linux驅動由淺入深系列：camera驅動之二（基於高通平臺的V4L2結構及代碼分析）

在上一篇文章中介紹了camera的基礎知識和相關概念，咱們一塊兒來了解一下驅動相關的代碼結構。本文以高通+android平臺爲示例，首先看一下總體框圖：

這張圖是從總體上來看的
1，圖中最下面的是kernel層的驅動，其中按照V4L2架構實現了camera sensor等驅動，向用戶空間提供/dev/video0節點

2，在往上是HAL層，高通代碼實現了對/dev/video0的基本操做，對接了android的camera相關的interface。（ps，HAL層的庫中也封裝了sensor端一些核心邏輯代碼。將驅動的操做邏輯放在HAL層是爲了不linux的開源屬性對廠商私有技術的泄露）3，在之上就是android的架構對camera的處理，不是本文重點，暫不展開。

V4L2架構圖
本小節內容摘自（http://blog.csdn.net/rubyboss/article/details/14053523）

V4L2支持三類設備：視頻輸入輸出設備、VBI設備和radio設備(其實還支持更多類型的設備，暫不討論)，分別會在/dev目錄下產生videoX、radioX和vbiX設備節點。
Linux系統中視頻輸入設備主要包括如下四個部分：
字符設備驅動程序核心：V4L2自己就是一個字符設備，具備字符設備全部的特性，暴露接口給用戶空間；
V4L2驅動核心：主要是構建一個內核中標準視頻設備驅動的框架，爲視頻操做提供統一的接口函數；
平臺V4L2設備驅動：在V4L2框架下，根據平臺自身的特性實現與平臺相關的V4L2驅動部分，包括註冊video_device和v4l2_dev。
具體的sensor驅動：主要上電、提供工做時鐘、視頻圖像裁剪、流IO開啓等，實現各類設備控制方法供上層調用並註冊v4l2_subdev。

V4L2的核心源碼位於drivers/media/v4l2-core，源碼以實現的功能能夠劃分爲四類：
核心模塊實現：由v4l2-dev.c實現，主要做用申請字符主設備號、註冊class和提供video device註冊註銷等相關函數；
V4L2框架：由v4l2-device.c、v4l2-subdev.c、v4l2-fh.c、v4l2-ctrls.c等文件實現，構建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等文件實現，完成videobuffer的分配、管理和註銷。
Ioctl框架：由v4l2-ioctl.c文件實現，構建V4L2ioctl的框架。

kernel層高通關於camera的主要代碼簡圖

因爲高通將大部分驅動邏輯代碼放到了HAL層，所以在kernel部分只進行了V4L2的設備註冊、IIC設備驅動等基本動做。
camera在kernel層的主文件爲msm.c，負責設備的具體註冊及相關方法的填充；
在msm_sensor.c文件中，主要維護高通本身的一個sensor相關結構體—msm_sensor_ctrl_t，同時把dts文件中的配置信息讀取出來；
kernel層對於不一樣的sensor對應本身的同一個驅動文件 — msm_sensor_driver.c，主要是把vendor下面的sensor_lib_t的設定填充到msm_sensor_ctrl_t中

在msm_sensor_init.c中主要是一些IOCTL處理，處理vendor傳下來的IOCTL,vendor下面的power_setting,ret_setting等信息都是經過這裏的ioctl傳下來的

vendor目錄下相關代碼

在vendor目錄下，高通把各個sensor實質性的代碼放置在此。一部分代碼是高通本身 實現的daemon進程和kernel層及HAL層進行通信的框架代碼；另外一部分，則是和sensor 相關的 chromatix 效果代碼和 sensor lib 部分代碼(init setting、lens info、 output info)。

camera調試
對於kernel層的代碼移植，實際上對dts文件的移植。由於kernel層驅動代碼基本已經被高通的框架以及vendor下代碼架空。 具體步驟爲：
1. 在目錄kernel/arch/arm/boot/dts/下的對應dtsi文件中新增camera節點，主要關注節點中的IIC地址、 sensro的ID信息、電壓設定信息，例如：
設備樹源文件爲kernel/arch/arm/boot/dts/qcom/下的<target>_camera*.dtsi，例如msm8916-camera-sensor-mtp.dtsi。客戶應使用以下所示的攝像頭插槽：
qcom,camera@0 {
cell-index = <0>;
compatible = "qcom,camera";
. . .
}
2.高通關於camera的dts節點屬性值解釋，有關各個屬性的解釋，請參考如下目錄下的文檔：
kernel/Documentation/devicetree/bindings/media/video/

3，修改kernel下面的相關mk文件

Vendor下代碼移植

Vendor下面的代碼關係着camera是否點亮的代碼主要是兩部分，一個是sensor_libs目錄下的sensor具體設定文件，另外一個是chromatix下面的ISP效果文件。具體爲：
1. sensor_libs目錄下文件：包括一個Android.mk文件和一個.c文件。其中Android.mk文件參考同目錄下其餘.mk文件修改和對應sensor有關設定便可； .c文件中須要填充的爲一個sensor_lib_t類型的結構體(ov7251填充示例)：

2. chromatix目錄下相關文件，在對應sensor目錄下包含4個目錄和一個Android文件，總共13個文件，這些文件都會由chromatix調試工具生成。下面爲IMX179文件實例：

3. vendor下還有eeprom文件，模組自帶的eeprom數據處理相關； AF相關文件，調試工具生成的關於AF的效果文件；配置文件，把須要編譯的模塊填進配置文件中。