drivers/media/platform/xilinx/xilinx-dma.c

   1 /*
   2  * Xilinx Video DMA
   3  *
   4  * Copyright (C) 2013-2015 Ideas on Board
   5  * Copyright (C) 2013-2015 Xilinx, Inc.
   6  *
   7  * Contacts: Hyun Kwon <hyun.kwon@xilinx.com>
   8  *           Laurent Pinchart <laurent.pinchart@ideasonboard.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  */
  14
  15 #include <linux/dma/xilinx_dma.h>
  16 #include <linux/lcm.h>
  17 #include <linux/list.h>
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/of.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21
  22 #include <media/v4l2-dev.h>
  23 #include <media/v4l2-fh.h>
  24 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  25 #include <media/videobuf2-v4l2.h>
  26 #include <media/videobuf2-dma-contig.h>
  27
  28 #include "xilinx-dma.h"
  29 #include "xilinx-vip.h"
  30 #include "xilinx-vipp.h"
  31
  32 #define XVIP_DMA_DEF_FORMAT             V4L2_PIX_FMT_YUYV
  33 #define XVIP_DMA_DEF_WIDTH              1920
  34 #define XVIP_DMA_DEF_HEIGHT             1080
  35
  36 /* Minimum and maximum widths are expressed in bytes */
  37 #define XVIP_DMA_MIN_WIDTH              1U
  38 #define XVIP_DMA_MAX_WIDTH              65535U
  39 #define XVIP_DMA_MIN_HEIGHT             1U
  40 #define XVIP_DMA_MAX_HEIGHT             8191U
  41
  42 /* -----------------------------------------------------------------------------
  43  * Helper functions
  44  */
  45
  46 static struct v4l2_subdev *
  47 xvip_dma_remote_subdev(struct media_pad *local, u32 *pad)
  48 {
  49         struct media_pad *remote;
  50
  51         remote = media_entity_remote_pad(local);
  52         if (remote == NULL ||
  53             media_entity_type(remote->entity) != MEDIA_ENT_T_V4L2_SUBDEV)
  54                 return NULL;
  55
  56         if (pad)
  57                 *pad = remote->index;
  58
  59         return media_entity_to_v4l2_subdev(remote->entity);
  60 }
  61
  62 static int xvip_dma_verify_format(struct xvip_dma *dma)
  63 {
  64         struct v4l2_subdev_format fmt;
  65         struct v4l2_subdev *subdev;
  66         int ret;
  67
  68         subdev = xvip_dma_remote_subdev(&dma->pad, &fmt.pad);
  69         if (subdev == NULL)
  70                 return -EPIPE;
  71
  72         fmt.which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE;
  73         ret = v4l2_subdev_call(subdev, pad, get_fmt, NULL, &fmt);
  74         if (ret < 0)
  75                 return ret == -ENOIOCTLCMD ? -EINVAL : ret;
  76
  77         if (dma->fmtinfo->code != fmt.format.code ||
  78             dma->format.height != fmt.format.height ||
  79             dma->format.width != fmt.format.width ||
  80             dma->format.colorspace != fmt.format.colorspace)
  81                 return -EINVAL;
  82
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 /* -----------------------------------------------------------------------------
  87  * Pipeline Stream Management
  88  */
  89
  90 /**
  91  * xvip_pipeline_start_stop - Start ot stop streaming on a pipeline
  92  * @pipe: The pipeline
  93  * @start: Start (when true) or stop (when false) the pipeline
  94  *
  95  * Walk the entities chain starting at the pipeline output video node and start
  96  * or stop all of them.
  97  *
  98  * Return: 0 if successful, or the return value of the failed video::s_stream
  99  * operation otherwise.
 100  */
 101 static int xvip_pipeline_start_stop(struct xvip_pipeline *pipe, bool start)
 102 {
 103         struct xvip_dma *dma = pipe->output;
 104         struct media_entity *entity;
 105         struct media_pad *pad;
 106         struct v4l2_subdev *subdev;
 107         int ret;
 108
 109         entity = &dma->video.entity;
 110         while (1) {
 111                 pad = &entity->pads[0];
 112                 if (!(pad->flags & MEDIA_PAD_FL_SINK))
 113                         break;
 114
 115                 pad = media_entity_remote_pad(pad);
 116                 if (pad == NULL ||
 117                     media_entity_type(pad->entity) != MEDIA_ENT_T_V4L2_SUBDEV)
 118                         break;
 119
 120                 entity = pad->entity;
 121                 subdev = media_entity_to_v4l2_subdev(entity);
 122
 123                 ret = v4l2_subdev_call(subdev, video, s_stream, start);
 124                 if (start && ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
 125                         return ret;
 126         }
 127
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /**
 132  * xvip_pipeline_set_stream - Enable/disable streaming on a pipeline
 133  * @pipe: The pipeline
 134  * @on: Turn the stream on when true or off when false
 135  *
 136  * The pipeline is shared between all DMA engines connect at its input and
 137  * output. While the stream state of DMA engines can be controlled
 138  * independently, pipelines have a shared stream state that enable or disable
 139  * all entities in the pipeline. For this reason the pipeline uses a streaming
 140  * counter that tracks the number of DMA engines that have requested the stream
 141  * to be enabled.
 142  *
 143  * When called with the @on argument set to true, this function will increment
 144  * the pipeline streaming count. If the streaming count reaches the number of
 145  * DMA engines in the pipeline it will enable all entities that belong to the
 146  * pipeline.
 147  *
 148  * Similarly, when called with the @on argument set to false, this function will
 149  * decrement the pipeline streaming count and disable all entities in the
 150  * pipeline when the streaming count reaches zero.
 151  *
 152  * Return: 0 if successful, or the return value of the failed video::s_stream
 153  * operation otherwise. Stopping the pipeline never fails. The pipeline state is
 154  * not updated when the operation fails.
 155  */
 156 static int xvip_pipeline_set_stream(struct xvip_pipeline *pipe, bool on)
 157 {
 158         int ret = 0;
 159
 160         mutex_lock(&pipe->lock);
 161
 162         if (on) {
 163                 if (pipe->stream_count == pipe->num_dmas - 1) {
 164                         ret = xvip_pipeline_start_stop(pipe, true);
 165                         if (ret < 0)
 166                                 goto done;
 167                 }
 168                 pipe->stream_count++;
 169         } else {
 170                 if (--pipe->stream_count == 0)
 171                         xvip_pipeline_start_stop(pipe, false);
 172         }
 173
 174 done:
 175         mutex_unlock(&pipe->lock);
 176         return ret;
 177 }
 178
 179 static int xvip_pipeline_validate(struct xvip_pipeline *pipe,
 180                                   struct xvip_dma *start)
 181 {
 182         struct media_entity_graph graph;
 183         struct media_entity *entity = &start->video.entity;
 184         struct media_device *mdev = entity->parent;
 185         unsigned int num_inputs = 0;
 186         unsigned int num_outputs = 0;
 187
 188         mutex_lock(&mdev->graph_mutex);
 189
 190         /* Walk the graph to locate the video nodes. */
 191         media_entity_graph_walk_start(&graph, entity);
 192
 193         while ((entity = media_entity_graph_walk_next(&graph))) {
 194                 struct xvip_dma *dma;
 195
 196                 if (entity->type != MEDIA_ENT_T_DEVNODE_V4L)
 197                         continue;
 198
 199                 dma = to_xvip_dma(media_entity_to_video_device(entity));
 200
 201                 if (dma->pad.flags & MEDIA_PAD_FL_SINK) {
 202                         pipe->output = dma;
 203                         num_outputs++;
 204                 } else {
 205                         num_inputs++;
 206                 }
 207         }
 208
 209         mutex_unlock(&mdev->graph_mutex);
 210
 211         /* We need exactly one output and zero or one input. */
 212         if (num_outputs != 1 || num_inputs > 1)
 213                 return -EPIPE;
 214
 215         pipe->num_dmas = num_inputs + num_outputs;
 216
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 static void __xvip_pipeline_cleanup(struct xvip_pipeline *pipe)
 221 {
 222         pipe->num_dmas = 0;
 223         pipe->output = NULL;
 224 }
 225
 226 /**
 227  * xvip_pipeline_cleanup - Cleanup the pipeline after streaming
 228  * @pipe: the pipeline
 229  *
 230  * Decrease the pipeline use count and clean it up if we were the last user.
 231  */
 232 static void xvip_pipeline_cleanup(struct xvip_pipeline *pipe)
 233 {
 234         mutex_lock(&pipe->lock);
 235
 236         /* If we're the last user clean up the pipeline. */
 237         if (--pipe->use_count == 0)
 238                 __xvip_pipeline_cleanup(pipe);
 239
 240         mutex_unlock(&pipe->lock);
 241 }
 242
 243 /**
 244  * xvip_pipeline_prepare - Prepare the pipeline for streaming
 245  * @pipe: the pipeline
 246  * @dma: DMA engine at one end of the pipeline
 247  *
 248  * Validate the pipeline if no user exists yet, otherwise just increase the use
 249  * count.
 250  *
 251  * Return: 0 if successful or -EPIPE if the pipeline is not valid.
 252  */
 253 static int xvip_pipeline_prepare(struct xvip_pipeline *pipe,
 254                                  struct xvip_dma *dma)
 255 {
 256         int ret;
 257
 258         mutex_lock(&pipe->lock);
 259
 260         /* If we're the first user validate and initialize the pipeline. */
 261         if (pipe->use_count == 0) {
 262                 ret = xvip_pipeline_validate(pipe, dma);
 263                 if (ret < 0) {
 264                         __xvip_pipeline_cleanup(pipe);
 265                         goto done;
 266                 }
 267         }
 268
 269         pipe->use_count++;
 270         ret = 0;
 271
 272 done:
 273         mutex_unlock(&pipe->lock);
 274         return ret;
 275 }
 276
 277 /* -----------------------------------------------------------------------------
 278  * videobuf2 queue operations
 279  */
 280
 281 /**
 282  * struct xvip_dma_buffer - Video DMA buffer
 283  * @buf: vb2 buffer base object
 284  * @queue: buffer list entry in the DMA engine queued buffers list
 285  * @dma: DMA channel that uses the buffer
 286  */
 287 struct xvip_dma_buffer {
 288         struct vb2_v4l2_buffer buf;
 289         struct list_head queue;
 290         struct xvip_dma *dma;
 291 };
 292
 293 #define to_xvip_dma_buffer(vb)  container_of(vb, struct xvip_dma_buffer, buf)
 294
 295 static void xvip_dma_complete(void *param)
 296 {
 297         struct xvip_dma_buffer *buf = param;
 298         struct xvip_dma *dma = buf->dma;
 299
 300         spin_lock(&dma->queued_lock);
 301         list_del(&buf->queue);
 302         spin_unlock(&dma->queued_lock);
 303
 304         buf->buf.field = V4L2_FIELD_NONE;
 305         buf->buf.sequence = dma->sequence++;
 306         v4l2_get_timestamp(&buf->buf.timestamp);
 307         vb2_set_plane_payload(&buf->buf.vb2_buf, 0, dma->format.sizeimage);
 308         vb2_buffer_done(&buf->buf.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_DONE);
 309 }
 310
 311 static int
 312 xvip_dma_queue_setup(struct vb2_queue *vq, const struct v4l2_format *fmt,
 313                      unsigned int *nbuffers, unsigned int *nplanes,
 314                      unsigned int sizes[], void *alloc_ctxs[])
 315 {
 316         struct xvip_dma *dma = vb2_get_drv_priv(vq);
 317
 318         /* Make sure the image size is large enough. */
 319         if (fmt && fmt->fmt.pix.sizeimage < dma->format.sizeimage)
 320                 return -EINVAL;
 321
 322         *nplanes = 1;
 323
 324         sizes[0] = fmt ? fmt->fmt.pix.sizeimage : dma->format.sizeimage;
 325         alloc_ctxs[0] = dma->alloc_ctx;
 326
 327         return 0;
 328 }
 329
 330 static int xvip_dma_buffer_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 331 {
 332         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 333         struct xvip_dma *dma = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 334         struct xvip_dma_buffer *buf = to_xvip_dma_buffer(vbuf);
 335
 336         buf->dma = dma;
 337
 338         return 0;
 339 }
 340
 341 static void xvip_dma_buffer_queue(struct vb2_buffer *vb)
 342 {
 343         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 344         struct xvip_dma *dma = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 345         struct xvip_dma_buffer *buf = to_xvip_dma_buffer(vbuf);
 346         struct dma_async_tx_descriptor *desc;
 347         dma_addr_t addr = vb2_dma_contig_plane_dma_addr(vb, 0);
 348         u32 flags;
 349
 350         if (dma->queue.type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 351                 flags = DMA_PREP_INTERRUPT | DMA_CTRL_ACK;
 352                 dma->xt.dir = DMA_DEV_TO_MEM;
 353                 dma->xt.src_sgl = false;
 354                 dma->xt.dst_sgl = true;
 355                 dma->xt.dst_start = addr;
 356         } else {
 357                 flags = DMA_PREP_INTERRUPT | DMA_CTRL_ACK;
 358                 dma->xt.dir = DMA_MEM_TO_DEV;
 359                 dma->xt.src_sgl = true;
 360                 dma->xt.dst_sgl = false;
 361                 dma->xt.src_start = addr;
 362         }
 363
 364         dma->xt.frame_size = 1;
 365         dma->sgl[0].size = dma->format.width * dma->fmtinfo->bpp;
 366         dma->sgl[0].icg = dma->format.bytesperline - dma->sgl[0].size;
 367         dma->xt.numf = dma->format.height;
 368
 369         desc = dmaengine_prep_interleaved_dma(dma->dma, &dma->xt, flags);
 370         if (!desc) {
 371                 dev_err(dma->xdev->dev, "Failed to prepare DMA transfer\n");
 372                 vb2_buffer_done(&buf->buf.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 373                 return;
 374         }
 375         desc->callback = xvip_dma_complete;
 376         desc->callback_param = buf;
 377
 378         spin_lock_irq(&dma->queued_lock);
 379         list_add_tail(&buf->queue, &dma->queued_bufs);
 380         spin_unlock_irq(&dma->queued_lock);
 381
 382         dmaengine_submit(desc);
 383
 384         if (vb2_is_streaming(&dma->queue))
 385                 dma_async_issue_pending(dma->dma);
 386 }
 387
 388 static int xvip_dma_start_streaming(struct vb2_queue *vq, unsigned int count)
 389 {
 390         struct xvip_dma *dma = vb2_get_drv_priv(vq);
 391         struct xvip_dma_buffer *buf, *nbuf;
 392         struct xvip_pipeline *pipe;
 393         int ret;
 394
 395         dma->sequence = 0;
 396
 397         /*
 398          * Start streaming on the pipeline. No link touching an entity in the
 399          * pipeline can be activated or deactivated once streaming is started.
 400          *
 401          * Use the pipeline object embedded in the first DMA object that starts
 402          * streaming.
 403          */
 404         pipe = dma->video.entity.pipe
 405              ? to_xvip_pipeline(&dma->video.entity) : &dma->pipe;
 406
 407         ret = media_entity_pipeline_start(&dma->video.entity, &pipe->pipe);
 408         if (ret < 0)
 409                 goto error;
 410
 411         /* Verify that the configured format matches the output of the
 412          * connected subdev.
 413          */
 414         ret = xvip_dma_verify_format(dma);
 415         if (ret < 0)
 416                 goto error_stop;
 417
 418         ret = xvip_pipeline_prepare(pipe, dma);
 419         if (ret < 0)
 420                 goto error_stop;
 421
 422         /* Start the DMA engine. This must be done before starting the blocks
 423          * in the pipeline to avoid DMA synchronization issues.
 424          */
 425         dma_async_issue_pending(dma->dma);
 426
 427         /* Start the pipeline. */
 428         xvip_pipeline_set_stream(pipe, true);
 429
 430         return 0;
 431
 432 error_stop:
 433         media_entity_pipeline_stop(&dma->video.entity);
 434
 435 error:
 436         /* Give back all queued buffers to videobuf2. */
 437         spin_lock_irq(&dma->queued_lock);
 438         list_for_each_entry_safe(buf, nbuf, &dma->queued_bufs, queue) {
 439                 vb2_buffer_done(&buf->buf.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_QUEUED);
 440                 list_del(&buf->queue);
 441         }
 442         spin_unlock_irq(&dma->queued_lock);
 443
 444         return ret;
 445 }
 446
 447 static void xvip_dma_stop_streaming(struct vb2_queue *vq)
 448 {
 449         struct xvip_dma *dma = vb2_get_drv_priv(vq);
 450         struct xvip_pipeline *pipe = to_xvip_pipeline(&dma->video.entity);
 451         struct xvip_dma_buffer *buf, *nbuf;
 452
 453         /* Stop the pipeline. */
 454         xvip_pipeline_set_stream(pipe, false);
 455
 456         /* Stop and reset the DMA engine. */
 457         dmaengine_terminate_all(dma->dma);
 458
 459         /* Cleanup the pipeline and mark it as being stopped. */
 460         xvip_pipeline_cleanup(pipe);
 461         media_entity_pipeline_stop(&dma->video.entity);
 462
 463         /* Give back all queued buffers to videobuf2. */
 464         spin_lock_irq(&dma->queued_lock);
 465         list_for_each_entry_safe(buf, nbuf, &dma->queued_bufs, queue) {
 466                 vb2_buffer_done(&buf->buf.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 467                 list_del(&buf->queue);
 468         }
 469         spin_unlock_irq(&dma->queued_lock);
 470 }
 471
 472 static struct vb2_ops xvip_dma_queue_qops = {
 473         .queue_setup = xvip_dma_queue_setup,
 474         .buf_prepare = xvip_dma_buffer_prepare,
 475         .buf_queue = xvip_dma_buffer_queue,
 476         .wait_prepare = vb2_ops_wait_prepare,
 477         .wait_finish = vb2_ops_wait_finish,
 478         .start_streaming = xvip_dma_start_streaming,
 479         .stop_streaming = xvip_dma_stop_streaming,
 480 };
 481
 482 /* -----------------------------------------------------------------------------
 483  * V4L2 ioctls
 484  */
 485
 486 static int
 487 xvip_dma_querycap(struct file *file, void *fh, struct v4l2_capability *cap)
 488 {
 489         struct v4l2_fh *vfh = file->private_data;
 490         struct xvip_dma *dma = to_xvip_dma(vfh->vdev);
 491
 492         cap->capabilities = V4L2_CAP_DEVICE_CAPS | V4L2_CAP_STREAMING
 493                           | dma->xdev->v4l2_caps;
 494
 495         if (dma->queue.type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
 496                 cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING;
 497         else
 498                 cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT | V4L2_CAP_STREAMING;
 499
 500         strlcpy(cap->driver, "xilinx-vipp", sizeof(cap->driver));
 501         strlcpy(cap->card, dma->video.name, sizeof(cap->card));
 502         snprintf(cap->bus_info, sizeof(cap->bus_info), "platform:%s:%u",
 503                  dma->xdev->dev->of_node->name, dma->port);
 504
 505         return 0;
 506 }
 507
 508 /* FIXME: without this callback function, some applications are not configured
 509  * with correct formats, and it results in frames in wrong format. Whether this
 510  * callback needs to be required is not clearly defined, so it should be
 511  * clarified through the mailing list.
 512  */
 513 static int
 514 xvip_dma_enum_format(struct file *file, void *fh, struct v4l2_fmtdesc *f)
 515 {
 516         struct v4l2_fh *vfh = file->private_data;
 517         struct xvip_dma *dma = to_xvip_dma(vfh->vdev);
 518
 519         if (f->index > 0)
 520                 return -EINVAL;
 521
 522         f->pixelformat = dma->format.pixelformat;
 523         strlcpy(f->description, dma->fmtinfo->description,
 524                 sizeof(f->description));
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static int
 530 xvip_dma_get_format(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *format)
 531 {
 532         struct v4l2_fh *vfh = file->private_data;
 533         struct xvip_dma *dma = to_xvip_dma(vfh->vdev);
 534
 535         format->fmt.pix = dma->format;
 536
 537         return 0;
 538 }
 539
 540 static void
 541 __xvip_dma_try_format(struct xvip_dma *dma, struct v4l2_pix_format *pix,
 542                       const struct xvip_video_format **fmtinfo)
 543 {
 544         const struct xvip_video_format *info;
 545         unsigned int min_width;
 546         unsigned int max_width;
 547         unsigned int min_bpl;
 548         unsigned int max_bpl;
 549         unsigned int width;
 550         unsigned int align;
 551         unsigned int bpl;
 552
 553         /* Retrieve format information and select the default format if the
 554          * requested format isn't supported.
 555          */
 556         info = xvip_get_format_by_fourcc(pix->pixelformat);
 557         if (IS_ERR(info))
 558                 info = xvip_get_format_by_fourcc(XVIP_DMA_DEF_FORMAT);
 559
 560         pix->pixelformat = info->fourcc;
 561         pix->field = V4L2_FIELD_NONE;
 562
 563         /* The transfer alignment requirements are expressed in bytes. Compute
 564          * the minimum and maximum values, clamp the requested width and convert
 565          * it back to pixels.
 566          */
 567         align = lcm(dma->align, info->bpp);
 568         min_width = roundup(XVIP_DMA_MIN_WIDTH, align);
 569         max_width = rounddown(XVIP_DMA_MAX_WIDTH, align);
 570         width = rounddown(pix->width * info->bpp, align);
 571
 572         pix->width = clamp(width, min_width, max_width) / info->bpp;
 573         pix->height = clamp(pix->height, XVIP_DMA_MIN_HEIGHT,
 574                             XVIP_DMA_MAX_HEIGHT);
 575
 576         /* Clamp the requested bytes per line value. If the maximum bytes per
 577          * line value is zero, the module doesn't support user configurable line
 578          * sizes. Override the requested value with the minimum in that case.
 579          */
 580         min_bpl = pix->width * info->bpp;
 581         max_bpl = rounddown(XVIP_DMA_MAX_WIDTH, dma->align);
 582         bpl = rounddown(pix->bytesperline, dma->align);
 583
 584         pix->bytesperline = clamp(bpl, min_bpl, max_bpl);
 585         pix->sizeimage = pix->bytesperline * pix->height;
 586
 587         if (fmtinfo)
 588                 *fmtinfo = info;
 589 }
 590
 591 static int
 592 xvip_dma_try_format(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *format)
 593 {
 594         struct v4l2_fh *vfh = file->private_data;
 595         struct xvip_dma *dma = to_xvip_dma(vfh->vdev);
 596
 597         __xvip_dma_try_format(dma, &format->fmt.pix, NULL);
 598         return 0;
 599 }
 600
 601 static int
 602 xvip_dma_set_format(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *format)
 603 {
 604         struct v4l2_fh *vfh = file->private_data;
 605         struct xvip_dma *dma = to_xvip_dma(vfh->vdev);
 606         const struct xvip_video_format *info;
 607
 608         __xvip_dma_try_format(dma, &format->fmt.pix, &info);
 609
 610         if (vb2_is_busy(&dma->queue))
 611                 return -EBUSY;
 612
 613         dma->format = format->fmt.pix;
 614         dma->fmtinfo = info;
 615
 616         return 0;
 617 }
 618
 619 static const struct v4l2_ioctl_ops xvip_dma_ioctl_ops = {
 620         .vidioc_querycap                = xvip_dma_querycap,
 621         .vidioc_enum_fmt_vid_cap        = xvip_dma_enum_format,
 622         .vidioc_g_fmt_vid_cap           = xvip_dma_get_format,
 623         .vidioc_g_fmt_vid_out           = xvip_dma_get_format,
 624         .vidioc_s_fmt_vid_cap           = xvip_dma_set_format,
 625         .vidioc_s_fmt_vid_out           = xvip_dma_set_format,
 626         .vidioc_try_fmt_vid_cap         = xvip_dma_try_format,
 627         .vidioc_try_fmt_vid_out         = xvip_dma_try_format,
 628         .vidioc_reqbufs                 = vb2_ioctl_reqbufs,
 629         .vidioc_querybuf                = vb2_ioctl_querybuf,
 630         .vidioc_qbuf                    = vb2_ioctl_qbuf,
 631         .vidioc_dqbuf                   = vb2_ioctl_dqbuf,
 632         .vidioc_create_bufs             = vb2_ioctl_create_bufs,
 633         .vidioc_expbuf                  = vb2_ioctl_expbuf,
 634         .vidioc_streamon                = vb2_ioctl_streamon,
 635         .vidioc_streamoff               = vb2_ioctl_streamoff,
 636 };
 637
 638 /* -----------------------------------------------------------------------------
 639  * V4L2 file operations
 640  */
 641
 642 static const struct v4l2_file_operations xvip_dma_fops = {
 643         .owner          = THIS_MODULE,
 644         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
 645         .open           = v4l2_fh_open,
 646         .release        = vb2_fop_release,
 647         .poll           = vb2_fop_poll,
 648         .mmap           = vb2_fop_mmap,
 649 };
 650
 651 /* -----------------------------------------------------------------------------
 652  * Xilinx Video DMA Core
 653  */
 654
 655 int xvip_dma_init(struct xvip_composite_device *xdev, struct xvip_dma *dma,
 656                   enum v4l2_buf_type type, unsigned int port)
 657 {
 658         char name[16];
 659         int ret;
 660
 661         dma->xdev = xdev;
 662         dma->port = port;
 663         mutex_init(&dma->lock);
 664         mutex_init(&dma->pipe.lock);
 665         INIT_LIST_HEAD(&dma->queued_bufs);
 666         spin_lock_init(&dma->queued_lock);
 667
 668         dma->fmtinfo = xvip_get_format_by_fourcc(XVIP_DMA_DEF_FORMAT);
 669         dma->format.pixelformat = dma->fmtinfo->fourcc;
 670         dma->format.colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB;
 671         dma->format.field = V4L2_FIELD_NONE;
 672         dma->format.width = XVIP_DMA_DEF_WIDTH;
 673         dma->format.height = XVIP_DMA_DEF_HEIGHT;
 674         dma->format.bytesperline = dma->format.width * dma->fmtinfo->bpp;
 675         dma->format.sizeimage = dma->format.bytesperline * dma->format.height;
 676
 677         /* Initialize the media entity... */
 678         dma->pad.flags = type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE
 679                        ? MEDIA_PAD_FL_SINK : MEDIA_PAD_FL_SOURCE;
 680
 681         ret = media_entity_init(&dma->video.entity, 1, &dma->pad, 0);
 682         if (ret < 0)
 683                 goto error;
 684
 685         /* ... and the video node... */
 686         dma->video.fops = &xvip_dma_fops;
 687         dma->video.v4l2_dev = &xdev->v4l2_dev;
 688         dma->video.queue = &dma->queue;
 689         snprintf(dma->video.name, sizeof(dma->video.name), "%s %s %u",
 690                  xdev->dev->of_node->name,
 691                  type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE ? "output" : "input",
 692                  port);
 693         dma->video.vfl_type = VFL_TYPE_GRABBER;
 694         dma->video.vfl_dir = type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE
 695                            ? VFL_DIR_RX : VFL_DIR_TX;
 696         dma->video.release = video_device_release_empty;
 697         dma->video.ioctl_ops = &xvip_dma_ioctl_ops;
 698         dma->video.lock = &dma->lock;
 699
 700         video_set_drvdata(&dma->video, dma);
 701
 702         /* ... and the buffers queue... */
 703         dma->alloc_ctx = vb2_dma_contig_init_ctx(dma->xdev->dev);
 704         if (IS_ERR(dma->alloc_ctx)) {
 705                 ret = PTR_ERR(dma->alloc_ctx);
 706                 goto error;
 707         }
 708
 709         /* Don't enable VB2_READ and VB2_WRITE, as using the read() and write()
 710          * V4L2 APIs would be inefficient. Testing on the command line with a
 711          * 'cat /dev/video?' thus won't be possible, but given that the driver
 712          * anyway requires a test tool to setup the pipeline before any video
 713          * stream can be started, requiring a specific V4L2 test tool as well
 714          * instead of 'cat' isn't really a drawback.
 715          */
 716         dma->queue.type = type;
 717         dma->queue.io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
 718         dma->queue.lock = &dma->lock;
 719         dma->queue.drv_priv = dma;
 720         dma->queue.buf_struct_size = sizeof(struct xvip_dma_buffer);
 721         dma->queue.ops = &xvip_dma_queue_qops;
 722         dma->queue.mem_ops = &vb2_dma_contig_memops;
 723         dma->queue.timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC
 724                                    | V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_EOF;
 725         ret = vb2_queue_init(&dma->queue);
 726         if (ret < 0) {
 727                 dev_err(dma->xdev->dev, "failed to initialize VB2 queue\n");
 728                 goto error;
 729         }
 730
 731         /* ... and the DMA channel. */
 732         snprintf(name, sizeof(name), "port%u", port);
 733         dma->dma = dma_request_slave_channel(dma->xdev->dev, name);
 734         if (dma->dma == NULL) {
 735                 dev_err(dma->xdev->dev, "no VDMA channel found\n");
 736                 ret = -ENODEV;
 737                 goto error;
 738         }
 739
 740         dma->align = 1 << dma->dma->device->copy_align;
 741
 742         ret = video_register_device(&dma->video, VFL_TYPE_GRABBER, -1);
 743         if (ret < 0) {
 744                 dev_err(dma->xdev->dev, "failed to register video device\n");
 745                 goto error;
 746         }
 747
 748         return 0;
 749
 750 error:
 751         xvip_dma_cleanup(dma);
 752         return ret;
 753 }
 754
 755 void xvip_dma_cleanup(struct xvip_dma *dma)
 756 {
 757         if (video_is_registered(&dma->video))
 758                 video_unregister_device(&dma->video);
 759
 760         if (dma->dma)
 761                 dma_release_channel(dma->dma);
 762
 763         if (!IS_ERR_OR_NULL(dma->alloc_ctx))
 764                 vb2_dma_contig_cleanup_ctx(dma->alloc_ctx);
 765
 766         media_entity_cleanup(&dma->video.entity);
 767
 768         mutex_destroy(&dma->lock);
 769         mutex_destroy(&dma->pipe.lock);
 770 }