V4l2初识（七）-----------浅析app获取虚拟摄像头数据的过程

继续分析数据的获取过程：　　

　　1、请求分配的缓冲区： ioctl(4,VIDIOC_REQBUFS)

　　　　　　vidioc_reqbufs

　　2、查询和映射缓冲区

　　　  ioctl(4,VIDIOC_QUERYBUF)

　　　  mmap

　　3、把缓冲区放入队列

　　　  ioctl(4,VIDIOC_QBUF)

　　4、启动摄像头

　　　 ioctl(4,VIDIOC_STREAMON

　　5、用select函数查询是否有数据

　　　　//驱动程序中必定有：产生数据、唤醒进程

　　6、有数据后，从队列中取出缓冲区

　　　  ioctl(4,VIDIOC_DQBUF

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app：     VIDIOC_REQBUFS

　　　　　　vidioc_reqbufs

　　　　　　　　vb2_reqbufs(&dev->vb_vidq, p)//第一个参数表示队列

注意：这个ioctl只是分配缓冲区的头部信息，真正的缓存还没有被分配，在驱动程序里有一条原则，这些资源只有在用的时候才分配。

队列是在哪个地方进行初始化的？

/*此函数主要是返回dev->p->driver_data指针，

device结构体其实是对内核中所有设备的抽象表示，所有的设备都有一个device实例与之对应

device结构体的主要用法是将其嵌入到其他的结构体中，如platform_device*/

void *dev_get_drvdata(const struct device *dev)
{
　　if (dev && dev->p)
　　　　return dev->p->driver_data;
　　return NULL;
}

static inline void *video_get_drvdata(struct video_device *vdev)
{
　　return dev_get_drvdata(&vdev->dev);
}

struct video_device *video_devdata(struct file *file)
{
　　return video_device[iminor(file->f_path.dentry->d_inode)];//根据次设备号从video_device[]数组中取出device设备
}

static inline void *video_drvdata(struct file *file)
{
　　return video_get_drvdata(video_devdata(file));
}

static int vidioc_reqbufs(struct file *file, void *priv, struct v4l2_requestbuffers *p)
{
　　struct vivi_dev *dev = video_drvdata(file);//根据次设备号得到dev这个结构体
　　return vb2_reqbufs(&dev->vb_vidq, p);//把p这个缓冲区放入dev结构体中的vb_vidq队列中
}

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app：    VIDIOC_QUERYBUF//查询所分配的缓冲区

　　　　　　vidioc_querybuf

注意，这里只是表示缓冲区将会有多大，并不表示这个缓冲区的内存被分配

static int vidioc_querybuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
{
　　struct vivi_dev *dev = video_drvdata(file);
　　return vb2_querybuf(&dev->vb_vidq, p);/*获得缓冲区数据格式、大小、每一行长度、高度等*/
}

mmap  //在这里才分配缓存。注意在分析mmap函数时，所用的内核不是3.4.2.是根据韦老大讲解的整理的

　　v4l2_mmap

　　　　vivi_mmap

　　　　　　videobuf_mmap_mapper

　　　　　　　　_videobuf_mmap_mapper //该函数在videobuf_vmalloc.c里面

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app：    VIDIOC_QBUF //把缓冲区放入队列（也是根据韦老大讲解的进行整理，内核不是3.4.2）

　　　　　　vidioc_qbuf

　　　　　　　　videobuf_qbuf

　　　　　　　　　　q->ops->buf_prepare(q,buf,field)//调用驱动程序里面提供的函数做一些预处理工作

　　　　　　　　　　list_add_tail//把缓冲区放入队列的尾部

　　　　　　　　　　q->ops->buf_queue(q,buf)调用驱动程序里面提供的入队列函数

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app :  VIDIOC_STREAMON  //启动

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用select查询是否有数据（根据韦老大讲解的进行整理，内核不是3.4.2）

在驱动程序里面对应的是poll机制。

V4l2_poll

　　vdev->fops->poll（vivi_poll）

　　　　vivi_poll

　　　　　　videobuf_poll_stream

　　　　　　　　buf=list_entry(q->stream.next, struct  videobuf_buffer,stream)//从队列的头部获得缓冲区

　　　　　　　　如果缓冲区里面没有数据的话，就调用poll_wait等待

　　　　　　　　poll_wait(file,&buf->done,wait)//在这里休眠

谁来产生数据，谁来唤醒它（在vivi.c中搜索done）

vivi_thread_tick

　　wake_up(&buf->vb.done)

唤醒进程：谁来调用vivi_thread_tick这个函数呢？

因为这里是一个虚拟的摄像头驱动程序，它会怎样产生数据呢？

如果是一个真实的摄像头的话，是硬件来产生数据的。但是在虚拟摄像头驱动里面，是用内核线程来产生数据的。

timeout = msecs_to_jiffies();

创建一个内核线程，每隔30ms就会执行一次，每次就会调用vivi_thread_tick(fh)来产生数据。在vivi_thread_tick()中会

调通过vivi_fillbuf(fh,buf)来构造数据。调完之后，又开始休眠schedule_timeout_interruptible(timeout)

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/*有数据后，从队列中取出缓冲区。有那么多缓冲区，app如何知道哪一个缓冲区有数据，

调用VIDIOC_DQBUF（根据韦老大讲解的进行整理，内核不是3.4.2）

app : VIDIOC_DQBUF

　　　　vidioc_dqbuf

　　　　　　/*在队列中获得有数据的缓冲区*/

　　　　　　retval = stream_next_buffer(q,&buf,nonblocking);

　　　　　　/*把它从队列中删掉*/

　　　　　　list_del(&buf->stream)

　　　　　　/*把缓冲区的状态返回给应用程序*/

　　　　　　videobuf_status(q,b,buf,q->type);

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应用程序根据VIDIOC_DQBUF所得到缓冲区的状态，知道哪一个缓冲区有数据，就去读对应的地址（该地址来自前面的mmap）

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