 参考: uvc_v4l2_try_format ∕uvc_probe_video 
 *       uvc_set_video_ctrl(video, probe, 1)
 */
static int myuvc_try_streaming_params(struct myuvc_streaming_control *ctrl)
{
    __u8 *data;
    __u16 size;
    int ret;
	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
	unsigned int pipe;
    
	memset(ctrl, 0, sizeof *ctrl);
    /* ctrl->bmHint = 1;也就是说uvc规格书中D0=1,表示在协商过程中保持dwFrameInterval不变,
     * 什么是协商呢?就是说我们设置了一些参数,先发给usb摄像头,让他确认一下能不能用,
     * 如果不能用的话,从新修改然后在发给usb摄像头,确认能不能用,直到最后能用为止,
     * 我们再使用其他的命令把这些参数发给usb摄像头,他就可以接收这些参数,
     * 并且工作在这些新参数之下。
	 */
	ctrl->bmHint = 1;	/* dwFrameInterval */
	/* 我们只有一种格式 */
	ctrl->bFormatIndex = 1;
	/* 在该种格式下使用哪一种分辨率 */
	ctrl->bFrameIndex  = frame_idx + 1;
	/* 有VS_FRAME_UNCOMPRESSED描述符的最后一项可知,dwMinFrameInterval为15 16 05 00,
	 * 就是十六进制0x051615------>333333(十进制) ,由规格书可知dwFrameInterval表示
	 * 每帧之间的时间间隔,单位为100ns,那么如果该值为333333,每秒多少帧呢?
	 * 1000000000 ns/ (333333*100)ns = 30		也就是每秒30帧
	 */
	ctrl->dwFrameInterval = 333333;
	
	/* 下面的代码跟myuvc_get_streaming_params函数基本是一样的 */
    size = uvc_version >= 0x0110 ? 34 : 26;
    data = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
    if (data == NULL)
        return -ENOMEM;

    *(__le16 *)&data[0] = cpu_to_le16(ctrl->bmHint);
    data[2] = ctrl->bFormatIndex;
    data[3] = ctrl->bFrameIndex;
    *(__le32 *)&data[4] = cpu_to_le32(ctrl->dwFrameInterval);
    *(__le16 *)&data[8] = cpu_to_le16(ctrl->wKeyFrameRate);
    *(__le16 *)&data[10] = cpu_to_le16(ctrl->wPFrameRate);
    *(__le16 *)&data[12] = cpu_to_le16(ctrl->wCompQuality);
    *(__le16 *)&data[14] = cpu_to_le16(ctrl->wCompWindowSize);
    *(__le16 *)&data[16] = cpu_to_le16(ctrl->wDelay);
    put_unaligned_le32(ctrl->dwMaxVideoFrameSize, &data[18]);
    put_unaligned_le32(ctrl->dwMaxPayloadTransferSize, &data[22]);

    if (size == 34) {
        put_unaligned_le32(ctrl->dwClockFrequency, &data[26]);
        data[30] = ctrl->bmFramingInfo;
        data[31] = ctrl->bPreferedVersion;
        data[32] = ctrl->bMinVersion;
        data[33] = ctrl->bMaxVersion;
    }
	/* SET_CUR表示设置当前参数,与usb设备进行设备信息的查询和设置时,使用端点0 */
    pipe = (SET_CUR & 0x80) ? usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0)
                  : usb_sndctrlpipe(myuvc_udev, 0);
    type |= (SET_CUR & 0x80) ? USB_DIR_IN : USB_DIR_OUT;
	/* 参数VS_PROBE_CONTROL只是枚举,尝试而已,并不是设置,真正要设置的话是需要使用
	 * 参数VS_COMMIT_CONTROL,因为我们现在只是枚举这些参数是否能用,并不是真正想要设置
	 * 这些参数,知道参数可用使用我们才真正使用VS_COMMIT_CONTROL参数来设置。
	 */
    ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, SET_CUR, type, VS_PROBE_CONTROL << 8,
            0 << 8 | myuvc_streaming_intf, data, size, 5000);

    kfree(data);
    
    return (ret < 0) ? ret : 0;
    
}


/* 参考: uvc_v4l2_try_format ∕uvc_probe_video 
 *       uvc_set_video_ctrl(video, probe, 1)
 * myuvc_set_streaming_params这个函数基本和myuvc_try_streaming_params是一样的,
 * 只不过这个函数不需要我们在甘薯内部设置myuvc_streaming_control而已,是由参数
 * 传递进来的,直接使用usb_control_msg函数将参数发送出去即可
 */
static int myuvc_set_streaming_params(struct myuvc_streaming_control *ctrl)
{
    __u8 *data;
    __u16 size;
    int ret;
	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
	unsigned int pipe;
    
    size = uvc_version >= 0x0110 ? 34 : 26;
    data = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
    if (data == NULL)
        return -ENOMEM;

    *(__le16 *)&data[0] = cpu_to_le16(ctrl->bmHint);
    data[2] = ctrl->bFormatIndex;
    data[3] = ctrl->bFrameIndex;
    *(__le32 *)&data[4] = cpu_to_le32(ctrl->dwFrameInterval);
    *(__le16 *)&data[8] = cpu_to_le16(ctrl->wKeyFrameRate);
    *(__le16 *)&data[10] = cpu_to_le16(ctrl->wPFrameRate);
    *(__le16 *)&data[12] = cpu_to_le16(ctrl->wCompQuality);
    *(__le16 *)&data[14] = cpu_to_le16(ctrl->wCompWindowSize);
    *(__le16 *)&data[16] = cpu_to_le16(ctrl->wDelay);
    put_unaligned_le32(ctrl->dwMaxVideoFrameSize, &data[18]);
    put_unaligned_le32(ctrl->dwMaxPayloadTransferSize, &data[22]);

    if (size == 34) {
        put_unaligned_le32(ctrl->dwClockFrequency, &data[26]);
        data[30] = ctrl->bmFramingInfo;
        data[31] = ctrl->bPreferedVersion;
        data[32] = ctrl->bMinVersion;
        data[33] = ctrl->bMaxVersion;
    }

    pipe = (SET_CUR & 0x80) ? usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0)
                  : usb_sndctrlpipe(myuvc_udev, 0);
    type |= (SET_CUR & 0x80) ? USB_DIR_IN : USB_DIR_OUT;

    ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, SET_CUR, type, VS_COMMIT_CONTROL << 8,
            0 << 8 | myuvc_streaming_intf, data, size, 5000);

    kfree(data);
    
    return (ret < 0) ? ret : 0;
    
}

static void myuvc_uninit_urbs(void)
{
    int i;
    for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
        if (myuvc_queue.urb_buffer[i])
        {
            usb_buffer_free(myuvc_udev, myuvc_queue.urb_size, myuvc_queue.urb_buffer[i], myuvc_queue.urb_dma[i]);
            myuvc_queue.urb_buffer[i] = NULL;
        }

        if (myuvc_queue.urb[i])
        {
            usb_free_urb(myuvc_queue.urb[i]);
            myuvc_queue.urb[i] = NULL;
        }
    }
}

/* 参考: uvc_video_complete / uvc_video_decode_isoc */
static void myuvc_video_complete(struct urb *urb)
{
	u8 *src;
    u8 *dest;
	int ret, i;
    int len;
    int maxlen;
    int nbytes;
    struct myuvc_buffer *buf;
    
	switch (urb->status) {
	case 0:
		break;

	default:
		printk("Non-zero status (%d) in video "
			"completion handler.\n", urb->status);
		return;
	}

    /* 从irqqueue队列中取出第1个缓冲区 */
	if (!list_empty(&myuvc_queue.irqqueue))
	{
		buf = list_first_entry(&myuvc_queue.irqqueue, struct myuvc_buffer, irq);
    
		/* 一次urb传输里面包含的子包数,依次取出每一个子包 */
    	for (i = 0; i < urb->number_of_packets; ++i) {
    		if (urb->iso_frame_desc[i].status < 0) {
    			printk("USB isochronous frame "
    				"lost (%d).\n", urb->iso_frame_desc[i].status);
    			continue;
    		}
			/* 数据源 */
            src  = urb->transfer_buffer + urb->iso_frame_desc[i].offset;
			/* 数据的目的地址,buf->buf.bytesused表示这个buffer目前已经存放了多少个字节的数据 
			 * 因为urb需要经过几次传输才能填满一个buf,所以源地址等于buf的偏移还要加上这个
			 * buf已经使用的字节数。
			 */
            dest = myuvc_queue.mem + buf->buf.m.offset + buf->buf.bytesused;
			/* 每一个子包的实际长度 */
            len = urb->iso_frame_desc[i].actual_length;
            /* 判断数据是否有效,参考uvc_video_decode_start,该函数的作用是对数据的
			 * 头部进行判断
             */
			/* Sanity checks:
			 * - packet must be at least 2 bytes long
			 * - bHeaderLength value must be at least 2 bytes (see above)
			 * - bHeaderLength value can't be larger than the packet size.
			 */
            /* URB数据含义:
             * src[0] : 头部长度
             * src[1] : 错误状态

             * 由以上的分析可知,得到的每一个子包会包含一个头部,在头部之后才是有效的视频数据
             */
            if (len < 2 || src[0] < 2 || src[0] > len)
                continue;
            
            /* Skip payloads marked with the error bit ("error frames"). */
            if (src[1] & UVC_STREAM_ERR) {
                printk("Dropping payload (error bit set).\n");
                continue;
            }

			/* 参考uvc_video_decode_data函数,该函数是对摄像头数据的拷贝 */
            /* 除去头部后的数据长度。真正的视频数据长度 */
            len -= src[0];

            /* 缓冲区最多还能存多少数据 */
            maxlen = buf->buf.length - buf->buf.bytesused;
			/* 最终要复制的数据长度 */
            nbytes = min(len, maxlen);

            /* 复制数据 */
            memcpy(dest, src + src[0], nbytes);
            buf->buf.bytesused += nbytes;

            /* 判断一帧数据是否已经全部接收到 
			 * 参考uvc_video_decode_end函数,该函数的功能是判断一帧数据是否接收完成
			 */
            if (len > maxlen) {
                buf->state = VIDEOBUF_DONE;
            }
            
            /* Mark the buffer as done if the EOF marker is set. 
			 * 如果状态标志中有UVC_STREAM_EOF标志,并且已经收到数据,
			 * 则说明数据已经全部收到
			 */
            if (src[1] & UVC_STREAM_EOF && buf->buf.bytesused != 0) {
                printk("Frame complete (EOF found).\n");
                if (len == 0)
                    printk("EOF in empty payload.\n");
                buf->state = VIDEOBUF_DONE;
            }

    	}

        /* 当接收完一帧数据, 
         * 从irqqueue中删除这个缓冲区
         * 唤醒等待数据的进程 
         */
        if (buf->state == VIDEOBUF_DONE ||
            buf->state == VIDEOBUF_ERROR)
        {
            list_del(&buf->irq);
            wake_up(&buf->wait);
        }
	}

    /* 再次提交URB */
	if ((ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC)) < 0) {
		printk("Failed to resubmit video URB (%d).\n", ret);
	}
}

/* 参考: uvc_init_video_isoc */
static int myuvc_alloc_init_urbs(void)
{
	u16 psize;
	u32 size;
	/* 传输一帧数据所用的包数 */
    int npackets;
    int i;
    int j;

    struct urb *urb;
	/* wMaxPacketSize为1024的端点属于VS接口中的第8个bAlternateSetting的,
	 * 是由我们自己选择的。
	 */
	psize = wMaxPacketSize; /* 实时传输端点一次能传输的最大字节数 */
	/* 是从usb设备中读取出来的 */
	size  = myuvc_params.dwMaxVideoFrameSize;  /* 一帧数据的最大长度 */
	/* 向上取整 */
    npackets = DIV_ROUND_UP(size, psize);
    if (npackets > 32)
        npackets = 32;

    size = myuvc_queue.urb_size = psize * npackets;

	/* 总共分配了5个urb,也就是每一帧数据对应一个urb */
    for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
        /* 1. 分配usb_buffers,最后一个参数 */
        
        myuvc_queue.urb_buffer[i] = usb_buffer_alloc(
            myuvc_udev, size,
            GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN, &myuvc_queue.urb_dma[i]);

        /* 2. 分配urb */
		myuvc_queue.urb[i] = usb_alloc_urb(npackets, GFP_KERNEL);

        if (!myuvc_queue.urb_buffer[i] || !myuvc_queue.urb[i])
        {
            myuvc_uninit_urbs();
            return -ENOMEM;
        }

    }


    /* 3. 设置urb */
    for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
        urb = myuvc_queue.urb[i];
        
        urb->dev = myuvc_udev;
        urb->context = NULL;
		/* 在开始函数中使用usb_set_interface函数设置了VS接口中的第8个bAlternateSetting,
 		 * 该bAlternateSetting中的端点地址bEndpointAddress为0x81,由描述符可知。
		 */
        urb->pipe = usb_rcvisocpipe(myuvc_udev,myuvc_bEndpointAddress);
        urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP | URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
		/* 在开始函数中使用usb_set_interface函数设置了VS接口中的第8个bAlternateSetting,
 		 * 该bAlternateSetting中的bInterval为1,由描述符可知。
		 */
        urb->interval = 1;
        urb->transfer_buffer = myuvc_queue.urb_buffer[i];
		/* urb的物理地址 */
        urb->transfer_dma = myuvc_queue.urb_dma[i];
		/* 当这个驱动程序收到一帧数据之后,就会产生一个中断,这就是中断处理函数 */
        urb->complete = myuvc_video_complete;
		/* 这个urb总共要传输多少次数据 */
        urb->number_of_packets = npackets;
		/* urb传输的数据总共多大 */
        urb->transfer_buffer_length = size;
        /* iso表示实时传输。
		 * 因为每个urb都要传输npackets次才能完成一帧的数据传输,所以每次传输数据的
		 * 偏移和大小都存放在urb->iso_frame_desc中
         */
        for (j = 0; j < npackets; ++j) {
            urb->iso_frame_desc[j].offset = j * psize;
            urb->iso_frame_desc[j].length = psize;
        }
    
    }
    
    return 0;
}

/* A11 启动传输 
 * 参考: uvc_video_enable(video, 1):
 *           uvc_commit_video
 *           uvc_init_video
 */
static int myuvc_vidioc_streamon(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type i)
{
    int ret;
    
    /* 1. 向USB摄像头设置参数: 比如使用哪个format, 使用这个format下的哪个frame(分辨率) 
     * 参考: uvc_set_video_ctrl / uvc_get_video_ctrl
     * 1.1 根据一个结构体uvc_streaming_control设置数据包: 可以手工设置,也可以读出后再修改
     * 1.2 调用usb_control_msg发出数据包
     */

    /* a. 测试参数 */
    ret = myuvc_try_streaming_params(&myuvc_params);
    printk("myuvc_try_streaming_params ret = %d\n", ret);

    /* b. 取出参数 
	 * 经过测试发现测试函数和设置函数直接必须要有取出参数这个函数,因为当向usb设备发
	 * 送一个参数之后,如果usb设备能够接收这个参数,他就会把这个参数保存起来,
	 * 并且会做一些修正,比如说,我们在使用myuvc_try_streaming_params函数的时候只是发送
	 * 了几个参数,后面的参数都没有发送。刚才发给usb设备的参数,usb设备发现他能够接收
	 * 这些参数,他就会把后面的参数补齐,接下来我们就应该使用myuvc_get_streaming_params函数
	 * 将补齐的参数一次性读出来。最后调用设置函数即可。
     */
    ret = myuvc_get_streaming_params(&myuvc_params);
    printk("myuvc_get_streaming_params ret = %d\n", ret);

    /* c. 设置参数 */
    ret = myuvc_set_streaming_params(&myuvc_params);
    printk("myuvc_set_streaming_params ret = %d\n", ret);
    
    myuvc_print_streaming_params(&myuvc_params);
	
	/* 参考uvc_init_video
     * d. 设置VideoStreaming Interface所使用的setting
     * d.1 从myuvc_params确定带宽
     * d.2 根据setting的endpoint能传输的wMaxPacketSize
     *     找到能满足该带宽的setting
     */
    /* 手工确定:
     * bandwidth = myuvc_params.dwMaxPayloadTransferSize = 1024
     * 观察lsusb -v -d 0x1e4e:的结果:
     *                wMaxPacketSize     0x0400  1x 1024 bytes
     * bAlternateSetting       8

     * usb_set_interface函数的作用是设置usb设备使用VideoStreaming Interface中的哪个
     * 设置来进行传输数据。我们通过lsusb命令查看描述符,发现其每个设置描述符中都只有
     * 一个端点,这可能就是uvc规范,因此找到设置就可以使用唯一的端点进行传输数据。
     * 因为usb设备就是使用端点来进行数据传输的。
     */
    usb_set_interface(myuvc_udev, myuvc_streaming_intf, myuvc_streaming_bAlternateSetting);
    
    /* 2. 分配设置URB */
    ret = myuvc_alloc_init_urbs();
    if (ret)
        printk("myuvc_alloc_init_urbs err : ret = %d\n", ret);

    /* 3. 提交URB以接收数据 
	 * 因为这5个urb设置的完成函数都是同一个完成函数,相当于有5个urb包来共同从usb摄像头
	 * 获取数据,放入myuvc_buffer中。
	 */
	for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
		if ((ret = usb_submit_urb(myuvc_queue.urb[i], GFP_KERNEL)) < 0) {
			printk("Failed to submit URB %u (%d).\n", i, ret);
			myuvc_uninit_urbs();
			return ret;
		}
	}
    
	return 0;
}

/* A13 APP通过poll/select确定有数据后, 把缓存从队列中取出来
 * 参考: uvc_dequeue_buffer
 */
static int myuvc_vidioc_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *v4l2_buf)
{
    /* APP发现数据就绪后, 从mainqueue里取出这个buffer */

    struct myuvc_buffer *buf;
    int ret = 0;

	if (list_empty(&myuvc_queue.mainqueue)) {
		ret = -EINVAL;
		goto done;
	}
    
	buf = list_first_entry(&myuvc_queue.mainqueue, struct myuvc_buffer, stream);

	switch (buf->state) {
	case VIDEOBUF_ERROR:
		ret = -EIO;
	case VIDEOBUF_DONE:
		buf->state = VIDEOBUF_IDLE;
		break;

	case VIDEOBUF_IDLE:
	case VIDEOBUF_QUEUED:
	case VIDEOBUF_ACTIVE:
	default:
		ret = -EINVAL;
		goto done;
	}

	list_del(&buf->stream);

done:
	return ret;
}

/*
 * A14 之前已经通过mmap映射了缓存, APP可以直接读数据
 * A15 再次调用myuvc_vidioc_qbuf把缓存放入队列
 * A16 poll...
 */

/* A17 停止 
 * 参考 : uvc_video_enable(video, 0)
 */
static int myuvc_vidioc_streamoff(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type t)
{
	struct urb *urb;
	unsigned int i;

    /* 1. kill URB */
	for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
		if ((urb = myuvc_queue.urb[i]) == NULL)
			continue;
		usb_kill_urb(urb);
	}

    /* 2. free URB */
    myuvc_uninit_urbs();

    /* 3. 设置VideoStreaming Interface为setting 0 ,即为初始状态
	 * 让这个VS接口的处于不工作状态,可以从uvc规范里面找到这么做的原因
	 */
    usb_set_interface(myuvc_udev, myuvc_streaming_intf, 0);
    
    return 0;
}

    /* Control handling */


/* Extract the bit string specified by mapping->offset and mapping->size
 * from the little-endian data stored at 'data' and return the result as
 * a signed 32bit integer. Sign extension will be performed if the mapping
 * references a signed data type.

 * 该函数从uvc驱动里面拷贝过来的,函数的功能是从如下的信息中计算出所需的值
 //以下结构体用于参考
	{
		.id		= V4L2_CID_BRIGHTNESS,
		.name		= "Brightness",
		.entity		= UVC_GUID_UVC_PROCESSING,
		.selector	= PU_BRIGHTNESS_CONTROL,
		.size		= 16,
		.offset		= 0,
		.v4l2_type	= V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
		.data_type	= UVC_CTRL_DATA_TYPE_SIGNED,
	},
 */
static __s32 myuvc_get_le_value(const __u8 *data)
{
    int bits = 16;	//size
    int offset = 0;		//offset
    __s32 value = 0;
    __u8 mask;

    data += offset / 8;
    offset &= 7;
    mask = ((1LL << bits) - 1) << offset;

    for (; bits > 0; data++) {
        __u8 byte = *data & mask;
        value |= offset > 0 ? (byte >> offset) : (byte << (-offset));
        bits -= 8 - (offset > 0 ? offset : 0);
        offset -= 8;
        mask = (1 << bits) - 1;
    }

    /* Sign-extend the value if needed. */
    value |= -(value & (1 << (16 - 1)));

    return value;
}

/* Set the bit string specified by mapping->offset and mapping->size
 * in the little-endian data stored at 'data' to the value 'value'.


 * 该函数的功能:将一个数转换为一个16位的,用于向usb设备发起设置属性的请求,
 * 由uvc_control_mapping结构体可知,设置亮度需要16位,因此需要将一个整数转化为16位
 */
static void myuvc_set_le_value(__s32 value, __u8 *data)
{
	int bits = 16;
	int offset = 0;
	__u8 mask;

	data += offset / 8;
	offset &= 7;

	for (; bits > 0; data++) {
		mask = ((1LL << bits) - 1) << offset;
		*data = (*data & ~mask) | ((value << offset) & mask);
		value >>= offset ? offset : 8;
		bits -= 8 - offset;
		offset = 0;
	}
}
    


/* 参考:uvc_query_v4l2_ctrl 
 * 对属性的操作,这个驱动程序只支持亮度的操作
 */    
int myuvc_vidioc_queryctrl (struct file *file, void *fh,
                struct v4l2_queryctrl *ctrl)
{
	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
	unsigned int pipe;
    int ret;
    u8 data[2];
	/* V4L2_CID_BRIGHTNESS宏是从uvc_control_mapping结构体数组中的index拷贝的 */
    if (ctrl->id != V4L2_CID_BRIGHTNESS)
        return -EINVAL;
    
	memset(ctrl, 0, sizeof *ctrl);
	ctrl->id   = V4L2_CID_BRIGHTNESS;
	ctrl->type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER;
	strcpy(ctrl->name, "MyUVC_BRIGHTNESS");
	ctrl->flags = 0;
	/* 接收数据,由端点0发起控制传输 */
	pipe = usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0);
	type |= USB_DIR_IN;

	/*  参考的详细属性信息	
	{
		.id		= V4L2_CID_BRIGHTNESS,
		.name		= "Brightness",
		.entity		= UVC_GUID_UVC_PROCESSING,
		.selector	= PU_BRIGHTNESS_CONTROL,
		.size		= 16,
		.offset		= 0,
		.v4l2_type	= V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
		.data_type	= UVC_CTRL_DATA_TYPE_SIGNED,
	},
	*/
	
    /* 发起USB传输确定这些值,得到两个字节的数据 
	 * 参数ProcessingUnitID表示PU号,在自己打印的VC的额外
描述符中可以找到,
	 * 参数2表示发送的数据大小,由uvc_ctrls数组中的信息可知。
	 * 参数PU_BRIGHTNESS_CONTROL表示PU中的哪个属性
	 */
	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_MIN, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
			ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
    if (ret != 2)
        return -EIO;
	/* 根据获得数据取出在最小值 
	 * 由uvc规范可知,从usb设备获取的最小值(GET_MIN)是16位的数据,因此需要将这16位的数
	 * 转换为一个整数
	 */
	ctrl->minimum = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */


	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_MAX, type,  PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
			ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
    if (ret != 2)
        return -EIO;
	ctrl->maximum = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */

	/* 获得阶梯值,所谓阶梯值表示当调整亮度时,每一小格的亮度最小值是多少。 */
	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_RES, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
			 ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
    if (ret != 2)
        return -EIO;
	ctrl->step = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */

	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_DEF, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
			ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
    if (ret != 2)
        return -EIO;
	ctrl->default_value = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */

    printk("Brightness: min =%d, max = %d, step = %d, default = %d\n", ctrl->minimum, ctrl->maximum, ctrl->step, ctrl->default_value);
    
    return 0;
}

/* 参考 : uvc_ctrl_get 
 * 函数功能是获取当前的是属性值,
 */
int myuvc_vidioc_g_ctrl (struct file *file, void *fh,
                struct v4l2_control *ctrl)
{
	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
	unsigned int pipe;
    int ret;
    u8 data[2];
    
    if (ctrl->id != V4L2_CID_BRIGHTNESS)
        return -EINVAL;

	pipe = usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0);
	type |= USB_DIR_IN;
	/* 查询myuvc_udev设备中的myuvc_control_intf接口中的ProcessingUnitID中的当前(GET_CUR)
	 * 亮度值(PU_BRIGHTNESS_CONTROL) 
	 */
	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_CUR, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
			ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
    if (ret != 2)
        return -EIO;
	ctrl->value = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */
    
    return 0;
}

/* 参考: uvc_ctrl_set/uvc_ctrl_commit */
int myuvc_vidioc_s_ctrl (struct file *file, void *fh,
                struct v4l2_control *ctrl)
{
    __u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
    unsigned int pipe;
    int ret;
    u8 data[2];
    
    if (ctrl->id != V4L2_CID_BRIGHTNESS)
        return -EINVAL;

    myuvc_set_le_value(ctrl->value, data);

    pipe = usb_sndctrlpipe(myuvc_udev, 0);
    type |= USB_DIR_OUT;

    ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, SET_CUR, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
            ProcessingUnitID  << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
    if (ret != 2)
        return -EIO;
    
    return 0;
}



static const struct v4l2_ioctl_ops myuvc_ioctl_ops = {
        // 表示它是一个摄像头设备
        .vidioc_querycap      = myuvc_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  = myuvc_vidioc_enum_fmt_vid_cap,
        .vidioc_g_fmt_vid_cap     = myuvc_vidioc_g_fmt_vid_cap,
        .vidioc_try_fmt_vid_cap   = myuvc_vidioc_try_fmt_vid_cap,
        .vidioc_s_fmt_vid_cap     = myuvc_vidioc_s_fmt_vid_cap,
        
        /* 缓冲区操作: 申请/查询/放入队列/取出队列 */
        .vidioc_reqbufs       = myuvc_vidioc_reqbufs,
        .vidioc_querybuf      = myuvc_vidioc_querybuf,
        .vidioc_qbuf          = myuvc_vidioc_qbuf,
        .vidioc_dqbuf         = myuvc_vidioc_dqbuf,

        /* 查询/获得/设置属性 */
        .vidioc_queryctrl     = myuvc_vidioc_queryctrl,
        .vidioc_g_ctrl        = myuvc_vidioc_g_ctrl,
        .vidioc_s_ctrl        = myuvc_vidioc_s_ctrl,
        
        // 启动/停止
        .vidioc_streamon      = myuvc_vidioc_streamon,
        .vidioc_streamoff     = myuvc_vidioc_streamoff,   
};

/* A1 */
static int myuvc_open(struct file *file)
{
	return 0;
}

static void myuvc_vm_open(struct vm_area_struct *vma)
{
	struct myuvc_buffer *buffer = vma->vm_private_data;
	/* buffer的引用计数加1 */
	buffer->vma_use_count++;
}

static void myuvc_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
{
	struct myuvc_buffer *buffer = vma->vm_private_data;
	buffer->vma_use_count--;
}

static struct vm_operations_struct myuvc_vm_ops = {
	.open		= myuvc_vm_open,
	.close		= myuvc_vm_close,
};


/* A9 把缓存映射到APP的空间,以后APP就可以直接操作这块缓存 
 * 参考: uvc_v4l2_mmap

 * mmap函数在应用层传进来的参数经过VFS后,参数会被封装为一个vm_area_struct结构体
 */
static int myuvc_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
{
    struct myuvc_buffer *buffer;
    struct page *page;
    unsigned long addr, start, size;
    unsigned int i;
    int ret = 0;

    start = vma->vm_start;
    size = vma->vm_end - vma->vm_start;

    /* 应用程序调用mmap函数时, 会传入offset参数
     * 根据这个offset找出指定的缓冲区buffer
     */
    for (i = 0; i < myuvc_queue.count; ++i) {
        buffer = &myuvc_queue.buffer[i];
        if ((buffer->buf.m.offset >> PAGE_SHIFT) == vma->vm_pgoff)
            break;
    }

    if (i == myuvc_queue.count || size != myuvc_queue.buf_size) {
        ret = -EINVAL;
        goto done;
    }

    /*
     * VM_IO marks the area as being an mmaped region for I/O to a
     * device. It also prevents the region from being core dumped.
     */
    vma->vm_flags |= VM_IO;

    /* 根据虚拟地址找到缓冲区对应的page构体 */
    addr = (unsigned long)myuvc_queue.mem + buffer->buf.m.offset;
    while (size > 0) {
		/* 将vmalloc分配的内存转化为页 */
        page = vmalloc_to_page((void *)addr);

        /* 把page和APP传入的虚拟地址挂构 */
        if ((ret = vm_insert_page(vma, start, page)) < 0)
            goto done;

        start += PAGE_SIZE;
        addr += PAGE_SIZE;
        size -= PAGE_SIZE;
    }

    vma->vm_ops = &myuvc_vm_ops;
    vma->vm_private_data = buffer;
    myuvc_vm_open(vma);

done:
    return ret;
}

/* A12 APP调用POLL/select来确定缓存是否就绪(有数据) 
 * 参考 : uvc_v4l2_poll
 */
static unsigned int myuvc_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
{
	struct myuvc_buffer *buf;
	unsigned int mask = 0;
    
    /* 从mainqueuq中取出第1个缓冲区 */

    /*判断它的状态, 如果未就绪, 休眠 */

    if (list_empty(&myuvc_queue.mainqueue)) {
        mask |= POLLERR;
        goto done;
    }
    
    buf = list_first_entry(&myuvc_queue.mainqueue, struct myuvc_buffer, stream);

    poll_wait(file, &buf->wait, wait);
    if (buf->state == VIDEOBUF_DONE ||
        buf->state == VIDEOBUF_ERROR)
        mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
    
done:
    return mask;
}

/* A18 关闭 */
static int myuvc_close(struct file *file)
{
    
	return 0;
}

static const struct v4l2_file_operations myuvc_fops = {
	.owner		= THIS_MODULE,
    .open       = myuvc_open,
    .release    = myuvc_close,
    .mmap       = myuvc_mmap,
    /* 最终会调用myuvc_vdev->ioctl_ops中的ioctl函数 */
    .ioctl      = video_ioctl2, /* V4L2 ioctl handler */
    .poll       = myuvc_poll,
};

static void myuvc_release(struct video_device *vdev)
{
}


static int myuvc_probe(struct usb_interface *intf,
		     const struct usb_device_id *id)
{
    static int cnt = 0;
	struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);

    myuvc_udev = dev;

    printk("myuvc_probe : cnt = %d\n", cnt++);
	
	/* 参考uvc_driver.c 
	 * 这是为了获得当前接口描述符的编号
	 */
    if (cnt == 1)
    {
		/* 获得当前VC接口描述符的编号 */
        myuvc_control_intf = intf->cur_altsetting->desc.bInterfaceNumber;
    }
    else if (cnt == 2)
    {	
		/* 获得当前VS接口描述符的编号 */
        myuvc_streaming_intf = intf->cur_altsetting->desc.bInterfaceNumber;
    }

	/* usb匹配成功后会执行两次probe函数,因为usb_device_id中有两个接口 */
    if (cnt == 2)
    {
        /* 1. 分配一个video_device结构体 */
        myuvc_vdev = video_device_alloc();

        /* 2. 设置 */
        /* 2.1 */
        myuvc_vdev->release = myuvc_release;
        
        /* 2.2 */
        myuvc_vdev->fops    = &myuvc_fops;
        
        /* 2.3 */
        myuvc_vdev->ioctl_ops = &myuvc_ioctl_ops;

		/* 3. 注册 ,以下信息是通过追踪源代码得到的结论
     	 * 参数-1表示分配第一个可用的号
   	     * which device node number (0 == /dev/video0, 1 == /dev/video1, ...
 	 	 *            -1 == first free) 
 	 	 */
        video_register_device(myuvc_vdev, VFL_TYPE_GRABBER, -1);//参考vivi.c
    }
    
    
    return 0;
}

static void myuvc_disconnect(struct usb_interface *intf)
{
    static int cnt = 0;
    printk("myuvc_disconnect : cnt = %d\n", cnt++);

    if (cnt == 2)
    {
        video_unregister_device(myuvc_vdev);
        video_device_release(myuvc_vdev);
    }
    
}

/* 这些设备是逻辑上的设备,对应的术语叫做INTERFACE,一般usb摄像头有两个INTERFACE,一个是
 * 控制接口,一个是流接口。
 */
static struct usb_device_id myuvc_ids[] = {
	/* Generic USB Video Class */
	{ USB_INTERFACE_INFO(USB_CLASS_VIDEO, 1, 0) },  /* VideoControl Interface */
    { USB_INTERFACE_INFO(USB_CLASS_VIDEO, 2, 0) },  /* VideoStreaming Interface */
	{}
};

/* 1. 分配usb_driver */
/* 2. 设置 */
static struct usb_driver myuvc_driver = {
    .name       = "myuvc",
    .probe      = myuvc_probe,
    .disconnect = myuvc_disconnect,
    .id_table   = myuvc_ids,
};

static int myuvc_init(void)
{
    /* 3. 注册 */
    usb_register(&myuvc_driver);
    return 0;
}

static void myuvc_exit(void)
{
    usb_deregister(&myuvc_driver);
}

module_init(myuvc_init);
module_exit(myuvc_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");



 

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