21、V4L2子设备开发全解析

V4L2子设备开发全解析

1. 内核初始化函数与子设备概念

在V4L2子系统中，内核里有一个内部API vb2_core_queue_init() ，其核心代码如下：

q->dma_dir = DMA_BIDIRECTIONAL;
else
    q->dma_dir = q->is_output ?
DMA_TO_DEVICE :         DMA_FROM_DEVICE;
return 0;

这个API主要用于进行一些基本的初始化工作，包括数据结构的检查和初始化，像列表、互斥锁和自旋锁等。

早期的V4L2子系统主要依赖两个数据结构：
- struct video_device ：用于呈现 /dev/<type>X 设备节点。
- struct vb2_queue ：负责缓冲区管理。

但如今，片上系统（SoC）的图像模块集成了众多IP块，每个IP块都有特定功能，如图像缩放、转换和视频去隔行等。为了以模块化方式应对这种多样性，引入了子设备的概念。通过这种方式，除桥接设备外，参与处理管道的每个IP块，甚至相机传感器本身，都可视为子设备。桥接视频设备节点遵循 /dev/videoX 模式，而子设备使用 /dev/v4l-subdevX 模式（前提是在创建节点前设置了相应标志）。

以Atmel-ISC（图像传感器控制器）为例