V4L2核心框架分析

驱动的结构
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1）一个为设备实例定义的，并且包含设备状态信息的结构；
2）一种初始化和命令子设备（sub-devices）的方式；
3）创建V4L2设备节点（/dev/videoX, /dev/vbiX, /dev/radioX and /dev/vtxX）
并且 keeping track of device-node specific data.
4）Filehandle-specific structs containing per-filehandle data;
5）视频buffer处理；

下面有个大略的关系描述图：

device instances
|
+-sub-device instances
|
\-V4L2 device nodes
|
\-filehandle instances

框架的结构
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框架结构与驱动结构类似：
它有：
一个用于device实例数据的结构体： v4l2_device ；
一个用于sub-device实例的结构体：v4l2_subdev ；
一个存储设备节点数据的结构体：video_device ；
将来会用于保持对文件操作实例的追踪的结构体：v4l2_fh ；

v4l2_device结构体（struct v4l2_device）
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每个设备实例是由一个struct v4l2_device结构（v4l2-device.h）来描述的。
很简单的设备可以只分配这个结构，但是，大部分时候，你将嵌入这个结构到一个更大的与描述特定设备的结构。
你必须注册设备实例（在drivers/media/video/v4l2-device.c中）：

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1. v4l2_device_register(struct device *dev, struct v4l2_device *v4l2_dev);

注册将初始化v4l2_device结构，和连接（link） dev->driver_data 到v4l2_dev。
如果v4l2_dev->name 是空的，那么它将被设置成一个值，这个值是由dev参数得到的（严格来说，驱动名跟随bus_id）。
如果你在调用v4l2_device_register()之前设置了v4l2_dev->name，那么v4l2_dev->name将不被改变（即使用你之前设置的值）。
如果dev是NULL，那么你必须在调用v4l2_device_register()之前填充v4l2_dev->name。

你可以使用 v4l2_device_set_name()来设置这个名称为驱动的名字 和 一个 driver-global atomic_t instance。
这将产生一些名字如： ivtv0, ivtv1 等。如果这些名字（ivtv0中的ivtv就是一个名字）以一个数字结束，那么它将插入一个“-”，然后跟上一个顺序的编号。
v4l2_device_set_name()这个函数返回这个实例号。

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1. int v4l2_device_set_name(struct v4l2_device *v4l2_dev, const char *basename,
2. atomic_t *instance)
3. {
4. int num = atomic_inc_return(instance) - 1;
5. int len = strlen(basename);
6. if (basename[len - 1] >= '0' && basename[len - 1] <= '9')//如果名字的最后是数字；
7. snprintf(v4l2_dev->name, sizeof(v4l2_dev->name),
8. "%s-%d", basename, num);//那么名字后面加“-”
9. else
10. snprintf(v4l2_dev->name, sizeof(v4l2_dev->name),
11. "%s%d", basename, num);
12. return num;
13. }
14. EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_device_set_name);

现在回头说v4l2_device_register函数。它的第一个参数dev通常都是一个pci_dev
、usb_interface 或者 platform_device 的“struct device”类型的指针。
dev基本上不会是NULL，但是在ISA devices或者当一个设备创建了多个PCI设备的时候，这是可能发生的。
这时候它与v4l2_dev产生了关系，v4l2_dev下可能有个dev成员（即v4l2_dev是父，dev是子）。

你也可以提供一个 notify()的回调函数，子设备（sub-devices）可以调用这个回调函数通知你一些事件（events）；
你是否需要设置这个回调函数，取决于这个子设备。一个子设备支持的任何通知（notifications）必须被定义在头文件“include/media/.h”当中。
比如include/media/ 下有如下文件：
v4l2-chip-ident.h v4l2-fh.h v4l2-mem2mem.h videobuf-dvb.h
v4l2-common.h v4l2-i2c-drv.h v4l2-subdev.h videobuf-vmalloc.h
v4l2-dev.h v4l2-int-device.h videobuf-core.h tvp5150.h（这个就是subdevice的头文件）
v4l2-device.h v4l2-ioctl.h videobuf-dma-contig.h
v4l2-event.h v4l2-mediabus.h videobuf-dma-sg.h …………

有注册，就有反注册。那对应的反注册的函数是：

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1. v4l2_device_unregister(struct v4l2_device *v4l2_dev);

反注册，也将会自动从设备反注册掉所有的子设备（subdevs）。

如果你有一个可热插拔的（hotpluggable）的设备（例如USB设备），那么的那个一个disconnect（断开）发生时，父设备变成无效的（invalid）。
因为v4l2_device中有一个指针指向父设备，所以他可以同时被清除掉，并且标记父设备is gone（这里应该是在父设备的结构里标记子设备已经无效了）。
v4l2_device_disconnect(struct v4l2_device *v4l2_dev); //热插拔使用的断开函数

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1. void v4l2_device_disconnect(struct v4l2_device *v4l2_dev)
2. {
3. if (v4l2_dev->dev) { //这个函数制式标记了父设备那边告诉子设备已经无效。
4. dev_set_drvdata(v4l2_dev->dev, NULL);
5. v4l2_dev->dev = NULL;
6. }
7. }
8. EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_device_disconnect);

v4l2_device_disconnect不会反注册掉子设备，所以你依然需要为子设备调用v4l2_device_unregister这个函数。
事实上，v4l2_device_unregister函数中还是会调用v4l2_device_disconnect的。

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