drivers/media/platform/vim2m.c

   1 /*
   2  * A virtual v4l2-mem2mem example device.
   3  *
   4  * This is a virtual device driver for testing mem-to-mem videobuf framework.
   5  * It simulates a device that uses memory buffers for both source and
   6  * destination, processes the data and issues an "irq" (simulated by a timer).
   7  * The device is capable of multi-instance, multi-buffer-per-transaction
   8  * operation (via the mem2mem framework).
   9  *
  10  * Copyright (c) 2009-2010 Samsung Electronics Co., Ltd.
  11  * Pawel Osciak, <pawel@osciak.com>
  12  * Marek Szyprowski, <m.szyprowski@samsung.com>
  13  *
  14  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15  * it under the terms of the GNU General Public License as published by the
  16  * Free Software Foundation; either version 2 of the
  17  * License, or (at your option) any later version
  18  */
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include <linux/timer.h>
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25
  26 #include <linux/platform_device.h>
  27 #include <media/v4l2-mem2mem.h>
  28 #include <media/v4l2-device.h>
  29 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  30 #include <media/v4l2-ctrls.h>
  31 #include <media/v4l2-event.h>
  32 #include <media/videobuf2-vmalloc.h>
  33
  34 MODULE_DESCRIPTION("Virtual device for mem2mem framework testing");
  35 MODULE_AUTHOR("Pawel Osciak, <pawel@osciak.com>");
  36 MODULE_LICENSE("GPL");
  37 MODULE_VERSION("0.1.1");
  38 MODULE_ALIAS("mem2mem_testdev");
  39
  40 static unsigned debug;
  41 module_param(debug, uint, 0644);
  42 MODULE_PARM_DESC(debug, "activates debug info");
  43
  44 #define MIN_W 32
  45 #define MIN_H 32
  46 #define MAX_W 640
  47 #define MAX_H 480
  48 #define DIM_ALIGN_MASK 7 /* 8-byte alignment for line length */
  49
  50 /* Flags that indicate a format can be used for capture/output */
  51 #define MEM2MEM_CAPTURE (1 << 0)
  52 #define MEM2MEM_OUTPUT  (1 << 1)
  53
  54 #define MEM2MEM_NAME            "vim2m"
  55
  56 /* Per queue */
  57 #define MEM2MEM_DEF_NUM_BUFS    VIDEO_MAX_FRAME
  58 /* In bytes, per queue */
  59 #define MEM2MEM_VID_MEM_LIMIT   (16 * 1024 * 1024)
  60
  61 /* Default transaction time in msec */
  62 #define MEM2MEM_DEF_TRANSTIME   40
  63 #define MEM2MEM_COLOR_STEP      (0xff >> 4)
  64 #define MEM2MEM_NUM_TILES       8
  65
  66 /* Flags that indicate processing mode */
  67 #define MEM2MEM_HFLIP   (1 << 0)
  68 #define MEM2MEM_VFLIP   (1 << 1)
  69
  70 #define dprintk(dev, fmt, arg...) \
  71         v4l2_dbg(1, debug, &dev->v4l2_dev, "%s: " fmt, __func__, ## arg)
  72
  73
  74 static void vim2m_dev_release(struct device *dev)
  75 {}
  76
  77 static struct platform_device vim2m_pdev = {
  78         .name           = MEM2MEM_NAME,
  79         .dev.release    = vim2m_dev_release,
  80 };
  81
  82 struct vim2m_fmt {
  83         u32     fourcc;
  84         int     depth;
  85         /* Types the format can be used for */
  86         u32     types;
  87 };
  88
  89 static struct vim2m_fmt formats[] = {
  90         {
  91                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_RGB565X, /* rrrrrggg gggbbbbb */
  92                 .depth  = 16,
  93                 /* Both capture and output format */
  94                 .types  = MEM2MEM_CAPTURE | MEM2MEM_OUTPUT,
  95         },
  96         {
  97                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_YUYV,
  98                 .depth  = 16,
  99                 /* Output-only format */
 100                 .types  = MEM2MEM_OUTPUT,
 101         },
 102 };
 103
 104 #define NUM_FORMATS ARRAY_SIZE(formats)
 105
 106 /* Per-queue, driver-specific private data */
 107 struct vim2m_q_data {
 108         unsigned int            width;
 109         unsigned int            height;
 110         unsigned int            sizeimage;
 111         unsigned int            sequence;
 112         struct vim2m_fmt        *fmt;
 113 };
 114
 115 enum {
 116         V4L2_M2M_SRC = 0,
 117         V4L2_M2M_DST = 1,
 118 };
 119
 120 #define V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC        (V4L2_CID_USER_BASE + 0x1000)
 121 #define V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS         (V4L2_CID_USER_BASE + 0x1001)
 122
 123 static struct vim2m_fmt *find_format(struct v4l2_format *f)
 124 {
 125         struct vim2m_fmt *fmt;
 126         unsigned int k;
 127
 128         for (k = 0; k < NUM_FORMATS; k++) {
 129                 fmt = &formats[k];
 130                 if (fmt->fourcc == f->fmt.pix.pixelformat)
 131                         break;
 132         }
 133
 134         if (k == NUM_FORMATS)
 135                 return NULL;
 136
 137         return &formats[k];
 138 }
 139
 140 struct vim2m_dev {
 141         struct v4l2_device      v4l2_dev;
 142         struct video_device     vfd;
 143
 144         atomic_t                num_inst;
 145         struct mutex            dev_mutex;
 146         spinlock_t              irqlock;
 147
 148         struct timer_list       timer;
 149
 150         struct v4l2_m2m_dev     *m2m_dev;
 151 };
 152
 153 struct vim2m_ctx {
 154         struct v4l2_fh          fh;
 155         struct vim2m_dev        *dev;
 156
 157         struct v4l2_ctrl_handler hdl;
 158
 159         /* Processed buffers in this transaction */
 160         u8                      num_processed;
 161
 162         /* Transaction length (i.e. how many buffers per transaction) */
 163         u32                     translen;
 164         /* Transaction time (i.e. simulated processing time) in milliseconds */
 165         u32                     transtime;
 166
 167         /* Abort requested by m2m */
 168         int                     aborting;
 169
 170         /* Processing mode */
 171         int                     mode;
 172
 173         enum v4l2_colorspace    colorspace;
 174         enum v4l2_ycbcr_encoding ycbcr_enc;
 175         enum v4l2_xfer_func     xfer_func;
 176         enum v4l2_quantization  quant;
 177
 178         /* Source and destination queue data */
 179         struct vim2m_q_data   q_data[2];
 180 };
 181
 182 static inline struct vim2m_ctx *file2ctx(struct file *file)
 183 {
 184         return container_of(file->private_data, struct vim2m_ctx, fh);
 185 }
 186
 187 static struct vim2m_q_data *get_q_data(struct vim2m_ctx *ctx,
 188                                          enum v4l2_buf_type type)
 189 {
 190         switch (type) {
 191         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT:
 192                 return &ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC];
 193         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE:
 194                 return &ctx->q_data[V4L2_M2M_DST];
 195         default:
 196                 BUG();
 197         }
 198         return NULL;
 199 }
 200
 201
 202 static int device_process(struct vim2m_ctx *ctx,
 203                           struct vb2_v4l2_buffer *in_vb,
 204                           struct vb2_v4l2_buffer *out_vb)
 205 {
 206         struct vim2m_dev *dev = ctx->dev;
 207         struct vim2m_q_data *q_data;
 208         u8 *p_in, *p_out;
 209         int x, y, t, w;
 210         int tile_w, bytes_left;
 211         int width, height, bytesperline;
 212
 213         q_data = get_q_data(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT);
 214
 215         width   = q_data->width;
 216         height  = q_data->height;
 217         bytesperline    = (q_data->width * q_data->fmt->depth) >> 3;
 218
 219         p_in = vb2_plane_vaddr(&in_vb->vb2_buf, 0);
 220         p_out = vb2_plane_vaddr(&out_vb->vb2_buf, 0);
 221         if (!p_in || !p_out) {
 222                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev,
 223                          "Acquiring kernel pointers to buffers failed\n");
 224                 return -EFAULT;
 225         }
 226
 227         if (vb2_plane_size(&in_vb->vb2_buf, 0) >
 228                         vb2_plane_size(&out_vb->vb2_buf, 0)) {
 229                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Output buffer is too small\n");
 230                 return -EINVAL;
 231         }
 232
 233         tile_w = (width * (q_data[V4L2_M2M_DST].fmt->depth >> 3))
 234                 / MEM2MEM_NUM_TILES;
 235         bytes_left = bytesperline - tile_w * MEM2MEM_NUM_TILES;
 236         w = 0;
 237
 238         out_vb->sequence =
 239                 get_q_data(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)->sequence++;
 240         in_vb->sequence = q_data->sequence++;
 241         out_vb->vb2_buf.timestamp = in_vb->vb2_buf.timestamp;
 242
 243         if (in_vb->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
 244                 out_vb->timecode = in_vb->timecode;
 245         out_vb->field = in_vb->field;
 246         out_vb->flags = in_vb->flags &
 247                 (V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE |
 248                  V4L2_BUF_FLAG_KEYFRAME |
 249                  V4L2_BUF_FLAG_PFRAME |
 250                  V4L2_BUF_FLAG_BFRAME |
 251                  V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK);
 252
 253         switch (ctx->mode) {
 254         case MEM2MEM_HFLIP | MEM2MEM_VFLIP:
 255                 p_out += bytesperline * height - bytes_left;
 256                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 257                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 258                                 if (w & 0x1) {
 259                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 260                                                 *--p_out = *p_in++ +
 261                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 262                                 } else {
 263                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 264                                                 *--p_out = *p_in++ -
 265                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 266                                 }
 267                                 ++w;
 268                         }
 269                         p_in += bytes_left;
 270                         p_out -= bytes_left;
 271                 }
 272                 break;
 273
 274         case MEM2MEM_HFLIP:
 275                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 276                         p_out += MEM2MEM_NUM_TILES * tile_w;
 277                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 278                                 if (w & 0x01) {
 279                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 280                                                 *--p_out = *p_in++ +
 281                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 282                                 } else {
 283                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 284                                                 *--p_out = *p_in++ -
 285                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 286                                 }
 287                                 ++w;
 288                         }
 289                         p_in += bytes_left;
 290                         p_out += bytesperline;
 291                 }
 292                 break;
 293
 294         case MEM2MEM_VFLIP:
 295                 p_out += bytesperline * (height - 1);
 296                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 297                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 298                                 if (w & 0x1) {
 299                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 300                                                 *p_out++ = *p_in++ +
 301                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 302                                 } else {
 303                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 304                                                 *p_out++ = *p_in++ -
 305                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 306                                 }
 307                                 ++w;
 308                         }
 309                         p_in += bytes_left;
 310                         p_out += bytes_left - 2 * bytesperline;
 311                 }
 312                 break;
 313
 314         default:
 315                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 316                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 317                                 if (w & 0x1) {
 318                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 319                                                 *p_out++ = *p_in++ +
 320                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 321                                 } else {
 322                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 323                                                 *p_out++ = *p_in++ -
 324                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 325                                 }
 326                                 ++w;
 327                         }
 328                         p_in += bytes_left;
 329                         p_out += bytes_left;
 330                 }
 331         }
 332
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static void schedule_irq(struct vim2m_dev *dev, int msec_timeout)
 337 {
 338         dprintk(dev, "Scheduling a simulated irq\n");
 339         mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(msec_timeout));
 340 }
 341
 342 /*
 343  * mem2mem callbacks
 344  */
 345
 346 /**
 347  * job_ready() - check whether an instance is ready to be scheduled to run
 348  */
 349 static int job_ready(void *priv)
 350 {
 351         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 352
 353         if (v4l2_m2m_num_src_bufs_ready(ctx->fh.m2m_ctx) < ctx->translen
 354             || v4l2_m2m_num_dst_bufs_ready(ctx->fh.m2m_ctx) < ctx->translen) {
 355                 dprintk(ctx->dev, "Not enough buffers available\n");
 356                 return 0;
 357         }
 358
 359         return 1;
 360 }
 361
 362 static void job_abort(void *priv)
 363 {
 364         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 365
 366         /* Will cancel the transaction in the next interrupt handler */
 367         ctx->aborting = 1;
 368 }
 369
 370 /* device_run() - prepares and starts the device
 371  *
 372  * This simulates all the immediate preparations required before starting
 373  * a device. This will be called by the framework when it decides to schedule
 374  * a particular instance.
 375  */
 376 static void device_run(void *priv)
 377 {
 378         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 379         struct vim2m_dev *dev = ctx->dev;
 380         struct vb2_v4l2_buffer *src_buf, *dst_buf;
 381
 382         src_buf = v4l2_m2m_next_src_buf(ctx->fh.m2m_ctx);
 383         dst_buf = v4l2_m2m_next_dst_buf(ctx->fh.m2m_ctx);
 384
 385         device_process(ctx, src_buf, dst_buf);
 386
 387         /* Run a timer, which simulates a hardware irq  */
 388         schedule_irq(dev, ctx->transtime);
 389 }
 390
 391 static void device_isr(struct timer_list *t)
 392 {
 393         struct vim2m_dev *vim2m_dev = from_timer(vim2m_dev, t, timer);
 394         struct vim2m_ctx *curr_ctx;
 395         struct vb2_v4l2_buffer *src_vb, *dst_vb;
 396         unsigned long flags;
 397
 398         curr_ctx = v4l2_m2m_get_curr_priv(vim2m_dev->m2m_dev);
 399
 400         if (NULL == curr_ctx) {
 401                 pr_err("Instance released before the end of transaction\n");
 402                 return;
 403         }
 404
 405         src_vb = v4l2_m2m_src_buf_remove(curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 406         dst_vb = v4l2_m2m_dst_buf_remove(curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 407
 408         curr_ctx->num_processed++;
 409
 410         spin_lock_irqsave(&vim2m_dev->irqlock, flags);
 411         v4l2_m2m_buf_done(src_vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 412         v4l2_m2m_buf_done(dst_vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 413         spin_unlock_irqrestore(&vim2m_dev->irqlock, flags);
 414
 415         if (curr_ctx->num_processed == curr_ctx->translen
 416             || curr_ctx->aborting) {
 417                 dprintk(curr_ctx->dev, "Finishing transaction\n");
 418                 curr_ctx->num_processed = 0;
 419                 v4l2_m2m_job_finish(vim2m_dev->m2m_dev, curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 420         } else {
 421                 device_run(curr_ctx);
 422         }
 423 }
 424
 425 /*
 426  * video ioctls
 427  */
 428 static int vidioc_querycap(struct file *file, void *priv,
 429                            struct v4l2_capability *cap)
 430 {
 431         strncpy(cap->driver, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->driver) - 1);
 432         strncpy(cap->card, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->card) - 1);
 433         snprintf(cap->bus_info, sizeof(cap->bus_info),
 434                         "platform:%s", MEM2MEM_NAME);
 435         cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_M2M | V4L2_CAP_STREAMING;
 436         cap->capabilities = cap->device_caps | V4L2_CAP_DEVICE_CAPS;
 437         return 0;
 438 }
 439
 440 static int enum_fmt(struct v4l2_fmtdesc *f, u32 type)
 441 {
 442         int i, num;
 443         struct vim2m_fmt *fmt;
 444
 445         num = 0;
 446
 447         for (i = 0; i < NUM_FORMATS; ++i) {
 448                 if (formats[i].types & type) {
 449                         /* index-th format of type type found ? */
 450                         if (num == f->index)
 451                                 break;
 452                         /* Correct type but haven't reached our index yet,
 453                          * just increment per-type index */
 454                         ++num;
 455                 }
 456         }
 457
 458         if (i < NUM_FORMATS) {
 459                 /* Format found */
 460                 fmt = &formats[i];
 461                 f->pixelformat = fmt->fourcc;
 462                 return 0;
 463         }
 464
 465         /* Format not found */
 466         return -EINVAL;
 467 }
 468
 469 static int vidioc_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 470                                    struct v4l2_fmtdesc *f)
 471 {
 472         return enum_fmt(f, MEM2MEM_CAPTURE);
 473 }
 474
 475 static int vidioc_enum_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 476                                    struct v4l2_fmtdesc *f)
 477 {
 478         return enum_fmt(f, MEM2MEM_OUTPUT);
 479 }
 480
 481 static int vidioc_g_fmt(struct vim2m_ctx *ctx, struct v4l2_format *f)
 482 {
 483         struct vb2_queue *vq;
 484         struct vim2m_q_data *q_data;
 485
 486         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 487         if (!vq)
 488                 return -EINVAL;
 489
 490         q_data = get_q_data(ctx, f->type);
 491
 492         f->fmt.pix.width        = q_data->width;
 493         f->fmt.pix.height       = q_data->height;
 494         f->fmt.pix.field        = V4L2_FIELD_NONE;
 495         f->fmt.pix.pixelformat  = q_data->fmt->fourcc;
 496         f->fmt.pix.bytesperline = (q_data->width * q_data->fmt->depth) >> 3;
 497         f->fmt.pix.sizeimage    = q_data->sizeimage;
 498         f->fmt.pix.colorspace   = ctx->colorspace;
 499         f->fmt.pix.xfer_func    = ctx->xfer_func;
 500         f->fmt.pix.ycbcr_enc    = ctx->ycbcr_enc;
 501         f->fmt.pix.quantization = ctx->quant;
 502
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 static int vidioc_g_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 507                                 struct v4l2_format *f)
 508 {
 509         return vidioc_g_fmt(file2ctx(file), f);
 510 }
 511
 512 static int vidioc_g_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 513                                 struct v4l2_format *f)
 514 {
 515         return vidioc_g_fmt(file2ctx(file), f);
 516 }
 517
 518 static int vidioc_try_fmt(struct v4l2_format *f, struct vim2m_fmt *fmt)
 519 {
 520         /* V4L2 specification suggests the driver corrects the format struct
 521          * if any of the dimensions is unsupported */
 522         if (f->fmt.pix.height < MIN_H)
 523                 f->fmt.pix.height = MIN_H;
 524         else if (f->fmt.pix.height > MAX_H)
 525                 f->fmt.pix.height = MAX_H;
 526
 527         if (f->fmt.pix.width < MIN_W)
 528                 f->fmt.pix.width = MIN_W;
 529         else if (f->fmt.pix.width > MAX_W)
 530                 f->fmt.pix.width = MAX_W;
 531
 532         f->fmt.pix.width &= ~DIM_ALIGN_MASK;
 533         f->fmt.pix.bytesperline = (f->fmt.pix.width * fmt->depth) >> 3;
 534         f->fmt.pix.sizeimage = f->fmt.pix.height * f->fmt.pix.bytesperline;
 535         f->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_NONE;
 536
 537         return 0;
 538 }
 539
 540 static int vidioc_try_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 541                                   struct v4l2_format *f)
 542 {
 543         struct vim2m_fmt *fmt;
 544         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 545
 546         fmt = find_format(f);
 547         if (!fmt) {
 548                 f->fmt.pix.pixelformat = formats[0].fourcc;
 549                 fmt = find_format(f);
 550         }
 551         if (!(fmt->types & MEM2MEM_CAPTURE)) {
 552                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 553                          "Fourcc format (0x%08x) invalid.\n",
 554                          f->fmt.pix.pixelformat);
 555                 return -EINVAL;
 556         }
 557         f->fmt.pix.colorspace = ctx->colorspace;
 558         f->fmt.pix.xfer_func = ctx->xfer_func;
 559         f->fmt.pix.ycbcr_enc = ctx->ycbcr_enc;
 560         f->fmt.pix.quantization = ctx->quant;
 561
 562         return vidioc_try_fmt(f, fmt);
 563 }
 564
 565 static int vidioc_try_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 566                                   struct v4l2_format *f)
 567 {
 568         struct vim2m_fmt *fmt;
 569         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 570
 571         fmt = find_format(f);
 572         if (!fmt) {
 573                 f->fmt.pix.pixelformat = formats[0].fourcc;
 574                 fmt = find_format(f);
 575         }
 576         if (!(fmt->types & MEM2MEM_OUTPUT)) {
 577                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 578                          "Fourcc format (0x%08x) invalid.\n",
 579                          f->fmt.pix.pixelformat);
 580                 return -EINVAL;
 581         }
 582         if (!f->fmt.pix.colorspace)
 583                 f->fmt.pix.colorspace = V4L2_COLORSPACE_REC709;
 584
 585         return vidioc_try_fmt(f, fmt);
 586 }
 587
 588 static int vidioc_s_fmt(struct vim2m_ctx *ctx, struct v4l2_format *f)
 589 {
 590         struct vim2m_q_data *q_data;
 591         struct vb2_queue *vq;
 592
 593         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 594         if (!vq)
 595                 return -EINVAL;
 596
 597         q_data = get_q_data(ctx, f->type);
 598         if (!q_data)
 599                 return -EINVAL;
 600
 601         if (vb2_is_busy(vq)) {
 602                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev, "%s queue busy\n", __func__);
 603                 return -EBUSY;
 604         }
 605
 606         q_data->fmt             = find_format(f);
 607         q_data->width           = f->fmt.pix.width;
 608         q_data->height          = f->fmt.pix.height;
 609         q_data->sizeimage       = q_data->width * q_data->height
 610                                 * q_data->fmt->depth >> 3;
 611
 612         dprintk(ctx->dev,
 613                 "Setting format for type %d, wxh: %dx%d, fmt: %d\n",
 614                 f->type, q_data->width, q_data->height, q_data->fmt->fourcc);
 615
 616         return 0;
 617 }
 618
 619 static int vidioc_s_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 620                                 struct v4l2_format *f)
 621 {
 622         int ret;
 623
 624         ret = vidioc_try_fmt_vid_cap(file, priv, f);
 625         if (ret)
 626                 return ret;
 627
 628         return vidioc_s_fmt(file2ctx(file), f);
 629 }
 630
 631 static int vidioc_s_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 632                                 struct v4l2_format *f)
 633 {
 634         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 635         int ret;
 636
 637         ret = vidioc_try_fmt_vid_out(file, priv, f);
 638         if (ret)
 639                 return ret;
 640
 641         ret = vidioc_s_fmt(file2ctx(file), f);
 642         if (!ret) {
 643                 ctx->colorspace = f->fmt.pix.colorspace;
 644                 ctx->xfer_func = f->fmt.pix.xfer_func;
 645                 ctx->ycbcr_enc = f->fmt.pix.ycbcr_enc;
 646                 ctx->quant = f->fmt.pix.quantization;
 647         }
 648         return ret;
 649 }
 650
 651 static int vim2m_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
 652 {
 653         struct vim2m_ctx *ctx =
 654                 container_of(ctrl->handler, struct vim2m_ctx, hdl);
 655
 656         switch (ctrl->id) {
 657         case V4L2_CID_HFLIP:
 658                 if (ctrl->val)
 659                         ctx->mode |= MEM2MEM_HFLIP;
 660                 else
 661                         ctx->mode &= ~MEM2MEM_HFLIP;
 662                 break;
 663
 664         case V4L2_CID_VFLIP:
 665                 if (ctrl->val)
 666                         ctx->mode |= MEM2MEM_VFLIP;
 667                 else
 668                         ctx->mode &= ~MEM2MEM_VFLIP;
 669                 break;
 670
 671         case V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC:
 672                 ctx->transtime = ctrl->val;
 673                 break;
 674
 675         case V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS:
 676                 ctx->translen = ctrl->val;
 677                 break;
 678
 679         default:
 680                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev, "Invalid control\n");
 681                 return -EINVAL;
 682         }
 683
 684         return 0;
 685 }
 686
 687 static const struct v4l2_ctrl_ops vim2m_ctrl_ops = {
 688         .s_ctrl = vim2m_s_ctrl,
 689 };
 690
 691
 692 static const struct v4l2_ioctl_ops vim2m_ioctl_ops = {
 693         .vidioc_querycap        = vidioc_querycap,
 694
 695         .vidioc_enum_fmt_vid_cap = vidioc_enum_fmt_vid_cap,
 696         .vidioc_g_fmt_vid_cap   = vidioc_g_fmt_vid_cap,
 697         .vidioc_try_fmt_vid_cap = vidioc_try_fmt_vid_cap,
 698         .vidioc_s_fmt_vid_cap   = vidioc_s_fmt_vid_cap,
 699
 700         .vidioc_enum_fmt_vid_out = vidioc_enum_fmt_vid_out,
 701         .vidioc_g_fmt_vid_out   = vidioc_g_fmt_vid_out,
 702         .vidioc_try_fmt_vid_out = vidioc_try_fmt_vid_out,
 703         .vidioc_s_fmt_vid_out   = vidioc_s_fmt_vid_out,
 704
 705         .vidioc_reqbufs         = v4l2_m2m_ioctl_reqbufs,
 706         .vidioc_querybuf        = v4l2_m2m_ioctl_querybuf,
 707         .vidioc_qbuf            = v4l2_m2m_ioctl_qbuf,
 708         .vidioc_dqbuf           = v4l2_m2m_ioctl_dqbuf,
 709         .vidioc_prepare_buf     = v4l2_m2m_ioctl_prepare_buf,
 710         .vidioc_create_bufs     = v4l2_m2m_ioctl_create_bufs,
 711         .vidioc_expbuf          = v4l2_m2m_ioctl_expbuf,
 712
 713         .vidioc_streamon        = v4l2_m2m_ioctl_streamon,
 714         .vidioc_streamoff       = v4l2_m2m_ioctl_streamoff,
 715
 716         .vidioc_subscribe_event = v4l2_ctrl_subscribe_event,
 717         .vidioc_unsubscribe_event = v4l2_event_unsubscribe,
 718 };
 719
 720
 721 /*
 722  * Queue operations
 723  */
 724
 725 static int vim2m_queue_setup(struct vb2_queue *vq,
 726                                 unsigned int *nbuffers, unsigned int *nplanes,
 727                                 unsigned int sizes[], struct device *alloc_devs[])
 728 {
 729         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vq);
 730         struct vim2m_q_data *q_data;
 731         unsigned int size, count = *nbuffers;
 732
 733         q_data = get_q_data(ctx, vq->type);
 734
 735         size = q_data->width * q_data->height * q_data->fmt->depth >> 3;
 736
 737         while (size * count > MEM2MEM_VID_MEM_LIMIT)
 738                 (count)--;
 739         *nbuffers = count;
 740
 741         if (*nplanes)
 742                 return sizes[0] < size ? -EINVAL : 0;
 743
 744         *nplanes = 1;
 745         sizes[0] = size;
 746
 747         dprintk(ctx->dev, "get %d buffer(s) of size %d each.\n", count, size);
 748
 749         return 0;
 750 }
 751
 752 static int vim2m_buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 753 {
 754         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 755         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 756         struct vim2m_q_data *q_data;
 757
 758         dprintk(ctx->dev, "type: %d\n", vb->vb2_queue->type);
 759
 760         q_data = get_q_data(ctx, vb->vb2_queue->type);
 761         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(vb->vb2_queue->type)) {
 762                 if (vbuf->field == V4L2_FIELD_ANY)
 763                         vbuf->field = V4L2_FIELD_NONE;
 764                 if (vbuf->field != V4L2_FIELD_NONE) {
 765                         dprintk(ctx->dev, "%s field isn't supported\n",
 766                                         __func__);
 767                         return -EINVAL;
 768                 }
 769         }
 770
 771         if (vb2_plane_size(vb, 0) < q_data->sizeimage) {
 772                 dprintk(ctx->dev, "%s data will not fit into plane (%lu < %lu)\n",
 773                                 __func__, vb2_plane_size(vb, 0), (long)q_data->sizeimage);
 774                 return -EINVAL;
 775         }
 776
 777         vb2_set_plane_payload(vb, 0, q_data->sizeimage);
 778
 779         return 0;
 780 }
 781
 782 static void vim2m_buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
 783 {
 784         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 785         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 786
 787         v4l2_m2m_buf_queue(ctx->fh.m2m_ctx, vbuf);
 788 }
 789
 790 static int vim2m_start_streaming(struct vb2_queue *q, unsigned count)
 791 {
 792         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(q);
 793         struct vim2m_q_data *q_data = get_q_data(ctx, q->type);
 794
 795         q_data->sequence = 0;
 796         return 0;
 797 }
 798
 799 static void vim2m_stop_streaming(struct vb2_queue *q)
 800 {
 801         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(q);
 802         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf;
 803         unsigned long flags;
 804
 805         for (;;) {
 806                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type))
 807                         vbuf = v4l2_m2m_src_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 808                 else
 809                         vbuf = v4l2_m2m_dst_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 810                 if (vbuf == NULL)
 811                         return;
 812                 spin_lock_irqsave(&ctx->dev->irqlock, flags);
 813                 v4l2_m2m_buf_done(vbuf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 814                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->dev->irqlock, flags);
 815         }
 816 }
 817
 818 static const struct vb2_ops vim2m_qops = {
 819         .queue_setup     = vim2m_queue_setup,
 820         .buf_prepare     = vim2m_buf_prepare,
 821         .buf_queue       = vim2m_buf_queue,
 822         .start_streaming = vim2m_start_streaming,
 823         .stop_streaming  = vim2m_stop_streaming,
 824         .wait_prepare    = vb2_ops_wait_prepare,
 825         .wait_finish     = vb2_ops_wait_finish,
 826 };
 827
 828 static int queue_init(void *priv, struct vb2_queue *src_vq, struct vb2_queue *dst_vq)
 829 {
 830         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 831         int ret;
 832
 833         src_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 834         src_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
 835         src_vq->drv_priv = ctx;
 836         src_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 837         src_vq->ops = &vim2m_qops;
 838         src_vq->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
 839         src_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 840         src_vq->lock = &ctx->dev->dev_mutex;
 841
 842         ret = vb2_queue_init(src_vq);
 843         if (ret)
 844                 return ret;
 845
 846         dst_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 847         dst_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
 848         dst_vq->drv_priv = ctx;
 849         dst_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 850         dst_vq->ops = &vim2m_qops;
 851         dst_vq->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
 852         dst_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 853         dst_vq->lock = &ctx->dev->dev_mutex;
 854
 855         return vb2_queue_init(dst_vq);
 856 }
 857
 858 static const struct v4l2_ctrl_config vim2m_ctrl_trans_time_msec = {
 859         .ops = &vim2m_ctrl_ops,
 860         .id = V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC,
 861         .name = "Transaction Time (msec)",
 862         .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
 863         .def = MEM2MEM_DEF_TRANSTIME,
 864         .min = 1,
 865         .max = 10001,
 866         .step = 1,
 867 };
 868
 869 static const struct v4l2_ctrl_config vim2m_ctrl_trans_num_bufs = {
 870         .ops = &vim2m_ctrl_ops,
 871         .id = V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS,
 872         .name = "Buffers Per Transaction",
 873         .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
 874         .def = 1,
 875         .min = 1,
 876         .max = MEM2MEM_DEF_NUM_BUFS,
 877         .step = 1,
 878 };
 879
 880 /*
 881  * File operations
 882  */
 883 static int vim2m_open(struct file *file)
 884 {
 885         struct vim2m_dev *dev = video_drvdata(file);
 886         struct vim2m_ctx *ctx = NULL;
 887         struct v4l2_ctrl_handler *hdl;
 888         int rc = 0;
 889
 890         if (mutex_lock_interruptible(&dev->dev_mutex))
 891                 return -ERESTARTSYS;
 892         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 893         if (!ctx) {
 894                 rc = -ENOMEM;
 895                 goto open_unlock;
 896         }
 897
 898         v4l2_fh_init(&ctx->fh, video_devdata(file));
 899         file->private_data = &ctx->fh;
 900         ctx->dev = dev;
 901         hdl = &ctx->hdl;
 902         v4l2_ctrl_handler_init(hdl, 4);
 903         v4l2_ctrl_new_std(hdl, &vim2m_ctrl_ops, V4L2_CID_HFLIP, 0, 1, 1, 0);
 904         v4l2_ctrl_new_std(hdl, &vim2m_ctrl_ops, V4L2_CID_VFLIP, 0, 1, 1, 0);
 905         v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &vim2m_ctrl_trans_time_msec, NULL);
 906         v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &vim2m_ctrl_trans_num_bufs, NULL);
 907         if (hdl->error) {
 908                 rc = hdl->error;
 909                 v4l2_ctrl_handler_free(hdl);
 910                 kfree(ctx);
 911                 goto open_unlock;
 912         }
 913         ctx->fh.ctrl_handler = hdl;
 914         v4l2_ctrl_handler_setup(hdl);
 915
 916         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].fmt = &formats[0];
 917         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].width = 640;
 918         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].height = 480;
 919         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].sizeimage =
 920                 ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].width *
 921                 ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].height *
 922                 (ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].fmt->depth >> 3);
 923         ctx->q_data[V4L2_M2M_DST] = ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC];
 924         ctx->colorspace = V4L2_COLORSPACE_REC709;
 925
 926         ctx->fh.m2m_ctx = v4l2_m2m_ctx_init(dev->m2m_dev, ctx, &queue_init);
 927
 928         if (IS_ERR(ctx->fh.m2m_ctx)) {
 929                 rc = PTR_ERR(ctx->fh.m2m_ctx);
 930
 931                 v4l2_ctrl_handler_free(hdl);
 932                 v4l2_fh_exit(&ctx->fh);
 933                 kfree(ctx);
 934                 goto open_unlock;
 935         }
 936
 937         v4l2_fh_add(&ctx->fh);
 938         atomic_inc(&dev->num_inst);
 939
 940         dprintk(dev, "Created instance: %p, m2m_ctx: %p\n",
 941                 ctx, ctx->fh.m2m_ctx);
 942
 943 open_unlock:
 944         mutex_unlock(&dev->dev_mutex);
 945         return rc;
 946 }
 947
 948 static int vim2m_release(struct file *file)
 949 {
 950         struct vim2m_dev *dev = video_drvdata(file);
 951         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 952
 953         dprintk(dev, "Releasing instance %p\n", ctx);
 954
 955         v4l2_fh_del(&ctx->fh);
 956         v4l2_fh_exit(&ctx->fh);
 957         v4l2_ctrl_handler_free(&ctx->hdl);
 958         mutex_lock(&dev->dev_mutex);
 959         v4l2_m2m_ctx_release(ctx->fh.m2m_ctx);
 960         mutex_unlock(&dev->dev_mutex);
 961         kfree(ctx);
 962
 963         atomic_dec(&dev->num_inst);
 964
 965         return 0;
 966 }
 967
 968 static const struct v4l2_file_operations vim2m_fops = {
 969         .owner          = THIS_MODULE,
 970         .open           = vim2m_open,
 971         .release        = vim2m_release,
 972         .poll           = v4l2_m2m_fop_poll,
 973         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
 974         .mmap           = v4l2_m2m_fop_mmap,
 975 };
 976
 977 static const struct video_device vim2m_videodev = {
 978         .name           = MEM2MEM_NAME,
 979         .vfl_dir        = VFL_DIR_M2M,
 980         .fops           = &vim2m_fops,
 981         .ioctl_ops      = &vim2m_ioctl_ops,
 982         .minor          = -1,
 983         .release        = video_device_release_empty,
 984 };
 985
 986 static const struct v4l2_m2m_ops m2m_ops = {
 987         .device_run     = device_run,
 988         .job_ready      = job_ready,
 989         .job_abort      = job_abort,
 990 };
 991
 992 static int vim2m_probe(struct platform_device *pdev)
 993 {
 994         struct vim2m_dev *dev;
 995         struct video_device *vfd;
 996         int ret;
 997
 998         dev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
 999         if (!dev)
1000                 return -ENOMEM;
1001
1002         spin_lock_init(&dev->irqlock);
1003
1004         ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &dev->v4l2_dev);
1005         if (ret)
1006                 return ret;
1007
1008         atomic_set(&dev->num_inst, 0);
1009         mutex_init(&dev->dev_mutex);
1010
1011         dev->vfd = vim2m_videodev;
1012         vfd = &dev->vfd;
1013         vfd->lock = &dev->dev_mutex;
1014         vfd->v4l2_dev = &dev->v4l2_dev;
1015
1016         ret = video_register_device(vfd, VFL_TYPE_GRABBER, 0);
1017         if (ret) {
1018                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Failed to register video device\n");
1019                 goto unreg_dev;
1020         }
1021
1022         video_set_drvdata(vfd, dev);
1023         snprintf(vfd->name, sizeof(vfd->name), "%s", vim2m_videodev.name);
1024         v4l2_info(&dev->v4l2_dev,
1025                         "Device registered as /dev/video%d\n", vfd->num);
1026
1027         timer_setup(&dev->timer, device_isr, 0);
1028         platform_set_drvdata(pdev, dev);
1029
1030         dev->m2m_dev = v4l2_m2m_init(&m2m_ops);
1031         if (IS_ERR(dev->m2m_dev)) {
1032                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Failed to init mem2mem device\n");
1033                 ret = PTR_ERR(dev->m2m_dev);
1034                 goto err_m2m;
1035         }
1036
1037         return 0;
1038
1039 err_m2m:
1040         v4l2_m2m_release(dev->m2m_dev);
1041         video_unregister_device(&dev->vfd);
1042 unreg_dev:
1043         v4l2_device_unregister(&dev->v4l2_dev);
1044
1045         return ret;
1046 }
1047
1048 static int vim2m_remove(struct platform_device *pdev)
1049 {
1050         struct vim2m_dev *dev = platform_get_drvdata(pdev);
1051
1052         v4l2_info(&dev->v4l2_dev, "Removing " MEM2MEM_NAME);
1053         v4l2_m2m_release(dev->m2m_dev);
1054         del_timer_sync(&dev->timer);
1055         video_unregister_device(&dev->vfd);
1056         v4l2_device_unregister(&dev->v4l2_dev);
1057
1058         return 0;
1059 }
1060
1061 static struct platform_driver vim2m_pdrv = {
1062         .probe          = vim2m_probe,
1063         .remove         = vim2m_remove,
1064         .driver         = {
1065                 .name   = MEM2MEM_NAME,
1066         },
1067 };
1068
1069 static void __exit vim2m_exit(void)
1070 {
1071         platform_driver_unregister(&vim2m_pdrv);
1072         platform_device_unregister(&vim2m_pdev);
1073 }
1074
1075 static int __init vim2m_init(void)
1076 {
1077         int ret;
1078
1079         ret = platform_device_register(&vim2m_pdev);
1080         if (ret)
1081                 return ret;
1082
1083         ret = platform_driver_register(&vim2m_pdrv);
1084         if (ret)
1085                 platform_device_unregister(&vim2m_pdev);
1086
1087         return ret;
1088 }
1089
1090 module_init(vim2m_init);
1091 module_exit(vim2m_exit);