V4L2框架-media device

本文对 V4L2 的运行时数据流设备管理做一个详细的介绍，包括什么叫「运行时设备管理」，它是干什么用的，怎么使用等等。本文的目标是掌握 media device 的编码使用方法以及功能运用。

一、media framework

• 简介:

相关的控制 API 在 Documentation/DocBook/media/v4l/media-controller.xml，本文档聚焦于内核测的media框架实现。注意：直接查看是看不出啥的，在内核的根目录下 make htmldocs 或者其它格式的都行，易于查看。

• 运行时设备控制:

也就是设备启动之后的数据流线路控制，就像一个工厂流水线一样，流水线上面的一个个节点（贴商标、喷丝印、打包）就形同于输入设备中的一个个子设备，运行时设备控制就是要达到能够控制节点的效果，比如贴商标的机器有好几台，应该选择哪一台进行此次流水线处理，要不要把喷丝印加上去，加哪一个机子等等。

• 作用:

提供实时的 pipeline 管理，pipeline 就理解为管道，想象一下水管，里面的水就是数据流，输入设备中的 csi->isp->video 就组成了一个 pipeline 线路。media framework 提供 pipeline 的开启、关停、效果控制、节点控制等功能。

• 如何使用:

内核当中主要利用四个结构体把众多的节点组织起来：

media_device,media_entity,media_link,media_pad。整个 media framework 都是围绕这四个结构体来进行使用的，下文会对这些进行详细介绍。

• 抽象设备模型:

media framework 其中一个目的是：在运行时状态下发现设备拓扑并对其进行配置。为了达到这个目的，media framework将硬件设备抽象为一个个的entity，它们之间通过links连接。

• entity：硬件设备模块抽象（类比电路板上面的各个元器件、芯片）
• pad：硬件设备端口抽象（类比元器件、芯片上面的管脚）
• link：硬件设备的连线抽象，link的两端是pad（类比元器件管脚之间的连线）

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|          __|__            __|__          |
|         |  |  |   link   |  |  |         |
|         | pad |<-------->| pad |         |
|         |__|__|          |__|__|         |
|            |                |            |
|   entity   |                |   entity   |
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可以想象一下，如果各个 entity 之间需要建立连接的话，就需要在 pad 中存储 link 以及 entity 信息，link 中需要存储 pad 与 entity 信息，entity 里面需要存储 link 与 pad 信息，属于你中有我，我中有你的情况。

二、media 设备：

一个 media 设备用一个 media_device 结构体来表示，通常情况下该结构体要嵌入到一个更大的设备自定义的结构体里面，并且大多数时候 media_device 与 v4l2_device 是处于并列的级别，还是以 omap3isp 的代码为例：

使用以下函数进行 meida 设备的注册：media_device_register(struct media_device *mdev);

函数的调用者需要在注册之前设置以下结构体成员（提前初始化该结构体是调用者的责任）：

• dev：必须指向一个父设备，通常是平台设备的device成员。
• model：模型名字。

以下的成员是可选的：

• erial：序列号，必须是唯一的
• bus_info：总线信息，如果是PCI设备的话就可以设置成”PCI:”
• hw_revision：硬件版本。可以的话，应该用KERNEL_VERSION宏定义进行格式化
• driver_version：驱动版本。最终生成的设备节点的名称是media[0-9]，节点号由内核自动生成。

使用以下函数进行设备卸载：

media_device_unregister(struct media_device *mdev);

需要注意的是，卸载一个并没有注册过的设备是不安全的。个人查看代码猜想不安全的原因主要有几个：1. 如果没有被注册，那么 media_device 内部的 entity 成员就有可能没有被初始化，如果其值为一个不确定的值，那么就会引起非法访问；2. 如果没有注册，内部的 devnode 成员就没有初始化，卸载时就会出现问题。

文章参考：https://yellowmax.blog.csdn.net/article/details/80889947