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 "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");