s5pv210 fimc 之 fimc-dev.c

fimc-dev.c 是Samsung FIMC 设备的V4L2 驱动。上层应用直接操作这个设备，进行capture，图片处理，以及overlay输出

http://blog.csdn.net/cxw3506/article/details/8476263

43 int fimc_dma_alloc(struct fimc_control *ctrl, struct fimc_buf_set *bs,  

 44                             int i, int align)  

 45 {  

 46     dma_addr_t end, *curr;  

 47  

 48     mutex_lock(&ctrl->alloc_lock);  

 49  

 50     end = ctrl->mem.base + ctrl->mem.size;  

 51     curr = &ctrl->mem.curr;  

 52  

 53     if (!bs->length[i])  

 54         return -EINVAL;  

 55  

 56     if (!align) {  

 57         if (*curr + bs->length[i] > end) {  

 58             goto overflow;  

 59         } else {  

 60             bs->base[i] = *curr;  

 61             bs->garbage[i] = 0;  

 62             *curr += bs->length[i];  

 63         }  

 64     } else {  

 65         if (ALIGN(*curr, align) + bs->length[i] > end)  

 66             goto overflow;  

 67         else {  

 68             bs->base[i] = ALIGN(*curr, align);  

 69             bs->garbage[i] = ALIGN(*curr, align) - *curr;  

 70             *curr += (bs->length[i] + bs->garbage[i]);  

 71         }  

 72     }  

 73  

 74     mutex_unlock(&ctrl->alloc_lock);  

 75  

 76     return 0;  

 77  

 78 overflow:  

 79     bs->base[i] = 0;  

 80     bs->length[i] = 0;  

 81     bs->garbage[i] = 0;  

 82  

 83     mutex_unlock(&ctrl->alloc_lock);  

 84  

 85     return -ENOMEM;  

 86 }  

这个函数很简单，之所以提出来说下，是因为我在DMA对齐问题上卡了一个多星期

FIMC使用预分配的物理内存来申请DMA buffer，参数中的align指明申请buffer的对齐方式，对于FIMC capture来说，似乎output DMA要求4k对齐（尽管我没有在datasheet中找到），如果给定的DMA地址没有4K对齐，FIMC DMA控制器会很聪明的从4K对齐的地址开始传送数据，这会导致了帧数据偏移。

@i 参数指定了plane数，FIMC 输出支持很多种格式，有单层的比如YUYV，两层的V4L2_PIX_FMT_NV12，还有三层的V4L2_PIX_FMT_NV12T

单层格式输出申请一个buffer，两层格式输出申请两个buffer，三层则需申请三个buffer。

 88 void fimc_dma_free(struct fimc_control *ctrl, struct fimc_buf_set *bs, int i)  

 89 {  

 90     int total = bs->length[i] + bs->garbage[i];  

 91     mutex_lock(&ctrl->alloc_lock);  

 92   

 93     if (bs->base[i]) {  

 94         if (ctrl->mem.curr - total >= ctrl->mem.base)  

 95             ctrl->mem.curr -= total;  

 96   

 97         bs->base[i] = 0;  

 98         bs->length[i] = 0;  

 99         bs->garbage[i] = 0;  

100     }  

101   

102     mutex_unlock(&ctrl->alloc_lock);  

103 }  

这个函数有问题，93 ~ 95 成立的条件是bs->base[i]所占的地址必须在ctrl->mem.base最后面，这就要求释放顺序必须从bs的最后一个节点向前释放。

655 static inline int fimc_mmap_cap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)  

656 {  

657     struct fimc_prv_data *prv_data =  

658                 (struct fimc_prv_data *)filp->private_data;  

659     struct fimc_control *ctrl = prv_data->ctrl;  

660     u32 size = vma->vm_end - vma->vm_start;  

661     u32 pfn, idx = vma->vm_pgoff;  

662   

663     vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);  

664     vma->vm_flags |= VM_RESERVED;  

665   

666     /* 

667      * page frame number of the address for a source frame 

668      * to be stored at. 

669      */  

670     pfn = __phys_to_pfn(ctrl->cap->bufs[idx].base[0]);  

671   

672     if ((vma->vm_flags & VM_WRITE) && !(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {  

673         fimc_err('%s: writable mapping must be sharedn', __func__);  

674         return -EINVAL;  

675     }  

676   

677     if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, size, vma->vm_page_prot)) {  

678         fimc_err('%s: mmap failn', __func__);  

679         return -EINVAL;  

680     }  

681   

682     return 0;  

683 }  

fimc capture 设备的mmap实现，ctrl->cap->bufs[idx]是fimc capture设备申请的buffer，mmap就是把这个buffer映射到应用程序空间

661 vma->vm_pgoff 表示vm_file内以PAGE_SIZE为单位的偏移，但是在这里应用层和内核使用另外一种约定的含义，buffer ID, 应用层调用mmap接口对fimc capture设备的buffer进行映射

700 static u32 fimc_poll(struct file *filp, poll_table *wait)  

701 {  

702     struct fimc_prv_data *prv_data =  

703                 (struct fimc_prv_data *)filp->private_data;  

704     struct fimc_control *ctrl = prv_data->ctrl;  

705     struct fimc_capinfo *cap = ctrl->cap;  

706     u32 mask = 0;  

707   

708     if (cap) {  

709         if (cap->irq || (ctrl->status != FIMC_STREAMON)) {  

710             mask = POLLIN | POLLRDNORM;  

711             cap->irq = 0;  

712         } else {  

713             poll_wait(filp, &ctrl->wq, wait);  

714         }  

715     }  

716   

717     return mask;  

718 }  

fimc_poll向上层应用提供了等待机制，应用程序poll fimc设备并阻塞，直到cap或者output中断处理函数唤醒

732 u32 fimc_mapping_rot_flip(u32 rot, u32 flip)  

733 {  

734     u32 ret = 0;  

735   

736     switch (rot) {  

737     case 0:  

738         if (flip & FIMC_XFLIP)  

739             ret |= FIMC_XFLIP;  

740   

741         if (flip & FIMC_YFLIP)  

742             ret |= FIMC_YFLIP;  

743         break;  

744   

745     case 90:  

746         ret = FIMC_ROT;  

747         if (flip & FIMC_XFLIP)  

748             ret |= FIMC_XFLIP;  

749   

750         if (flip & FIMC_YFLIP)  

751             ret |= FIMC_YFLIP;  

752         break;  

753   

754     case 180:  

755         ret = (FIMC_XFLIP | FIMC_YFLIP);  

756         if (flip & FIMC_XFLIP)  

757             ret &= ~FIMC_XFLIP;  

758   

759         if (flip & FIMC_YFLIP)  

760             ret &= ~FIMC_YFLIP;  

761         break;  

762   

763     case 270:  

764         ret = (FIMC_XFLIP | FIMC_YFLIP | FIMC_ROT);  

765         if (flip & FIMC_XFLIP)  

766             ret &= ~FIMC_XFLIP;  

767   

768         if (flip & FIMC_YFLIP)  

769             ret &= ~FIMC_YFLIP;  

770         break;  

771     }  

772   

773     return ret;  

774 }  

rot会影响flip的结果，该函数映射（合并）rot和 flip操作

static int fimc_open(struct file *filp)  

{  

    struct fimc_control *ctrl;  

    struct s3c_platform_fimc *pdata;  

    struct fimc_prv_data *prv_data;