Merge branch 'docs-next' of git://git.lwn.net/linux into topic/docs-next
[cascardo/linux.git] / Documentation / media / kapi / v4l2-controls.rst
1 V4L2 Controls
2 =============
3
4 Introduction
5 ------------
6
7 The V4L2 control API seems simple enough, but quickly becomes very hard to
8 implement correctly in drivers. But much of the code needed to handle controls
9 is actually not driver specific and can be moved to the V4L core framework.
10
11 After all, the only part that a driver developer is interested in is:
12
13 1) How do I add a control?
14 2) How do I set the control's value? (i.e. s_ctrl)
15
16 And occasionally:
17
18 3) How do I get the control's value? (i.e. g_volatile_ctrl)
19 4) How do I validate the user's proposed control value? (i.e. try_ctrl)
20
21 All the rest is something that can be done centrally.
22
23 The control framework was created in order to implement all the rules of the
24 V4L2 specification with respect to controls in a central place. And to make
25 life as easy as possible for the driver developer.
26
27 Note that the control framework relies on the presence of a struct v4l2_device
28 for V4L2 drivers and struct v4l2_subdev for sub-device drivers.
29
30
31 Objects in the framework
32 ------------------------
33
34 There are two main objects:
35
36 The v4l2_ctrl object describes the control properties and keeps track of the
37 control's value (both the current value and the proposed new value).
38
39 v4l2_ctrl_handler is the object that keeps track of controls. It maintains a
40 list of v4l2_ctrl objects that it owns and another list of references to
41 controls, possibly to controls owned by other handlers.
42
43
44 Basic usage for V4L2 and sub-device drivers
45 -------------------------------------------
46
47 1) Prepare the driver:
48
49 1.1) Add the handler to your driver's top-level struct:
50
51 .. code-block:: none
52
53         struct foo_dev {
54                 ...
55                 struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
56                 ...
57         };
58
59         struct foo_dev *foo;
60
61 1.2) Initialize the handler:
62
63 .. code-block:: none
64
65         v4l2_ctrl_handler_init(&foo->ctrl_handler, nr_of_controls);
66
67 The second argument is a hint telling the function how many controls this
68 handler is expected to handle. It will allocate a hashtable based on this
69 information. It is a hint only.
70
71 1.3) Hook the control handler into the driver:
72
73 1.3.1) For V4L2 drivers do this:
74
75 .. code-block:: none
76
77         struct foo_dev {
78                 ...
79                 struct v4l2_device v4l2_dev;
80                 ...
81                 struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
82                 ...
83         };
84
85         foo->v4l2_dev.ctrl_handler = &foo->ctrl_handler;
86
87 Where foo->v4l2_dev is of type struct v4l2_device.
88
89 Finally, remove all control functions from your v4l2_ioctl_ops (if any):
90 vidioc_queryctrl, vidioc_query_ext_ctrl, vidioc_querymenu, vidioc_g_ctrl,
91 vidioc_s_ctrl, vidioc_g_ext_ctrls, vidioc_try_ext_ctrls and vidioc_s_ext_ctrls.
92 Those are now no longer needed.
93
94 1.3.2) For sub-device drivers do this:
95
96 .. code-block:: none
97
98         struct foo_dev {
99                 ...
100                 struct v4l2_subdev sd;
101                 ...
102                 struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
103                 ...
104         };
105
106         foo->sd.ctrl_handler = &foo->ctrl_handler;
107
108 Where foo->sd is of type struct v4l2_subdev.
109
110 And set all core control ops in your struct v4l2_subdev_core_ops to these
111 helpers:
112
113 .. code-block:: none
114
115         .queryctrl = v4l2_subdev_queryctrl,
116         .querymenu = v4l2_subdev_querymenu,
117         .g_ctrl = v4l2_subdev_g_ctrl,
118         .s_ctrl = v4l2_subdev_s_ctrl,
119         .g_ext_ctrls = v4l2_subdev_g_ext_ctrls,
120         .try_ext_ctrls = v4l2_subdev_try_ext_ctrls,
121         .s_ext_ctrls = v4l2_subdev_s_ext_ctrls,
122
123 Note: this is a temporary solution only. Once all V4L2 drivers that depend
124 on subdev drivers are converted to the control framework these helpers will
125 no longer be needed.
126
127 1.4) Clean up the handler at the end:
128
129 .. code-block:: none
130
131         v4l2_ctrl_handler_free(&foo->ctrl_handler);
132
133
134 2) Add controls:
135
136 You add non-menu controls by calling v4l2_ctrl_new_std:
137
138 .. code-block:: none
139
140         struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_std(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
141                         const struct v4l2_ctrl_ops *ops,
142                         u32 id, s32 min, s32 max, u32 step, s32 def);
143
144 Menu and integer menu controls are added by calling v4l2_ctrl_new_std_menu:
145
146 .. code-block:: none
147
148         struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_std_menu(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
149                         const struct v4l2_ctrl_ops *ops,
150                         u32 id, s32 max, s32 skip_mask, s32 def);
151
152 Menu controls with a driver specific menu are added by calling
153 v4l2_ctrl_new_std_menu_items:
154
155 .. code-block:: none
156
157        struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_std_menu_items(
158                        struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
159                        const struct v4l2_ctrl_ops *ops, u32 id, s32 max,
160                        s32 skip_mask, s32 def, const char * const *qmenu);
161
162 Integer menu controls with a driver specific menu can be added by calling
163 v4l2_ctrl_new_int_menu:
164
165 .. code-block:: none
166
167         struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_int_menu(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
168                         const struct v4l2_ctrl_ops *ops,
169                         u32 id, s32 max, s32 def, const s64 *qmenu_int);
170
171 These functions are typically called right after the v4l2_ctrl_handler_init:
172
173 .. code-block:: none
174
175         static const s64 exp_bias_qmenu[] = {
176                -2, -1, 0, 1, 2
177         };
178         static const char * const test_pattern[] = {
179                 "Disabled",
180                 "Vertical Bars",
181                 "Solid Black",
182                 "Solid White",
183         };
184
185         v4l2_ctrl_handler_init(&foo->ctrl_handler, nr_of_controls);
186         v4l2_ctrl_new_std(&foo->ctrl_handler, &foo_ctrl_ops,
187                         V4L2_CID_BRIGHTNESS, 0, 255, 1, 128);
188         v4l2_ctrl_new_std(&foo->ctrl_handler, &foo_ctrl_ops,
189                         V4L2_CID_CONTRAST, 0, 255, 1, 128);
190         v4l2_ctrl_new_std_menu(&foo->ctrl_handler, &foo_ctrl_ops,
191                         V4L2_CID_POWER_LINE_FREQUENCY,
192                         V4L2_CID_POWER_LINE_FREQUENCY_60HZ, 0,
193                         V4L2_CID_POWER_LINE_FREQUENCY_DISABLED);
194         v4l2_ctrl_new_int_menu(&foo->ctrl_handler, &foo_ctrl_ops,
195                         V4L2_CID_EXPOSURE_BIAS,
196                         ARRAY_SIZE(exp_bias_qmenu) - 1,
197                         ARRAY_SIZE(exp_bias_qmenu) / 2 - 1,
198                         exp_bias_qmenu);
199         v4l2_ctrl_new_std_menu_items(&foo->ctrl_handler, &foo_ctrl_ops,
200                         V4L2_CID_TEST_PATTERN, ARRAY_SIZE(test_pattern) - 1, 0,
201                         0, test_pattern);
202         ...
203         if (foo->ctrl_handler.error) {
204                 int err = foo->ctrl_handler.error;
205
206                 v4l2_ctrl_handler_free(&foo->ctrl_handler);
207                 return err;
208         }
209
210 The v4l2_ctrl_new_std function returns the v4l2_ctrl pointer to the new
211 control, but if you do not need to access the pointer outside the control ops,
212 then there is no need to store it.
213
214 The v4l2_ctrl_new_std function will fill in most fields based on the control
215 ID except for the min, max, step and default values. These are passed in the
216 last four arguments. These values are driver specific while control attributes
217 like type, name, flags are all global. The control's current value will be set
218 to the default value.
219
220 The v4l2_ctrl_new_std_menu function is very similar but it is used for menu
221 controls. There is no min argument since that is always 0 for menu controls,
222 and instead of a step there is a skip_mask argument: if bit X is 1, then menu
223 item X is skipped.
224
225 The v4l2_ctrl_new_int_menu function creates a new standard integer menu
226 control with driver-specific items in the menu. It differs from
227 v4l2_ctrl_new_std_menu in that it doesn't have the mask argument and takes
228 as the last argument an array of signed 64-bit integers that form an exact
229 menu item list.
230
231 The v4l2_ctrl_new_std_menu_items function is very similar to
232 v4l2_ctrl_new_std_menu but takes an extra parameter qmenu, which is the driver
233 specific menu for an otherwise standard menu control. A good example for this
234 control is the test pattern control for capture/display/sensors devices that
235 have the capability to generate test patterns. These test patterns are hardware
236 specific, so the contents of the menu will vary from device to device.
237
238 Note that if something fails, the function will return NULL or an error and
239 set ctrl_handler->error to the error code. If ctrl_handler->error was already
240 set, then it will just return and do nothing. This is also true for
241 v4l2_ctrl_handler_init if it cannot allocate the internal data structure.
242
243 This makes it easy to init the handler and just add all controls and only check
244 the error code at the end. Saves a lot of repetitive error checking.
245
246 It is recommended to add controls in ascending control ID order: it will be
247 a bit faster that way.
248
249 3) Optionally force initial control setup:
250
251 .. code-block:: none
252
253         v4l2_ctrl_handler_setup(&foo->ctrl_handler);
254
255 This will call s_ctrl for all controls unconditionally. Effectively this
256 initializes the hardware to the default control values. It is recommended
257 that you do this as this ensures that both the internal data structures and
258 the hardware are in sync.
259
260 4) Finally: implement the v4l2_ctrl_ops
261
262 .. code-block:: none
263
264         static const struct v4l2_ctrl_ops foo_ctrl_ops = {
265                 .s_ctrl = foo_s_ctrl,
266         };
267
268 Usually all you need is s_ctrl:
269
270 .. code-block:: none
271
272         static int foo_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
273         {
274                 struct foo *state = container_of(ctrl->handler, struct foo, ctrl_handler);
275
276                 switch (ctrl->id) {
277                 case V4L2_CID_BRIGHTNESS:
278                         write_reg(0x123, ctrl->val);
279                         break;
280                 case V4L2_CID_CONTRAST:
281                         write_reg(0x456, ctrl->val);
282                         break;
283                 }
284                 return 0;
285         }
286
287 The control ops are called with the v4l2_ctrl pointer as argument.
288 The new control value has already been validated, so all you need to do is
289 to actually update the hardware registers.
290
291 You're done! And this is sufficient for most of the drivers we have. No need
292 to do any validation of control values, or implement QUERYCTRL, QUERY_EXT_CTRL
293 and QUERYMENU. And G/S_CTRL as well as G/TRY/S_EXT_CTRLS are automatically supported.
294
295
296 .. note::
297
298    The remainder sections deal with more advanced controls topics and scenarios.
299    In practice the basic usage as described above is sufficient for most drivers.
300
301
302 Inheriting Controls
303 -------------------
304
305 When a sub-device is registered with a V4L2 driver by calling
306 v4l2_device_register_subdev() and the ctrl_handler fields of both v4l2_subdev
307 and v4l2_device are set, then the controls of the subdev will become
308 automatically available in the V4L2 driver as well. If the subdev driver
309 contains controls that already exist in the V4L2 driver, then those will be
310 skipped (so a V4L2 driver can always override a subdev control).
311
312 What happens here is that v4l2_device_register_subdev() calls
313 v4l2_ctrl_add_handler() adding the controls of the subdev to the controls
314 of v4l2_device.
315
316
317 Accessing Control Values
318 ------------------------
319
320 The following union is used inside the control framework to access control
321 values:
322
323 .. code-block:: none
324
325         union v4l2_ctrl_ptr {
326                 s32 *p_s32;
327                 s64 *p_s64;
328                 char *p_char;
329                 void *p;
330         };
331
332 The v4l2_ctrl struct contains these fields that can be used to access both
333 current and new values:
334
335 .. code-block:: none
336
337         s32 val;
338         struct {
339                 s32 val;
340         } cur;
341
342
343         union v4l2_ctrl_ptr p_new;
344         union v4l2_ctrl_ptr p_cur;
345
346 If the control has a simple s32 type type, then:
347
348 .. code-block:: none
349
350         &ctrl->val == ctrl->p_new.p_s32
351         &ctrl->cur.val == ctrl->p_cur.p_s32
352
353 For all other types use ctrl->p_cur.p<something>. Basically the val
354 and cur.val fields can be considered an alias since these are used so often.
355
356 Within the control ops you can freely use these. The val and cur.val speak for
357 themselves. The p_char pointers point to character buffers of length
358 ctrl->maximum + 1, and are always 0-terminated.
359
360 Unless the control is marked volatile the p_cur field points to the the
361 current cached control value. When you create a new control this value is made
362 identical to the default value. After calling v4l2_ctrl_handler_setup() this
363 value is passed to the hardware. It is generally a good idea to call this
364 function.
365
366 Whenever a new value is set that new value is automatically cached. This means
367 that most drivers do not need to implement the g_volatile_ctrl() op. The
368 exception is for controls that return a volatile register such as a signal
369 strength read-out that changes continuously. In that case you will need to
370 implement g_volatile_ctrl like this:
371
372 .. code-block:: none
373
374         static int foo_g_volatile_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
375         {
376                 switch (ctrl->id) {
377                 case V4L2_CID_BRIGHTNESS:
378                         ctrl->val = read_reg(0x123);
379                         break;
380                 }
381         }
382
383 Note that you use the 'new value' union as well in g_volatile_ctrl. In general
384 controls that need to implement g_volatile_ctrl are read-only controls. If they
385 are not, a V4L2_EVENT_CTRL_CH_VALUE will not be generated when the control
386 changes.
387
388 To mark a control as volatile you have to set V4L2_CTRL_FLAG_VOLATILE:
389
390 .. code-block:: none
391
392         ctrl = v4l2_ctrl_new_std(&sd->ctrl_handler, ...);
393         if (ctrl)
394                 ctrl->flags |= V4L2_CTRL_FLAG_VOLATILE;
395
396 For try/s_ctrl the new values (i.e. as passed by the user) are filled in and
397 you can modify them in try_ctrl or set them in s_ctrl. The 'cur' union
398 contains the current value, which you can use (but not change!) as well.
399
400 If s_ctrl returns 0 (OK), then the control framework will copy the new final
401 values to the 'cur' union.
402
403 While in g_volatile/s/try_ctrl you can access the value of all controls owned
404 by the same handler since the handler's lock is held. If you need to access
405 the value of controls owned by other handlers, then you have to be very careful
406 not to introduce deadlocks.
407
408 Outside of the control ops you have to go through to helper functions to get
409 or set a single control value safely in your driver:
410
411 .. code-block:: none
412
413         s32 v4l2_ctrl_g_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl);
414         int v4l2_ctrl_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl, s32 val);
415
416 These functions go through the control framework just as VIDIOC_G/S_CTRL ioctls
417 do. Don't use these inside the control ops g_volatile/s/try_ctrl, though, that
418 will result in a deadlock since these helpers lock the handler as well.
419
420 You can also take the handler lock yourself:
421
422 .. code-block:: none
423
424         mutex_lock(&state->ctrl_handler.lock);
425         pr_info("String value is '%s'\n", ctrl1->p_cur.p_char);
426         pr_info("Integer value is '%s'\n", ctrl2->cur.val);
427         mutex_unlock(&state->ctrl_handler.lock);
428
429
430 Menu Controls
431 -------------
432
433 The v4l2_ctrl struct contains this union:
434
435 .. code-block:: none
436
437         union {
438                 u32 step;
439                 u32 menu_skip_mask;
440         };
441
442 For menu controls menu_skip_mask is used. What it does is that it allows you
443 to easily exclude certain menu items. This is used in the VIDIOC_QUERYMENU
444 implementation where you can return -EINVAL if a certain menu item is not
445 present. Note that VIDIOC_QUERYCTRL always returns a step value of 1 for
446 menu controls.
447
448 A good example is the MPEG Audio Layer II Bitrate menu control where the
449 menu is a list of standardized possible bitrates. But in practice hardware
450 implementations will only support a subset of those. By setting the skip
451 mask you can tell the framework which menu items should be skipped. Setting
452 it to 0 means that all menu items are supported.
453
454 You set this mask either through the v4l2_ctrl_config struct for a custom
455 control, or by calling v4l2_ctrl_new_std_menu().
456
457
458 Custom Controls
459 ---------------
460
461 Driver specific controls can be created using v4l2_ctrl_new_custom():
462
463 .. code-block:: none
464
465         static const struct v4l2_ctrl_config ctrl_filter = {
466                 .ops = &ctrl_custom_ops,
467                 .id = V4L2_CID_MPEG_CX2341X_VIDEO_SPATIAL_FILTER,
468                 .name = "Spatial Filter",
469                 .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
470                 .flags = V4L2_CTRL_FLAG_SLIDER,
471                 .max = 15,
472                 .step = 1,
473         };
474
475         ctrl = v4l2_ctrl_new_custom(&foo->ctrl_handler, &ctrl_filter, NULL);
476
477 The last argument is the priv pointer which can be set to driver-specific
478 private data.
479
480 The v4l2_ctrl_config struct also has a field to set the is_private flag.
481
482 If the name field is not set, then the framework will assume this is a standard
483 control and will fill in the name, type and flags fields accordingly.
484
485
486 Active and Grabbed Controls
487 ---------------------------
488
489 If you get more complex relationships between controls, then you may have to
490 activate and deactivate controls. For example, if the Chroma AGC control is
491 on, then the Chroma Gain control is inactive. That is, you may set it, but
492 the value will not be used by the hardware as long as the automatic gain
493 control is on. Typically user interfaces can disable such input fields.
494
495 You can set the 'active' status using v4l2_ctrl_activate(). By default all
496 controls are active. Note that the framework does not check for this flag.
497 It is meant purely for GUIs. The function is typically called from within
498 s_ctrl.
499
500 The other flag is the 'grabbed' flag. A grabbed control means that you cannot
501 change it because it is in use by some resource. Typical examples are MPEG
502 bitrate controls that cannot be changed while capturing is in progress.
503
504 If a control is set to 'grabbed' using v4l2_ctrl_grab(), then the framework
505 will return -EBUSY if an attempt is made to set this control. The
506 v4l2_ctrl_grab() function is typically called from the driver when it
507 starts or stops streaming.
508
509
510 Control Clusters
511 ----------------
512
513 By default all controls are independent from the others. But in more
514 complex scenarios you can get dependencies from one control to another.
515 In that case you need to 'cluster' them:
516
517 .. code-block:: none
518
519         struct foo {
520                 struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
521         #define AUDIO_CL_VOLUME (0)
522         #define AUDIO_CL_MUTE   (1)
523                 struct v4l2_ctrl *audio_cluster[2];
524                 ...
525         };
526
527         state->audio_cluster[AUDIO_CL_VOLUME] =
528                 v4l2_ctrl_new_std(&state->ctrl_handler, ...);
529         state->audio_cluster[AUDIO_CL_MUTE] =
530                 v4l2_ctrl_new_std(&state->ctrl_handler, ...);
531         v4l2_ctrl_cluster(ARRAY_SIZE(state->audio_cluster), state->audio_cluster);
532
533 From now on whenever one or more of the controls belonging to the same
534 cluster is set (or 'gotten', or 'tried'), only the control ops of the first
535 control ('volume' in this example) is called. You effectively create a new
536 composite control. Similar to how a 'struct' works in C.
537
538 So when s_ctrl is called with V4L2_CID_AUDIO_VOLUME as argument, you should set
539 all two controls belonging to the audio_cluster:
540
541 .. code-block:: none
542
543         static int foo_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
544         {
545                 struct foo *state = container_of(ctrl->handler, struct foo, ctrl_handler);
546
547                 switch (ctrl->id) {
548                 case V4L2_CID_AUDIO_VOLUME: {
549                         struct v4l2_ctrl *mute = ctrl->cluster[AUDIO_CL_MUTE];
550
551                         write_reg(0x123, mute->val ? 0 : ctrl->val);
552                         break;
553                 }
554                 case V4L2_CID_CONTRAST:
555                         write_reg(0x456, ctrl->val);
556                         break;
557                 }
558                 return 0;
559         }
560
561 In the example above the following are equivalent for the VOLUME case:
562
563 .. code-block:: none
564
565         ctrl == ctrl->cluster[AUDIO_CL_VOLUME] == state->audio_cluster[AUDIO_CL_VOLUME]
566         ctrl->cluster[AUDIO_CL_MUTE] == state->audio_cluster[AUDIO_CL_MUTE]
567
568 In practice using cluster arrays like this becomes very tiresome. So instead
569 the following equivalent method is used:
570
571 .. code-block:: none
572
573         struct {
574                 /* audio cluster */
575                 struct v4l2_ctrl *volume;
576                 struct v4l2_ctrl *mute;
577         };
578
579 The anonymous struct is used to clearly 'cluster' these two control pointers,
580 but it serves no other purpose. The effect is the same as creating an
581 array with two control pointers. So you can just do:
582
583 .. code-block:: none
584
585         state->volume = v4l2_ctrl_new_std(&state->ctrl_handler, ...);
586         state->mute = v4l2_ctrl_new_std(&state->ctrl_handler, ...);
587         v4l2_ctrl_cluster(2, &state->volume);
588
589 And in foo_s_ctrl you can use these pointers directly: state->mute->val.
590
591 Note that controls in a cluster may be NULL. For example, if for some
592 reason mute was never added (because the hardware doesn't support that
593 particular feature), then mute will be NULL. So in that case we have a
594 cluster of 2 controls, of which only 1 is actually instantiated. The
595 only restriction is that the first control of the cluster must always be
596 present, since that is the 'master' control of the cluster. The master
597 control is the one that identifies the cluster and that provides the
598 pointer to the v4l2_ctrl_ops struct that is used for that cluster.
599
600 Obviously, all controls in the cluster array must be initialized to either
601 a valid control or to NULL.
602
603 In rare cases you might want to know which controls of a cluster actually
604 were set explicitly by the user. For this you can check the 'is_new' flag of
605 each control. For example, in the case of a volume/mute cluster the 'is_new'
606 flag of the mute control would be set if the user called VIDIOC_S_CTRL for
607 mute only. If the user would call VIDIOC_S_EXT_CTRLS for both mute and volume
608 controls, then the 'is_new' flag would be 1 for both controls.
609
610 The 'is_new' flag is always 1 when called from v4l2_ctrl_handler_setup().
611
612
613 Handling autogain/gain-type Controls with Auto Clusters
614 -------------------------------------------------------
615
616 A common type of control cluster is one that handles 'auto-foo/foo'-type
617 controls. Typical examples are autogain/gain, autoexposure/exposure,
618 autowhitebalance/red balance/blue balance. In all cases you have one control
619 that determines whether another control is handled automatically by the hardware,
620 or whether it is under manual control from the user.
621
622 If the cluster is in automatic mode, then the manual controls should be
623 marked inactive and volatile. When the volatile controls are read the
624 g_volatile_ctrl operation should return the value that the hardware's automatic
625 mode set up automatically.
626
627 If the cluster is put in manual mode, then the manual controls should become
628 active again and the volatile flag is cleared (so g_volatile_ctrl is no longer
629 called while in manual mode). In addition just before switching to manual mode
630 the current values as determined by the auto mode are copied as the new manual
631 values.
632
633 Finally the V4L2_CTRL_FLAG_UPDATE should be set for the auto control since
634 changing that control affects the control flags of the manual controls.
635
636 In order to simplify this a special variation of v4l2_ctrl_cluster was
637 introduced:
638
639 .. code-block:: none
640
641         void v4l2_ctrl_auto_cluster(unsigned ncontrols, struct v4l2_ctrl **controls,
642                                     u8 manual_val, bool set_volatile);
643
644 The first two arguments are identical to v4l2_ctrl_cluster. The third argument
645 tells the framework which value switches the cluster into manual mode. The
646 last argument will optionally set V4L2_CTRL_FLAG_VOLATILE for the non-auto controls.
647 If it is false, then the manual controls are never volatile. You would typically
648 use that if the hardware does not give you the option to read back to values as
649 determined by the auto mode (e.g. if autogain is on, the hardware doesn't allow
650 you to obtain the current gain value).
651
652 The first control of the cluster is assumed to be the 'auto' control.
653
654 Using this function will ensure that you don't need to handle all the complex
655 flag and volatile handling.
656
657
658 VIDIOC_LOG_STATUS Support
659 -------------------------
660
661 This ioctl allow you to dump the current status of a driver to the kernel log.
662 The v4l2_ctrl_handler_log_status(ctrl_handler, prefix) can be used to dump the
663 value of the controls owned by the given handler to the log. You can supply a
664 prefix as well. If the prefix didn't end with a space, then ': ' will be added
665 for you.
666
667
668 Different Handlers for Different Video Nodes
669 --------------------------------------------
670
671 Usually the V4L2 driver has just one control handler that is global for
672 all video nodes. But you can also specify different control handlers for
673 different video nodes. You can do that by manually setting the ctrl_handler
674 field of struct video_device.
675
676 That is no problem if there are no subdevs involved but if there are, then
677 you need to block the automatic merging of subdev controls to the global
678 control handler. You do that by simply setting the ctrl_handler field in
679 struct v4l2_device to NULL. Now v4l2_device_register_subdev() will no longer
680 merge subdev controls.
681
682 After each subdev was added, you will then have to call v4l2_ctrl_add_handler
683 manually to add the subdev's control handler (sd->ctrl_handler) to the desired
684 control handler. This control handler may be specific to the video_device or
685 for a subset of video_device's. For example: the radio device nodes only have
686 audio controls, while the video and vbi device nodes share the same control
687 handler for the audio and video controls.
688
689 If you want to have one handler (e.g. for a radio device node) have a subset
690 of another handler (e.g. for a video device node), then you should first add
691 the controls to the first handler, add the other controls to the second
692 handler and finally add the first handler to the second. For example:
693
694 .. code-block:: none
695
696         v4l2_ctrl_new_std(&radio_ctrl_handler, &radio_ops, V4L2_CID_AUDIO_VOLUME, ...);
697         v4l2_ctrl_new_std(&radio_ctrl_handler, &radio_ops, V4L2_CID_AUDIO_MUTE, ...);
698         v4l2_ctrl_new_std(&video_ctrl_handler, &video_ops, V4L2_CID_BRIGHTNESS, ...);
699         v4l2_ctrl_new_std(&video_ctrl_handler, &video_ops, V4L2_CID_CONTRAST, ...);
700         v4l2_ctrl_add_handler(&video_ctrl_handler, &radio_ctrl_handler, NULL);
701
702 The last argument to v4l2_ctrl_add_handler() is a filter function that allows
703 you to filter which controls will be added. Set it to NULL if you want to add
704 all controls.
705
706 Or you can add specific controls to a handler:
707
708 .. code-block:: none
709
710         volume = v4l2_ctrl_new_std(&video_ctrl_handler, &ops, V4L2_CID_AUDIO_VOLUME, ...);
711         v4l2_ctrl_new_std(&video_ctrl_handler, &ops, V4L2_CID_BRIGHTNESS, ...);
712         v4l2_ctrl_new_std(&video_ctrl_handler, &ops, V4L2_CID_CONTRAST, ...);
713
714 What you should not do is make two identical controls for two handlers.
715 For example:
716
717 .. code-block:: none
718
719         v4l2_ctrl_new_std(&radio_ctrl_handler, &radio_ops, V4L2_CID_AUDIO_MUTE, ...);
720         v4l2_ctrl_new_std(&video_ctrl_handler, &video_ops, V4L2_CID_AUDIO_MUTE, ...);
721
722 This would be bad since muting the radio would not change the video mute
723 control. The rule is to have one control for each hardware 'knob' that you
724 can twiddle.
725
726
727 Finding Controls
728 ----------------
729
730 Normally you have created the controls yourself and you can store the struct
731 v4l2_ctrl pointer into your own struct.
732
733 But sometimes you need to find a control from another handler that you do
734 not own. For example, if you have to find a volume control from a subdev.
735
736 You can do that by calling v4l2_ctrl_find:
737
738 .. code-block:: none
739
740         struct v4l2_ctrl *volume;
741
742         volume = v4l2_ctrl_find(sd->ctrl_handler, V4L2_CID_AUDIO_VOLUME);
743
744 Since v4l2_ctrl_find will lock the handler you have to be careful where you
745 use it. For example, this is not a good idea:
746
747 .. code-block:: none
748
749         struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
750
751         v4l2_ctrl_new_std(&ctrl_handler, &video_ops, V4L2_CID_BRIGHTNESS, ...);
752         v4l2_ctrl_new_std(&ctrl_handler, &video_ops, V4L2_CID_CONTRAST, ...);
753
754 ...and in video_ops.s_ctrl:
755
756 .. code-block:: none
757
758         case V4L2_CID_BRIGHTNESS:
759                 contrast = v4l2_find_ctrl(&ctrl_handler, V4L2_CID_CONTRAST);
760                 ...
761
762 When s_ctrl is called by the framework the ctrl_handler.lock is already taken, so
763 attempting to find another control from the same handler will deadlock.
764
765 It is recommended not to use this function from inside the control ops.
766
767
768 Inheriting Controls
769 -------------------
770
771 When one control handler is added to another using v4l2_ctrl_add_handler, then
772 by default all controls from one are merged to the other. But a subdev might
773 have low-level controls that make sense for some advanced embedded system, but
774 not when it is used in consumer-level hardware. In that case you want to keep
775 those low-level controls local to the subdev. You can do this by simply
776 setting the 'is_private' flag of the control to 1:
777
778 .. code-block:: none
779
780         static const struct v4l2_ctrl_config ctrl_private = {
781                 .ops = &ctrl_custom_ops,
782                 .id = V4L2_CID_...,
783                 .name = "Some Private Control",
784                 .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
785                 .max = 15,
786                 .step = 1,
787                 .is_private = 1,
788         };
789
790         ctrl = v4l2_ctrl_new_custom(&foo->ctrl_handler, &ctrl_private, NULL);
791
792 These controls will now be skipped when v4l2_ctrl_add_handler is called.
793
794
795 V4L2_CTRL_TYPE_CTRL_CLASS Controls
796 ----------------------------------
797
798 Controls of this type can be used by GUIs to get the name of the control class.
799 A fully featured GUI can make a dialog with multiple tabs with each tab
800 containing the controls belonging to a particular control class. The name of
801 each tab can be found by querying a special control with ID <control class | 1>.
802
803 Drivers do not have to care about this. The framework will automatically add
804 a control of this type whenever the first control belonging to a new control
805 class is added.
806
807
808 Adding Notify Callbacks
809 -----------------------
810
811 Sometimes the platform or bridge driver needs to be notified when a control
812 from a sub-device driver changes. You can set a notify callback by calling
813 this function:
814
815 .. code-block:: none
816
817         void v4l2_ctrl_notify(struct v4l2_ctrl *ctrl,
818                 void (*notify)(struct v4l2_ctrl *ctrl, void *priv), void *priv);
819
820 Whenever the give control changes value the notify callback will be called
821 with a pointer to the control and the priv pointer that was passed with
822 v4l2_ctrl_notify. Note that the control's handler lock is held when the
823 notify function is called.
824
825 There can be only one notify function per control handler. Any attempt
826 to set another notify function will cause a WARN_ON.