作者：咕唧咕唧liukun321
来自：http://blog.csdn.net/liukun321
FIMC这个名字应该是从S5PC1x0開始出现的。在s5pv210里面的定义是摄像头接口。可是它相同具有图像数据颜色空间转换的作用。
而exynos4412对它的定义看起来更清楚些，摄像头接口被定义为FIMC-LITE 。颜色空间转换的硬件结构被定义为FIMC-IS。
不多说了，我们先来看看Linux3.0.8 三星的BSP包中与fimc驱动相关的文件。
上面的源代码文件组成了整个fimc的驱动框架。
通过.c文件的命名也大致能够推測到FIMC的几个用途：
1、Capture ，Camera Interface 用于控制Camera，及m2m操作
2、Output，这个用途能够简单看成：仅仅使用了FIMC的m2m功能。这里fimc实际上就成了一个带有颜色空间转换功能的快速DMA。
3、Overlay，比方Android 的Overlay就依赖了FIMC的这个功能，能够简单把它看作是个m2fb，当然实质上还是m2m。
清楚FIMC的大致用途了。再来说说。每一个C文件在FIMC驱动框架中扮演了何种角色：
csis.c文件，用于MIPI 接口的摄像头设备，这里不多说什么了。
fimc_dev.c 是驱动中对FIMC硬件设备最高层的抽象，这在后面会具体介绍。
fimc_v4l2.c linux驱动中 。将fimc 设备的功能操作接口（Capture，output，Overlay）。用v4l2框架封装。在应用层用过摄像头设备，或在应用层使用FMIC设备完毕过m2m操作的朋友应该都清楚，fimc经层层封装后终于暴露给用户空间的是v4l2 标准接口的设备文件 videoX。 这里面也引出了一个我们应该关注的问题：Fimc设备在软件层上是怎样同摄像头设备关联的。
fimc_capture.c 实现对camera Interface 的控制操作。它实现的基础依赖硬件相关的摄像头驱动（eg.ov965X.c / ov5642.c 等）。
而且提供以下函数接口，由fimc_v4l2.c文件进一步封装
int fimc_g_parm(struct file *file, void*fh, struct v4l2_streamparm *a)
int fimc_s_parm(struct file *file, void*fh, struct v4l2_streamparm *a)
intfimc_queryctrl(struct file *file, void *fh, struct v4l2_queryctrl *qc)
intfimc_querymenu(struct file *file, void *fh, struct v4l2_querymenu *qm)
intfimc_enum_input(struct file *file, void *fh, struct v4l2_input *inp)
intfimc_g_input(struct file *file, void *fh, unsigned int *i)
intfimc_release_subdev(struct fimc_control *ctrl)
intfimc_s_input(struct file *file, void *fh, unsigned int i)
intfimc_enum_fmt_vid_capture(struct file *file, void *fh,struct v4l2_fmtdesc *f)
intfimc_g_fmt_vid_capture(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *f)
intfimc_s_fmt_vid_capture(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *f)
intfimc_try_fmt_vid_capture(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *f)
intfimc_reqbufs_capture(void *fh, struct v4l2_requestbuffers *b)
intfimc_querybuf_capture(void *fh, struct v4l2_buffer *b)
intfimc_g_ctrl_capture(void *fh, struct v4l2_control *c)
intfimc_s_ctrl_capture(void *fh, struct v4l2_control *c)
intfimc_s_ext_ctrls_capture(void *fh, struct v4l2_ext_controls *c)
intfimc_cropcap_capture(void *fh, struct v4l2_cropcap *a)
intfimc_g_crop_capture(void *fh, struct v4l2_crop *a)
intfimc_s_crop_capture(void *fh, struct v4l2_crop *a)
intfimc_start_capture(struct fimc_control *ctrl)
intfimc_stop_capture(struct fimc_control *ctrl)
intfimc_streamon_capture(void *fh)
intfimc_streamoff_capture(void *fh)
intfimc_qbuf_capture(void *fh, struct v4l2_buffer *b)
intfimc_dqbuf_capture(void *fh, struct v4l2_buffer *b)
fimc_output.c 实现fimc m2m操作，须要用FIMC实现硬件颜色空间转换的时候，这个文件中的函数就派上作用了，另外在fimc 用于Capture 和 overlay 过程本质上也包括m2m操作。因此除了提供功能函数接口，由fimc_v4l2.c文件进一步封装。另外还提供了一些功能函数供fimc_dev.c调用。比方用于设置一个m2m过程的srcAddr（源地址） 和 dstAddr（目的地址）。
这部分接口太多就不贴出来了。
fimc_overlay.c 实现fimc overlay操作。
相同提供函数接口。由fimc_v4l2.c文件进一步封装。
fimc_regs.c Fimc硬件相关操作，基本寄存器配置等。这个文件提供函数接口供fimc_capture.c、fimc_output.c、fimc_overlay.c调用。
通过刚才的分析。能够总结出以下的源代码结构图：
好了，框架有了。再来看源代码就轻松多了
接下来，先来看看FIMC设备的注冊过程。
以FIMC-0为例。说说/dev/video0 这个设备文件是怎么出来的。
先看几个关键结构：
首先是 s3c_platform_fimcfimc_plat_lsi；也就是抽象fimc模块的数据结构，fimc_plat_lsi还包括了一个.camera成员。该结构初始化例如以下
static struct s3c_platform_fimc fimc_plat_lsi = { .srclk_name = "mout_mpll", .clk_name = "sclk_fimc", .lclk_name = "fimc", .clk_rate = 166750000,#if defined(CONFIG_VIDEO_S5K4EA) .default_cam = CAMERA_CSI_C,#else#ifdef CAM_ITU_CH_A .default_cam = CAMERA_PAR_A,#else .default_cam = CAMERA_PAR_B,#endif#endif .camera = {#ifdef CONFIG_VIDEO_S5K4ECGX &s5k4ecgx,#endif#ifdef CONFIG_VIDEO_S5KA3DFX &s5ka3dfx,#endif#ifdef CONFIG_VIDEO_S5K4BA &s5k4ba,#endif#ifdef CONFIG_VIDEO_S5K4EA &s5k4ea,#endif#ifdef CONFIG_VIDEO_TVP5150 &tvp5150,#endif#ifdef CONFIG_VIDEO_OV9650 &ov9650,#endif }, .hw_ver = 0x43,}; 能够看到在s3c_platform_fimc中有一个camera成员。
这里重点看一下ov9650.展开ov9650
static struct s3c_platform_camera ov9650 = { #ifdef CAM_ITU_CH_A .id = CAMERA_PAR_A, #else .id = CAMERA_PAR_B, #endif .type = CAM_TYPE_ITU, .fmt = ITU_601_YCBCR422_8BIT, .order422 = CAM_ORDER422_8BIT_YCBYCR, .i2c_busnum = 0, .info = &ov9650_i2c_info, .pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV, .srclk_name = "mout_mpll", /* .srclk_name = "xusbxti", */ .clk_name = "sclk_cam1", .clk_rate = 40000000, .line_length = 1920, .width = 1280, .height = 1024, .window = { .left = 0, .top = 0, .width = 1280, .height = 1024, }, /* Polarity */ .inv_pclk = 1, .inv_vsync = 1, .inv_href = 0, .inv_hsync = 0, .initialized = 0, .cam_power = ov9650_power_en,}; 这个结构体。实现了对ov9650摄像头硬件结构的抽象。定义了摄像头的关键參数和基本特性。
由于fimc设备在linux3.0.8内核中作为一个平台设备载入。而上面提到的s3c_platform_fimcfimc_plat_lsi仅是fimc的抽象数据而非设备。这就须要将抽象fimc的结构体作为fimc platform_device 的一个私有数据。
所以就有了以下的过程。s3c_platform_fimcfimc_plat_lsi 结构在板级设备初始化XXX_machine_init(void) 过程作为s3c_fimc0_set_platdata 的实參传入。
之后fimc_plat_lsi就成为了fimc设备的platform_data。
s3c_fimc0_set_platdata(&fimc_plat_lsi);s3c_fimc1_set_platdata(&fimc_plat_lsi);s3c_fimc2_set_platdata(&fimc_plat_lsi);
以s3c_fimc0_set_platdata为例展开
void __init s3c_fimc0_set_platdata(struct s3c_platform_fimc *pd){ struct s3c_platform_fimc *npd; if (!pd) pd = &default_fimc0_data; npd = kmemdup(pd, sizeof(struct s3c_platform_fimc), GFP_KERNEL); if (!npd) printk(KERN_ERR "%s: no memory for platform data\n", __func__); else { if (!npd->cfg_gpio) npd->cfg_gpio = s3c_fimc0_cfg_gpio; if (!npd->clk_on) npd->clk_on = s3c_fimc_clk_on; if (!npd->clk_off) npd->clk_off = s3c_fimc_clk_off; npd->hw_ver = 0x45; /* starting physical address of memory region */ npd->pmem_start = s5p_get_media_memory_bank(S5P_MDEV_FIMC0, 1); /* size of memory region */ npd->pmem_size = s5p_get_media_memsize_bank(S5P_MDEV_FIMC0, 1); s3c_device_fimc0.dev.platform_data = npd; }} 最后一句是关键 s3c_device_fimc0.dev.platform_data = npd;
看一下s3c_device_fimc0定义：struct platform_device s3c_device_fimc0 = { .name = "s3c-fimc", .id = 0, .num_resources = ARRAY_SIZE(s3c_fimc0_resource), .resource = s3c_fimc0_resource,}; fimc的抽象数据。则作为它的私有数据被包括进了s3c_device_fimc0这个结构中。到这里才完毕了FIMC平台设备的终于定义。这个平台设备的定义s3c_device_fimc0又被加入到了整个硬件平台的 platform_device 列表中，终于在XXX_machine_init(void) 函数中调用platform_add_devices(mini210_devices, ARRAY_SIZE(mini210_devices)); 完毕全部platform_device 的注冊： static struct platform_device *mini210_devices[] __initdata = { &s3c_device_adc, &s3c_device_cfcon, &s3c_device_nand, 。。。 &s3c_device_fb, &mini210_lcd_dev, #ifdef CONFIG_VIDEO_FIMC &s3c_device_fimc0, &s3c_device_fimc1, &s3c_device_fimc2, }
platform_add_devices(mini210_devices, ARRAY_SIZE(mini210_devices));platform_device 被载入后，等待与之匹配的 platform_driver 。
若此时
fimc driver 的驱动模块被载入。这个时候，
fimc_dev.c 文件中的 static int __devinit fimc_probe(structplatform_device *pdev) 函数上场了。
static int __devinit fimc_probe(struct platform_device *pdev){ struct s3c_platform_fimc *pdata; struct fimc_control *ctrl; struct clk *srclk; int ret; if (!fimc_dev) { fimc_dev = kzalloc(sizeof(*fimc_dev), GFP_KERNEL); if (!fimc_dev) { dev_err(&pdev->dev, "%s: not enough memory\n", __func__); return -ENOMEM; } } ctrl = fimc_register_controller(pdev); if (!ctrl) { printk(KERN_ERR "%s: cannot register fimc\n", __func__); goto err_alloc; } pdata = to_fimc_plat(&pdev->dev); if (pdata->cfg_gpio) pdata->cfg_gpio(pdev);#ifdef REGULATOR_FIMC /* Get fimc power domain regulator */ ctrl->regulator = regulator_get(&pdev->dev, "pd"); if (IS_ERR(ctrl->regulator)) { fimc_err("%s: failed to get resource %s\n", __func__, "s3c-fimc"); return PTR_ERR(ctrl->regulator); }#endif //REGULATOR_FIMC /* fimc source clock */ srclk = clk_get(&pdev->dev, pdata->srclk_name); if (IS_ERR(srclk)) { fimc_err("%s: failed to get source clock of fimc\n", __func__); goto err_v4l2; } /* fimc clock */ ctrl->clk = clk_get(&pdev->dev, pdata->clk_name); if (IS_ERR(ctrl->clk)) { fimc_err("%s: failed to get fimc clock source\n", __func__); goto err_v4l2; } /* set parent for mclk */ clk_set_parent(ctrl->clk, srclk); /* set rate for mclk */ clk_set_rate(ctrl->clk, pdata->clk_rate); /* V4L2 device-subdev registration */ ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &ctrl->v4l2_dev); if (ret) { fimc_err("%s: v4l2 device register failed\n", __func__); goto err_fimc; } /* things to initialize once */ if (!fimc_dev->initialized) { ret = fimc_init_global(pdev); if (ret) goto err_v4l2; } /* video device register */ ret = video_register_device(ctrl->vd, VFL_TYPE_GRABBER, ctrl->id); if (ret) { fimc_err("%s: cannot register video driver\n", __func__); goto err_v4l2; } video_set_drvdata(ctrl->vd, ctrl); ret = device_create_file(&(pdev->dev), &dev_attr_log_level); if (ret < 0) { fimc_err("failed to add sysfs entries\n"); goto err_global; } printk(KERN_INFO "FIMC%d registered successfully\n", ctrl->id); return 0;err_global: video_unregister_device(ctrl->vd);err_v4l2: v4l2_device_unregister(&ctrl->v4l2_dev);err_fimc: fimc_unregister_controller(pdev);err_alloc: kfree(fimc_dev); return -EINVAL;} 在fimc_probe函数中有这么一段
if(!fimc_dev->initialized) { ret = fimc_init_global(pdev); if (ret) goto err_v4l2; } 这段代码运行过程：首先推断fimc是否已经被初始化完毕（此时FIMC是忙状态的），假设没有被初始化，则运行fimc_init_global(pdev);函数，它的作用是先推断平台数据中是否初始化了摄像头结构（即前面提到的.camera成员），从平台数据中获得摄像头的时钟频率并将平台数据中内嵌的s3c_platform_camera结构数据保存到该驱动模块全局的fimc_dev中，感兴趣的朋友能够展开这个函数看一下，这里就不再贴出来了。
紧接着这段代码还运行了两个很关键的过程：
ret= v4l2_device_register(&pdev->dev, &ctrl->v4l2_dev); if (ret) { fimc_err("%s: v4l2device register failed\n", __func__); goto err_fimc; } 这个函数里的核心完毕了对v4l2_dev->subdev链表头的初始化，并将ctrl->v4l2_dev关联到pdev->dev结构的私有数据的driver_data成员中（即完毕了pdev->dev->p->driver_data= ctrl->v4l2_dev; ）。也就是实现了v4l2_dev向内核结构注冊的过程。
ret= video_register_device(ctrl->vd, VFL_TYPE_GRABBER, ctrl->id); if (ret) { fimc_err("%s: cannotregister video driver\n", __func__); goto err_v4l2; } video_set_drvdata(ctrl->vd, ctrl); ret = device_create_file(&(pdev->dev),&dev_attr_log_level); 上面的过程完毕了对video_device 设备的注冊。而且在sys 文件夹下生成了相应的属性文件。
假设系统中移植有mdev，将会生成相应设备节点/dev/videoX。
事实上到眼下为止。仅仅完毕了fimc设备主要数据结构的初始化和注冊，差点儿没有操作fimc或摄像头的硬件寄存器。也没有完毕FIMC驱动和摄像头的驱动模块的软件关联。
我们是怎样做到仅操作fimc的设备节点/dev/videoX就能控制摄像头设备的效果呢？下回分解吧。。
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