winCE6.0摄像头驱动buffer分析

 winCE6.0摄像头驱动中，buffer的配置方式分为由驱动分配和由用户分配两种，用户指的一般为DirectShow。由用户分配里，如果驱动的DMA准备时间长，则驱动需要知道用户端所有的buffer，分配方式称为CSPROPERTY_BUFFER_CLIENT_LIMITED；如果驱动的DMA准备时间短，则用户可以任意处置其buffer，分配方式称为CSPROPERTY_BUFFER_CLIENT_UNLIMITED。本文分析的为CSPROPERTY_BUFFER_CLIENT_LIMITED分支下的情况。

根据MSDN，摄像头驱动的数据采集和DirectShow显示为异步过程，两者间通过消息机制进行传递。客户端创建消息并将句柄交给驱动。当接收到一帧时，驱动将其放到消息队列中。用户端有单独的线程监听该队列，当有数据时就进行相应处理。摄像头功能具体实现时，同时存在两条buffer队列，用户端管理idle buffer队列，驱动管理ready buffer队列。

1. 向驱动“注册”用户端buffer @ CS_ALLOCATE

驱动初始化时，所有buffer均为idle buffer；驱动知道它们的存在，但无法对其进行控制。“驱动知道它们的存在”步骤在IOCTL_CS_BUFFERS -> CS_ALLOCATE时进行。在DWORD CPinDevice::AllocateBuffer( PCS_STREAM_DESCRIPTOR pCsDescriptor, LPVOID pOutBuf, DWORD  OutBufLen, DWORD *pdwBytesTransferred)中

将用户传入的流标识符pCsDescriptor复制到PinDevice的成员变量m_pStreamDescriptorList的影子标识符csStreamDescriptorShadow中，并调用子函数，生成相应的handle，告知用户端和驱动。

2. 用户端将buffer使用权交给驱动 @ CS_ENQUEUE

用户端控制buffer的操作权限，在驱动需要操作buffer的时候，用户端使用CS_ENQUEUE命令把buffer从idle queue中移到ready queue中。子函数DWORD CPinDevice::EnqueueDescriptor( PCS_STREAM_DESCRIPTOR pUnMarshalCsDescriptor)是它的具体实现，参数从用户端传入。

之后的一段，

接着把用户端传入的流标识符（含数据buffer地址）映射后存储到该索引值处

注意上段倒数第二行pCsStreamDescriptorExternal变量，作为PinDevice的私有成员变量，只有此处将其赋非NULL值，可视为此索引值元素和用户端流标识符“绑定”的标志。至此，用户端将buffer交给了驱动。

3. 驱动填充buffer并交换给用户端 @ 硬件中断

在发生硬件帧同步的中断中，逐层向上回调并调用子函数，至bool CPinDevice::RemoveBufferFromList(PCS_STREAM_DESCRIPTOR * ppCsStreamDesc, PVOID * ppMappedData, PVOID * ppUnmappedData)

若pCsStreamDescriptorExternal变量非空，即用户端已将buffer交由驱动，则得到该数据buffer指针。接着调用BOOL CPinDevice::InitMsgQueueDescriptor (PCS_MSGQUEUE_BUFFER pCsMsgQBuff, PCS_STREAM_DESCRIPTOR pCsStreamDesc, PVOID pMappedData, PVOID pUnmappedData, BOOL bBufferFill)，由硬件将数据写入buffer

并将包含buffer的整个流标识符放入消息内容中

最后驱动调用WriteMsgQueue函数把完成填充的一个buffer放入消息队列，供用户端异步处理。

至此完成了用户端和驱动间流媒体buffer的处理。只有在EnqueueDescriptor中将pCsStreamDescriptorExternal赋值，当其值非空时，才能在中断中将相应元素的buffer取出进行填充，取出后即将pCsStreamDescriptorExternal再次置空。手头暂时没有板子可以验证，但是可以推测，需要用户端重新发送CS_ENQUEUE控制命令，才能重新启动硬件下一帧的填充。