V4L接口

v4l（VideoforLinux标准）

v4l是linux中提供的一个音视频接口规范，所有的音视频设备的驱动编写要用的这些接口

Video4Linux

其中用到的数据结构有：

 2 -28，I was sitting just by them.

nothing romantic.what on hell happened? 

◆ video_capability 包含 摄像头的 基本信息

                       设备名称                               n a m e [ 3 2 ]   

                      最大最小分辨率信                    m a x w i d t h

                      号源信息                                channels  /type

◆ video_picture 包含设备采集 图象的各种属性

                        brightness(亮度)、

                        hue     (色调)、

                        contrast(对比度)、

                        whiteness(色度)、

                        depth(深度)

◆ video_mmap 用于 内存映射

◆ video_mbuf 利用mmap 进行映射的 帧信息

 

v4l-----资料之与usb相关

Linux核心中，视频部分的标准是VideoforLinux(简称V4L)

标准定义了一套 接口，

内核、驱动、应用程序以这个接口为标准进行交流

USB摄像头的 驱动应当与内核提供的 视频驱动 挂钩

 

  驱动和核心之间的通信过程：           声明-----------------指定-----------------调用---------------传递

 

声明video_device结构&& 指定  文件操作   函数指针数组

（应用程序 发出  文件操作  的命令时）

核心  根据   指针  调用  相应 函数

将该结构作为参数传递给应用程序

 

扩大URB的缓冲/建立两个URB( usb request block，简称urb)

                                         ( usb总线就像一条高速公路，数据可以看成是系统与设备交互的货物，而urb就可以看成是交通工具)

                                          (endpoint有 4种不同类型，于是能在这条高速公路上流动的 数据也就有四种，但对车是没有要求的。)

                                          ( struct urb的具体内容:要运什么，目的地是什么)

 

{

USB的基本特性：
每一个设备(device)会有一个或者多个的逻辑连接点在里面,每个连接点叫 endpoint.每个endpoint有四种数据传送方式: 控制(Control)方式传送; 同步(isochronous)方式传送; 中断(interrupt)方式传送; 大量(bulk)传送.但是所有的endpoint都被用来传送配置和控制信息。在host和endpoint设备的之间的连接叫作管道“pipe”。

}

 

 

系统中/驱动中

  核态、户态

在需要处理大批量数据的 图像处理过程中，要用 内存映射而不是拷贝的方式，实现系统调用。

 

首先使用vmalloc() 申请足够大的 核态内存，将其作为图像数据缓冲空间，两个URB带回的图像数据在这里暂存；

然后使用remap_page_range()函数将其逐页 映射到用户空间中。

户态的图像处理程序使用mmap()函数，直接 读写 核态图像缓冲内存，大大减少额外开销。

 

这就是linux中usb相关的那个结构体

keep away from wine.

Linux的内核是用c来编写的。用结构化的思想分析问题。

 usb_skeleton是USB的骨架。结构体名称是USB_SKEL.

 

struct usb_skel {

     struct usb_device *    udev;              /* the usb device for this device */

     struct usb_interface * interface;         /* the interface for this device */

     struct semaphore   limit_sem;         /* limiting the number of writes in progress */

     unsigned char *        bulk_in_buffer;        /* the buffer to receive data */

     size_t             bulk_in_size;      /* the size of the receive buffer */

     __u8          bulk_in_endpointAddr;  /* the address of the bulk in endpoint */

     __u8          bulk_out_endpointAddr; /* the address of the bulk out endpoint */

     struct kref        kref;

};

据说，USB的驱动分为两块，bus驱动 和 设备驱动

设备----配置（configuration）----接口（interface）----端点（endpoint）

通过端点进行数据交换，主机与端点之间建立起单向管道交换数据。

 

对于那篇文章的笔记

Linux内核用C语言编写，所以基本从面向对象和结构化的角度来实现。

定义的结构体 包含了驱动程序所有资源，即属性和成员。

我们所关心的 usb驱动或者规范是linux内核中的一部分,包括两个部分：一部分由Linux内核来实现，指的是当USB设备连接后，usb_core监测到设备的信息并确定调用什么驱动处理该设备。另一部分由我们实现，usb设备驱动，指的是当usb_core调用到我们写的驱动时，驱动开始工作。

这篇文章分成三个部分来叙述，1)usb的协议规范细节2)驱动框架3)源代码分析

 

2）驱动框架：

usb的设备驱动会被编译成模块，需要时被挂载到内核。

一个linux模块的例子：

#include<linux/init.h>

#include<linux/module.h>

MODULE_LICENSE("GPL")                                                    //向linux内核告知该模块的 版权信息

static int hello_init(void)                                        // 初始化函数本身

{

printk(KERN_ALERT "hello world./n");

return 0;

} 

static int hello_exit(void)                                        // 退出函数本身

{//never feel it this way.maybe ever have,but that's long ago.

printk(KERN_ALERT "GOODBYE/n");

} 

module_init(hello_init);                                    //向内核 注册模块的初始化函数

module_exit(hello_exit);                                  //向内核 注册模块的退出函数

这个简单的例子说明了模块的写法。

要编译一个模块，需要用到内核源码树中的makefile
Makefile是用来进行项目配置和管理的。我们要把Linux编译、链接最后生成可执行的内核映像,Makefile文件是必不可少的。

一般的内核开发者只需要知道 如何使用 配置系统（除非是配置系统的维护者）无须了解配置系统的原理，只需要知道如何编写 Makefile 和配置文件。

 

1）USB的协议规范细节

从面向对象（OO）的角度，我们注意封装、继承等概念,同时要注重c语言中的结构化思想。

usb_skeleton

struct  usb_skel{

          struct  usb_device* udev;       

          struct  usb_interface* interface;

          struct semaphore limit_sem;

          unsigned char*  bulk_in_buffer;

          size_t    bulk_in_size;

          _u8      bulk_in_endpointAddr;

          _u8      bulk_out_endpointAddr;

          struct kref     kref;    

}

这个结构体描述的是该驱动所拥有的资源及状态。

结构体udev用来描述usb设备，semaphore limit_sem用于访问控制，kref是一个内核使用的引用计数器。

据前面所述，usb设备有若干配置（configuration）,每个配置又有多个接口（interface）,接口本身可以没有端点或者有不止一个端点（endpoint）。

linux用结构体 usb_host_endpoint来描述USB端点(endpoint)

 

3）源码分析

static int_init usb_skel_init(void)                                //初始化函数

{

   int result;

   result=usb_register(&skel_driver)

   if(result)

   err("usb_register failed.Error number %d",result);

   return result;

}

static void_exit usb_skel_exit(void)                            //退出函数

{

   usb_deregister(&skel_driver);

}

module_init(usb_skel_init);                         //模块向内核注册初始化函数

module_exit(usb_skel_exit);                       //模块向内核注册退出函数

MODULE_LICENSE("GPL");                          //版权信息

在这段程序中，有两三处关键字：usb_register(struct *usb_driver),usb_deregister(struct *usb_driver),skel_driver;

其中，skel_driver是结构体usb_driver的一个实现。

前面提到的两个函数是用来注册和注销驱动程序

而结构体的作用是向系统提供函数入口、驱动的名字。

这个结构体是：

static struct  usb_driver skel_driver={

.name="skeleton",

.probe=skel_probe,

.disconnect=skel_disconnect,

.id_table=skel_table,

};

------id_table 用来告诉内核  该模块支持的设备

#define USB_SKEL_VENDOR_ID oxfff0

#define USB_SKEL_PRODUCT_ID oxfff0

static struct usb_device_id  skel_table[]={

{USB_DEVICE(USB_SKEL_VENDOR_ID,USB_SKEL_PRODUCT_ID)},

{}                                                                                               //设备表的最后一个元素

};

MODULE_DEVICE_TABLE{usb,skel_table};

 

其中，最后一个函数的两个参数分别是：设备类型和设备表，而且设备表的最后一个元素是空的，用于表示结束。

------probe 是usb子系统自动调用的一个函数，当有usb设备接到硬件集线器时。

有待补充。

得到usb_device之后，

来源：http://blog.chinaunix.net/u3/99873/showart_2050030.html

还有其他的video内容介绍文章 http://blog.chinaunix.net/u3/99873/article_121026.html