自己写的uvc摄像头驱动程序

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-06-11 01:20 1043阅读 0赞

该文件中的一些宏定义来自内核中的uvcvideo.h文件

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/* 作者: 453411484@qq.com
     * 注：此usb摄像头驱动程序是基于linux2.6.31.14内核。
     * 功能:这个uvc驱动程序仅仅是为了帮助学习uvc驱动的结构而已，这个程序有很多不足
     * 比如，很多参数是我们通过手工来去读取设备描述符来获得的。读很多临界资源没有加锁等。
     * 我们应该使用内核中自带的uvc驱动程序，如果内核中不支持自己的设备，那么就需要自己来写驱动了
     */
    
    #include <linux/kernel.h>
    #include <linux/list.h>
    #include <linux/module.h>
    #include <linux/usb.h>
    #include <linux/videodev2.h>
    #include <linux/vmalloc.h>
    #include <linux/wait.h>
    #include <linux/mm.h>
    #include <asm/atomic.h>
    #include <asm/unaligned.h>
    
    #include <media/v4l2-common.h>
    #include <media/v4l2-ioctl.h>
    #include <media/videobuf-core.h>
    
    #include "uvcvideo.h"
    
    /* 参考 drivers/media/video/uvc目录下面的一系列文件 */
    
    #define MYUVC_URBS 5
    
    /* Values for bmHeaderInfo (Video and Still Image Payload Headers, 2.4.3.3) */
    #define UVC_STREAM_EOH	(1 << 7)
    #define UVC_STREAM_ERR	(1 << 6)
    #define UVC_STREAM_STI	(1 << 5)
    #define UVC_STREAM_RES	(1 << 4)
    #define UVC_STREAM_SCR	(1 << 3)
    #define UVC_STREAM_PTS	(1 << 2)
    #define UVC_STREAM_EOF	(1 << 1)
    #define UVC_STREAM_FID	(1 << 0)
    
    /* 从Uvcvideo.h (drivers\media\video\uvc)拷贝过来
     * 这个结构体是和usb设备进行数据传输的结构体，我们可以从usb设备中获取这个结构体的信息，
     * 也可以自己填写这个结构体然后发送给usb设备，对usb设备进行设置。
     * 我们只需要使用usb_control_msg函数来发起usb数据的收发信号即可。
    
     * 这个结构体中的成员都是从uvc规格中Control Selector描述符中的位域名
     */
    
    struct myuvc_streaming_control {
    	__u16 bmHint;
    	__u8  bFormatIndex;
    	__u8  bFrameIndex;
    	__u32 dwFrameInterval;
    	__u16 wKeyFrameRate;
    	__u16 wPFrameRate;
    	__u16 wCompQuality;
    	__u16 wCompWindowSize;
    	__u16 wDelay;
    	__u32 dwMaxVideoFrameSize;
    	__u32 dwMaxPayloadTransferSize;
    	__u32 dwClockFrequency;
    	__u8  bmFramingInfo;
    	__u8  bPreferedVersion;
    	__u8  bMinVersion;
    	__u8  bMaxVersion;
    };
    
    
    
    struct frame_desc {
        int width;
        int height;
    };
    
    /* 参考uvc_video_queue定义一些结构体 */
    struct myuvc_buffer {    
    /* 必须要有v4l2_buffer，因为在以后的myuvc_vidioc_dqbuf和myuvc_vidioc_qbuf都需要这个结构体 */
        struct v4l2_buffer buf;
        int state;
    	/* 表示是否已经被mmap，初始值为0 表示还没有被mmap，没经过mmap一次，就会被加1*/
        int vma_use_count; 
        wait_queue_head_t wait;  /* APP要读某个缓冲区,如果无数据,在此休眠 */
    	struct list_head stream;
    	struct list_head irq;    
    };
    
    struct myuvc_queue {
        void *mem;	/* 所有的缓存都是这一整块内存，一整块的内存起始地址 */
        int count;	/* 缓冲区的个数 */
        int buf_size;   /* 缓冲区的大小 */ 
        struct myuvc_buffer buffer[32];
    
    	struct urb *urb[32];
    	char *urb_buffer[32];
    	/* urb buffer的物理地址 */
    	dma_addr_t urb_dma[32];
    	unsigned int urb_size;
    
    	/* 供APP消费用，当这个队列中有数据时，应用程序会从这个队列中取出缓冲区 */
    	struct list_head mainqueue;   
    	/* 供底层驱动生产用，当摄像头产生数据时会将数据放入这个队列中的个缓存 */
    	struct list_head irqqueue;    
    };
    
    static struct myuvc_queue myuvc_queue;
    
    static struct video_device *myuvc_vdev;
    static struct usb_device *myuvc_udev;
    /* 在开始函数中使用usb_set_interface函数设置了VS接口中的第8个bAlternateSetting，
     * 该bAlternateSetting中的端点地址bEndpointAddress为0x81，由描述符可知。
     */
    static int myuvc_bEndpointAddress = 0x81;
    static int myuvc_streaming_intf;
    static int myuvc_control_intf;
    static int myuvc_streaming_bAlternateSetting = 8;
    static struct v4l2_format myuvc_format;
    
    /* 这些分辨率是根据5个VS_FRAME_UNCOMPRESSED描述符写出来的 */
    static struct frame_desc frames[] = {
       {640, 480}, {352, 288}, {320, 240}, {176, 144}, {160, 120}};
    //分辨率的索引值
    static int frame_idx = 1;
    /* 每个像素多少位是在VS_FORMAT_UNCOMPRESSED格式描述符中的bBitsPerPixel表示 */
    static int bBitsPerPixel = 16; /* lsusb -v -d 0x1e4e:  "bBitsPerPixel" */
    static int uvc_version = 0x0100; /* lsusb -v -d 0x1e4e: bcdUVC */
    
    static int wMaxPacketSize = 1024;
    static int ProcessingUnitID = 3;
    
    static struct myuvc_streaming_control myuvc_params;
    
    
    /* A2 参考 uvc_v4l2_do_ioctl 
     * Uvc_video.c (drivers\media\video\uvc)
     *
     * 函数功能:该函数的目的是表征这是一个摄像头设备
     */
    static int myuvc_vidioc_querycap(struct file *file, void  *priv,
    					struct v4l2_capability *cap)
    {    
        memset(cap, 0, sizeof *cap);
        strcpy(cap->driver, "myuvc");
        strcpy(cap->card, "myuvc");
        cap->version = 1;
        /* V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE表示这是一个摄像头设备，V4L2_CAP_STREAMING表明可以通过
    	 * qbuf或者dbuf来获得数据，V4L2_CAP_READWRITE表示可以通过读写函数来获取数据，因此
    	 * 这个摄像头驱动支持两种获取数据的格式
    	 */
        cap->capabilities = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING;
     
    	return 0;
    }
    
    /* A3 列举支持哪种格式
     * 参考: uvc_fmts 数组
     */
    static int myuvc_vidioc_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void  *priv,
    					struct v4l2_fmtdesc *f)
    {
        /* 人工查看描述符可知我们用的摄像头只支持1种格式 */
    	if (f->index >= 1)
    		return -EINVAL;
    
        /* 支持什么格式呢?
         * 查看VideoStreaming Interface的描述符可知为VS_FORMAT_UNCOMPRESSED格式,
         * 得到GUID为"59 55 59 32 00 00 10 00 80 00 00 aa 00 38 9b 71"
         * 通过uvc_driver.c中的uvc_format_by_guid函数中的uvc_fmts对比可知，这个uvc的GUID
         * 与UVC_GUID_FORMAT_YUY2是一模一样的，因此这个格式为V4L2_PIX_FMT_YUYV
         */
    	strcpy(f->description, "4:2:2, packed, YUYV");
    	f->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;    
        
    	return 0;
    }
    
    /* A4 返回当前所使用的格式 */
    static int myuvc_vidioc_g_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
    					struct v4l2_format *f)
    {
    	/* 直接从全局变量中拷贝 */
        memcpy(f, &myuvc_format, sizeof(myuvc_format));
    	return (0);
    }
    
    /* A5 测试驱动程序是否支持某种格式, 强制设置该格式 
     * 参考: uvc_v4l2_try_format
     *       myvivi_vidioc_try_fmt_vid_cap
     */
    static int myuvc_vidioc_try_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
    			struct v4l2_format *f)
    {
    	/* 参考uvc_driver.c中的uvc_parse_streaming，里面就有V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE */
        if (f->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
        {
            return -EINVAL;
        }
    
        if (f->fmt.pix.pixelformat != V4L2_PIX_FMT_YUYV)
            return -EINVAL;
        
        /* 调整format的width, height, 
         * 计算bytesperline, sizeimage
         */
    
        /* 人工查看描述符, 确定支持哪几种分辨率 
    	 * 这种方式是强制的把分辨率定死了
    	 */
        f->fmt.pix.width  = frames[frame_idx].width;
        f->fmt.pix.height = frames[frame_idx].height;
        
    	f->fmt.pix.bytesperline =
    		(f->fmt.pix.width * bBitsPerPixel) >> 3;
    	f->fmt.pix.sizeimage =
    		f->fmt.pix.height * f->fmt.pix.bytesperline;
        
        return 0;
    }
    
    /* A6 参考 myvivi_vidioc_s_fmt_vid_cap */
    static int myuvc_vidioc_s_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
    					struct v4l2_format *f)
    {
    	/* 该函数强制设置分辨率格式  */
    	int ret = myuvc_vidioc_try_fmt_vid_cap(file, NULL, f);
    	if (ret < 0)
    		return ret;
    
        memcpy(&myuvc_format, f, sizeof(myuvc_format));
        
        return 0;
    }
    
    static int myuvc_free_buffers(void)
    {
        if (myuvc_queue.mem)
        {
            vfree(myuvc_queue.mem);
            memset(&myuvc_queue, 0, sizeof(myuvc_queue));
            myuvc_queue.mem = NULL;
        }
        return 0;
    }
    
    /* A7 APP调用该ioctl让驱动程序分配若干个缓存, APP将从这些缓存中读到视频数据 
     * 参考: uvc_alloc_buffers   在Uvc_queue.c (drivers\media\video\uvc)	
     */
    static int myuvc_vidioc_reqbufs(struct file *file, void *priv,
    			  struct v4l2_requestbuffers *p)
    {
    	/* 申请多少个缓存 */
        int nbuffers = p->count;
    	/* 每个缓存的大小 
    	 * myuvc_format.fmt.pix.sizeimage表示当前格式一屏数据的大小
    	 * PAGE_ALIGN函数是页对齐，也就是一整页一整页的来分配
    	 */
        int bufsize  = PAGE_ALIGN(myuvc_format.fmt.pix.sizeimage);
        unsigned int i;
        void *mem = NULL;
        int ret;
    
    	/* 如果之前已经分配过缓存了，那么就先释放掉 */
        if ((ret = myuvc_free_buffers()) < 0)
            goto done;
    
        /* Bail out if no buffers should be allocated. */
        if (nbuffers == 0)
            goto done;
    
        /* Decrement the number of buffers until allocation succeeds. */
        for (; nbuffers > 0; --nbuffers) {
            mem = vmalloc_32(nbuffers * bufsize);
            if (mem != NULL)
                break;
        }
    
        if (mem == NULL) {
            ret = -ENOMEM;
            goto done;
        }
    
        /* 这些缓存是一次性作为一个整体来分配的 */
        memset(&myuvc_queue, 0, sizeof(myuvc_queue));
    
    	INIT_LIST_HEAD(&myuvc_queue.mainqueue);
    	INIT_LIST_HEAD(&myuvc_queue.irqqueue);
    
        for (i = 0; i < nbuffers; ++i) {
            myuvc_queue.buffer[i].buf.index = i;
            myuvc_queue.buffer[i].buf.m.offset = i * bufsize;
    		/* 缓存的大小是实际的大小，并不是页对齐之后的大小 */
            myuvc_queue.buffer[i].buf.length = myuvc_format.fmt.pix.sizeimage;
    		/* type是enum v4l2_buf_type类型的，只有V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE符合 */
            myuvc_queue.buffer[i].buf.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
            myuvc_queue.buffer[i].buf.sequence = 0;
            myuvc_queue.buffer[i].buf.field = V4L2_FIELD_NONE;
            myuvc_queue.buffer[i].buf.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
            myuvc_queue.buffer[i].buf.flags = 0;
            myuvc_queue.buffer[i].state     = VIDEOBUF_IDLE;
            init_waitqueue_head(&myuvc_queue.buffer[i].wait);
        }
    
        myuvc_queue.mem = mem;
        myuvc_queue.count = nbuffers;
        myuvc_queue.buf_size = bufsize;
        ret = nbuffers;
    
    done:
        return ret;
    }
    
    /* A8 查询缓存状态, 比如地址信息(APP可以用mmap进行映射) 
     * 参考 uvc_query_buffer
     */
    static int myuvc_vidioc_querybuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *v4l2_buf)
    {
        int ret = 0;
        
    	if (v4l2_buf->index >= myuvc_queue.count) {
    		ret = -EINVAL;
    		goto done;
    	}
    
        memcpy(v4l2_buf, &myuvc_queue.buffer[v4l2_buf->index].buf, sizeof(*v4l2_buf));
    
        /* 更新flags */
    	/* 如果已经被mmap过 */
    	if (myuvc_queue.buffer[v4l2_buf->index].vma_use_count)
    		v4l2_buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_MAPPED;
    
    
    	switch (myuvc_queue.buffer[v4l2_buf->index].state) {
        	case VIDEOBUF_ERROR:
        	case VIDEOBUF_DONE:
        		v4l2_buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_DONE;
        		break;
        	case VIDEOBUF_QUEUED://放入了队列
        	case VIDEOBUF_ACTIVE://正在队列中进行处理
        		v4l2_buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_QUEUED;	//还在队列中
        		break;
        	case VIDEOBUF_IDLE:
        	default:
        		break;
    	}
    
    done:    
    	return ret;
    }
    
    /* A10 把缓冲区放入队列, 底层的硬件操作函数将会把数据放入这个队列的缓存 
     * 参考: uvc_queue_buffer
     */
    static int myuvc_vidioc_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *v4l2_buf)
    {
        struct myuvc_buffer *buf;
    
        /* 0. APP传入的v4l2_buf可能有问题, 要做判断 */
    
    	if (v4l2_buf->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE ||
    	    v4l2_buf->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
    		return -EINVAL;
    	}
    
    	if (v4l2_buf->index >= myuvc_queue.count) {
    		return -EINVAL;
    	}
    
        buf = &myuvc_queue.buffer[v4l2_buf->index];
    
    	if (buf->state != VIDEOBUF_IDLE) {
    		return -EINVAL;
    	}
    
    
        /* 1. 修改状态 */
    	buf->state = VIDEOBUF_QUEUED;
    	/* 刚把缓存放入队列中，这个缓存中被使用的字节数为0 */
    	buf->buf.bytesused = 0;
    
        /* 2. 放入2个队列 */
        /* 队列1: 供APP使用 
         * 当缓冲区没有数据时,放入mainqueue队列
         * 当缓冲区有数据时, APP从mainqueue队列中取出
         */
    	list_add_tail(&buf->stream, &myuvc_queue.mainqueue);
    
        /* 队列2: 供产生数据的函数使用
         * 当采集到数据时,从irqqueue队列中取出第1个缓冲区,存入数据
         */
    	list_add_tail(&buf->irq, &myuvc_queue.irqqueue);
        
    	return 0;
    }
    
    /* 打印从usb设备哪里使用usb_control_msg函数获得的参数 */
    static void myuvc_print_streaming_params(struct myuvc_streaming_control *ctrl)
    {
        printk("video params:\n");
        printk("bmHint                   = %d\n", ctrl->bmHint);
        printk("bFormatIndex             = %d\n", ctrl->bFormatIndex);
        printk("bFrameIndex              = %d\n", ctrl->bFrameIndex);
        printk("dwFrameInterval          = %d\n", ctrl->dwFrameInterval);
        printk("wKeyFrameRate            = %d\n", ctrl->wKeyFrameRate);
        printk("wPFrameRate              = %d\n", ctrl->wPFrameRate);
        printk("wCompQuality             = %d\n", ctrl->wCompQuality);
        printk("wCompWindowSize          = %d\n", ctrl->wCompWindowSize);
        printk("wDelay                   = %d\n", ctrl->wDelay);
        printk("dwMaxVideoFrameSize      = %d\n", ctrl->dwMaxVideoFrameSize);
        printk("dwMaxPayloadTransferSize = %d\n", ctrl->dwMaxPayloadTransferSize);
        printk("dwClockFrequency         = %d\n", ctrl->dwClockFrequency);
        printk("bmFramingInfo            = %d\n", ctrl->bmFramingInfo);
        printk("bPreferedVersion         = %d\n", ctrl->bPreferedVersion);
        printk("bMinVersion              = %d\n", ctrl->bMinVersion);
        printk("bMinVersion              = %d\n", ctrl->bMinVersion);
    }
    
    
    /* 参考: uvc_get_video_ctrl 
     (ret = uvc_get_video_ctrl(video, probe, 1, GET_CUR)) 
     static int uvc_get_video_ctrl(struct uvc_video_device *video,
         struct uvc_streaming_control *ctrl, int probe, __u8 query)
     */
    static int myuvc_get_streaming_params(struct myuvc_streaming_control *ctrl)
    {
    	__u8 *data;
    	__u16 size;
    	int ret;
    	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
    	unsigned int pipe;
    
    	/* 根据uvc版本知道发多少数据 */
    	size = uvc_version >= 0x0110 ? 34 : 26;
    	/* 分配缓存 */
    	data = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
    	if (data == NULL)
    		return -ENOMEM;
    
       /* 初始化管道,管道是通过端点的编号和类型生成的一个整型，然后通过这个整型数就可
    	* 以直接找到由哪个端点来进行收发数据，本身这些信息在端点里也有，只不过将这些
    	* 信息用函数合成一个整形数据来使用，比较方便而已，类似于文件描述符。直接使用
    	* 文件描述符来通讯。我们初始化的这个管道就是从端点0来获得数据的管道。 
    	* usb_rcvctrlpipe是用于产生接收的控制管道 (接收与发送都是相对于usb控制器来说的)
        */
    	pipe = (GET_CUR & 0x80) ? usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0)
    			      : usb_sndctrlpipe(myuvc_udev, 0);
       /* 数据传输方向 
        * usb设备的传输方向都是针对usb控制器的，因为我们要从usb设备中读取数据，所以方向
        * 应该是从usb设备到usb控制器，所以是USB_DIR_IN
        */
    	type |= (GET_CUR & 0x80) ? USB_DIR_IN : USB_DIR_OUT;
    
    	/* 参数: GET_CUR表示当前的usb参数，GET_MIN和GET_MAX分别是获得最大最小的usb参数 
    	 * 参数: VS_PROBE_CONTROL表示枚举参数，VS_COMMIT_CONTROL表示提交参数
    
    	 * 摄像头的参数是存放在VS接口描述符中的，
    	 * usb_control_msg是没有用到urb的在USB中简单进行发送和接收的一种机制，用于少量的数据通信
    	 * usb_control_msg函数是usb设备的最底层函数接口.该函数的功能是向usb设备发送数据包
    
    	 * 发起usb传输，就可以获得当前锁使用的参数，存储于data中，然后再将data中的数据
    	 * 赋给myuvc_streaming_control结构体
    
    	 * 函数的返回值:如果成功则返回传输的数据的个数，如果失败则返回一个负数
    	 */
    	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_CUR, type, VS_PROBE_CONTROL << 8,
    			0 << 8 | myuvc_streaming_intf, data, size, 5000);//超时5秒
    
        if (ret < 0)
            goto done;
    
    	/* 从uvc_get_video_ctrl中拷贝过来的
    	 * 将data中的数据赋给myuvc_streaming_control结构体
    	 */
    	ctrl->bmHint = le16_to_cpup((__le16 *)&data[0]);
    	ctrl->bFormatIndex = data[2];
    	ctrl->bFrameIndex = data[3];
    	ctrl->dwFrameInterval = le32_to_cpup((__le32 *)&data[4]);
    	ctrl->wKeyFrameRate = le16_to_cpup((__le16 *)&data[8]);
    	ctrl->wPFrameRate = le16_to_cpup((__le16 *)&data[10]);
    	ctrl->wCompQuality = le16_to_cpup((__le16 *)&data[12]);
    	ctrl->wCompWindowSize = le16_to_cpup((__le16 *)&data[14]);
    	ctrl->wDelay = le16_to_cpup((__le16 *)&data[16]);
    	ctrl->dwMaxVideoFrameSize = get_unaligned_le32(&data[18]);
    	ctrl->dwMaxPayloadTransferSize = get_unaligned_le32(&data[22]);
    
    	if (size == 34) {
    		ctrl->dwClockFrequency = get_unaligned_le32(&data[26]);
    		ctrl->bmFramingInfo = data[30];
    		ctrl->bPreferedVersion = data[31];
    		ctrl->bMinVersion = data[32];
    		ctrl->bMaxVersion = data[33];
    	} else {
    		//ctrl->dwClockFrequency = video->dev->clock_frequency;
    		ctrl->bmFramingInfo = 0;
    		ctrl->bPreferedVersion = 0;
    		ctrl->bMinVersion = 0;
    		ctrl->bMaxVersion = 0;
    	}
    
    done:
        kfree(data);
        
        return (ret < 0) ? ret : 0;
    }
    
    /* 参考: uvc_v4l2_try_format ∕uvc_probe_video 
     *       uvc_set_video_ctrl(video, probe, 1)
     */
    static int myuvc_try_streaming_params(struct myuvc_streaming_control *ctrl)
    {
        __u8 *data;
        __u16 size;
        int ret;
    	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
    	unsigned int pipe;
        
    	memset(ctrl, 0, sizeof *ctrl);
        /* ctrl->bmHint = 1;也就是说uvc规格书中D0=1，表示在协商过程中保持dwFrameInterval不变，
         * 什么是协商呢？就是说我们设置了一些参数，先发给usb摄像头，让他确认一下能不能用，
         * 如果不能用的话，从新修改然后在发给usb摄像头，确认能不能用，直到最后能用为止，
         * 我们再使用其他的命令把这些参数发给usb摄像头，他就可以接收这些参数，
         * 并且工作在这些新参数之下。
    	 */
    	ctrl->bmHint = 1;	/* dwFrameInterval */
    	/* 我们只有一种格式 */
    	ctrl->bFormatIndex = 1;
    	/* 在该种格式下使用哪一种分辨率 */
    	ctrl->bFrameIndex  = frame_idx + 1;
    	/* 有VS_FRAME_UNCOMPRESSED描述符的最后一项可知，dwMinFrameInterval为15 16 05 00，
    	 * 就是十六进制0x051615------>333333(十进制) ,由规格书可知dwFrameInterval表示
    	 * 每帧之间的时间间隔，单位为100ns,那么如果该值为333333，每秒多少帧呢？
    	 * 1000000000 ns/ (333333*100)ns = 30		也就是每秒30帧
    	 */
    	ctrl->dwFrameInterval = 333333;
    	
    	/* 下面的代码跟myuvc_get_streaming_params函数基本是一样的 */
        size = uvc_version >= 0x0110 ? 34 : 26;
        data = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
        if (data == NULL)
            return -ENOMEM;
    
        *(__le16 *)&data[0] = cpu_to_le16(ctrl->bmHint);
        data[2] = ctrl->bFormatIndex;
        data[3] = ctrl->bFrameIndex;
        *(__le32 *)&data[4] = cpu_to_le32(ctrl->dwFrameInterval);
        *(__le16 *)&data[8] = cpu_to_le16(ctrl->wKeyFrameRate);
        *(__le16 *)&data[10] = cpu_to_le16(ctrl->wPFrameRate);
        *(__le16 *)&data[12] = cpu_to_le16(ctrl->wCompQuality);
        *(__le16 *)&data[14] = cpu_to_le16(ctrl->wCompWindowSize);
        *(__le16 *)&data[16] = cpu_to_le16(ctrl->wDelay);
        put_unaligned_le32(ctrl->dwMaxVideoFrameSize, &data[18]);
        put_unaligned_le32(ctrl->dwMaxPayloadTransferSize, &data[22]);
    
        if (size == 34) {
            put_unaligned_le32(ctrl->dwClockFrequency, &data[26]);
            data[30] = ctrl->bmFramingInfo;
            data[31] = ctrl->bPreferedVersion;
            data[32] = ctrl->bMinVersion;
            data[33] = ctrl->bMaxVersion;
        }
    	/* SET_CUR表示设置当前参数，与usb设备进行设备信息的查询和设置时，使用端点0 */
        pipe = (SET_CUR & 0x80) ? usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0)
                      : usb_sndctrlpipe(myuvc_udev, 0);
        type |= (SET_CUR & 0x80) ? USB_DIR_IN : USB_DIR_OUT;
    	/* 参数VS_PROBE_CONTROL只是枚举，尝试而已，并不是设置，真正要设置的话是需要使用
    	 * 参数VS_COMMIT_CONTROL，因为我们现在只是枚举这些参数是否能用，并不是真正想要设置
    	 * 这些参数，知道参数可用使用我们才真正使用VS_COMMIT_CONTROL参数来设置。
    	 */
        ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, SET_CUR, type, VS_PROBE_CONTROL << 8,
                0 << 8 | myuvc_streaming_intf, data, size, 5000);
    
        kfree(data);
        
        return (ret < 0) ? ret : 0;
        
    }
    
    
    /* 参考: uvc_v4l2_try_format ∕uvc_probe_video 
     *       uvc_set_video_ctrl(video, probe, 1)
     * myuvc_set_streaming_params这个函数基本和myuvc_try_streaming_params是一样的，
     * 只不过这个函数不需要我们在甘薯内部设置myuvc_streaming_control而已，是由参数
     * 传递进来的，直接使用usb_control_msg函数将参数发送出去即可
     */
    static int myuvc_set_streaming_params(struct myuvc_streaming_control *ctrl)
    {
        __u8 *data;
        __u16 size;
        int ret;
    	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
    	unsigned int pipe;
        
        size = uvc_version >= 0x0110 ? 34 : 26;
        data = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
        if (data == NULL)
            return -ENOMEM;
    
        *(__le16 *)&data[0] = cpu_to_le16(ctrl->bmHint);
        data[2] = ctrl->bFormatIndex;
        data[3] = ctrl->bFrameIndex;
        *(__le32 *)&data[4] = cpu_to_le32(ctrl->dwFrameInterval);
        *(__le16 *)&data[8] = cpu_to_le16(ctrl->wKeyFrameRate);
        *(__le16 *)&data[10] = cpu_to_le16(ctrl->wPFrameRate);
        *(__le16 *)&data[12] = cpu_to_le16(ctrl->wCompQuality);
        *(__le16 *)&data[14] = cpu_to_le16(ctrl->wCompWindowSize);
        *(__le16 *)&data[16] = cpu_to_le16(ctrl->wDelay);
        put_unaligned_le32(ctrl->dwMaxVideoFrameSize, &data[18]);
        put_unaligned_le32(ctrl->dwMaxPayloadTransferSize, &data[22]);
    
        if (size == 34) {
            put_unaligned_le32(ctrl->dwClockFrequency, &data[26]);
            data[30] = ctrl->bmFramingInfo;
            data[31] = ctrl->bPreferedVersion;
            data[32] = ctrl->bMinVersion;
            data[33] = ctrl->bMaxVersion;
        }
    
        pipe = (SET_CUR & 0x80) ? usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0)
                      : usb_sndctrlpipe(myuvc_udev, 0);
        type |= (SET_CUR & 0x80) ? USB_DIR_IN : USB_DIR_OUT;
    
        ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, SET_CUR, type, VS_COMMIT_CONTROL << 8,
                0 << 8 | myuvc_streaming_intf, data, size, 5000);
    
        kfree(data);
        
        return (ret < 0) ? ret : 0;
        
    }
    
    static void myuvc_uninit_urbs(void)
    {
        int i;
        for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
            if (myuvc_queue.urb_buffer[i])
            {
                usb_buffer_free(myuvc_udev, myuvc_queue.urb_size, myuvc_queue.urb_buffer[i], myuvc_queue.urb_dma[i]);
                myuvc_queue.urb_buffer[i] = NULL;
            }
    
            if (myuvc_queue.urb[i])
            {
                usb_free_urb(myuvc_queue.urb[i]);
                myuvc_queue.urb[i] = NULL;
            }
        }
    }
    
    /* 参考: uvc_video_complete / uvc_video_decode_isoc */
    static void myuvc_video_complete(struct urb *urb)
    {
    	u8 *src;
        u8 *dest;
    	int ret, i;
        int len;
        int maxlen;
        int nbytes;
        struct myuvc_buffer *buf;
        
    	switch (urb->status) {
    	case 0:
    		break;
    
    	default:
    		printk("Non-zero status (%d) in video "
    			"completion handler.\n", urb->status);
    		return;
    	}
    
        /* 从irqqueue队列中取出第1个缓冲区 */
    	if (!list_empty(&myuvc_queue.irqqueue))
    	{
    		buf = list_first_entry(&myuvc_queue.irqqueue, struct myuvc_buffer, irq);
        
    		/* 一次urb传输里面包含的子包数，依次取出每一个子包 */
        	for (i = 0; i < urb->number_of_packets; ++i) {
        		if (urb->iso_frame_desc[i].status < 0) {
        			printk("USB isochronous frame "
        				"lost (%d).\n", urb->iso_frame_desc[i].status);
        			continue;
        		}
    			/* 数据源 */
                src  = urb->transfer_buffer + urb->iso_frame_desc[i].offset;
    			/* 数据的目的地址，buf->buf.bytesused表示这个buffer目前已经存放了多少个字节的数据 
    			 * 因为urb需要经过几次传输才能填满一个buf，所以源地址等于buf的偏移还要加上这个
    			 * buf已经使用的字节数。
    			 */
                dest = myuvc_queue.mem + buf->buf.m.offset + buf->buf.bytesused;
    			/* 每一个子包的实际长度 */
                len = urb->iso_frame_desc[i].actual_length;
                /* 判断数据是否有效，参考uvc_video_decode_start，该函数的作用是对数据的
    			 * 头部进行判断
                 */
    			/* Sanity checks:
    			 * - packet must be at least 2 bytes long
    			 * - bHeaderLength value must be at least 2 bytes (see above)
    			 * - bHeaderLength value can't be larger than the packet size.
    			 */
                /* URB数据含义:
                 * src[0] : 头部长度
                 * src[1] : 错误状态
    
                 * 由以上的分析可知，得到的每一个子包会包含一个头部，在头部之后才是有效的视频数据
                 */
                if (len < 2 || src[0] < 2 || src[0] > len)
                    continue;
                
                /* Skip payloads marked with the error bit ("error frames"). */
                if (src[1] & UVC_STREAM_ERR) {
                    printk("Dropping payload (error bit set).\n");
                    continue;
                }
    
    			/* 参考uvc_video_decode_data函数，该函数是对摄像头数据的拷贝 */
                /* 除去头部后的数据长度。真正的视频数据长度 */
                len -= src[0];
    
                /* 缓冲区最多还能存多少数据 */
                maxlen = buf->buf.length - buf->buf.bytesused;
    			/* 最终要复制的数据长度 */
                nbytes = min(len, maxlen);
    
                /* 复制数据 */
                memcpy(dest, src + src[0], nbytes);
                buf->buf.bytesused += nbytes;
    
                /* 判断一帧数据是否已经全部接收到 
    			 * 参考uvc_video_decode_end函数，该函数的功能是判断一帧数据是否接收完成
    			 */
                if (len > maxlen) {
                    buf->state = VIDEOBUF_DONE;
                }
                
                /* Mark the buffer as done if the EOF marker is set. 
    			 * 如果状态标志中有UVC_STREAM_EOF标志，并且已经收到数据，
    			 * 则说明数据已经全部收到
    			 */
                if (src[1] & UVC_STREAM_EOF && buf->buf.bytesused != 0) {
                    printk("Frame complete (EOF found).\n");
                    if (len == 0)
                        printk("EOF in empty payload.\n");
                    buf->state = VIDEOBUF_DONE;
                }
    
        	}
    
            /* 当接收完一帧数据, 
             * 从irqqueue中删除这个缓冲区
             * 唤醒等待数据的进程 
             */
            if (buf->state == VIDEOBUF_DONE ||
                buf->state == VIDEOBUF_ERROR)
            {
                list_del(&buf->irq);
                wake_up(&buf->wait);
            }
    	}
    
        /* 再次提交URB */
    	if ((ret = usb_submit_urb(urb, GFP_ATOMIC)) < 0) {
    		printk("Failed to resubmit video URB (%d).\n", ret);
    	}
    }
    
    /* 参考: uvc_init_video_isoc */
    static int myuvc_alloc_init_urbs(void)
    {
    	u16 psize;
    	u32 size;
    	/* 传输一帧数据所用的包数 */
        int npackets;
        int i;
        int j;
    
        struct urb *urb;
    	/* wMaxPacketSize为1024的端点属于VS接口中的第8个bAlternateSetting的,
    	 * 是由我们自己选择的。
    	 */
    	psize = wMaxPacketSize; /* 实时传输端点一次能传输的最大字节数 */
    	/* 是从usb设备中读取出来的 */
    	size  = myuvc_params.dwMaxVideoFrameSize;  /* 一帧数据的最大长度 */
    	/* 向上取整 */
        npackets = DIV_ROUND_UP(size, psize);
        if (npackets > 32)
            npackets = 32;
    
        size = myuvc_queue.urb_size = psize * npackets;
    
    	/* 总共分配了5个urb，也就是每一帧数据对应一个urb */
        for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
            /* 1. 分配usb_buffers，最后一个参数 */
            
            myuvc_queue.urb_buffer[i] = usb_buffer_alloc(
                myuvc_udev, size,
                GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN, &myuvc_queue.urb_dma[i]);
    
            /* 2. 分配urb */
    		myuvc_queue.urb[i] = usb_alloc_urb(npackets, GFP_KERNEL);
    
            if (!myuvc_queue.urb_buffer[i] || !myuvc_queue.urb[i])
            {
                myuvc_uninit_urbs();
                return -ENOMEM;
            }
    
        }
    
    
        /* 3. 设置urb */
        for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
            urb = myuvc_queue.urb[i];
            
            urb->dev = myuvc_udev;
            urb->context = NULL;
    		/* 在开始函数中使用usb_set_interface函数设置了VS接口中的第8个bAlternateSetting，
     		 * 该bAlternateSetting中的端点地址bEndpointAddress为0x81，由描述符可知。
    		 */
            urb->pipe = usb_rcvisocpipe(myuvc_udev,myuvc_bEndpointAddress);
            urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP | URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP;
    		/* 在开始函数中使用usb_set_interface函数设置了VS接口中的第8个bAlternateSetting，
     		 * 该bAlternateSetting中的bInterval为1，由描述符可知。
    		 */
            urb->interval = 1;
            urb->transfer_buffer = myuvc_queue.urb_buffer[i];
    		/* urb的物理地址 */
            urb->transfer_dma = myuvc_queue.urb_dma[i];
    		/* 当这个驱动程序收到一帧数据之后，就会产生一个中断，这就是中断处理函数 */
            urb->complete = myuvc_video_complete;
    		/* 这个urb总共要传输多少次数据 */
            urb->number_of_packets = npackets;
    		/* urb传输的数据总共多大 */
            urb->transfer_buffer_length = size;
            /* iso表示实时传输。
    		 * 因为每个urb都要传输npackets次才能完成一帧的数据传输，所以每次传输数据的
    		 * 偏移和大小都存放在urb->iso_frame_desc中
             */
            for (j = 0; j < npackets; ++j) {
                urb->iso_frame_desc[j].offset = j * psize;
                urb->iso_frame_desc[j].length = psize;
            }
        
        }
        
        return 0;
    }
    
    /* A11 启动传输 
     * 参考: uvc_video_enable(video, 1):
     *           uvc_commit_video
     *           uvc_init_video
     */
    static int myuvc_vidioc_streamon(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type i)
    {
        int ret;
        
        /* 1. 向USB摄像头设置参数: 比如使用哪个format, 使用这个format下的哪个frame(分辨率) 
         * 参考: uvc_set_video_ctrl / uvc_get_video_ctrl
         * 1.1 根据一个结构体uvc_streaming_control设置数据包: 可以手工设置,也可以读出后再修改
         * 1.2 调用usb_control_msg发出数据包
         */
    
        /* a. 测试参数 */
        ret = myuvc_try_streaming_params(&myuvc_params);
        printk("myuvc_try_streaming_params ret = %d\n", ret);
    
        /* b. 取出参数 
    	 * 经过测试发现测试函数和设置函数直接必须要有取出参数这个函数，因为当向usb设备发
    	 * 送一个参数之后，如果usb设备能够接收这个参数，他就会把这个参数保存起来，
    	 * 并且会做一些修正，比如说，我们在使用myuvc_try_streaming_params函数的时候只是发送
    	 * 了几个参数，后面的参数都没有发送。刚才发给usb设备的参数，usb设备发现他能够接收
    	 * 这些参数，他就会把后面的参数补齐，接下来我们就应该使用myuvc_get_streaming_params函数
    	 * 将补齐的参数一次性读出来。最后调用设置函数即可。
         */
        ret = myuvc_get_streaming_params(&myuvc_params);
        printk("myuvc_get_streaming_params ret = %d\n", ret);
    
        /* c. 设置参数 */
        ret = myuvc_set_streaming_params(&myuvc_params);
        printk("myuvc_set_streaming_params ret = %d\n", ret);
        
        myuvc_print_streaming_params(&myuvc_params);
    	
    	/* 参考uvc_init_video
         * d. 设置VideoStreaming Interface所使用的setting
         * d.1 从myuvc_params确定带宽
         * d.2 根据setting的endpoint能传输的wMaxPacketSize
         *     找到能满足该带宽的setting
         */
        /* 手工确定:
         * bandwidth = myuvc_params.dwMaxPayloadTransferSize = 1024
         * 观察lsusb -v -d 0x1e4e:的结果:
         *                wMaxPacketSize     0x0400  1x 1024 bytes
         * bAlternateSetting       8
    
         * usb_set_interface函数的作用是设置usb设备使用VideoStreaming Interface中的哪个
         * 设置来进行传输数据。我们通过lsusb命令查看描述符，发现其每个设置描述符中都只有
         * 一个端点，这可能就是uvc规范，因此找到设置就可以使用唯一的端点进行传输数据。
         * 因为usb设备就是使用端点来进行数据传输的。
         */
        usb_set_interface(myuvc_udev, myuvc_streaming_intf, myuvc_streaming_bAlternateSetting);
        
        /* 2. 分配设置URB */
        ret = myuvc_alloc_init_urbs();
        if (ret)
            printk("myuvc_alloc_init_urbs err : ret = %d\n", ret);
    
        /* 3. 提交URB以接收数据 
    	 * 因为这5个urb设置的完成函数都是同一个完成函数，相当于有5个urb包来共同从usb摄像头
    	 * 获取数据，放入myuvc_buffer中。
    	 */
    	for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
    		if ((ret = usb_submit_urb(myuvc_queue.urb[i], GFP_KERNEL)) < 0) {
    			printk("Failed to submit URB %u (%d).\n", i, ret);
    			myuvc_uninit_urbs();
    			return ret;
    		}
    	}
        
    	return 0;
    }
    
    /* A13 APP通过poll/select确定有数据后, 把缓存从队列中取出来
     * 参考: uvc_dequeue_buffer
     */
    static int myuvc_vidioc_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *v4l2_buf)
    {
        /* APP发现数据就绪后, 从mainqueue里取出这个buffer */
    
        struct myuvc_buffer *buf;
        int ret = 0;
    
    	if (list_empty(&myuvc_queue.mainqueue)) {
    		ret = -EINVAL;
    		goto done;
    	}
        
    	buf = list_first_entry(&myuvc_queue.mainqueue, struct myuvc_buffer, stream);
    
    	switch (buf->state) {
    	case VIDEOBUF_ERROR:
    		ret = -EIO;
    	case VIDEOBUF_DONE:
    		buf->state = VIDEOBUF_IDLE;
    		break;
    
    	case VIDEOBUF_IDLE:
    	case VIDEOBUF_QUEUED:
    	case VIDEOBUF_ACTIVE:
    	default:
    		ret = -EINVAL;
    		goto done;
    	}
    
    	list_del(&buf->stream);
    
    done:
    	return ret;
    }
    
    /*
     * A14 之前已经通过mmap映射了缓存, APP可以直接读数据
     * A15 再次调用myuvc_vidioc_qbuf把缓存放入队列
     * A16 poll...
     */
    
    /* A17 停止 
     * 参考 : uvc_video_enable(video, 0)
     */
    static int myuvc_vidioc_streamoff(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type t)
    {
    	struct urb *urb;
    	unsigned int i;
    
        /* 1. kill URB */
    	for (i = 0; i < MYUVC_URBS; ++i) {
    		if ((urb = myuvc_queue.urb[i]) == NULL)
    			continue;
    		usb_kill_urb(urb);
    	}
    
        /* 2. free URB */
        myuvc_uninit_urbs();
    
        /* 3. 设置VideoStreaming Interface为setting 0 ，即为初始状态
    	 * 让这个VS接口的处于不工作状态，可以从uvc规范里面找到这么做的原因
    	 */
        usb_set_interface(myuvc_udev, myuvc_streaming_intf, 0);
        
        return 0;
    }
    
        /* Control handling */
    
    
    /* Extract the bit string specified by mapping->offset and mapping->size
     * from the little-endian data stored at 'data' and return the result as
     * a signed 32bit integer. Sign extension will be performed if the mapping
     * references a signed data type.
    
     * 该函数从uvc驱动里面拷贝过来的，函数的功能是从如下的信息中计算出所需的值
     //以下结构体用于参考
    	{
    		.id		= V4L2_CID_BRIGHTNESS,
    		.name		= "Brightness",
    		.entity		= UVC_GUID_UVC_PROCESSING,
    		.selector	= PU_BRIGHTNESS_CONTROL,
    		.size		= 16,
    		.offset		= 0,
    		.v4l2_type	= V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
    		.data_type	= UVC_CTRL_DATA_TYPE_SIGNED,
    	},
     */
    static __s32 myuvc_get_le_value(const __u8 *data)
    {
        int bits = 16;	//size
        int offset = 0;		//offset
        __s32 value = 0;
        __u8 mask;
    
        data += offset / 8;
        offset &= 7;
        mask = ((1LL << bits) - 1) << offset;
    
        for (; bits > 0; data++) {
            __u8 byte = *data & mask;
            value |= offset > 0 ? (byte >> offset) : (byte << (-offset));
            bits -= 8 - (offset > 0 ? offset : 0);
            offset -= 8;
            mask = (1 << bits) - 1;
        }
    
        /* Sign-extend the value if needed. */
        value |= -(value & (1 << (16 - 1)));
    
        return value;
    }
    
    /* Set the bit string specified by mapping->offset and mapping->size
     * in the little-endian data stored at 'data' to the value 'value'.
    
    
     * 该函数的功能:将一个数转换为一个16位的，用于向usb设备发起设置属性的请求，
     * 由uvc_control_mapping结构体可知，设置亮度需要16位，因此需要将一个整数转化为16位
     */
    static void myuvc_set_le_value(__s32 value, __u8 *data)
    {
    	int bits = 16;
    	int offset = 0;
    	__u8 mask;
    
    	data += offset / 8;
    	offset &= 7;
    
    	for (; bits > 0; data++) {
    		mask = ((1LL << bits) - 1) << offset;
    		*data = (*data & ~mask) | ((value << offset) & mask);
    		value >>= offset ? offset : 8;
    		bits -= 8 - offset;
    		offset = 0;
    	}
    }
        
    
    
    /* 参考:uvc_query_v4l2_ctrl 
     * 对属性的操作，这个驱动程序只支持亮度的操作
     */    
    int myuvc_vidioc_queryctrl (struct file *file, void *fh,
                    struct v4l2_queryctrl *ctrl)
    {
    	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
    	unsigned int pipe;
        int ret;
        u8 data[2];
    	/* V4L2_CID_BRIGHTNESS宏是从uvc_control_mapping结构体数组中的index拷贝的 */
        if (ctrl->id != V4L2_CID_BRIGHTNESS)
            return -EINVAL;
        
    	memset(ctrl, 0, sizeof *ctrl);
    	ctrl->id   = V4L2_CID_BRIGHTNESS;
    	ctrl->type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER;
    	strcpy(ctrl->name, "MyUVC_BRIGHTNESS");
    	ctrl->flags = 0;
    	/* 接收数据，由端点0发起控制传输 */
    	pipe = usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0);
    	type |= USB_DIR_IN;
    
    	/*  参考的详细属性信息	
    	{
    		.id		= V4L2_CID_BRIGHTNESS,
    		.name		= "Brightness",
    		.entity		= UVC_GUID_UVC_PROCESSING,
    		.selector	= PU_BRIGHTNESS_CONTROL,
    		.size		= 16,
    		.offset		= 0,
    		.v4l2_type	= V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
    		.data_type	= UVC_CTRL_DATA_TYPE_SIGNED,
    	},
    	*/
    	
        /* 发起USB传输确定这些值，得到两个字节的数据 
    	 * 参数ProcessingUnitID表示PU号，在自己打印的VC的额外
    描述符中可以找到，
    	 * 参数2表示发送的数据大小，由uvc_ctrls数组中的信息可知。
    	 * 参数PU_BRIGHTNESS_CONTROL表示PU中的哪个属性
    	 */
    	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_MIN, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
    			ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
        if (ret != 2)
            return -EIO;
    	/* 根据获得数据取出在最小值 
    	 * 由uvc规范可知，从usb设备获取的最小值(GET_MIN)是16位的数据，因此需要将这16位的数
    	 * 转换为一个整数
    	 */
    	ctrl->minimum = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */
    
    
    	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_MAX, type,  PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
    			ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
        if (ret != 2)
            return -EIO;
    	ctrl->maximum = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */
    
    	/* 获得阶梯值，所谓阶梯值表示当调整亮度时，每一小格的亮度最小值是多少。 */
    	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_RES, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
    			 ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
        if (ret != 2)
            return -EIO;
    	ctrl->step = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */
    
    	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_DEF, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
    			ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
        if (ret != 2)
            return -EIO;
    	ctrl->default_value = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */
    
        printk("Brightness: min =%d, max = %d, step = %d, default = %d\n", ctrl->minimum, ctrl->maximum, ctrl->step, ctrl->default_value);
        
        return 0;
    }
    
    /* 参考 : uvc_ctrl_get 
     * 函数功能是获取当前的是属性值，
     */
    int myuvc_vidioc_g_ctrl (struct file *file, void *fh,
                    struct v4l2_control *ctrl)
    {
    	__u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
    	unsigned int pipe;
        int ret;
        u8 data[2];
        
        if (ctrl->id != V4L2_CID_BRIGHTNESS)
            return -EINVAL;
    
    	pipe = usb_rcvctrlpipe(myuvc_udev, 0);
    	type |= USB_DIR_IN;
    	/* 查询myuvc_udev设备中的myuvc_control_intf接口中的ProcessingUnitID中的当前(GET_CUR)
    	 * 亮度值(PU_BRIGHTNESS_CONTROL) 
    	 */
    	ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, GET_CUR, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
    			ProcessingUnitID << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
        if (ret != 2)
            return -EIO;
    	ctrl->value = myuvc_get_le_value(data);	/* Note signedness */
        
        return 0;
    }
    
    /* 参考: uvc_ctrl_set/uvc_ctrl_commit */
    int myuvc_vidioc_s_ctrl (struct file *file, void *fh,
                    struct v4l2_control *ctrl)
    {
        __u8 type = USB_TYPE_CLASS | USB_RECIP_INTERFACE;
        unsigned int pipe;
        int ret;
        u8 data[2];
        
        if (ctrl->id != V4L2_CID_BRIGHTNESS)
            return -EINVAL;
    
        myuvc_set_le_value(ctrl->value, data);
    
        pipe = usb_sndctrlpipe(myuvc_udev, 0);
        type |= USB_DIR_OUT;
    
        ret = usb_control_msg(myuvc_udev, pipe, SET_CUR, type, PU_BRIGHTNESS_CONTROL << 8,
                ProcessingUnitID  << 8 | myuvc_control_intf, data, 2, 5000);
        if (ret != 2)
            return -EIO;
        
        return 0;
    }
    
    
    
    static const struct v4l2_ioctl_ops myuvc_ioctl_ops = {
            // 表示它是一个摄像头设备
            .vidioc_querycap      = myuvc_vidioc_querycap,
    
            /* 用于列举、获得、测试、设置摄像头的数据的格式 */
            .vidioc_enum_fmt_vid_cap  = myuvc_vidioc_enum_fmt_vid_cap,
            .vidioc_g_fmt_vid_cap     = myuvc_vidioc_g_fmt_vid_cap,
            .vidioc_try_fmt_vid_cap   = myuvc_vidioc_try_fmt_vid_cap,
            .vidioc_s_fmt_vid_cap     = myuvc_vidioc_s_fmt_vid_cap,
            
            /* 缓冲区操作: 申请/查询/放入队列/取出队列 */
            .vidioc_reqbufs       = myuvc_vidioc_reqbufs,
            .vidioc_querybuf      = myuvc_vidioc_querybuf,
            .vidioc_qbuf          = myuvc_vidioc_qbuf,
            .vidioc_dqbuf         = myuvc_vidioc_dqbuf,
    
            /* 查询/获得/设置属性 */
            .vidioc_queryctrl     = myuvc_vidioc_queryctrl,
            .vidioc_g_ctrl        = myuvc_vidioc_g_ctrl,
            .vidioc_s_ctrl        = myuvc_vidioc_s_ctrl,
            
            // 启动/停止
            .vidioc_streamon      = myuvc_vidioc_streamon,
            .vidioc_streamoff     = myuvc_vidioc_streamoff,   
    };
    
    /* A1 */
    static int myuvc_open(struct file *file)
    {
    	return 0;
    }
    
    static void myuvc_vm_open(struct vm_area_struct *vma)
    {
    	struct myuvc_buffer *buffer = vma->vm_private_data;
    	/* buffer的引用计数加1 */
    	buffer->vma_use_count++;
    }
    
    static void myuvc_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
    {
    	struct myuvc_buffer *buffer = vma->vm_private_data;
    	buffer->vma_use_count--;
    }
    
    static struct vm_operations_struct myuvc_vm_ops = {
    	.open		= myuvc_vm_open,
    	.close		= myuvc_vm_close,
    };
    
    
    /* A9 把缓存映射到APP的空间,以后APP就可以直接操作这块缓存 
     * 参考: uvc_v4l2_mmap
    
     * mmap函数在应用层传进来的参数经过VFS后，参数会被封装为一个vm_area_struct结构体
     */
    static int myuvc_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
    {
        struct myuvc_buffer *buffer;
        struct page *page;
        unsigned long addr, start, size;
        unsigned int i;
        int ret = 0;
    
        start = vma->vm_start;
        size = vma->vm_end - vma->vm_start;
    
        /* 应用程序调用mmap函数时, 会传入offset参数
         * 根据这个offset找出指定的缓冲区buffer
         */
        for (i = 0; i < myuvc_queue.count; ++i) {
            buffer = &myuvc_queue.buffer[i];
            if ((buffer->buf.m.offset >> PAGE_SHIFT) == vma->vm_pgoff)
                break;
        }
    
        if (i == myuvc_queue.count || size != myuvc_queue.buf_size) {
            ret = -EINVAL;
            goto done;
        }
    
        /*
         * VM_IO marks the area as being an mmaped region for I/O to a
         * device. It also prevents the region from being core dumped.
         */
        vma->vm_flags |= VM_IO;
    
        /* 根据虚拟地址找到缓冲区对应的page构体 */
        addr = (unsigned long)myuvc_queue.mem + buffer->buf.m.offset;
        while (size > 0) {
    		/* 将vmalloc分配的内存转化为页 */
            page = vmalloc_to_page((void *)addr);
    
            /* 把page和APP传入的虚拟地址挂构 */
            if ((ret = vm_insert_page(vma, start, page)) < 0)
                goto done;
    
            start += PAGE_SIZE;
            addr += PAGE_SIZE;
            size -= PAGE_SIZE;
        }
    
        vma->vm_ops = &myuvc_vm_ops;
        vma->vm_private_data = buffer;
        myuvc_vm_open(vma);
    
    done:
        return ret;
    }
    
    /* A12 APP调用POLL/select来确定缓存是否就绪(有数据) 
     * 参考 : uvc_v4l2_poll
     */
    static unsigned int myuvc_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
    {
    	struct myuvc_buffer *buf;
    	unsigned int mask = 0;
        
        /* 从mainqueuq中取出第1个缓冲区 */
    
        /*判断它的状态, 如果未就绪, 休眠 */
    
        if (list_empty(&myuvc_queue.mainqueue)) {
            mask |= POLLERR;
            goto done;
        }
        
        buf = list_first_entry(&myuvc_queue.mainqueue, struct myuvc_buffer, stream);
    
        poll_wait(file, &buf->wait, wait);
        if (buf->state == VIDEOBUF_DONE ||
            buf->state == VIDEOBUF_ERROR)
            mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
        
    done:
        return mask;
    }
    
    /* A18 关闭 */
    static int myuvc_close(struct file *file)
    {
        
    	return 0;
    }
    
    static const struct v4l2_file_operations myuvc_fops = {
    	.owner		= THIS_MODULE,
        .open       = myuvc_open,
        .release    = myuvc_close,
        .mmap       = myuvc_mmap,
        /* 最终会调用myuvc_vdev->ioctl_ops中的ioctl函数 */
        .ioctl      = video_ioctl2, /* V4L2 ioctl handler */
        .poll       = myuvc_poll,
    };
    
    static void myuvc_release(struct video_device *vdev)
    {
    }
    
    
    static int myuvc_probe(struct usb_interface *intf,
    		     const struct usb_device_id *id)
    {
        static int cnt = 0;
    	struct usb_device *dev = interface_to_usbdev(intf);
    
        myuvc_udev = dev;
    
        printk("myuvc_probe : cnt = %d\n", cnt++);
    	
    	/* 参考uvc_driver.c 
    	 * 这是为了获得当前接口描述符的编号
    	 */
        if (cnt == 1)
        {
    		/* 获得当前VC接口描述符的编号 */
            myuvc_control_intf = intf->cur_altsetting->desc.bInterfaceNumber;
        }
        else if (cnt == 2)
        {	
    		/* 获得当前VS接口描述符的编号 */
            myuvc_streaming_intf = intf->cur_altsetting->desc.bInterfaceNumber;
        }
    
    	/* usb匹配成功后会执行两次probe函数，因为usb_device_id中有两个接口 */
        if (cnt == 2)
        {
            /* 1. 分配一个video_device结构体 */
            myuvc_vdev = video_device_alloc();
    
            /* 2. 设置 */
            /* 2.1 */
            myuvc_vdev->release = myuvc_release;
            
            /* 2.2 */
            myuvc_vdev->fops    = &myuvc_fops;
            
            /* 2.3 */
            myuvc_vdev->ioctl_ops = &myuvc_ioctl_ops;
    
    		/* 3. 注册 ,以下信息是通过追踪源代码得到的结论
         	 * 参数-1表示分配第一个可用的号
       	     * which device node number (0 == /dev/video0, 1 == /dev/video1, ...
     	 	 *            -1 == first free) 
     	 	 */
            video_register_device(myuvc_vdev, VFL_TYPE_GRABBER, -1);//参考vivi.c
        }
        
        
        return 0;
    }
    
    static void myuvc_disconnect(struct usb_interface *intf)
    {
        static int cnt = 0;
        printk("myuvc_disconnect : cnt = %d\n", cnt++);
    
        if (cnt == 2)
        {
            video_unregister_device(myuvc_vdev);
            video_device_release(myuvc_vdev);
        }
        
    }
    
    /* 这些设备是逻辑上的设备，对应的术语叫做INTERFACE，一般usb摄像头有两个INTERFACE，一个是
     * 控制接口，一个是流接口。
     */
    static struct usb_device_id myuvc_ids[] = {
    	/* Generic USB Video Class */
    	{ USB_INTERFACE_INFO(USB_CLASS_VIDEO, 1, 0) },  /* VideoControl Interface */
        { USB_INTERFACE_INFO(USB_CLASS_VIDEO, 2, 0) },  /* VideoStreaming Interface */
    	{}
    };
    
    /* 1. 分配usb_driver */
    /* 2. 设置 */
    static struct usb_driver myuvc_driver = {
        .name       = "myuvc",
        .probe      = myuvc_probe,
        .disconnect = myuvc_disconnect,
        .id_table   = myuvc_ids,
    };
    
    static int myuvc_init(void)
    {
        /* 3. 注册 */
        usb_register(&myuvc_driver);
        return 0;
    }
    
    static void myuvc_exit(void)
    {
        usb_deregister(&myuvc_driver);
    }
    
    module_init(myuvc_init);
    module_exit(myuvc_exit);
    
    MODULE_LICENSE("GPL");