Merge branch 'xen/xenbus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jeremy/xen
[pandora-kernel.git] / Documentation / video4linux / v4l2-framework.txt
1 Overview of the V4L2 driver framework
2 =====================================
3
4 This text documents the various structures provided by the V4L2 framework and
5 their relationships.
6
7
8 Introduction
9 ------------
10
11 The V4L2 drivers tend to be very complex due to the complexity of the
12 hardware: most devices have multiple ICs, export multiple device nodes in
13 /dev, and create also non-V4L2 devices such as DVB, ALSA, FB, I2C and input
14 (IR) devices.
15
16 Especially the fact that V4L2 drivers have to setup supporting ICs to
17 do audio/video muxing/encoding/decoding makes it more complex than most.
18 Usually these ICs are connected to the main bridge driver through one or
19 more I2C busses, but other busses can also be used. Such devices are
20 called 'sub-devices'.
21
22 For a long time the framework was limited to the video_device struct for
23 creating V4L device nodes and video_buf for handling the video buffers
24 (note that this document does not discuss the video_buf framework).
25
26 This meant that all drivers had to do the setup of device instances and
27 connecting to sub-devices themselves. Some of this is quite complicated
28 to do right and many drivers never did do it correctly.
29
30 There is also a lot of common code that could never be refactored due to
31 the lack of a framework.
32
33 So this framework sets up the basic building blocks that all drivers
34 need and this same framework should make it much easier to refactor
35 common code into utility functions shared by all drivers.
36
37
38 Structure of a driver
39 ---------------------
40
41 All drivers have the following structure:
42
43 1) A struct for each device instance containing the device state.
44
45 2) A way of initializing and commanding sub-devices (if any).
46
47 3) Creating V4L2 device nodes (/dev/videoX, /dev/vbiX and /dev/radioX)
48    and keeping track of device-node specific data.
49
50 4) Filehandle-specific structs containing per-filehandle data;
51
52 5) video buffer handling.
53
54 This is a rough schematic of how it all relates:
55
56     device instances
57       |
58       +-sub-device instances
59       |
60       \-V4L2 device nodes
61           |
62           \-filehandle instances
63
64
65 Structure of the framework
66 --------------------------
67
68 The framework closely resembles the driver structure: it has a v4l2_device
69 struct for the device instance data, a v4l2_subdev struct to refer to
70 sub-device instances, the video_device struct stores V4L2 device node data
71 and in the future a v4l2_fh struct will keep track of filehandle instances
72 (this is not yet implemented).
73
74
75 struct v4l2_device
76 ------------------
77
78 Each device instance is represented by a struct v4l2_device (v4l2-device.h).
79 Very simple devices can just allocate this struct, but most of the time you
80 would embed this struct inside a larger struct.
81
82 You must register the device instance:
83
84         v4l2_device_register(struct device *dev, struct v4l2_device *v4l2_dev);
85
86 Registration will initialize the v4l2_device struct and link dev->driver_data
87 to v4l2_dev. If v4l2_dev->name is empty then it will be set to a value derived
88 from dev (driver name followed by the bus_id, to be precise). If you set it
89 up before calling v4l2_device_register then it will be untouched. If dev is
90 NULL, then you *must* setup v4l2_dev->name before calling v4l2_device_register.
91
92 You can use v4l2_device_set_name() to set the name based on a driver name and
93 a driver-global atomic_t instance. This will generate names like ivtv0, ivtv1,
94 etc. If the name ends with a digit, then it will insert a dash: cx18-0,
95 cx18-1, etc. This function returns the instance number.
96
97 The first 'dev' argument is normally the struct device pointer of a pci_dev,
98 usb_interface or platform_device. It is rare for dev to be NULL, but it happens
99 with ISA devices or when one device creates multiple PCI devices, thus making
100 it impossible to associate v4l2_dev with a particular parent.
101
102 You can also supply a notify() callback that can be called by sub-devices to
103 notify you of events. Whether you need to set this depends on the sub-device.
104 Any notifications a sub-device supports must be defined in a header in
105 include/media/<subdevice>.h.
106
107 You unregister with:
108
109         v4l2_device_unregister(struct v4l2_device *v4l2_dev);
110
111 Unregistering will also automatically unregister all subdevs from the device.
112
113 If you have a hotpluggable device (e.g. a USB device), then when a disconnect
114 happens the parent device becomes invalid. Since v4l2_device has a pointer to
115 that parent device it has to be cleared as well to mark that the parent is
116 gone. To do this call:
117
118         v4l2_device_disconnect(struct v4l2_device *v4l2_dev);
119
120 This does *not* unregister the subdevs, so you still need to call the
121 v4l2_device_unregister() function for that. If your driver is not hotpluggable,
122 then there is no need to call v4l2_device_disconnect().
123
124 Sometimes you need to iterate over all devices registered by a specific
125 driver. This is usually the case if multiple device drivers use the same
126 hardware. E.g. the ivtvfb driver is a framebuffer driver that uses the ivtv
127 hardware. The same is true for alsa drivers for example.
128
129 You can iterate over all registered devices as follows:
130
131 static int callback(struct device *dev, void *p)
132 {
133         struct v4l2_device *v4l2_dev = dev_get_drvdata(dev);
134
135         /* test if this device was inited */
136         if (v4l2_dev == NULL)
137                 return 0;
138         ...
139         return 0;
140 }
141
142 int iterate(void *p)
143 {
144         struct device_driver *drv;
145         int err;
146
147         /* Find driver 'ivtv' on the PCI bus.
148            pci_bus_type is a global. For USB busses use usb_bus_type. */
149         drv = driver_find("ivtv", &pci_bus_type);
150         /* iterate over all ivtv device instances */
151         err = driver_for_each_device(drv, NULL, p, callback);
152         put_driver(drv);
153         return err;
154 }
155
156 Sometimes you need to keep a running counter of the device instance. This is
157 commonly used to map a device instance to an index of a module option array.
158
159 The recommended approach is as follows:
160
161 static atomic_t drv_instance = ATOMIC_INIT(0);
162
163 static int __devinit drv_probe(struct pci_dev *pdev,
164                                 const struct pci_device_id *pci_id)
165 {
166         ...
167         state->instance = atomic_inc_return(&drv_instance) - 1;
168 }
169
170
171 struct v4l2_subdev
172 ------------------
173
174 Many drivers need to communicate with sub-devices. These devices can do all
175 sort of tasks, but most commonly they handle audio and/or video muxing,
176 encoding or decoding. For webcams common sub-devices are sensors and camera
177 controllers.
178
179 Usually these are I2C devices, but not necessarily. In order to provide the
180 driver with a consistent interface to these sub-devices the v4l2_subdev struct
181 (v4l2-subdev.h) was created.
182
183 Each sub-device driver must have a v4l2_subdev struct. This struct can be
184 stand-alone for simple sub-devices or it might be embedded in a larger struct
185 if more state information needs to be stored. Usually there is a low-level
186 device struct (e.g. i2c_client) that contains the device data as setup
187 by the kernel. It is recommended to store that pointer in the private
188 data of v4l2_subdev using v4l2_set_subdevdata(). That makes it easy to go
189 from a v4l2_subdev to the actual low-level bus-specific device data.
190
191 You also need a way to go from the low-level struct to v4l2_subdev. For the
192 common i2c_client struct the i2c_set_clientdata() call is used to store a
193 v4l2_subdev pointer, for other busses you may have to use other methods.
194
195 Bridges might also need to store per-subdev private data, such as a pointer to
196 bridge-specific per-subdev private data. The v4l2_subdev structure provides
197 host private data for that purpose that can be accessed with
198 v4l2_get_subdev_hostdata() and v4l2_set_subdev_hostdata().
199
200 From the bridge driver perspective you load the sub-device module and somehow
201 obtain the v4l2_subdev pointer. For i2c devices this is easy: you call
202 i2c_get_clientdata(). For other busses something similar needs to be done.
203 Helper functions exists for sub-devices on an I2C bus that do most of this
204 tricky work for you.
205
206 Each v4l2_subdev contains function pointers that sub-device drivers can
207 implement (or leave NULL if it is not applicable). Since sub-devices can do
208 so many different things and you do not want to end up with a huge ops struct
209 of which only a handful of ops are commonly implemented, the function pointers
210 are sorted according to category and each category has its own ops struct.
211
212 The top-level ops struct contains pointers to the category ops structs, which
213 may be NULL if the subdev driver does not support anything from that category.
214
215 It looks like this:
216
217 struct v4l2_subdev_core_ops {
218         int (*g_chip_ident)(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_dbg_chip_ident *chip);
219         int (*log_status)(struct v4l2_subdev *sd);
220         int (*init)(struct v4l2_subdev *sd, u32 val);
221         ...
222 };
223
224 struct v4l2_subdev_tuner_ops {
225         ...
226 };
227
228 struct v4l2_subdev_audio_ops {
229         ...
230 };
231
232 struct v4l2_subdev_video_ops {
233         ...
234 };
235
236 struct v4l2_subdev_ops {
237         const struct v4l2_subdev_core_ops  *core;
238         const struct v4l2_subdev_tuner_ops *tuner;
239         const struct v4l2_subdev_audio_ops *audio;
240         const struct v4l2_subdev_video_ops *video;
241 };
242
243 The core ops are common to all subdevs, the other categories are implemented
244 depending on the sub-device. E.g. a video device is unlikely to support the
245 audio ops and vice versa.
246
247 This setup limits the number of function pointers while still making it easy
248 to add new ops and categories.
249
250 A sub-device driver initializes the v4l2_subdev struct using:
251
252         v4l2_subdev_init(sd, &ops);
253
254 Afterwards you need to initialize subdev->name with a unique name and set the
255 module owner. This is done for you if you use the i2c helper functions.
256
257 A device (bridge) driver needs to register the v4l2_subdev with the
258 v4l2_device:
259
260         int err = v4l2_device_register_subdev(v4l2_dev, sd);
261
262 This can fail if the subdev module disappeared before it could be registered.
263 After this function was called successfully the subdev->dev field points to
264 the v4l2_device.
265
266 You can unregister a sub-device using:
267
268         v4l2_device_unregister_subdev(sd);
269
270 Afterwards the subdev module can be unloaded and sd->dev == NULL.
271
272 You can call an ops function either directly:
273
274         err = sd->ops->core->g_chip_ident(sd, &chip);
275
276 but it is better and easier to use this macro:
277
278         err = v4l2_subdev_call(sd, core, g_chip_ident, &chip);
279
280 The macro will to the right NULL pointer checks and returns -ENODEV if subdev
281 is NULL, -ENOIOCTLCMD if either subdev->core or subdev->core->g_chip_ident is
282 NULL, or the actual result of the subdev->ops->core->g_chip_ident ops.
283
284 It is also possible to call all or a subset of the sub-devices:
285
286         v4l2_device_call_all(v4l2_dev, 0, core, g_chip_ident, &chip);
287
288 Any subdev that does not support this ops is skipped and error results are
289 ignored. If you want to check for errors use this:
290
291         err = v4l2_device_call_until_err(v4l2_dev, 0, core, g_chip_ident, &chip);
292
293 Any error except -ENOIOCTLCMD will exit the loop with that error. If no
294 errors (except -ENOIOCTLCMD) occured, then 0 is returned.
295
296 The second argument to both calls is a group ID. If 0, then all subdevs are
297 called. If non-zero, then only those whose group ID match that value will
298 be called. Before a bridge driver registers a subdev it can set sd->grp_id
299 to whatever value it wants (it's 0 by default). This value is owned by the
300 bridge driver and the sub-device driver will never modify or use it.
301
302 The group ID gives the bridge driver more control how callbacks are called.
303 For example, there may be multiple audio chips on a board, each capable of
304 changing the volume. But usually only one will actually be used when the
305 user want to change the volume. You can set the group ID for that subdev to
306 e.g. AUDIO_CONTROLLER and specify that as the group ID value when calling
307 v4l2_device_call_all(). That ensures that it will only go to the subdev
308 that needs it.
309
310 If the sub-device needs to notify its v4l2_device parent of an event, then
311 it can call v4l2_subdev_notify(sd, notification, arg). This macro checks
312 whether there is a notify() callback defined and returns -ENODEV if not.
313 Otherwise the result of the notify() call is returned.
314
315 The advantage of using v4l2_subdev is that it is a generic struct and does
316 not contain any knowledge about the underlying hardware. So a driver might
317 contain several subdevs that use an I2C bus, but also a subdev that is
318 controlled through GPIO pins. This distinction is only relevant when setting
319 up the device, but once the subdev is registered it is completely transparent.
320
321
322 I2C sub-device drivers
323 ----------------------
324
325 Since these drivers are so common, special helper functions are available to
326 ease the use of these drivers (v4l2-common.h).
327
328 The recommended method of adding v4l2_subdev support to an I2C driver is to
329 embed the v4l2_subdev struct into the state struct that is created for each
330 I2C device instance. Very simple devices have no state struct and in that case
331 you can just create a v4l2_subdev directly.
332
333 A typical state struct would look like this (where 'chipname' is replaced by
334 the name of the chip):
335
336 struct chipname_state {
337         struct v4l2_subdev sd;
338         ...  /* additional state fields */
339 };
340
341 Initialize the v4l2_subdev struct as follows:
342
343         v4l2_i2c_subdev_init(&state->sd, client, subdev_ops);
344
345 This function will fill in all the fields of v4l2_subdev and ensure that the
346 v4l2_subdev and i2c_client both point to one another.
347
348 You should also add a helper inline function to go from a v4l2_subdev pointer
349 to a chipname_state struct:
350
351 static inline struct chipname_state *to_state(struct v4l2_subdev *sd)
352 {
353         return container_of(sd, struct chipname_state, sd);
354 }
355
356 Use this to go from the v4l2_subdev struct to the i2c_client struct:
357
358         struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd);
359
360 And this to go from an i2c_client to a v4l2_subdev struct:
361
362         struct v4l2_subdev *sd = i2c_get_clientdata(client);
363
364 Make sure to call v4l2_device_unregister_subdev(sd) when the remove() callback
365 is called. This will unregister the sub-device from the bridge driver. It is
366 safe to call this even if the sub-device was never registered.
367
368 You need to do this because when the bridge driver destroys the i2c adapter
369 the remove() callbacks are called of the i2c devices on that adapter.
370 After that the corresponding v4l2_subdev structures are invalid, so they
371 have to be unregistered first. Calling v4l2_device_unregister_subdev(sd)
372 from the remove() callback ensures that this is always done correctly.
373
374
375 The bridge driver also has some helper functions it can use:
376
377 struct v4l2_subdev *sd = v4l2_i2c_new_subdev(v4l2_dev, adapter,
378                "module_foo", "chipid", 0x36, NULL);
379
380 This loads the given module (can be NULL if no module needs to be loaded) and
381 calls i2c_new_device() with the given i2c_adapter and chip/address arguments.
382 If all goes well, then it registers the subdev with the v4l2_device.
383
384 You can also use the last argument of v4l2_i2c_new_subdev() to pass an array
385 of possible I2C addresses that it should probe. These probe addresses are
386 only used if the previous argument is 0. A non-zero argument means that you
387 know the exact i2c address so in that case no probing will take place.
388
389 Both functions return NULL if something went wrong.
390
391 Note that the chipid you pass to v4l2_i2c_new_subdev() is usually
392 the same as the module name. It allows you to specify a chip variant, e.g.
393 "saa7114" or "saa7115". In general though the i2c driver autodetects this.
394 The use of chipid is something that needs to be looked at more closely at a
395 later date. It differs between i2c drivers and as such can be confusing.
396 To see which chip variants are supported you can look in the i2c driver code
397 for the i2c_device_id table. This lists all the possibilities.
398
399 There are two more helper functions:
400
401 v4l2_i2c_new_subdev_cfg: this function adds new irq and platform_data
402 arguments and has both 'addr' and 'probed_addrs' arguments: if addr is not
403 0 then that will be used (non-probing variant), otherwise the probed_addrs
404 are probed.
405
406 For example: this will probe for address 0x10:
407
408 struct v4l2_subdev *sd = v4l2_i2c_new_subdev_cfg(v4l2_dev, adapter,
409                "module_foo", "chipid", 0, NULL, 0, I2C_ADDRS(0x10));
410
411 v4l2_i2c_new_subdev_board uses an i2c_board_info struct which is passed
412 to the i2c driver and replaces the irq, platform_data and addr arguments.
413
414 If the subdev supports the s_config core ops, then that op is called with
415 the irq and platform_data arguments after the subdev was setup. The older
416 v4l2_i2c_new_(probed_)subdev functions will call s_config as well, but with
417 irq set to 0 and platform_data set to NULL.
418
419 struct video_device
420 -------------------
421
422 The actual device nodes in the /dev directory are created using the
423 video_device struct (v4l2-dev.h). This struct can either be allocated
424 dynamically or embedded in a larger struct.
425
426 To allocate it dynamically use:
427
428         struct video_device *vdev = video_device_alloc();
429
430         if (vdev == NULL)
431                 return -ENOMEM;
432
433         vdev->release = video_device_release;
434
435 If you embed it in a larger struct, then you must set the release()
436 callback to your own function:
437
438         struct video_device *vdev = &my_vdev->vdev;
439
440         vdev->release = my_vdev_release;
441
442 The release callback must be set and it is called when the last user
443 of the video device exits.
444
445 The default video_device_release() callback just calls kfree to free the
446 allocated memory.
447
448 You should also set these fields:
449
450 - v4l2_dev: set to the v4l2_device parent device.
451 - name: set to something descriptive and unique.
452 - fops: set to the v4l2_file_operations struct.
453 - ioctl_ops: if you use the v4l2_ioctl_ops to simplify ioctl maintenance
454   (highly recommended to use this and it might become compulsory in the
455   future!), then set this to your v4l2_ioctl_ops struct.
456 - lock: leave to NULL if you want to do all the locking in the driver.
457   Otherwise you give it a pointer to a struct mutex_lock and before any
458   of the v4l2_file_operations is called this lock will be taken by the
459   core and released afterwards.
460 - parent: you only set this if v4l2_device was registered with NULL as
461   the parent device struct. This only happens in cases where one hardware
462   device has multiple PCI devices that all share the same v4l2_device core.
463
464   The cx88 driver is an example of this: one core v4l2_device struct, but
465   it is used by both an raw video PCI device (cx8800) and a MPEG PCI device
466   (cx8802). Since the v4l2_device cannot be associated with a particular
467   PCI device it is setup without a parent device. But when the struct
468   video_device is setup you do know which parent PCI device to use.
469
470 If you use v4l2_ioctl_ops, then you should set either .unlocked_ioctl or
471 .ioctl to video_ioctl2 in your v4l2_file_operations struct.
472
473 The v4l2_file_operations struct is a subset of file_operations. The main
474 difference is that the inode argument is omitted since it is never used.
475
476 v4l2_file_operations and locking
477 --------------------------------
478
479 You can set a pointer to a mutex_lock in struct video_device. Usually this
480 will be either a top-level mutex or a mutex per device node. If you want
481 finer-grained locking then you have to set it to NULL and do you own locking.
482
483 If a lock is specified then all file operations will be serialized on that
484 lock. If you use videobuf then you must pass the same lock to the videobuf
485 queue initialize function: if videobuf has to wait for a frame to arrive, then
486 it will temporarily unlock the lock and relock it afterwards. If your driver
487 also waits in the code, then you should do the same to allow other processes
488 to access the device node while the first process is waiting for something.
489
490 The implementation of a hotplug disconnect should also take the lock before
491 calling v4l2_device_disconnect.
492
493 video_device registration
494 -------------------------
495
496 Next you register the video device: this will create the character device
497 for you.
498
499         err = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_GRABBER, -1);
500         if (err) {
501                 video_device_release(vdev); /* or kfree(my_vdev); */
502                 return err;
503         }
504
505 Which device is registered depends on the type argument. The following
506 types exist:
507
508 VFL_TYPE_GRABBER: videoX for video input/output devices
509 VFL_TYPE_VBI: vbiX for vertical blank data (i.e. closed captions, teletext)
510 VFL_TYPE_RADIO: radioX for radio tuners
511
512 The last argument gives you a certain amount of control over the device
513 device node number used (i.e. the X in videoX). Normally you will pass -1
514 to let the v4l2 framework pick the first free number. But sometimes users
515 want to select a specific node number. It is common that drivers allow
516 the user to select a specific device node number through a driver module
517 option. That number is then passed to this function and video_register_device
518 will attempt to select that device node number. If that number was already
519 in use, then the next free device node number will be selected and it
520 will send a warning to the kernel log.
521
522 Another use-case is if a driver creates many devices. In that case it can
523 be useful to place different video devices in separate ranges. For example,
524 video capture devices start at 0, video output devices start at 16.
525 So you can use the last argument to specify a minimum device node number
526 and the v4l2 framework will try to pick the first free number that is equal
527 or higher to what you passed. If that fails, then it will just pick the
528 first free number.
529
530 Since in this case you do not care about a warning about not being able
531 to select the specified device node number, you can call the function
532 video_register_device_no_warn() instead.
533
534 Whenever a device node is created some attributes are also created for you.
535 If you look in /sys/class/video4linux you see the devices. Go into e.g.
536 video0 and you will see 'name' and 'index' attributes. The 'name' attribute
537 is the 'name' field of the video_device struct.
538
539 The 'index' attribute is the index of the device node: for each call to
540 video_register_device() the index is just increased by 1. The first video
541 device node you register always starts with index 0.
542
543 Users can setup udev rules that utilize the index attribute to make fancy
544 device names (e.g. 'mpegX' for MPEG video capture device nodes).
545
546 After the device was successfully registered, then you can use these fields:
547
548 - vfl_type: the device type passed to video_register_device.
549 - minor: the assigned device minor number.
550 - num: the device node number (i.e. the X in videoX).
551 - index: the device index number.
552
553 If the registration failed, then you need to call video_device_release()
554 to free the allocated video_device struct, or free your own struct if the
555 video_device was embedded in it. The vdev->release() callback will never
556 be called if the registration failed, nor should you ever attempt to
557 unregister the device if the registration failed.
558
559
560 video_device cleanup
561 --------------------
562
563 When the video device nodes have to be removed, either during the unload
564 of the driver or because the USB device was disconnected, then you should
565 unregister them:
566
567         video_unregister_device(vdev);
568
569 This will remove the device nodes from sysfs (causing udev to remove them
570 from /dev).
571
572 After video_unregister_device() returns no new opens can be done. However,
573 in the case of USB devices some application might still have one of these
574 device nodes open. So after the unregister all file operations (except
575 release, of course) will return an error as well.
576
577 When the last user of the video device node exits, then the vdev->release()
578 callback is called and you can do the final cleanup there.
579
580
581 video_device helper functions
582 -----------------------------
583
584 There are a few useful helper functions:
585
586 - file/video_device private data
587
588 You can set/get driver private data in the video_device struct using:
589
590 void *video_get_drvdata(struct video_device *vdev);
591 void video_set_drvdata(struct video_device *vdev, void *data);
592
593 Note that you can safely call video_set_drvdata() before calling
594 video_register_device().
595
596 And this function:
597
598 struct video_device *video_devdata(struct file *file);
599
600 returns the video_device belonging to the file struct.
601
602 The video_drvdata function combines video_get_drvdata with video_devdata:
603
604 void *video_drvdata(struct file *file);
605
606 You can go from a video_device struct to the v4l2_device struct using:
607
608 struct v4l2_device *v4l2_dev = vdev->v4l2_dev;
609
610 - Device node name
611
612 The video_device node kernel name can be retrieved using
613
614 const char *video_device_node_name(struct video_device *vdev);
615
616 The name is used as a hint by userspace tools such as udev. The function
617 should be used where possible instead of accessing the video_device::num and
618 video_device::minor fields.
619
620
621 video buffer helper functions
622 -----------------------------
623
624 The v4l2 core API provides a set of standard methods (called "videobuf")
625 for dealing with video buffers. Those methods allow a driver to implement
626 read(), mmap() and overlay() in a consistent way.  There are currently
627 methods for using video buffers on devices that supports DMA with
628 scatter/gather method (videobuf-dma-sg), DMA with linear access
629 (videobuf-dma-contig), and vmalloced buffers, mostly used on USB drivers
630 (videobuf-vmalloc).
631
632 Please see Documentation/video4linux/videobuf for more information on how
633 to use the videobuf layer.
634
635 struct v4l2_fh
636 --------------
637
638 struct v4l2_fh provides a way to easily keep file handle specific data
639 that is used by the V4L2 framework. Using v4l2_fh is optional for
640 drivers.
641
642 The users of v4l2_fh (in the V4L2 framework, not the driver) know
643 whether a driver uses v4l2_fh as its file->private_data pointer by
644 testing the V4L2_FL_USES_V4L2_FH bit in video_device->flags.
645
646 Useful functions:
647
648 - v4l2_fh_init()
649
650   Initialise the file handle. This *MUST* be performed in the driver's
651   v4l2_file_operations->open() handler.
652
653 - v4l2_fh_add()
654
655   Add a v4l2_fh to video_device file handle list. May be called after
656   initialising the file handle.
657
658 - v4l2_fh_del()
659
660   Unassociate the file handle from video_device(). The file handle
661   exit function may now be called.
662
663 - v4l2_fh_exit()
664
665   Uninitialise the file handle. After uninitialisation the v4l2_fh
666   memory can be freed.
667
668 struct v4l2_fh is allocated as a part of the driver's own file handle
669 structure and is set to file->private_data in the driver's open
670 function by the driver. Drivers can extract their own file handle
671 structure by using the container_of macro. Example:
672
673 struct my_fh {
674         int blah;
675         struct v4l2_fh fh;
676 };
677
678 ...
679
680 int my_open(struct file *file)
681 {
682         struct my_fh *my_fh;
683         struct video_device *vfd;
684         int ret;
685
686         ...
687
688         ret = v4l2_fh_init(&my_fh->fh, vfd);
689         if (ret)
690                 return ret;
691
692         v4l2_fh_add(&my_fh->fh);
693
694         file->private_data = &my_fh->fh;
695
696         ...
697 }
698
699 int my_release(struct file *file)
700 {
701         struct v4l2_fh *fh = file->private_data;
702         struct my_fh *my_fh = container_of(fh, struct my_fh, fh);
703
704         ...
705 }
706
707 V4L2 events
708 -----------
709
710 The V4L2 events provide a generic way to pass events to user space.
711 The driver must use v4l2_fh to be able to support V4L2 events.
712
713 Useful functions:
714
715 - v4l2_event_alloc()
716
717   To use events, the driver must allocate events for the file handle. By
718   calling the function more than once, the driver may assure that at least n
719   events in total have been allocated. The function may not be called in
720   atomic context.
721
722 - v4l2_event_queue()
723
724   Queue events to video device. The driver's only responsibility is to fill
725   in the type and the data fields. The other fields will be filled in by
726   V4L2.
727
728 - v4l2_event_subscribe()
729
730   The video_device->ioctl_ops->vidioc_subscribe_event must check the driver
731   is able to produce events with specified event id. Then it calls
732   v4l2_event_subscribe() to subscribe the event.
733
734 - v4l2_event_unsubscribe()
735
736   vidioc_unsubscribe_event in struct v4l2_ioctl_ops. A driver may use
737   v4l2_event_unsubscribe() directly unless it wants to be involved in
738   unsubscription process.
739
740   The special type V4L2_EVENT_ALL may be used to unsubscribe all events. The
741   drivers may want to handle this in a special way.
742
743 - v4l2_event_pending()
744
745   Returns the number of pending events. Useful when implementing poll.
746
747 Drivers do not initialise events directly. The events are initialised
748 through v4l2_fh_init() if video_device->ioctl_ops->vidioc_subscribe_event is
749 non-NULL. This *MUST* be performed in the driver's
750 v4l2_file_operations->open() handler.
751
752 Events are delivered to user space through the poll system call. The driver
753 can use v4l2_fh->events->wait wait_queue_head_t as the argument for
754 poll_wait().
755
756 There are standard and private events. New standard events must use the
757 smallest available event type. The drivers must allocate their events from
758 their own class starting from class base. Class base is
759 V4L2_EVENT_PRIVATE_START + n * 1000 where n is the lowest available number.
760 The first event type in the class is reserved for future use, so the first
761 available event type is 'class base + 1'.
762
763 An example on how the V4L2 events may be used can be found in the OMAP
764 3 ISP driver available at <URL:http://gitorious.org/omap3camera> as of
765 writing this.