IMX335摄像头驱动注册分析

设备树

设备树中对imx335设备摄像头节点的描述信息：

&i2c1 {													#&i2c1: 表示使用 I2C 总线 1，这通常在设备树中用于引用特定的 I2C 控制器
	status = "okay";									#I2C 总线 1 已启用并且工作正常
	clock-frequency = <400000>;							#设置 I2C 总线的频率为 400 kHz，即工作在快速模式。该频率在sensor数据手册指定

	imx335: imx335@1a {									#imx335 的设备节点，@1a 表示 I2C 地址为 0x1a
		   compatible = "sony,imx335";
		   /* i2c client address: 0x34 >> 1 == 0x1a */	# 设备地址由来，右移1位，是最低位为I2C设备的读写位
		   reg = <0x1a>;								# I2C 地址，即 0x1a
		   clocks = <&cru CLK_MIPICSI_OUT>;				#指定了该设备所依赖的时钟源。&cru CLK_MIPICSI_OUT 是设备树中的时钟节点，表示为摄像头提供时钟信号
		   clock-names = "xvclk";						#指定了时钟名称，用于与其他设备或系统组件协调
		   power-domains = <&power RV1126_PD_VI>;		#指定了设备所属的电源域(在此为 RV1126_PD_VI)
		   pinctrl-names = "rockchip,camera_default";	#指定了使用的引脚的默认状态
		   pinctrl-0 = <&mipicsi_clk0>;					#MIPI时钟引脚
		   avdd-supply = <&vcc3v3_sys>;					#电源要求 - 模拟电压3.3v
		   dovdd-supply = <&vcc_1v8>;					#电源要求 - 接口电压1.8v
		   dvdd-supply = <&vcc_dvdd>;					#电源要求 - 数字电压1.2v
		   /* reset is always pulled high in v10 */
		   reset-gpios = <&gpio1 RK_PD5 GPIO_ACTIVE_LOW>;#复位引脚。GPIO引脚是gpio1中的RK_PD5，低电平有效
		   rockchip,camera-module-index = <1>;			#指定摄像头模块的索引号(此处为 1)
		   rockchip,camera-module-facing = "front";		#指定摄像头的朝向(此处为 "front"，表示前置摄像头)
		   rockchip,camera-module-name = "YT10092";		#指定摄像头模块的名称(此处为 "YT10092")
		   rockchip,camera-module-lens-name = "IR0147-50IRC-8M-F20";#指定摄像头镜头的名称(此处为 "IR0147-50IRC-8M-F20")
		   //ir-cut = <&cam_ircut0>;
		   //flash-leds = <&flash_ir>;
   		   lens-focus = <&hal_dc_motor>;				#指定了用于控制镜头对焦的电机(此处为hal_dc_motor)。这通常与硬件对焦组件(如DC 电机)相关联
		   port {										#定义 MIPI 数据端口的节点
				   ucam_out0: endpoint {				定义了一个名为 ucam_out0 的端点
						   remote-endpoint = <&mipi_in_ucam0>;#指定了这个端点与另一个节点(mipi_in_ucam0)相连接，这是另一个设备或控制器，负责接收摄像头数据
						   data-lanes = <1 2 3 4>;		#定义了 MIPI 数据通道的编号，通常用于设置数据传输的通道
				   };
		   };
	};

imx335摄像头驱动分析

驱动文件路径：linux-4.19.111/drivers/media/i2c

由设备树可知，imx335摄像头设备其实对内核来说，是一个i2c设备，故驱动程序是以一个i2c设备形式进行驱动的注册

#if IS_ENABLED(CONFIG_OF)
static const struct of_device_id imx335_of_match[] = {
	{ .compatible = "sony,imx335" },
	{},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, imx335_of_match);
#endif

static const struct i2c_device_id imx335_match_id[] = {
	{ "sony,imx335", 0 },
	{ },
};

static struct i2c_driver imx335_i2c_driver = {
	.driver = {
		.name = IMX335_NAME,
		.pm = &imx335_pm_ops,
		.of_match_table = of_match_ptr(imx335_of_match),
	},
	.probe		= &imx335_probe,
	.remove		= &imx335_remove,
	.id_table	= imx335_match_id,
};

static int __init sensor_mod_init(void)
{
	return i2c_add_driver(&imx335_i2c_driver);
}

static void __exit sensor_mod_exit(void)
{
	i2c_del_driver(&imx335_i2c_driver);
}

device_initcall_sync(sensor_mod_init);
module_exit(sensor_mod_exit);

MODULE_DESCRIPTION("Sony imx335 sensor driver");
MODULE_LICENSE("GPL v2");

在驱动中，中来描述一个imx335设备

struct imx335 {
    struct i2c_client *client;                          // I2C 客户端
    struct clk *xvclk;                                  // 外部时钟（XCLK）
    struct gpio_desc *reset_gpio;                       // 重置 GPIO 引脚
    struct regulator_bulk_data supplies[IMX335_NUM_SUPPLIES]; // 电源管理，supplies 数组用来管理多个电源输入
    
    struct pinctrl *pinctrl;                            // 引脚控制
    struct pinctrl_state *pins_default;                 // 默认引脚配置
    struct pinctrl_state *pins_sleep;                   // 休眠状态下的引脚配置
    
    struct v4l2_subdev subdev;                          // V4L2 子设备,用于将 IMX335 摄像头与 V4L2 子设备框架集成。subdev 用于在 V4L2 系统中注册和管理设备
    struct media_pad pad;                               // 媒体接口中的连接点，用于描述视频输入或输出的连接点，通常与摄像头的输入或输出数据流相关
    struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;              // 控制器处理,用于管理与摄像头相关的控制参数（如曝光、增益等）
    struct v4l2_ctrl *exposure;                         // 曝光控制器
    struct v4l2_ctrl *anal_a_gain;                      // 模拟增益控制器，用于调节模拟信号的增益，即提高或降低图像信号的强度
    struct v4l2_ctrl *digi_gain;                        // 数字增益控制器，用于调整数字信号的增益。
    struct v4l2_ctrl *hblank;                           // 图像传感器水平空白控制器
    struct v4l2_ctrl *vblank;                           // 图像传感器垂直空白控制器
    struct v4l2_ctrl *pixel_rate;                       // 像素率控制器。用于设置传感器的像素传输速率
    struct v4l2_ctrl *link_freq;                        // 链路频率控制器，用于控制摄像头与主机之间的数据传输频率
    struct mutex mutex;                                 // 互斥锁，保证线程安全
    bool streaming;                                     // 是否正在传输视频流
    bool power_on;                                      // 电源状态
    const struct imx335_mode *cur_mode;                 // 当前模式配置
    u32 module_index;                                   // 摄像头模块索引
    u32 cfg_num;                                        // 配置编号
    const char *module_facing;                          // 摄像头模块朝向
    const char *module_name;                            // 摄像头模块名称
    const char *len_name;                               // 镜头名称，标识连接到摄像头模块的镜头名称
    u32 cur_vts;                                        // 当前垂直同步时间，通常与图像传感器的垂直扫描时间有关
    bool has_init_exp;                                  // 标志位，表示是否已初始化曝光值。
    struct preisp_hdrae_exp_s init_hdrae_exp;           // 曝光配置。用于存储在初始化时的自动曝光参数
};

设备与驱动匹配成功后，执行probe函数： 

static int imx335_probe(struct i2c_client *client,
			const struct i2c_device_id *id)
{
	struct device *dev = &client->dev;
	struct device_node *node = dev->of_node;
	struct imx335 *imx335;
	struct v4l2_subdev *sd;
	char facing[2];
	int ret;
	u32 i, hdr_mode = 0;

	dev_info(dev, "driver version: %02x.%02x.%02x",
		DRIVER_VERSION >> 16,
		(DRIVER_VERSION & 0xff00) >> 8,
		DRIVER_VERSION & 0x00ff);

	//动态申请内容，保存imx335结构体参数
	imx335 = devm_kzalloc(dev, sizeof(*imx335), GFP_KERNEL);
	if (!imx335)
		return -ENOMEM;
	
	//设备树获取模块的索引号、摄像头的方向、摄像头模块的名称、摄像头镜头的名称
	ret = of_property_read_u32(node, RKMODULE_CAMERA_MODULE_INDEX,
				   &imx335->module_index);
	ret |= of_property_read_string(node, RKMODULE_CAMERA_MODULE_FACING,
				       &imx335->module_facing);
	ret |= of_property_read_string(node, RKMODULE_CAMERA_MODULE_NAME,
				       &imx335->module_name);
	ret |= of_property_read_string(node, RKMODULE_CAMERA_LENS_NAME,
				       &imx335->len_name);
	if (ret) {
		dev_err(dev, "could not get module information!\n");
		return -EINVAL;
	}

	ret = of_property_read_u32(node, OF_CAMERA_HDR_MODE, &hdr_mode);	//从设备树中获取hdr模式
	if (ret) {
		hdr_mode = NO_HDR;
		dev_warn(dev, " Get hdr mode failed! no hdr default\n");
	}
	imx335->client = client;
	imx335->cfg_num = ARRAY_SIZE(supported_modes);		//获取支持模式的成员数
	for (i = 0; i < imx335->cfg_num; i++) {
		if (hdr_mode == supported_modes[i].hdr_mode) {	//匹配设备树中的模式，并设置hdr下的参数
			imx335->cur_mode = &supported_modes[i];
			break;
		}
	}

	imx335->xvclk = devm_clk_get(dev, "xvclk");		//从设备树中获取imx335的时钟值
	if (IS_ERR(imx335->xvclk)) {
		dev_err(dev, "Failed to get xvclk\n");
		return -EINVAL;
	}

	imx335->reset_gpio = devm_gpiod_get(dev, "reset", GPIOD_OUT_LOW);		//设备树中获取复位引脚值
	if (IS_ERR(imx335->reset_gpio))
		dev_warn(dev, "Failed to get reset-gpios\n");

	imx335->pinctrl = devm_pinctrl_get(dev);		//获取设备树中的引脚状态
	if (!IS_ERR(imx335->pinctrl)) {
		imx335->pins_default =
			pinctrl_lookup_state(imx335->pinctrl,
					     OF_CAMERA_PINCTRL_STATE_DEFAULT);	//绑定pinctrl默认状态
		if (IS_ERR(imx335->pins_default))
			dev_info(dev, "could not get default pinstate\n");

		imx335->pins_sleep =
			pinctrl_lookup_state(imx335->pinctrl,
					     OF_CAMERA_PINCTRL_STATE_SLEEP);	//绑定pinctrl睡眠状态
		if (IS_ERR(imx335->pins_sleep))
			dev_info(dev, "could not get sleep pinstate\n");
	} else {
		dev_info(dev, "no pinctrl\n");
	}

	ret = imx335_configure_regulators(imx335);		//配置电源管理
	if (ret) {
		dev_err(dev, "Failed to get power regulators\n");
		return ret;
	}

	mutex_init(&imx335->mutex);		//初始化互斥锁

	sd = &imx335->subdev;		//imx335子设备，这里指的sensor
	v4l2_i2c_subdev_init(sd, client, &imx335_subdev_ops);	//初始化v4l2子设备
	ret = imx335_initialize_controls(imx335);	//初始化imx335->subdev下的control 处理
	if (ret)
		goto err_destroy_mutex;

	ret = __imx335_power_on(imx335);	//设置上电前的准备，配置引脚状态、时钟频率
	if (ret)
		goto err_free_handler;

	ret = imx335_check_sensor_id(imx335, client);	//检查sersor id
	if (ret)
		goto err_power_off;

	sd->internal_ops = &imx335_internal_ops;	//subdev 内部操作函数
	sd->flags |= V4L2_SUBDEV_FL_HAS_DEVNODE |
		     V4L2_SUBDEV_FL_HAS_EVENTS;

#if defined(CONFIG_MEDIA_CONTROLLER)
	imx335->pad.flags = MEDIA_PAD_FL_SOURCE;
	sd->entity.function = MEDIA_ENT_F_CAM_SENSOR;
	ret = media_entity_pads_init(&sd->entity, 1, &imx335->pad);	//建立 subdev->entity和imx335->pad联系
	if (ret < 0)
		goto err_power_off;
#endif

	memset(facing, 0, sizeof(facing));
	if (strcmp(imx335->module_facing, "back") == 0)	//前置还是后置摄像头
		facing[0] = 'b';
	else
		facing[0] = 'f';

	snprintf(sd->name, sizeof(sd->name), "m%02d_%s_%s %s",
		 imx335->module_index, facing,
		 IMX335_NAME, dev_name(sd->dev));				//subdev 名字
	ret = v4l2_async_register_subdev_sensor_common(sd);	//注册v4l2 subdev
	if (ret) {
		dev_err(dev, "v4l2 async register subdev failed\n");
		goto err_clean_entity;
	}

	pm_runtime_set_active(dev);		//设置电源管理的状态
	pm_runtime_enable(dev);
	pm_runtime_idle(dev);

	return 0;

err_clean_entity:
#if defined(CONFIG_MEDIA_CONTROLLER)
	media_entity_cleanup(&sd->entity);
#endif
err_power_off:
	__imx335_power_off(imx335);
err_free_handler:
	v4l2_ctrl_handler_free(&imx335->ctrl_handler);
err_destroy_mutex:
	mutex_destroy(&imx335->mutex);

	return ret;
}