linux驱动由浅入深系列：camera驱动之二（基于高通平台的V4L2结构及代码分析）

在上一篇文章中介绍了camera的基础知识和相关概念，我们一起来了解一下驱动相关的代码结构。本文以高通+android平台为示例，首先看一下整体框图：

这张图是从整体上来看的
1，图中最下面的是kernel层的驱动，其中按照V4L2架构实现了camera sensor等驱动，向用户空间提供/dev/video0节点

2，在往上是HAL层，高通代码实现了对/dev/video0的基本操作，对接了android的camera相关的interface。（ps，HAL层的库中也封装了sensor端一些核心逻辑代码。将驱动的操作逻辑放在HAL层是为了避免linux的开源属性对厂商私有技术的泄露）3，在之上就是android的架构对camera的处理，不是本文重点，暂不展开。

V4L2架构图
本小节内容摘自（http://blog.csdn.net/rubyboss/article/details/14053523）

V4L2支持三类设备：视频输入输出设备、VBI设备和radio设备(其实还支持更多类型的设备，暂不讨论)，分别会在/dev目录下产生videoX、radioX和vbiX设备节点。
Linux系统中视频输入设备主要包括以下四个部分：
字符设备驱动程序核心：V4L2本身就是一个字符设备，具有字符设备所有的特性，暴露接口给用户空间；
V4L2驱动核心：主要是构建一个内核中标准视频设备驱动的框架，为视频操作提供统一的接口函数；
平台V4L2设备驱动：在V4L2框架下，根据平台自身的特性实现与平台相关的V4L2驱动部分，包括注册video_device和v4l2_dev。
具体的sensor驱动：主要上电、提供工作时钟、视频图像裁剪、流IO开启等，实现各种设备控制方法供上层调用并注册v4l2_subdev。

V4L2的核心源码位于drivers/media/v4l2-core，源码以实现的功能可以划分为四类：
核心模块实现：由v4l2-dev.c实现，主要作用申请字符主设备号、注册class和提供video device注册注销等相关函数；
V4L2框架：由v4l2-device.c、v4l2-subdev.c、v4l2-fh.c、v4l2-ctrls.c等文件实现，构建V4L2框架；
Videobuf管理：由videobuf2-core.c、videobuf2-dma-contig.c、videobuf2-dma-sg.c、videobuf2-memops.c、videobuf2-vmalloc.c、v4l2-mem2mem.c等文件实现，完成videobuffer的分配、管理和注销。
Ioctl框架：由v4l2-ioctl.c文件实现，构建V4L2ioctl的框架。

kernel层高通关于camera的主要代码简图

由于高通将大部分驱动逻辑代码放到了HAL层，因此在kernel部分只进行了V4L2的设备注册、IIC设备驱动等基本动作。
camera在kernel层的主文件为msm.c，负责设备的具体注册及相关方法的填充；
在msm_sensor.c文件中，主要维护高通自己的一个sensor相关结构体—msm_sensor_ctrl_t，同时把dts文件中的配置信息读取出来；
kernel层对于不同的sensor对应自己的同一个驱动文件 — msm_sensor_driver.c，主要是把vendor下面的sensor_lib_t的设定填充到msm_sensor_ctrl_t中

在msm_sensor_init.c中主要是一些IOCTL处理，处理vendor传下来的IOCTL,vendor下面的power_setting,ret_setting等信息都是通过这里的ioctl传下来的

vendor目录下相关代码

在vendor目录下，高通把各个sensor实质性的代码放置在此。一部分代码是高通自己实现的daemon进程和kernel层及HAL层进行通讯的框架代码；另一部分，则是和sensor 相关的 chromatix 效果代码和 sensor lib 部分代码(init setting、lens info、 output info)。

camera调试
对于kernel层的代码移植，实际上对dts文件的移植。因为kernel层驱动代码基本已经被高通的框架以及vendor下代码架空。具体步骤为：

在目录kernel/arch/arm/boot/dts/下的对应dtsi文件中新增camera节点，主要关注节点中的IIC地址、 sensro的ID信息、电压设定信息，例如：
设备树源文件为kernel/arch/arm/boot/dts/qcom/下的_camera*.dtsi，例如msm8916-camera-sensor-mtp.dtsi。客户应使用如下所示的摄像头插槽：
qcom,camera@0 {
cell-index = <0>;
compatible = “qcom,camera”;
. . .
}
2.高通关于camera的dts节点属性值解释，有关各个属性的解释，请参考以下目录下的文档：
kernel/Documentation/devicetree/bindings/media/video/

3，修改kernel下面的相关mk文件

Vendor下代码移植

Vendor下面的代码关系着camera是否点亮的代码主要是两部分，一个是sensor_libs目录下的sensor具体设定文件，另一个是chromatix下面的ISP效果文件。具体为：
1.sensor_libs目录下文件：包括一个Android.mk文件和一个.c文件。其中Android.mk文件参考同目录下其他.mk文件修改和对应sensor有关设定即可； .c文件中需要填充的为一个sensor_lib_t类型的结构体(ov7251填充示例)：

2. chromatix目录下相关文件，在对应sensor目录下包含4个目录和一个Android文件，总共13个文件，这些文件都会由chromatix调试工具生成。下面为IMX179文件实例：

3. vendor下还有eeprom文件，模组自带的eeprom数据处理相关； AF相关文件，调试工具生成的关于AF的效果文件；配置文件，把需要编译的模块填进配置文件中。

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