FIMC这个名字应该是从S5PC1x0开始出现的，在s5pv210里面的定义是摄像头接口，但是它同样具有图像数据颜色空间转换的作用。而exynos4412对它的定义看起来更清晰些，摄像头接口被定义为FIMC-LITE 。颜色空间转换的硬件结构被定义为FIMC-IS。不多说了，我们先来看看Linux3.0.8 三星的BSP包中与fimc驱动相关的文件。

上面的源码文件组成了整个fimc的驱动框架。通过.c文件的命名也大致可以猜测到FIMC的几个用途：

1、Capture，Camera Interface 用于控制Camera，及m2m操作

2、Output，这个用途可以简单看成：只使用了FIMC的m2m功能，这里fimc实际上就成了一个带有颜色空间转换功能的高速DMA。

3、Overlay，比如Android 的Overlay就依赖了FIMC的这个功能，可以简单把它看作是个m2fb，当然实质上还是m2m。

清楚FIMC的大致用途了。再来说说，每个C文件在FIMC驱动框架中扮演了何种角色：

csis.c文件，用于MIPI 接口的摄像头设备，这里不多说什么了。

fimc_dev.c是驱动中对FIMC硬件设备最高层的抽象，这在后面会详细介绍。

fimc_v4l2.c  linux驱动中 ，将fimc 设备的功能操作接口(Capture，output，Overlay)，用v4l2框架封装。在应用层用过摄像头设备，或在应用层使用FMIC设备完成过m2m操作的朋友应该都清楚，fimc经层层封装后最终暴露给用户空间的是v4l2 标准接口的设备文件 videoX。 这里面也引出了一个我们应该关注的问题：Fimc设备在软件层上是如何同摄像头设备关联的。

fimc_capture.c实现对camera Interface 的控制操作，它实现的基础依赖硬件相关的摄像头驱动(eg.ov965X.c  / ov5642.c 等)。 并且提供以下函数接口，由fimc_v4l2.c文件进一步封装

int fimc_g_parm(struct file *file, void*fh, struct v4l2_streamparm *a)

int fimc_s_parm(struct file *file, void*fh, struct v4l2_streamparm *a)

intfimc_queryctrl(struct file *file, void *fh, struct v4l2_queryctrl *qc)

intfimc_querymenu(struct file *file, void *fh, struct v4l2_querymenu *qm)

intfimc_enum_input(struct file *file, void *fh, struct v4l2_input *inp)

intfimc_g_input(struct file *file, void *fh, unsigned int *i)

intfimc_release_subdev(struct fimc_control *ctrl)

intfimc_s_input(struct file *file, void *fh, unsigned int i)

intfimc_enum_fmt_vid_capture(struct file *file, void *fh,struct v4l2_fmtdesc *f)

intfimc_g_fmt_vid_capture(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *f)

intfimc_s_fmt_vid_capture(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *f)

intfimc_try_fmt_vid_capture(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *f)

intfimc_reqbufs_capture(void *fh, struct v4l2_requestbuffers *b)

intfimc_querybuf_capture(void *fh, struct v4l2_buffer *b)

intfimc_g_ctrl_capture(void *fh, struct v4l2_control *c)

intfimc_s_ctrl_capture(void *fh, struct v4l2_control *c)

intfimc_s_ext_ctrls_capture(void *fh, struct v4l2_ext_controls *c)

intfimc_cropcap_capture(void *fh, struct v4l2_cropcap *a)

intfimc_g_crop_capture(void *fh, struct v4l2_crop *a)

intfimc_s_crop_capture(void *fh, struct v4l2_crop *a)

intfimc_start_capture(struct fimc_control *ctrl)

intfimc_stop_capture(struct fimc_control *ctrl)

intfimc_streamon_capture(void *fh)

intfimc_streamoff_capture(void *fh)

intfimc_qbuf_capture(void *fh, struct v4l2_buffer *b)

intfimc_dqbuf_capture(void *fh, struct v4l2_buffer *b)

fimc_output.c实现fimc m2m操作，需要用FIMC实现硬件颜色空间转换的时候，这个文件里的函数就派上作用了，另外在fimc 用于Capture 和 overlay 过程本质上也包含m2m操作。因此除了提供功能函数接口，由fimc_v4l2.c文件进一步封装。另外还提供了一些功能函数供fimc_dev.c调用，比如用于设置一个m2m过程的srcAddr(源地址) 和 dstAddr(目的地址)。这部分接口太多就不贴出来了。

fimc_overlay.c实现fimc overlay操作。同样提供函数接口，由fimc_v4l2.c文件进一步封装。

fimc_regs.cFimc硬件相关操作，基本寄存器配置等。这个文件提供函数接口供fimc_capture.c、fimc_output.c、fimc_overlay.c调用。

通过刚才的分析，可以总结出下面的源码结构图：

好了，框架有了，再来看源码就轻松多了

接下来，先来看看FIMC设备的注册过程。以FIMC-0为例，说说/dev/video0 这个设备文件是怎么出来的。

先看几个关键结构：

首先是 s3c_platform_fimcfimc_plat_lsi；也就是抽象fimc模块的数据结构，fimc_plat_lsi还包含了一个.camera成员。该结构初始化如下

staticstructs3c_platform_fimc  fimc_plat_lsi = {

.srclk_name = "mout_mpll",

.clk_name   = "sclk_fimc",

.lclk_name  = "fimc",

.clk_rate   = 166750000,

#if defined(CONFIG_VIDEO_S5K4EA)

.default_cam    = CAMERA_CSI_C,

#else

#ifdef CAM_ITU_CH_A

.default_cam    = CAMERA_PAR_A,

#else

.default_cam    = CAMERA_PAR_B,

#endif

#endif

.camera     = {

#ifdef CONFIG_VIDEO_S5K4ECGX

&s5k4ecgx,

#endif

#ifdef CONFIG_VIDEO_S5KA3DFX

&s5ka3dfx,

#endif

#ifdef CONFIG_VIDEO_S5K4BA

&s5k4ba,

#endif

#ifdef CONFIG_VIDEO_S5K4EA

&s5k4ea,

#endif

#ifdef CONFIG_VIDEO_TVP5150

&tvp5150,

#endif

#ifdef CONFIG_VIDEO_OV9650

&ov9650,

#endif

},

.hw_ver     = 0x43,

};

可以看到在s3c_platform_fimc中有一个camera成员。这里重点看一下ov9650.展开ov9650

staticstructs3c_platform_camera ov9650 = {

#ifdef CAM_ITU_CH_A

.id     = CAMERA_PAR_A,

#else

.id     = CAMERA_PAR_B,

#endif

.type       = CAM_TYPE_ITU,

.fmt        = ITU_601_YCBCR422_8BIT,

.order422   = CAM_ORDER422_8BIT_YCBYCR,

.i2c_busnum = 0,

.info       = &ov9650_i2c_info,

.pixelformat    = V4L2_PIX_FMT_YUYV,

.srclk_name = "mout_mpll",

/* .srclk_name  = "xusbxti", */

.clk_name   = "sclk_cam1",

.clk_rate   = 40000000,

.line_length    = 1920,

.width      = 1280,

.height     = 1024,

.window     = {

.left   = 0,

.top    = 0,

.width  = 1280,

.height = 1024,

},

/* Polarity */

.inv_pclk   = 1,

.inv_vsync  = 1,

.inv_href   = 0,

.inv_hsync  = 0,

.initialized    = 0,

.cam_power  = ov9650_power_en,

};

这个结构体，实现了对ov9650摄像头硬件结构的抽象。定义了摄像头的关键参数和基本特性。因为fimc设备在linux3.0.8内核中作为一个平台设备加载，而上面提到的s3c_platform_fimcfimc_plat_lsi仅是fimc的抽象数据而非设备。这就需要将抽象fimc的结构体作为fimc  platform_device 的一个私有数据。所以就有了下面的过程。s3c_platform_fimcfimc_plat_lsi 结构在板级设备初始化XXX_machine_init(void) 过程作为s3c_fimc0_set_platdata 的实参传入。之后fimc_plat_lsi就成为了fimc设备的platform_data。

s3c_fimc0_set_platdata(&fimc_plat_lsi);

s3c_fimc1_set_platdata(&fimc_plat_lsi);

s3c_fimc2_set_platdata(&fimc_plat_lsi);

以s3c_fimc0_set_platdata为例展开

void__init s3c_fimc0_set_platdata(structs3c_platform_fimc *pd)

{

structs3c_platform_fimc *npd;

if(!pd)

pd = &default_fimc0_data;

npd = kmemdup(pd, sizeof(structs3c_platform_fimc), GFP_KERNEL);

if(!npd)

printk(KERN_ERR "%s: no memory for platform data\n", __func__);

else{

if(!npd->cfg_gpio)

npd->cfg_gpio = s3c_fimc0_cfg_gpio;

if(!npd->clk_on)

npd->clk_on = s3c_fimc_clk_on;

if(!npd->clk_off)

npd->clk_off = s3c_fimc_clk_off;

npd->hw_ver = 0x45;

/* starting physical address of memory region */

npd->pmem_start = s5p_get_media_memory_bank(S5P_MDEV_FIMC0, 1);

/* size of memory region */

npd->pmem_size = s5p_get_media_memsize_bank(S5P_MDEV_FIMC0, 1);

s3c_device_fimc0.dev.platform_data = npd;

}

}

最后一句是关键 s3c_device_fimc0.dev.platform_data = npd;看一下s3c_device_fimc0定义：

structplatform_device s3c_device_fimc0 = {

.name       = "s3c-fimc",

.id     = 0,

.num_resources  = ARRAY_SIZE(s3c_fimc0_resource),

.resource   = s3c_fimc0_resource,

};

fimc的抽象数据，则作为它的私有数据被包含进了s3c_device_fimc0这个结构中。到这里才完成了FIMC平台设备的最终定义。这个平台设备的定义s3c_device_fimc0又被添加到了整个硬件平台的 platform_device 列表中，最终在XXX_machine_init(void) 函数中调用platform_add_devices(mini210_devices, ARRAY_SIZE(mini210_devices));  完成所有platform_device 的注册：

staticstructplatform_device *mini210_devices[] __initdata = {

&s3c_device_adc,

&s3c_device_cfcon,

&s3c_device_nand,

。。。

&s3c_device_fb,

&mini210_lcd_dev,

#ifdef CONFIG_VIDEO_FIMC

&s3c_device_fimc0,

&s3c_device_fimc1,

&s3c_device_fimc2,

}

platform_add_devices(mini210_devices, ARRAY_SIZE(mini210_devices));

platform_device被加载后，等待与之匹配的platform_driver。若此时fimc driver的驱动模块被加载。这个时候，fimc_dev.c文件里的static int __devinit fimc_probe(structplatform_device *pdev)函数上场了。

staticint__devinit fimc_probe(structplatform_device *pdev)

{

structs3c_platform_fimc *pdata;

structfimc_control *ctrl;

structclk *srclk;

intret;

if(!fimc_dev) {

fimc_dev = kzalloc(sizeof(*fimc_dev), GFP_KERNEL);

if(!fimc_dev) {

dev_err(&pdev->dev, "%s: not enough memory\n",

__func__);

return-ENOMEM;

}

}

ctrl = fimc_register_controller(pdev);

if(!ctrl) {

printk(KERN_ERR "%s: cannot register fimc\n", __func__);

gotoerr_alloc;

}

pdata = to_fimc_plat(&pdev->dev);

if(pdata->cfg_gpio)

pdata->cfg_gpio(pdev);

#ifdef REGULATOR_FIMC

/* Get fimc power domain regulator */

ctrl->regulator = regulator_get(&pdev->dev, "pd");

if(IS_ERR(ctrl->regulator)) {

fimc_err("%s: failed to get resource %s\n",

__func__, "s3c-fimc");

returnPTR_ERR(ctrl->regulator);

}

#endif //REGULATOR_FIMC

/* fimc source clock */

srclk = clk_get(&pdev->dev, pdata->srclk_name);

if(IS_ERR(srclk)) {

fimc_err("%s: failed to get source clock of fimc\n",

__func__);

gotoerr_v4l2;

}

/* fimc clock */

ctrl->clk = clk_get(&pdev->dev, pdata->clk_name);

if(IS_ERR(ctrl->clk)) {

fimc_err("%s: failed to get fimc clock source\n",

__func__);

gotoerr_v4l2;

}

/* set parent for mclk */

clk_set_parent(ctrl->clk, srclk);

/* set rate for mclk */

clk_set_rate(ctrl->clk, pdata->clk_rate);

/* V4L2 device-subdev registration */

ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &ctrl->v4l2_dev);

if(ret) {

fimc_err("%s: v4l2 device register failed\n", __func__);

gotoerr_fimc;

}

/* things to initialize once */

if(!fimc_dev->initialized) {

ret = fimc_init_global(pdev);

if(ret)

gotoerr_v4l2;

}

/* video device register */

ret = video_register_device(ctrl->vd, VFL_TYPE_GRABBER, ctrl->id);

if(ret) {

fimc_err("%s: cannot register video driver\n", __func__);

gotoerr_v4l2;

}

video_set_drvdata(ctrl->vd, ctrl);

ret = device_create_file(&(pdev->dev), &dev_attr_log_level);

if(ret

fimc_err("failed to add sysfs entries\n");

gotoerr_global;

}

printk(KERN_INFO "FIMC%d registered successfully\n", ctrl->id);

return0;

err_global:

video_unregister_device(ctrl->vd);

err_v4l2:

v4l2_device_unregister(&ctrl->v4l2_dev);

err_fimc:

fimc_unregister_controller(pdev);

err_alloc:

kfree(fimc_dev);

return-EINVAL;

}

在fimc_probe函数中有这么一段

if(!fimc_dev->initialized) {

ret = fimc_init_global(pdev);

if(ret)

gotoerr_v4l2;

}

这段代码执行过程：首先判断fimc是否已经被初始化完成(此时FIMC是忙状态的)，如果没有被初始化，则执行fimc_init_global(pdev);函数，它的作用是先判断平台数据中是否初始化了摄像头结构(即前面提到的.camera成员)，从平台数据中获得摄像头的时钟频率并将平台数据中内嵌的s3c_platform_camera结构数据保存到该驱动模块全局的fimc_dev中，感兴趣的朋友可以展开这个函数看一下，这里就不再贴出来了。

紧接着这段代码还执行了两个非常关键的过程：

ret= v4l2_device_register(&pdev->dev, &ctrl->v4l2_dev);

if(ret) {

fimc_err("%s: v4l2device register failed\n", __func__);

gotoerr_fimc;

}

这个函数里的核心完成了对v4l2_dev->subdev链表头的初始化，并将ctrl->v4l2_dev关联到pdev->dev结构的私有数据的driver_data成员中(即完成了pdev->dev->p->driver_data= ctrl->v4l2_dev; )，也就是实现了v4l2_dev向内核结构注册的过程。

ret= video_register_device(ctrl->vd, VFL_TYPE_GRABBER, ctrl->id);

if(ret) {

fimc_err("%s: cannotregister video driver\n", __func__);

gotoerr_v4l2;

}

video_set_drvdata(ctrl->vd, ctrl);

ret = device_create_file(&(pdev->dev),&dev_attr_log_level);

上面的过程完成了对video_device 设备的注册，并且在sys 目录下生成了对应的属性文件。如果系统中移植有mdev，将会生成对应设备节点/dev/videoX。

其实到目前为止，只完成了fimc设备主要数据结构的初始化和注册，几乎没有操作fimc或摄像头的硬件寄存器。也没有完成FIMC驱动和摄像头的驱动模块的软件关联。我们是如何做到仅操作fimc的设备节点/dev/videoX就能控制摄像头设备的效果呢？下回分解吧。。。