Linux v4l2架构学习总链接

rv1126 架构如下

前面分析subdev的时候，是从imx291开始的，这里分析media部件，换个方向，从rkcif_mipi开始

这里有一部分内容需要去看subdev的分析

rkcif_mipi对于media的操作有2个地方

第一处就是注册video的时候

video_register_device()-> video_register_media_controller()

static int video_register_media_controller(struct video_device *vdev)
{
#if defined(CONFIG_MEDIA_CONTROLLER)u32 intf_type;int ret;/* Memory-to-memory devices are more complex and use* their own function to register its mc entities.*/if (!vdev->v4l2_dev->mdev || vdev->vfl_dir == VFL_DIR_M2M)return 0;/** vdev->entity 可以认为就是rkcif_mipi的entity* obj_type表示当前entity的类型* 对于video 就是 MEDIA_ENTITY_TYPE_VIDEO_DEVICE* 对于subdev 则是 MEDIA_ENTITY_TYPE_V4L2_SUBDEV* function的值* 对于video - VFL_TYPE_GRABBER*     值为 MEDIA_ENT_F_IO_V4L* 对于subdev,就需要看情况而定，驱动自己设置*     比如subdev是个sensor，则值为MEDIA_ENT_F_CAM_SENSOR*     比如subdev是个flash，则值为MEDIA_ENT_F_FLASH*     比如subdev是个连接部件，则值为MEDA_ENT_F_VID_IF_BRIDGE*     比如...*/vdev->entity.obj_type = MEDIA_ENTITY_TYPE_VIDEO_DEVICE;vdev->entity.function = MEDIA_ENT_F_UNKNOWN;switch (vdev->vfl_type) {case VFL_TYPE_GRABBER:intf_type = MEDIA_INTF_T_V4L_VIDEO;vdev->entity.function = MEDIA_ENT_F_IO_V4L;break;case VFL_TYPE_VBI:intf_type = MEDIA_INTF_T_V4L_VBI;vdev->entity.function = MEDIA_ENT_F_IO_VBI;break;case VFL_TYPE_SDR:intf_type = MEDIA_INTF_T_V4L_SWRADIO;vdev->entity.function = MEDIA_ENT_F_IO_SWRADIO;break;case VFL_TYPE_TOUCH:intf_type = MEDIA_INTF_T_V4L_TOUCH;vdev->entity.function = MEDIA_ENT_F_IO_V4L;break;case VFL_TYPE_RADIO:intf_type = MEDIA_INTF_T_V4L_RADIO;/** Radio doesn't have an entity at the V4L2 side to represent* radio input or output. Instead, the audio input/output goes* via either physical wires or ALSA.*/break;case VFL_TYPE_SUBDEV:intf_type = MEDIA_INTF_T_V4L_SUBDEV;/* Entity will be created via v4l2_device_register_subdev() */break;default:return 0;}if (vdev->entity.function != MEDIA_ENT_F_UNKNOWN) {/** entity.name 赋值*/vdev->entity.name = vdev->name;/* Needed just for backward compatibility with legacy MC API *//** 这2句没看明白具体要做什么，后面遇到再说吧*/vdev->entity.info.dev.major = VIDEO_MAJOR;vdev->entity.info.dev.minor = vdev->minor;/** 可不可以认为这个函数的作用就是就entity注册到media中* 或者说entity关联到media中* 具体分析在下面*/ret = media_device_register_entity(vdev->v4l2_dev->mdev,&vdev->entity);if (ret < 0) {pr_warn("%s: media_device_register_entity failed\n",__func__);return ret;}}....
#endifreturn 0;
}

video_register_device()-> video_register_media_controller() -> media_device_register_entity()

int __must_check media_device_register_entity(struct media_device *mdev,struct media_entity *entity)
{struct media_entity_notify *notify, *next;unsigned int i;int ret;if (entity->function == MEDIA_ENT_F_V4L2_SUBDEV_UNKNOWN ||entity->function == MEDIA_ENT_F_UNKNOWN)dev_warn(mdev->dev,"Entity type for entity %s was not initialized!\n",entity->name);/* Warn if we apparently re-register an entity */WARN_ON(entity->graph_obj.mdev != NULL);/** entity通过graph_obj.medv关联到media* 初始化links个数为0* 其中links是所有的link数量包括前向和反向已经使能是失能的* backlinks记录的是反向的links数量* 那么正向的就是 links - backlinks ?*/entity->graph_obj.mdev = mdev;INIT_LIST_HEAD(&entity->links);entity->num_links = 0;entity->num_backlinks = 0;/** 这里是得到一个编号* internal_idx是entity内部唯一编号，这个编号*/ret = ida_alloc_min(&mdev->entity_internal_idx, 1, GFP_KERNEL);if (ret < 0)return ret;entity->internal_idx = ret;mutex_lock(&mdev->graph_mutex);/** media中记录已分配的最大编号*/mdev->entity_internal_idx_max =max(mdev->entity_internal_idx_max, entity->internal_idx);/* Initialize media_gobj embedded at the entity *//** 将media通过graph_obj挂载到medv->entities链表上* 详细看下面的分析*/media_gobj_create(mdev, MEDIA_GRAPH_ENTITY, &entity->graph_obj);/* Initialize objects at the pads *//** 根据当前这个情景分析，num_pads为0* 这里先不分析*/for (i = 0; i < entity->num_pads; i++)media_gobj_create(mdev, MEDIA_GRAPH_PAD,&entity->pads[i].graph_obj);/** 根据当前这个情景分析，medv->entity_notifier链表上为空* 这里先不分析*//* invoke entity_notify callbacks */list_for_each_entry_safe(notify, next, &mdev->entity_notify, list)notify->notify(entity, notify->notify_data);/** pm是电源相关的* 详细分析在下面*/if (mdev->entity_internal_idx_max>= mdev->pm_count_walk.ent_enum.idx_max) {struct media_graph new = { .top = 0 };/** Initialise the new graph walk before cleaning up* the old one in order not to spoil the graph walk* object of the media device if graph walk init fails.*/ret = media_graph_walk_init(&new, mdev);if (ret) {mutex_unlock(&mdev->graph_mutex);return ret;}/** 在media_graph_walk_init重新分配了一个空间，地址记录在new中* media_graph_walk_cleanup将之前申请的内存空间释放* 释放的原因是，之前的不够用了*/media_graph_walk_cleanup(&mdev->pm_count_walk);/** 更新新的pm_count_walk* 具体的用法后面遇到在分析*/mdev->pm_count_walk = new;}mutex_unlock(&mdev->graph_mutex);return 0;
}

video_register_device()-> video_register_media_controller() -> media_device_register_entity() -> media_gobj_create()

void media_gobj_create(struct media_device *mdev,enum media_gobj_type type,struct media_gobj *gobj)
{BUG_ON(!mdev);/** gobj是&entity->graph_obj* 对于gobj，都有一个自己的ID*/gobj->mdev = mdev;/* Create a per-type unique object ID */gobj->id = media_gobj_gen_id(type, ++mdev->id);/** 对于entity*    挂载到medv->entities链表上* 对于pad*    挂载到medv->pads链表上* 对于link*    挂载到medv->links链表上* 对于interface*    挂载到medv->interface链表上* * 对于整个media来说，应该会有很多的entity，pad，link* 都会被挂载到media的相关链表上*/switch (type) {case MEDIA_GRAPH_ENTITY:list_add_tail(&gobj->list, &mdev->entities);break;case MEDIA_GRAPH_PAD:list_add_tail(&gobj->list, &mdev->pads);break;case MEDIA_GRAPH_LINK:list_add_tail(&gobj->list, &mdev->links);break;case MEDIA_GRAPH_INTF_DEVNODE:list_add_tail(&gobj->list, &mdev->interfaces);break;}/** 用于存储图拓扑版本的单调计数器* 每次拓扑更改时都应增加* 拓扑到底是个什么东西呢？增加一个link也算改变拓扑？？？*/mdev->topology_version++;dev_dbg_obj(__func__, gobj);
}

video_register_device()-> video_register_media_controller() -> media_device_register_entity() -> media_gobj_walk_init()

__must_check int media_graph_walk_init(struct media_graph *graph, struct media_device *mdev)
{return media_entity_enum_init(&graph->ent_enum, mdev);
}static inline __must_check int media_entity_enum_init(struct media_entity_enum *ent_enum, struct media_device *mdev)
{return __media_entity_enum_init(ent_enum,mdev->entity_internal_idx_max + 1);
}__must_check int __media_entity_enum_init(struct media_entity_enum *ent_enum,int idx_max)
{/** 加设idx_max值是1 * 64位系统的话，BITS_PER_LONG 为64* 那么ALIGN后 idx_max值就是64*/idx_max = ALIGN(idx_max, BITS_PER_LONG);/** idx_max/ BITS_PER_LONG 计算出有几个long的大小* ent_enum->bmap作用是什么？？？*/ent_enum->bmap = kcalloc(idx_max / BITS_PER_LONG, sizeof(long),GFP_KERNEL);if (!ent_enum->bmap)return -ENOMEM;bitmap_zero(ent_enum->bmap, idx_max);/** 记录idx_max的值*/ent_enum->idx_max = idx_max;return 0;
}

可以看到注册video节点的时候，调用了media_device_register_entity，会将对于的entity链接到media的entities链表，同时会初始化media的pm_count_walk，电源相关的东西

所以后面如果其他地方调用了media_device_register_entity，同样会做上面的事情。

第二部分对entity添加pad等部件

rkcif_register_stream_vdev()

static int rkcif_register_stream_vdev(struct rkcif_stream *stream,bool is_multi_input)
{...node->pad.flags = MEDIA_PAD_FL_SINK;ret = media_entity_pads_init(&vdev->entity, 1, &node->pad);if (ret < 0)goto unreg;...
}

可以看到只有1个pad，且是一个sink pad

rkcif_register_stream_vdev() -> media_entity_pads_init()

int media_entity_pads_init(struct media_entity *entity, u16 num_pads,struct media_pad *pads)
{struct media_device *mdev = entity->graph_obj.mdev;unsigned int i;if (num_pads >= MEDIA_ENTITY_MAX_PADS)return -E2BIG;/** entity中记录pad个数及pad地址*/entity->num_pads = num_pads;entity->pads = pads;/** rkcif_mipi是有mdev的* 这也是为什么要从rkcif_mipi开始分析* 因为imx291 mipi-csi等是没有mdev的* 下面的部分代码就会执行不了*/if (mdev)mutex_lock(&mdev->graph_mutex);for (i = 0; i < num_pads; i++) {/** 初始化每个pad* 记录所属的entity，这样entity与pad就是你中有我我中有你了*/pads[i].entity = entity;pads[i].index = i;if (mdev)/** media_gobj_create之前分析过了* 主要做4件事* 1. pad通过graph_obj记录medv* 2. pad通过graph_obj获取自己的id* 3. pad链接到mdev->pads链表上* 4. medv->topology_version++*/media_gobj_create(mdev, MEDIA_GRAPH_PAD,&entity->pads[i].graph_obj);}if (mdev)mutex_unlock(&mdev->graph_mutex);return 0;
}

可以看到第二部分操作就是给entity添加一个pad，并将pad链接到media pads链表上。

当前的media相关操作就这些

看到这里会疑惑，这就完了？rkcif_mipi的entity和mipi csi的entity怎么连接的？

这里之所以不分析，是因为现在分析的会很突兀，有些不容易理解，后面会再次通过subdev注册的过程找到相关的代码。

画了一个示意图，主意rkcif_mipi会注册4个video节点，之前的分析只是分析一个。

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