Merge branch 'kbuild' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mmarek/kbuild
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / media / v4l2-core / videobuf2-core.c
1 /*
2  * videobuf2-core.c - V4L2 driver helper framework
3  *
4  * Copyright (C) 2010 Samsung Electronics
5  *
6  * Author: Pawel Osciak <pawel@osciak.com>
7  *         Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
8  *
9  * The vb2_thread implementation was based on code from videobuf-dvb.c:
10  *      (c) 2004 Gerd Knorr <kraxel@bytesex.org> [SUSE Labs]
11  *
12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
14  * the Free Software Foundation.
15  */
16
17 #include <linux/err.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/poll.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/sched.h>
24 #include <linux/freezer.h>
25 #include <linux/kthread.h>
26
27 #include <media/v4l2-dev.h>
28 #include <media/v4l2-fh.h>
29 #include <media/v4l2-event.h>
30 #include <media/v4l2-common.h>
31 #include <media/videobuf2-core.h>
32
33 #include <trace/events/v4l2.h>
34
35 static int debug;
36 module_param(debug, int, 0644);
37
38 #define dprintk(level, fmt, arg...)                                           \
39         do {                                                                  \
40                 if (debug >= level)                                           \
41                         pr_info("vb2: %s: " fmt, __func__, ## arg); \
42         } while (0)
43
44 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
45
46 /*
47  * If advanced debugging is on, then count how often each op is called
48  * successfully, which can either be per-buffer or per-queue.
49  *
50  * This makes it easy to check that the 'init' and 'cleanup'
51  * (and variations thereof) stay balanced.
52  */
53
54 #define log_memop(vb, op)                                               \
55         dprintk(2, "call_memop(%p, %d, %s)%s\n",                        \
56                 (vb)->vb2_queue, (vb)->v4l2_buf.index, #op,             \
57                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op ? "" : " (nop)")
58
59 #define call_memop(vb, op, args...)                                     \
60 ({                                                                      \
61         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
62         int err;                                                        \
63                                                                         \
64         log_memop(vb, op);                                              \
65         err = _q->mem_ops->op ? _q->mem_ops->op(args) : 0;              \
66         if (!err)                                                       \
67                 (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                 \
68         err;                                                            \
69 })
70
71 #define call_ptr_memop(vb, op, args...)                                 \
72 ({                                                                      \
73         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
74         void *ptr;                                                      \
75                                                                         \
76         log_memop(vb, op);                                              \
77         ptr = _q->mem_ops->op ? _q->mem_ops->op(args) : NULL;           \
78         if (!IS_ERR_OR_NULL(ptr))                                       \
79                 (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                 \
80         ptr;                                                            \
81 })
82
83 #define call_void_memop(vb, op, args...)                                \
84 ({                                                                      \
85         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
86                                                                         \
87         log_memop(vb, op);                                              \
88         if (_q->mem_ops->op)                                            \
89                 _q->mem_ops->op(args);                                  \
90         (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                         \
91 })
92
93 #define log_qop(q, op)                                                  \
94         dprintk(2, "call_qop(%p, %s)%s\n", q, #op,                      \
95                 (q)->ops->op ? "" : " (nop)")
96
97 #define call_qop(q, op, args...)                                        \
98 ({                                                                      \
99         int err;                                                        \
100                                                                         \
101         log_qop(q, op);                                                 \
102         err = (q)->ops->op ? (q)->ops->op(args) : 0;                    \
103         if (!err)                                                       \
104                 (q)->cnt_ ## op++;                                      \
105         err;                                                            \
106 })
107
108 #define call_void_qop(q, op, args...)                                   \
109 ({                                                                      \
110         log_qop(q, op);                                                 \
111         if ((q)->ops->op)                                               \
112                 (q)->ops->op(args);                                     \
113         (q)->cnt_ ## op++;                                              \
114 })
115
116 #define log_vb_qop(vb, op, args...)                                     \
117         dprintk(2, "call_vb_qop(%p, %d, %s)%s\n",                       \
118                 (vb)->vb2_queue, (vb)->v4l2_buf.index, #op,             \
119                 (vb)->vb2_queue->ops->op ? "" : " (nop)")
120
121 #define call_vb_qop(vb, op, args...)                                    \
122 ({                                                                      \
123         int err;                                                        \
124                                                                         \
125         log_vb_qop(vb, op);                                             \
126         err = (vb)->vb2_queue->ops->op ?                                \
127                 (vb)->vb2_queue->ops->op(args) : 0;                     \
128         if (!err)                                                       \
129                 (vb)->cnt_ ## op++;                                     \
130         err;                                                            \
131 })
132
133 #define call_void_vb_qop(vb, op, args...)                               \
134 ({                                                                      \
135         log_vb_qop(vb, op);                                             \
136         if ((vb)->vb2_queue->ops->op)                                   \
137                 (vb)->vb2_queue->ops->op(args);                         \
138         (vb)->cnt_ ## op++;                                             \
139 })
140
141 #else
142
143 #define call_memop(vb, op, args...)                                     \
144         ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op ?                                 \
145                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args) : 0)
146
147 #define call_ptr_memop(vb, op, args...)                                 \
148         ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op ?                                 \
149                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args) : NULL)
150
151 #define call_void_memop(vb, op, args...)                                \
152         do {                                                            \
153                 if ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op)                       \
154                         (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args);             \
155         } while (0)
156
157 #define call_qop(q, op, args...)                                        \
158         ((q)->ops->op ? (q)->ops->op(args) : 0)
159
160 #define call_void_qop(q, op, args...)                                   \
161         do {                                                            \
162                 if ((q)->ops->op)                                       \
163                         (q)->ops->op(args);                             \
164         } while (0)
165
166 #define call_vb_qop(vb, op, args...)                                    \
167         ((vb)->vb2_queue->ops->op ? (vb)->vb2_queue->ops->op(args) : 0)
168
169 #define call_void_vb_qop(vb, op, args...)                               \
170         do {                                                            \
171                 if ((vb)->vb2_queue->ops->op)                           \
172                         (vb)->vb2_queue->ops->op(args);                 \
173         } while (0)
174
175 #endif
176
177 /* Flags that are set by the vb2 core */
178 #define V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS  (V4L2_BUF_FLAG_MAPPED | V4L2_BUF_FLAG_QUEUED | \
179                                  V4L2_BUF_FLAG_DONE | V4L2_BUF_FLAG_ERROR | \
180                                  V4L2_BUF_FLAG_PREPARED | \
181                                  V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK)
182 /* Output buffer flags that should be passed on to the driver */
183 #define V4L2_BUFFER_OUT_FLAGS   (V4L2_BUF_FLAG_PFRAME | V4L2_BUF_FLAG_BFRAME | \
184                                  V4L2_BUF_FLAG_KEYFRAME | V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
185
186 static void __vb2_queue_cancel(struct vb2_queue *q);
187 static void __enqueue_in_driver(struct vb2_buffer *vb);
188
189 /**
190  * __vb2_buf_mem_alloc() - allocate video memory for the given buffer
191  */
192 static int __vb2_buf_mem_alloc(struct vb2_buffer *vb)
193 {
194         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
195         enum dma_data_direction dma_dir =
196                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
197         void *mem_priv;
198         int plane;
199
200         /*
201          * Allocate memory for all planes in this buffer
202          * NOTE: mmapped areas should be page aligned
203          */
204         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
205                 unsigned long size = PAGE_ALIGN(q->plane_sizes[plane]);
206
207                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, alloc, q->alloc_ctx[plane],
208                                       size, dma_dir, q->gfp_flags);
209                 if (IS_ERR_OR_NULL(mem_priv))
210                         goto free;
211
212                 /* Associate allocator private data with this plane */
213                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
214                 vb->v4l2_planes[plane].length = q->plane_sizes[plane];
215         }
216
217         return 0;
218 free:
219         /* Free already allocated memory if one of the allocations failed */
220         for (; plane > 0; --plane) {
221                 call_void_memop(vb, put, vb->planes[plane - 1].mem_priv);
222                 vb->planes[plane - 1].mem_priv = NULL;
223         }
224
225         return -ENOMEM;
226 }
227
228 /**
229  * __vb2_buf_mem_free() - free memory of the given buffer
230  */
231 static void __vb2_buf_mem_free(struct vb2_buffer *vb)
232 {
233         unsigned int plane;
234
235         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
236                 call_void_memop(vb, put, vb->planes[plane].mem_priv);
237                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
238                 dprintk(3, "freed plane %d of buffer %d\n", plane,
239                         vb->v4l2_buf.index);
240         }
241 }
242
243 /**
244  * __vb2_buf_userptr_put() - release userspace memory associated with
245  * a USERPTR buffer
246  */
247 static void __vb2_buf_userptr_put(struct vb2_buffer *vb)
248 {
249         unsigned int plane;
250
251         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
252                 if (vb->planes[plane].mem_priv)
253                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
254                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
255         }
256 }
257
258 /**
259  * __vb2_plane_dmabuf_put() - release memory associated with
260  * a DMABUF shared plane
261  */
262 static void __vb2_plane_dmabuf_put(struct vb2_buffer *vb, struct vb2_plane *p)
263 {
264         if (!p->mem_priv)
265                 return;
266
267         if (p->dbuf_mapped)
268                 call_void_memop(vb, unmap_dmabuf, p->mem_priv);
269
270         call_void_memop(vb, detach_dmabuf, p->mem_priv);
271         dma_buf_put(p->dbuf);
272         memset(p, 0, sizeof(*p));
273 }
274
275 /**
276  * __vb2_buf_dmabuf_put() - release memory associated with
277  * a DMABUF shared buffer
278  */
279 static void __vb2_buf_dmabuf_put(struct vb2_buffer *vb)
280 {
281         unsigned int plane;
282
283         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
284                 __vb2_plane_dmabuf_put(vb, &vb->planes[plane]);
285 }
286
287 /**
288  * __setup_lengths() - setup initial lengths for every plane in
289  * every buffer on the queue
290  */
291 static void __setup_lengths(struct vb2_queue *q, unsigned int n)
292 {
293         unsigned int buffer, plane;
294         struct vb2_buffer *vb;
295
296         for (buffer = q->num_buffers; buffer < q->num_buffers + n; ++buffer) {
297                 vb = q->bufs[buffer];
298                 if (!vb)
299                         continue;
300
301                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
302                         vb->v4l2_planes[plane].length = q->plane_sizes[plane];
303         }
304 }
305
306 /**
307  * __setup_offsets() - setup unique offsets ("cookies") for every plane in
308  * every buffer on the queue
309  */
310 static void __setup_offsets(struct vb2_queue *q, unsigned int n)
311 {
312         unsigned int buffer, plane;
313         struct vb2_buffer *vb;
314         unsigned long off;
315
316         if (q->num_buffers) {
317                 struct v4l2_plane *p;
318                 vb = q->bufs[q->num_buffers - 1];
319                 p = &vb->v4l2_planes[vb->num_planes - 1];
320                 off = PAGE_ALIGN(p->m.mem_offset + p->length);
321         } else {
322                 off = 0;
323         }
324
325         for (buffer = q->num_buffers; buffer < q->num_buffers + n; ++buffer) {
326                 vb = q->bufs[buffer];
327                 if (!vb)
328                         continue;
329
330                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
331                         vb->v4l2_planes[plane].m.mem_offset = off;
332
333                         dprintk(3, "buffer %d, plane %d offset 0x%08lx\n",
334                                         buffer, plane, off);
335
336                         off += vb->v4l2_planes[plane].length;
337                         off = PAGE_ALIGN(off);
338                 }
339         }
340 }
341
342 /**
343  * __vb2_queue_alloc() - allocate videobuf buffer structures and (for MMAP type)
344  * video buffer memory for all buffers/planes on the queue and initializes the
345  * queue
346  *
347  * Returns the number of buffers successfully allocated.
348  */
349 static int __vb2_queue_alloc(struct vb2_queue *q, enum v4l2_memory memory,
350                              unsigned int num_buffers, unsigned int num_planes)
351 {
352         unsigned int buffer;
353         struct vb2_buffer *vb;
354         int ret;
355
356         for (buffer = 0; buffer < num_buffers; ++buffer) {
357                 /* Allocate videobuf buffer structures */
358                 vb = kzalloc(q->buf_struct_size, GFP_KERNEL);
359                 if (!vb) {
360                         dprintk(1, "memory alloc for buffer struct failed\n");
361                         break;
362                 }
363
364                 /* Length stores number of planes for multiplanar buffers */
365                 if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type))
366                         vb->v4l2_buf.length = num_planes;
367
368                 vb->state = VB2_BUF_STATE_DEQUEUED;
369                 vb->vb2_queue = q;
370                 vb->num_planes = num_planes;
371                 vb->v4l2_buf.index = q->num_buffers + buffer;
372                 vb->v4l2_buf.type = q->type;
373                 vb->v4l2_buf.memory = memory;
374
375                 /* Allocate video buffer memory for the MMAP type */
376                 if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP) {
377                         ret = __vb2_buf_mem_alloc(vb);
378                         if (ret) {
379                                 dprintk(1, "failed allocating memory for "
380                                                 "buffer %d\n", buffer);
381                                 kfree(vb);
382                                 break;
383                         }
384                         /*
385                          * Call the driver-provided buffer initialization
386                          * callback, if given. An error in initialization
387                          * results in queue setup failure.
388                          */
389                         ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
390                         if (ret) {
391                                 dprintk(1, "buffer %d %p initialization"
392                                         " failed\n", buffer, vb);
393                                 __vb2_buf_mem_free(vb);
394                                 kfree(vb);
395                                 break;
396                         }
397                 }
398
399                 q->bufs[q->num_buffers + buffer] = vb;
400         }
401
402         __setup_lengths(q, buffer);
403         if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
404                 __setup_offsets(q, buffer);
405
406         dprintk(1, "allocated %d buffers, %d plane(s) each\n",
407                         buffer, num_planes);
408
409         return buffer;
410 }
411
412 /**
413  * __vb2_free_mem() - release all video buffer memory for a given queue
414  */
415 static void __vb2_free_mem(struct vb2_queue *q, unsigned int buffers)
416 {
417         unsigned int buffer;
418         struct vb2_buffer *vb;
419
420         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
421              ++buffer) {
422                 vb = q->bufs[buffer];
423                 if (!vb)
424                         continue;
425
426                 /* Free MMAP buffers or release USERPTR buffers */
427                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
428                         __vb2_buf_mem_free(vb);
429                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
430                         __vb2_buf_dmabuf_put(vb);
431                 else
432                         __vb2_buf_userptr_put(vb);
433         }
434 }
435
436 /**
437  * __vb2_queue_free() - free buffers at the end of the queue - video memory and
438  * related information, if no buffers are left return the queue to an
439  * uninitialized state. Might be called even if the queue has already been freed.
440  */
441 static int __vb2_queue_free(struct vb2_queue *q, unsigned int buffers)
442 {
443         unsigned int buffer;
444
445         /*
446          * Sanity check: when preparing a buffer the queue lock is released for
447          * a short while (see __buf_prepare for the details), which would allow
448          * a race with a reqbufs which can call this function. Removing the
449          * buffers from underneath __buf_prepare is obviously a bad idea, so we
450          * check if any of the buffers is in the state PREPARING, and if so we
451          * just return -EAGAIN.
452          */
453         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
454              ++buffer) {
455                 if (q->bufs[buffer] == NULL)
456                         continue;
457                 if (q->bufs[buffer]->state == VB2_BUF_STATE_PREPARING) {
458                         dprintk(1, "preparing buffers, cannot free\n");
459                         return -EAGAIN;
460                 }
461         }
462
463         /* Call driver-provided cleanup function for each buffer, if provided */
464         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
465              ++buffer) {
466                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[buffer];
467
468                 if (vb && vb->planes[0].mem_priv)
469                         call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
470         }
471
472         /* Release video buffer memory */
473         __vb2_free_mem(q, buffers);
474
475 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
476         /*
477          * Check that all the calls were balances during the life-time of this
478          * queue. If not (or if the debug level is 1 or up), then dump the
479          * counters to the kernel log.
480          */
481         if (q->num_buffers) {
482                 bool unbalanced = q->cnt_start_streaming != q->cnt_stop_streaming ||
483                                   q->cnt_wait_prepare != q->cnt_wait_finish;
484
485                 if (unbalanced || debug) {
486                         pr_info("vb2: counters for queue %p:%s\n", q,
487                                 unbalanced ? " UNBALANCED!" : "");
488                         pr_info("vb2:     setup: %u start_streaming: %u stop_streaming: %u\n",
489                                 q->cnt_queue_setup, q->cnt_start_streaming,
490                                 q->cnt_stop_streaming);
491                         pr_info("vb2:     wait_prepare: %u wait_finish: %u\n",
492                                 q->cnt_wait_prepare, q->cnt_wait_finish);
493                 }
494                 q->cnt_queue_setup = 0;
495                 q->cnt_wait_prepare = 0;
496                 q->cnt_wait_finish = 0;
497                 q->cnt_start_streaming = 0;
498                 q->cnt_stop_streaming = 0;
499         }
500         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
501                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[buffer];
502                 bool unbalanced = vb->cnt_mem_alloc != vb->cnt_mem_put ||
503                                   vb->cnt_mem_prepare != vb->cnt_mem_finish ||
504                                   vb->cnt_mem_get_userptr != vb->cnt_mem_put_userptr ||
505                                   vb->cnt_mem_attach_dmabuf != vb->cnt_mem_detach_dmabuf ||
506                                   vb->cnt_mem_map_dmabuf != vb->cnt_mem_unmap_dmabuf ||
507                                   vb->cnt_buf_queue != vb->cnt_buf_done ||
508                                   vb->cnt_buf_prepare != vb->cnt_buf_finish ||
509                                   vb->cnt_buf_init != vb->cnt_buf_cleanup;
510
511                 if (unbalanced || debug) {
512                         pr_info("vb2:   counters for queue %p, buffer %d:%s\n",
513                                 q, buffer, unbalanced ? " UNBALANCED!" : "");
514                         pr_info("vb2:     buf_init: %u buf_cleanup: %u buf_prepare: %u buf_finish: %u\n",
515                                 vb->cnt_buf_init, vb->cnt_buf_cleanup,
516                                 vb->cnt_buf_prepare, vb->cnt_buf_finish);
517                         pr_info("vb2:     buf_queue: %u buf_done: %u\n",
518                                 vb->cnt_buf_queue, vb->cnt_buf_done);
519                         pr_info("vb2:     alloc: %u put: %u prepare: %u finish: %u mmap: %u\n",
520                                 vb->cnt_mem_alloc, vb->cnt_mem_put,
521                                 vb->cnt_mem_prepare, vb->cnt_mem_finish,
522                                 vb->cnt_mem_mmap);
523                         pr_info("vb2:     get_userptr: %u put_userptr: %u\n",
524                                 vb->cnt_mem_get_userptr, vb->cnt_mem_put_userptr);
525                         pr_info("vb2:     attach_dmabuf: %u detach_dmabuf: %u map_dmabuf: %u unmap_dmabuf: %u\n",
526                                 vb->cnt_mem_attach_dmabuf, vb->cnt_mem_detach_dmabuf,
527                                 vb->cnt_mem_map_dmabuf, vb->cnt_mem_unmap_dmabuf);
528                         pr_info("vb2:     get_dmabuf: %u num_users: %u vaddr: %u cookie: %u\n",
529                                 vb->cnt_mem_get_dmabuf,
530                                 vb->cnt_mem_num_users,
531                                 vb->cnt_mem_vaddr,
532                                 vb->cnt_mem_cookie);
533                 }
534         }
535 #endif
536
537         /* Free videobuf buffers */
538         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
539              ++buffer) {
540                 kfree(q->bufs[buffer]);
541                 q->bufs[buffer] = NULL;
542         }
543
544         q->num_buffers -= buffers;
545         if (!q->num_buffers) {
546                 q->memory = 0;
547                 INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
548         }
549         return 0;
550 }
551
552 /**
553  * __verify_planes_array() - verify that the planes array passed in struct
554  * v4l2_buffer from userspace can be safely used
555  */
556 static int __verify_planes_array(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
557 {
558         if (!V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type))
559                 return 0;
560
561         /* Is memory for copying plane information present? */
562         if (NULL == b->m.planes) {
563                 dprintk(1, "multi-planar buffer passed but "
564                            "planes array not provided\n");
565                 return -EINVAL;
566         }
567
568         if (b->length < vb->num_planes || b->length > VIDEO_MAX_PLANES) {
569                 dprintk(1, "incorrect planes array length, "
570                            "expected %d, got %d\n", vb->num_planes, b->length);
571                 return -EINVAL;
572         }
573
574         return 0;
575 }
576
577 /**
578  * __verify_length() - Verify that the bytesused value for each plane fits in
579  * the plane length and that the data offset doesn't exceed the bytesused value.
580  */
581 static int __verify_length(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
582 {
583         unsigned int length;
584         unsigned int bytesused;
585         unsigned int plane;
586
587         if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type))
588                 return 0;
589
590         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type)) {
591                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
592                         length = (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR ||
593                                   b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
594                                ? b->m.planes[plane].length
595                                : vb->v4l2_planes[plane].length;
596                         bytesused = b->m.planes[plane].bytesused
597                                   ? b->m.planes[plane].bytesused : length;
598
599                         if (b->m.planes[plane].bytesused > length)
600                                 return -EINVAL;
601
602                         if (b->m.planes[plane].data_offset > 0 &&
603                             b->m.planes[plane].data_offset >= bytesused)
604                                 return -EINVAL;
605                 }
606         } else {
607                 length = (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR)
608                        ? b->length : vb->v4l2_planes[0].length;
609                 bytesused = b->bytesused ? b->bytesused : length;
610
611                 if (b->bytesused > length)
612                         return -EINVAL;
613         }
614
615         return 0;
616 }
617
618 /**
619  * __buffer_in_use() - return true if the buffer is in use and
620  * the queue cannot be freed (by the means of REQBUFS(0)) call
621  */
622 static bool __buffer_in_use(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb)
623 {
624         unsigned int plane;
625         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
626                 void *mem_priv = vb->planes[plane].mem_priv;
627                 /*
628                  * If num_users() has not been provided, call_memop
629                  * will return 0, apparently nobody cares about this
630                  * case anyway. If num_users() returns more than 1,
631                  * we are not the only user of the plane's memory.
632                  */
633                 if (mem_priv && call_memop(vb, num_users, mem_priv) > 1)
634                         return true;
635         }
636         return false;
637 }
638
639 /**
640  * __buffers_in_use() - return true if any buffers on the queue are in use and
641  * the queue cannot be freed (by the means of REQBUFS(0)) call
642  */
643 static bool __buffers_in_use(struct vb2_queue *q)
644 {
645         unsigned int buffer;
646         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
647                 if (__buffer_in_use(q, q->bufs[buffer]))
648                         return true;
649         }
650         return false;
651 }
652
653 /**
654  * __fill_v4l2_buffer() - fill in a struct v4l2_buffer with information to be
655  * returned to userspace
656  */
657 static void __fill_v4l2_buffer(struct vb2_buffer *vb, struct v4l2_buffer *b)
658 {
659         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
660
661         /* Copy back data such as timestamp, flags, etc. */
662         memcpy(b, &vb->v4l2_buf, offsetof(struct v4l2_buffer, m));
663         b->reserved2 = vb->v4l2_buf.reserved2;
664         b->reserved = vb->v4l2_buf.reserved;
665
666         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type)) {
667                 /*
668                  * Fill in plane-related data if userspace provided an array
669                  * for it. The caller has already verified memory and size.
670                  */
671                 b->length = vb->num_planes;
672                 memcpy(b->m.planes, vb->v4l2_planes,
673                         b->length * sizeof(struct v4l2_plane));
674         } else {
675                 /*
676                  * We use length and offset in v4l2_planes array even for
677                  * single-planar buffers, but userspace does not.
678                  */
679                 b->length = vb->v4l2_planes[0].length;
680                 b->bytesused = vb->v4l2_planes[0].bytesused;
681                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
682                         b->m.offset = vb->v4l2_planes[0].m.mem_offset;
683                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR)
684                         b->m.userptr = vb->v4l2_planes[0].m.userptr;
685                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
686                         b->m.fd = vb->v4l2_planes[0].m.fd;
687         }
688
689         /*
690          * Clear any buffer state related flags.
691          */
692         b->flags &= ~V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS;
693         b->flags |= q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK;
694         if ((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) !=
695             V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY) {
696                 /*
697                  * For non-COPY timestamps, drop timestamp source bits
698                  * and obtain the timestamp source from the queue.
699                  */
700                 b->flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
701                 b->flags |= q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
702         }
703
704         switch (vb->state) {
705         case VB2_BUF_STATE_QUEUED:
706         case VB2_BUF_STATE_ACTIVE:
707                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_QUEUED;
708                 break;
709         case VB2_BUF_STATE_ERROR:
710                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_ERROR;
711                 /* fall through */
712         case VB2_BUF_STATE_DONE:
713                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_DONE;
714                 break;
715         case VB2_BUF_STATE_PREPARED:
716                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_PREPARED;
717                 break;
718         case VB2_BUF_STATE_PREPARING:
719         case VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:
720         case VB2_BUF_STATE_REQUEUEING:
721                 /* nothing */
722                 break;
723         }
724
725         if (__buffer_in_use(q, vb))
726                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_MAPPED;
727 }
728
729 /**
730  * vb2_querybuf() - query video buffer information
731  * @q:          videobuf queue
732  * @b:          buffer struct passed from userspace to vidioc_querybuf handler
733  *              in driver
734  *
735  * Should be called from vidioc_querybuf ioctl handler in driver.
736  * This function will verify the passed v4l2_buffer structure and fill the
737  * relevant information for the userspace.
738  *
739  * The return values from this function are intended to be directly returned
740  * from vidioc_querybuf handler in driver.
741  */
742 int vb2_querybuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
743 {
744         struct vb2_buffer *vb;
745         int ret;
746
747         if (b->type != q->type) {
748                 dprintk(1, "wrong buffer type\n");
749                 return -EINVAL;
750         }
751
752         if (b->index >= q->num_buffers) {
753                 dprintk(1, "buffer index out of range\n");
754                 return -EINVAL;
755         }
756         vb = q->bufs[b->index];
757         ret = __verify_planes_array(vb, b);
758         if (!ret)
759                 __fill_v4l2_buffer(vb, b);
760         return ret;
761 }
762 EXPORT_SYMBOL(vb2_querybuf);
763
764 /**
765  * __verify_userptr_ops() - verify that all memory operations required for
766  * USERPTR queue type have been provided
767  */
768 static int __verify_userptr_ops(struct vb2_queue *q)
769 {
770         if (!(q->io_modes & VB2_USERPTR) || !q->mem_ops->get_userptr ||
771             !q->mem_ops->put_userptr)
772                 return -EINVAL;
773
774         return 0;
775 }
776
777 /**
778  * __verify_mmap_ops() - verify that all memory operations required for
779  * MMAP queue type have been provided
780  */
781 static int __verify_mmap_ops(struct vb2_queue *q)
782 {
783         if (!(q->io_modes & VB2_MMAP) || !q->mem_ops->alloc ||
784             !q->mem_ops->put || !q->mem_ops->mmap)
785                 return -EINVAL;
786
787         return 0;
788 }
789
790 /**
791  * __verify_dmabuf_ops() - verify that all memory operations required for
792  * DMABUF queue type have been provided
793  */
794 static int __verify_dmabuf_ops(struct vb2_queue *q)
795 {
796         if (!(q->io_modes & VB2_DMABUF) || !q->mem_ops->attach_dmabuf ||
797             !q->mem_ops->detach_dmabuf  || !q->mem_ops->map_dmabuf ||
798             !q->mem_ops->unmap_dmabuf)
799                 return -EINVAL;
800
801         return 0;
802 }
803
804 /**
805  * __verify_memory_type() - Check whether the memory type and buffer type
806  * passed to a buffer operation are compatible with the queue.
807  */
808 static int __verify_memory_type(struct vb2_queue *q,
809                 enum v4l2_memory memory, enum v4l2_buf_type type)
810 {
811         if (memory != V4L2_MEMORY_MMAP && memory != V4L2_MEMORY_USERPTR &&
812             memory != V4L2_MEMORY_DMABUF) {
813                 dprintk(1, "unsupported memory type\n");
814                 return -EINVAL;
815         }
816
817         if (type != q->type) {
818                 dprintk(1, "requested type is incorrect\n");
819                 return -EINVAL;
820         }
821
822         /*
823          * Make sure all the required memory ops for given memory type
824          * are available.
825          */
826         if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP && __verify_mmap_ops(q)) {
827                 dprintk(1, "MMAP for current setup unsupported\n");
828                 return -EINVAL;
829         }
830
831         if (memory == V4L2_MEMORY_USERPTR && __verify_userptr_ops(q)) {
832                 dprintk(1, "USERPTR for current setup unsupported\n");
833                 return -EINVAL;
834         }
835
836         if (memory == V4L2_MEMORY_DMABUF && __verify_dmabuf_ops(q)) {
837                 dprintk(1, "DMABUF for current setup unsupported\n");
838                 return -EINVAL;
839         }
840
841         /*
842          * Place the busy tests at the end: -EBUSY can be ignored when
843          * create_bufs is called with count == 0, but count == 0 should still
844          * do the memory and type validation.
845          */
846         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
847                 dprintk(1, "file io in progress\n");
848                 return -EBUSY;
849         }
850         return 0;
851 }
852
853 /**
854  * __reqbufs() - Initiate streaming
855  * @q:          videobuf2 queue
856  * @req:        struct passed from userspace to vidioc_reqbufs handler in driver
857  *
858  * Should be called from vidioc_reqbufs ioctl handler of a driver.
859  * This function:
860  * 1) verifies streaming parameters passed from the userspace,
861  * 2) sets up the queue,
862  * 3) negotiates number of buffers and planes per buffer with the driver
863  *    to be used during streaming,
864  * 4) allocates internal buffer structures (struct vb2_buffer), according to
865  *    the agreed parameters,
866  * 5) for MMAP memory type, allocates actual video memory, using the
867  *    memory handling/allocation routines provided during queue initialization
868  *
869  * If req->count is 0, all the memory will be freed instead.
870  * If the queue has been allocated previously (by a previous vb2_reqbufs) call
871  * and the queue is not busy, memory will be reallocated.
872  *
873  * The return values from this function are intended to be directly returned
874  * from vidioc_reqbufs handler in driver.
875  */
876 static int __reqbufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_requestbuffers *req)
877 {
878         unsigned int num_buffers, allocated_buffers, num_planes = 0;
879         int ret;
880
881         if (q->streaming) {
882                 dprintk(1, "streaming active\n");
883                 return -EBUSY;
884         }
885
886         if (req->count == 0 || q->num_buffers != 0 || q->memory != req->memory) {
887                 /*
888                  * We already have buffers allocated, so first check if they
889                  * are not in use and can be freed.
890                  */
891                 mutex_lock(&q->mmap_lock);
892                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP && __buffers_in_use(q)) {
893                         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
894                         dprintk(1, "memory in use, cannot free\n");
895                         return -EBUSY;
896                 }
897
898                 /*
899                  * Call queue_cancel to clean up any buffers in the PREPARED or
900                  * QUEUED state which is possible if buffers were prepared or
901                  * queued without ever calling STREAMON.
902                  */
903                 __vb2_queue_cancel(q);
904                 ret = __vb2_queue_free(q, q->num_buffers);
905                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
906                 if (ret)
907                         return ret;
908
909                 /*
910                  * In case of REQBUFS(0) return immediately without calling
911                  * driver's queue_setup() callback and allocating resources.
912                  */
913                 if (req->count == 0)
914                         return 0;
915         }
916
917         /*
918          * Make sure the requested values and current defaults are sane.
919          */
920         num_buffers = min_t(unsigned int, req->count, VIDEO_MAX_FRAME);
921         num_buffers = max_t(unsigned int, num_buffers, q->min_buffers_needed);
922         memset(q->plane_sizes, 0, sizeof(q->plane_sizes));
923         memset(q->alloc_ctx, 0, sizeof(q->alloc_ctx));
924         q->memory = req->memory;
925
926         /*
927          * Ask the driver how many buffers and planes per buffer it requires.
928          * Driver also sets the size and allocator context for each plane.
929          */
930         ret = call_qop(q, queue_setup, q, NULL, &num_buffers, &num_planes,
931                        q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
932         if (ret)
933                 return ret;
934
935         /* Finally, allocate buffers and video memory */
936         allocated_buffers = __vb2_queue_alloc(q, req->memory, num_buffers, num_planes);
937         if (allocated_buffers == 0) {
938                 dprintk(1, "memory allocation failed\n");
939                 return -ENOMEM;
940         }
941
942         /*
943          * There is no point in continuing if we can't allocate the minimum
944          * number of buffers needed by this vb2_queue.
945          */
946         if (allocated_buffers < q->min_buffers_needed)
947                 ret = -ENOMEM;
948
949         /*
950          * Check if driver can handle the allocated number of buffers.
951          */
952         if (!ret && allocated_buffers < num_buffers) {
953                 num_buffers = allocated_buffers;
954
955                 ret = call_qop(q, queue_setup, q, NULL, &num_buffers,
956                                &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
957
958                 if (!ret && allocated_buffers < num_buffers)
959                         ret = -ENOMEM;
960
961                 /*
962                  * Either the driver has accepted a smaller number of buffers,
963                  * or .queue_setup() returned an error
964                  */
965         }
966
967         mutex_lock(&q->mmap_lock);
968         q->num_buffers = allocated_buffers;
969
970         if (ret < 0) {
971                 /*
972                  * Note: __vb2_queue_free() will subtract 'allocated_buffers'
973                  * from q->num_buffers.
974                  */
975                 __vb2_queue_free(q, allocated_buffers);
976                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
977                 return ret;
978         }
979         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
980
981         /*
982          * Return the number of successfully allocated buffers
983          * to the userspace.
984          */
985         req->count = allocated_buffers;
986         q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
987
988         return 0;
989 }
990
991 /**
992  * vb2_reqbufs() - Wrapper for __reqbufs() that also verifies the memory and
993  * type values.
994  * @q:          videobuf2 queue
995  * @req:        struct passed from userspace to vidioc_reqbufs handler in driver
996  */
997 int vb2_reqbufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_requestbuffers *req)
998 {
999         int ret = __verify_memory_type(q, req->memory, req->type);
1000
1001         return ret ? ret : __reqbufs(q, req);
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_reqbufs);
1004
1005 /**
1006  * __create_bufs() - Allocate buffers and any required auxiliary structs
1007  * @q:          videobuf2 queue
1008  * @create:     creation parameters, passed from userspace to vidioc_create_bufs
1009  *              handler in driver
1010  *
1011  * Should be called from vidioc_create_bufs ioctl handler of a driver.
1012  * This function:
1013  * 1) verifies parameter sanity
1014  * 2) calls the .queue_setup() queue operation
1015  * 3) performs any necessary memory allocations
1016  *
1017  * The return values from this function are intended to be directly returned
1018  * from vidioc_create_bufs handler in driver.
1019  */
1020 static int __create_bufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_create_buffers *create)
1021 {
1022         unsigned int num_planes = 0, num_buffers, allocated_buffers;
1023         int ret;
1024
1025         if (q->num_buffers == VIDEO_MAX_FRAME) {
1026                 dprintk(1, "maximum number of buffers already allocated\n");
1027                 return -ENOBUFS;
1028         }
1029
1030         if (!q->num_buffers) {
1031                 memset(q->plane_sizes, 0, sizeof(q->plane_sizes));
1032                 memset(q->alloc_ctx, 0, sizeof(q->alloc_ctx));
1033                 q->memory = create->memory;
1034                 q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
1035         }
1036
1037         num_buffers = min(create->count, VIDEO_MAX_FRAME - q->num_buffers);
1038
1039         /*
1040          * Ask the driver, whether the requested number of buffers, planes per
1041          * buffer and their sizes are acceptable
1042          */
1043         ret = call_qop(q, queue_setup, q, &create->format, &num_buffers,
1044                        &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
1045         if (ret)
1046                 return ret;
1047
1048         /* Finally, allocate buffers and video memory */
1049         allocated_buffers = __vb2_queue_alloc(q, create->memory, num_buffers,
1050                                 num_planes);
1051         if (allocated_buffers == 0) {
1052                 dprintk(1, "memory allocation failed\n");
1053                 return -ENOMEM;
1054         }
1055
1056         /*
1057          * Check if driver can handle the so far allocated number of buffers.
1058          */
1059         if (allocated_buffers < num_buffers) {
1060                 num_buffers = allocated_buffers;
1061
1062                 /*
1063                  * q->num_buffers contains the total number of buffers, that the
1064                  * queue driver has set up
1065                  */
1066                 ret = call_qop(q, queue_setup, q, &create->format, &num_buffers,
1067                                &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
1068
1069                 if (!ret && allocated_buffers < num_buffers)
1070                         ret = -ENOMEM;
1071
1072                 /*
1073                  * Either the driver has accepted a smaller number of buffers,
1074                  * or .queue_setup() returned an error
1075                  */
1076         }
1077
1078         mutex_lock(&q->mmap_lock);
1079         q->num_buffers += allocated_buffers;
1080
1081         if (ret < 0) {
1082                 /*
1083                  * Note: __vb2_queue_free() will subtract 'allocated_buffers'
1084                  * from q->num_buffers.
1085                  */
1086                 __vb2_queue_free(q, allocated_buffers);
1087                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
1088                 return -ENOMEM;
1089         }
1090         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
1091
1092         /*
1093          * Return the number of successfully allocated buffers
1094          * to the userspace.
1095          */
1096         create->count = allocated_buffers;
1097
1098         return 0;
1099 }
1100
1101 /**
1102  * vb2_create_bufs() - Wrapper for __create_bufs() that also verifies the
1103  * memory and type values.
1104  * @q:          videobuf2 queue
1105  * @create:     creation parameters, passed from userspace to vidioc_create_bufs
1106  *              handler in driver
1107  */
1108 int vb2_create_bufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_create_buffers *create)
1109 {
1110         int ret = __verify_memory_type(q, create->memory, create->format.type);
1111
1112         create->index = q->num_buffers;
1113         if (create->count == 0)
1114                 return ret != -EBUSY ? ret : 0;
1115         return ret ? ret : __create_bufs(q, create);
1116 }
1117 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_create_bufs);
1118
1119 /**
1120  * vb2_plane_vaddr() - Return a kernel virtual address of a given plane
1121  * @vb:         vb2_buffer to which the plane in question belongs to
1122  * @plane_no:   plane number for which the address is to be returned
1123  *
1124  * This function returns a kernel virtual address of a given plane if
1125  * such a mapping exist, NULL otherwise.
1126  */
1127 void *vb2_plane_vaddr(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
1128 {
1129         if (plane_no > vb->num_planes || !vb->planes[plane_no].mem_priv)
1130                 return NULL;
1131
1132         return call_ptr_memop(vb, vaddr, vb->planes[plane_no].mem_priv);
1133
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_plane_vaddr);
1136
1137 /**
1138  * vb2_plane_cookie() - Return allocator specific cookie for the given plane
1139  * @vb:         vb2_buffer to which the plane in question belongs to
1140  * @plane_no:   plane number for which the cookie is to be returned
1141  *
1142  * This function returns an allocator specific cookie for a given plane if
1143  * available, NULL otherwise. The allocator should provide some simple static
1144  * inline function, which would convert this cookie to the allocator specific
1145  * type that can be used directly by the driver to access the buffer. This can
1146  * be for example physical address, pointer to scatter list or IOMMU mapping.
1147  */
1148 void *vb2_plane_cookie(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
1149 {
1150         if (plane_no >= vb->num_planes || !vb->planes[plane_no].mem_priv)
1151                 return NULL;
1152
1153         return call_ptr_memop(vb, cookie, vb->planes[plane_no].mem_priv);
1154 }
1155 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_plane_cookie);
1156
1157 /**
1158  * vb2_buffer_done() - inform videobuf that an operation on a buffer is finished
1159  * @vb:         vb2_buffer returned from the driver
1160  * @state:      either VB2_BUF_STATE_DONE if the operation finished successfully,
1161  *              VB2_BUF_STATE_ERROR if the operation finished with an error or
1162  *              VB2_BUF_STATE_QUEUED if the driver wants to requeue buffers.
1163  *              If start_streaming fails then it should return buffers with state
1164  *              VB2_BUF_STATE_QUEUED to put them back into the queue.
1165  *
1166  * This function should be called by the driver after a hardware operation on
1167  * a buffer is finished and the buffer may be returned to userspace. The driver
1168  * cannot use this buffer anymore until it is queued back to it by videobuf
1169  * by the means of buf_queue callback. Only buffers previously queued to the
1170  * driver by buf_queue can be passed to this function.
1171  *
1172  * While streaming a buffer can only be returned in state DONE or ERROR.
1173  * The start_streaming op can also return them in case the DMA engine cannot
1174  * be started for some reason. In that case the buffers should be returned with
1175  * state QUEUED.
1176  */
1177 void vb2_buffer_done(struct vb2_buffer *vb, enum vb2_buffer_state state)
1178 {
1179         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1180         unsigned long flags;
1181         unsigned int plane;
1182
1183         if (WARN_ON(vb->state != VB2_BUF_STATE_ACTIVE))
1184                 return;
1185
1186         if (WARN_ON(state != VB2_BUF_STATE_DONE &&
1187                     state != VB2_BUF_STATE_ERROR &&
1188                     state != VB2_BUF_STATE_QUEUED &&
1189                     state != VB2_BUF_STATE_REQUEUEING))
1190                 state = VB2_BUF_STATE_ERROR;
1191
1192 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
1193         /*
1194          * Although this is not a callback, it still does have to balance
1195          * with the buf_queue op. So update this counter manually.
1196          */
1197         vb->cnt_buf_done++;
1198 #endif
1199         dprintk(4, "done processing on buffer %d, state: %d\n",
1200                         vb->v4l2_buf.index, state);
1201
1202         /* sync buffers */
1203         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1204                 call_void_memop(vb, finish, vb->planes[plane].mem_priv);
1205
1206         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
1207         if (state == VB2_BUF_STATE_QUEUED ||
1208             state == VB2_BUF_STATE_REQUEUEING) {
1209                 vb->state = VB2_BUF_STATE_QUEUED;
1210         } else {
1211                 /* Add the buffer to the done buffers list */
1212                 list_add_tail(&vb->done_entry, &q->done_list);
1213                 vb->state = state;
1214         }
1215         atomic_dec(&q->owned_by_drv_count);
1216         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
1217
1218         trace_vb2_buf_done(q, vb);
1219
1220         switch (state) {
1221         case VB2_BUF_STATE_QUEUED:
1222                 return;
1223         case VB2_BUF_STATE_REQUEUEING:
1224                 if (q->start_streaming_called)
1225                         __enqueue_in_driver(vb);
1226                 return;
1227         default:
1228                 /* Inform any processes that may be waiting for buffers */
1229                 wake_up(&q->done_wq);
1230                 break;
1231         }
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_buffer_done);
1234
1235 /**
1236  * vb2_discard_done() - discard all buffers marked as DONE
1237  * @q:          videobuf2 queue
1238  *
1239  * This function is intended to be used with suspend/resume operations. It
1240  * discards all 'done' buffers as they would be too old to be requested after
1241  * resume.
1242  *
1243  * Drivers must stop the hardware and synchronize with interrupt handlers and/or
1244  * delayed works before calling this function to make sure no buffer will be
1245  * touched by the driver and/or hardware.
1246  */
1247 void vb2_discard_done(struct vb2_queue *q)
1248 {
1249         struct vb2_buffer *vb;
1250         unsigned long flags;
1251
1252         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
1253         list_for_each_entry(vb, &q->done_list, done_entry)
1254                 vb->state = VB2_BUF_STATE_ERROR;
1255         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_discard_done);
1258
1259 static void vb2_warn_zero_bytesused(struct vb2_buffer *vb)
1260 {
1261         static bool check_once;
1262
1263         if (check_once)
1264                 return;
1265
1266         check_once = true;
1267         WARN_ON(1);
1268
1269         pr_warn("use of bytesused == 0 is deprecated and will be removed in the future,\n");
1270         if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1271                 pr_warn("use VIDIOC_DECODER_CMD(V4L2_DEC_CMD_STOP) instead.\n");
1272         else
1273                 pr_warn("use the actual size instead.\n");
1274 }
1275
1276 /**
1277  * __fill_vb2_buffer() - fill a vb2_buffer with information provided in a
1278  * v4l2_buffer by the userspace. The caller has already verified that struct
1279  * v4l2_buffer has a valid number of planes.
1280  */
1281 static void __fill_vb2_buffer(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b,
1282                                 struct v4l2_plane *v4l2_planes)
1283 {
1284         unsigned int plane;
1285
1286         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type)) {
1287                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR) {
1288                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1289                                 v4l2_planes[plane].m.userptr =
1290                                         b->m.planes[plane].m.userptr;
1291                                 v4l2_planes[plane].length =
1292                                         b->m.planes[plane].length;
1293                         }
1294                 }
1295                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF) {
1296                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1297                                 v4l2_planes[plane].m.fd =
1298                                         b->m.planes[plane].m.fd;
1299                                 v4l2_planes[plane].length =
1300                                         b->m.planes[plane].length;
1301                         }
1302                 }
1303
1304                 /* Fill in driver-provided information for OUTPUT types */
1305                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1306                         /*
1307                          * Will have to go up to b->length when API starts
1308                          * accepting variable number of planes.
1309                          *
1310                          * If bytesused == 0 for the output buffer, then fall
1311                          * back to the full buffer size. In that case
1312                          * userspace clearly never bothered to set it and
1313                          * it's a safe assumption that they really meant to
1314                          * use the full plane sizes.
1315                          *
1316                          * Some drivers, e.g. old codec drivers, use bytesused == 0
1317                          * as a way to indicate that streaming is finished.
1318                          * In that case, the driver should use the
1319                          * allow_zero_bytesused flag to keep old userspace
1320                          * applications working.
1321                          */
1322                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1323                                 struct v4l2_plane *pdst = &v4l2_planes[plane];
1324                                 struct v4l2_plane *psrc = &b->m.planes[plane];
1325
1326                                 if (psrc->bytesused == 0)
1327                                         vb2_warn_zero_bytesused(vb);
1328
1329                                 if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1330                                         pdst->bytesused = psrc->bytesused;
1331                                 else
1332                                         pdst->bytesused = psrc->bytesused ?
1333                                                 psrc->bytesused : pdst->length;
1334                                 pdst->data_offset = psrc->data_offset;
1335                         }
1336                 }
1337         } else {
1338                 /*
1339                  * Single-planar buffers do not use planes array,
1340                  * so fill in relevant v4l2_buffer struct fields instead.
1341                  * In videobuf we use our internal V4l2_planes struct for
1342                  * single-planar buffers as well, for simplicity.
1343                  *
1344                  * If bytesused == 0 for the output buffer, then fall back
1345                  * to the full buffer size as that's a sensible default.
1346                  *
1347                  * Some drivers, e.g. old codec drivers, use bytesused == 0 as
1348                  * a way to indicate that streaming is finished. In that case,
1349                  * the driver should use the allow_zero_bytesused flag to keep
1350                  * old userspace applications working.
1351                  */
1352                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR) {
1353                         v4l2_planes[0].m.userptr = b->m.userptr;
1354                         v4l2_planes[0].length = b->length;
1355                 }
1356
1357                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF) {
1358                         v4l2_planes[0].m.fd = b->m.fd;
1359                         v4l2_planes[0].length = b->length;
1360                 }
1361
1362                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1363                         if (b->bytesused == 0)
1364                                 vb2_warn_zero_bytesused(vb);
1365
1366                         if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1367                                 v4l2_planes[0].bytesused = b->bytesused;
1368                         else
1369                                 v4l2_planes[0].bytesused = b->bytesused ?
1370                                         b->bytesused : v4l2_planes[0].length;
1371                 } else
1372                         v4l2_planes[0].bytesused = 0;
1373
1374         }
1375
1376         /* Zero flags that the vb2 core handles */
1377         vb->v4l2_buf.flags = b->flags & ~V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS;
1378         if ((vb->vb2_queue->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) !=
1379             V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY || !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1380                 /*
1381                  * Non-COPY timestamps and non-OUTPUT queues will get
1382                  * their timestamp and timestamp source flags from the
1383                  * queue.
1384                  */
1385                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
1386         }
1387
1388         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1389                 /*
1390                  * For output buffers mask out the timecode flag:
1391                  * this will be handled later in vb2_internal_qbuf().
1392                  * The 'field' is valid metadata for this output buffer
1393                  * and so that needs to be copied here.
1394                  */
1395                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE;
1396                 vb->v4l2_buf.field = b->field;
1397         } else {
1398                 /* Zero any output buffer flags as this is a capture buffer */
1399                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUFFER_OUT_FLAGS;
1400         }
1401 }
1402
1403 /**
1404  * __qbuf_mmap() - handle qbuf of an MMAP buffer
1405  */
1406 static int __qbuf_mmap(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1407 {
1408         __fill_vb2_buffer(vb, b, vb->v4l2_planes);
1409         return call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1410 }
1411
1412 /**
1413  * __qbuf_userptr() - handle qbuf of a USERPTR buffer
1414  */
1415 static int __qbuf_userptr(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1416 {
1417         struct v4l2_plane planes[VIDEO_MAX_PLANES];
1418         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1419         void *mem_priv;
1420         unsigned int plane;
1421         int ret;
1422         enum dma_data_direction dma_dir =
1423                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
1424         bool reacquired = vb->planes[0].mem_priv == NULL;
1425
1426         memset(planes, 0, sizeof(planes[0]) * vb->num_planes);
1427         /* Copy relevant information provided by the userspace */
1428         __fill_vb2_buffer(vb, b, planes);
1429
1430         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1431                 /* Skip the plane if already verified */
1432                 if (vb->v4l2_planes[plane].m.userptr &&
1433                     vb->v4l2_planes[plane].m.userptr == planes[plane].m.userptr
1434                     && vb->v4l2_planes[plane].length == planes[plane].length)
1435                         continue;
1436
1437                 dprintk(3, "userspace address for plane %d changed, "
1438                                 "reacquiring memory\n", plane);
1439
1440                 /* Check if the provided plane buffer is large enough */
1441                 if (planes[plane].length < q->plane_sizes[plane]) {
1442                         dprintk(1, "provided buffer size %u is less than "
1443                                                 "setup size %u for plane %d\n",
1444                                                 planes[plane].length,
1445                                                 q->plane_sizes[plane], plane);
1446                         ret = -EINVAL;
1447                         goto err;
1448                 }
1449
1450                 /* Release previously acquired memory if present */
1451                 if (vb->planes[plane].mem_priv) {
1452                         if (!reacquired) {
1453                                 reacquired = true;
1454                                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1455                         }
1456                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
1457                 }
1458
1459                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
1460                 memset(&vb->v4l2_planes[plane], 0, sizeof(struct v4l2_plane));
1461
1462                 /* Acquire each plane's memory */
1463                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, get_userptr, q->alloc_ctx[plane],
1464                                       planes[plane].m.userptr,
1465                                       planes[plane].length, dma_dir);
1466                 if (IS_ERR_OR_NULL(mem_priv)) {
1467                         dprintk(1, "failed acquiring userspace "
1468                                                 "memory for plane %d\n", plane);
1469                         ret = mem_priv ? PTR_ERR(mem_priv) : -EINVAL;
1470                         goto err;
1471                 }
1472                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
1473         }
1474
1475         /*
1476          * Now that everything is in order, copy relevant information
1477          * provided by userspace.
1478          */
1479         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1480                 vb->v4l2_planes[plane] = planes[plane];
1481
1482         if (reacquired) {
1483                 /*
1484                  * One or more planes changed, so we must call buf_init to do
1485                  * the driver-specific initialization on the newly acquired
1486                  * buffer, if provided.
1487                  */
1488                 ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
1489                 if (ret) {
1490                         dprintk(1, "buffer initialization failed\n");
1491                         goto err;
1492                 }
1493         }
1494
1495         ret = call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1496         if (ret) {
1497                 dprintk(1, "buffer preparation failed\n");
1498                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1499                 goto err;
1500         }
1501
1502         return 0;
1503 err:
1504         /* In case of errors, release planes that were already acquired */
1505         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1506                 if (vb->planes[plane].mem_priv)
1507                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
1508                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
1509                 vb->v4l2_planes[plane].m.userptr = 0;
1510                 vb->v4l2_planes[plane].length = 0;
1511         }
1512
1513         return ret;
1514 }
1515
1516 /**
1517  * __qbuf_dmabuf() - handle qbuf of a DMABUF buffer
1518  */
1519 static int __qbuf_dmabuf(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1520 {
1521         struct v4l2_plane planes[VIDEO_MAX_PLANES];
1522         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1523         void *mem_priv;
1524         unsigned int plane;
1525         int ret;
1526         enum dma_data_direction dma_dir =
1527                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
1528         bool reacquired = vb->planes[0].mem_priv == NULL;
1529
1530         memset(planes, 0, sizeof(planes[0]) * vb->num_planes);
1531         /* Copy relevant information provided by the userspace */
1532         __fill_vb2_buffer(vb, b, planes);
1533
1534         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1535                 struct dma_buf *dbuf = dma_buf_get(planes[plane].m.fd);
1536
1537                 if (IS_ERR_OR_NULL(dbuf)) {
1538                         dprintk(1, "invalid dmabuf fd for plane %d\n",
1539                                 plane);
1540                         ret = -EINVAL;
1541                         goto err;
1542                 }
1543
1544                 /* use DMABUF size if length is not provided */
1545                 if (planes[plane].length == 0)
1546                         planes[plane].length = dbuf->size;
1547
1548                 if (planes[plane].length < q->plane_sizes[plane]) {
1549                         dprintk(1, "invalid dmabuf length for plane %d\n",
1550                                 plane);
1551                         ret = -EINVAL;
1552                         goto err;
1553                 }
1554
1555                 /* Skip the plane if already verified */
1556                 if (dbuf == vb->planes[plane].dbuf &&
1557                     vb->v4l2_planes[plane].length == planes[plane].length) {
1558                         dma_buf_put(dbuf);
1559                         continue;
1560                 }
1561
1562                 dprintk(1, "buffer for plane %d changed\n", plane);
1563
1564                 if (!reacquired) {
1565                         reacquired = true;
1566                         call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1567                 }
1568
1569                 /* Release previously acquired memory if present */
1570                 __vb2_plane_dmabuf_put(vb, &vb->planes[plane]);
1571                 memset(&vb->v4l2_planes[plane], 0, sizeof(struct v4l2_plane));
1572
1573                 /* Acquire each plane's memory */
1574                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, attach_dmabuf, q->alloc_ctx[plane],
1575                         dbuf, planes[plane].length, dma_dir);
1576                 if (IS_ERR(mem_priv)) {
1577                         dprintk(1, "failed to attach dmabuf\n");
1578                         ret = PTR_ERR(mem_priv);
1579                         dma_buf_put(dbuf);
1580                         goto err;
1581                 }
1582
1583                 vb->planes[plane].dbuf = dbuf;
1584                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
1585         }
1586
1587         /* TODO: This pins the buffer(s) with  dma_buf_map_attachment()).. but
1588          * really we want to do this just before the DMA, not while queueing
1589          * the buffer(s)..
1590          */
1591         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1592                 ret = call_memop(vb, map_dmabuf, vb->planes[plane].mem_priv);
1593                 if (ret) {
1594                         dprintk(1, "failed to map dmabuf for plane %d\n",
1595                                 plane);
1596                         goto err;
1597                 }
1598                 vb->planes[plane].dbuf_mapped = 1;
1599         }
1600
1601         /*
1602          * Now that everything is in order, copy relevant information
1603          * provided by userspace.
1604          */
1605         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1606                 vb->v4l2_planes[plane] = planes[plane];
1607
1608         if (reacquired) {
1609                 /*
1610                  * Call driver-specific initialization on the newly acquired buffer,
1611                  * if provided.
1612                  */
1613                 ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
1614                 if (ret) {
1615                         dprintk(1, "buffer initialization failed\n");
1616                         goto err;
1617                 }
1618         }
1619
1620         ret = call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1621         if (ret) {
1622                 dprintk(1, "buffer preparation failed\n");
1623                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1624                 goto err;
1625         }
1626
1627         return 0;
1628 err:
1629         /* In case of errors, release planes that were already acquired */
1630         __vb2_buf_dmabuf_put(vb);
1631
1632         return ret;
1633 }
1634
1635 /**
1636  * __enqueue_in_driver() - enqueue a vb2_buffer in driver for processing
1637  */
1638 static void __enqueue_in_driver(struct vb2_buffer *vb)
1639 {
1640         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1641         unsigned int plane;
1642
1643         vb->state = VB2_BUF_STATE_ACTIVE;
1644         atomic_inc(&q->owned_by_drv_count);
1645
1646         trace_vb2_buf_queue(q, vb);
1647
1648         /* sync buffers */
1649         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1650                 call_void_memop(vb, prepare, vb->planes[plane].mem_priv);
1651
1652         call_void_vb_qop(vb, buf_queue, vb);
1653 }
1654
1655 static int __buf_prepare(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1656 {
1657         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1658         int ret;
1659
1660         ret = __verify_length(vb, b);
1661         if (ret < 0) {
1662                 dprintk(1, "plane parameters verification failed: %d\n", ret);
1663                 return ret;
1664         }
1665         if (b->field == V4L2_FIELD_ALTERNATE && V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
1666                 /*
1667                  * If the format's field is ALTERNATE, then the buffer's field
1668                  * should be either TOP or BOTTOM, not ALTERNATE since that
1669                  * makes no sense. The driver has to know whether the
1670                  * buffer represents a top or a bottom field in order to
1671                  * program any DMA correctly. Using ALTERNATE is wrong, since
1672                  * that just says that it is either a top or a bottom field,
1673                  * but not which of the two it is.
1674                  */
1675                 dprintk(1, "the field is incorrectly set to ALTERNATE for an output buffer\n");
1676                 return -EINVAL;
1677         }
1678
1679         if (q->error) {
1680                 dprintk(1, "fatal error occurred on queue\n");
1681                 return -EIO;
1682         }
1683
1684         vb->state = VB2_BUF_STATE_PREPARING;
1685         vb->v4l2_buf.timestamp.tv_sec = 0;
1686         vb->v4l2_buf.timestamp.tv_usec = 0;
1687         vb->v4l2_buf.sequence = 0;
1688
1689         switch (q->memory) {
1690         case V4L2_MEMORY_MMAP:
1691                 ret = __qbuf_mmap(vb, b);
1692                 break;
1693         case V4L2_MEMORY_USERPTR:
1694                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
1695                 ret = __qbuf_userptr(vb, b);
1696                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
1697                 break;
1698         case V4L2_MEMORY_DMABUF:
1699                 ret = __qbuf_dmabuf(vb, b);
1700                 break;
1701         default:
1702                 WARN(1, "Invalid queue type\n");
1703                 ret = -EINVAL;
1704         }
1705
1706         if (ret)
1707                 dprintk(1, "buffer preparation failed: %d\n", ret);
1708         vb->state = ret ? VB2_BUF_STATE_DEQUEUED : VB2_BUF_STATE_PREPARED;
1709
1710         return ret;
1711 }
1712
1713 static int vb2_queue_or_prepare_buf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b,
1714                                     const char *opname)
1715 {
1716         if (b->type != q->type) {
1717                 dprintk(1, "%s: invalid buffer type\n", opname);
1718                 return -EINVAL;
1719         }
1720
1721         if (b->index >= q->num_buffers) {
1722                 dprintk(1, "%s: buffer index out of range\n", opname);
1723                 return -EINVAL;
1724         }
1725
1726         if (q->bufs[b->index] == NULL) {
1727                 /* Should never happen */
1728                 dprintk(1, "%s: buffer is NULL\n", opname);
1729                 return -EINVAL;
1730         }
1731
1732         if (b->memory != q->memory) {
1733                 dprintk(1, "%s: invalid memory type\n", opname);
1734                 return -EINVAL;
1735         }
1736
1737         return __verify_planes_array(q->bufs[b->index], b);
1738 }
1739
1740 /**
1741  * vb2_prepare_buf() - Pass ownership of a buffer from userspace to the kernel
1742  * @q:          videobuf2 queue
1743  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_prepare_buf
1744  *              handler in driver
1745  *
1746  * Should be called from vidioc_prepare_buf ioctl handler of a driver.
1747  * This function:
1748  * 1) verifies the passed buffer,
1749  * 2) calls buf_prepare callback in the driver (if provided), in which
1750  *    driver-specific buffer initialization can be performed,
1751  *
1752  * The return values from this function are intended to be directly returned
1753  * from vidioc_prepare_buf handler in driver.
1754  */
1755 int vb2_prepare_buf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1756 {
1757         struct vb2_buffer *vb;
1758         int ret;
1759
1760         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
1761                 dprintk(1, "file io in progress\n");
1762                 return -EBUSY;
1763         }
1764
1765         ret = vb2_queue_or_prepare_buf(q, b, "prepare_buf");
1766         if (ret)
1767                 return ret;
1768
1769         vb = q->bufs[b->index];
1770         if (vb->state != VB2_BUF_STATE_DEQUEUED) {
1771                 dprintk(1, "invalid buffer state %d\n",
1772                         vb->state);
1773                 return -EINVAL;
1774         }
1775
1776         ret = __buf_prepare(vb, b);
1777         if (!ret) {
1778                 /* Fill buffer information for the userspace */
1779                 __fill_v4l2_buffer(vb, b);
1780
1781                 dprintk(1, "prepare of buffer %d succeeded\n", vb->v4l2_buf.index);
1782         }
1783         return ret;
1784 }
1785 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_prepare_buf);
1786
1787 /**
1788  * vb2_start_streaming() - Attempt to start streaming.
1789  * @q:          videobuf2 queue
1790  *
1791  * Attempt to start streaming. When this function is called there must be
1792  * at least q->min_buffers_needed buffers queued up (i.e. the minimum
1793  * number of buffers required for the DMA engine to function). If the
1794  * @start_streaming op fails it is supposed to return all the driver-owned
1795  * buffers back to vb2 in state QUEUED. Check if that happened and if
1796  * not warn and reclaim them forcefully.
1797  */
1798 static int vb2_start_streaming(struct vb2_queue *q)
1799 {
1800         struct vb2_buffer *vb;
1801         int ret;
1802
1803         /*
1804          * If any buffers were queued before streamon,
1805          * we can now pass them to driver for processing.
1806          */
1807         list_for_each_entry(vb, &q->queued_list, queued_entry)
1808                 __enqueue_in_driver(vb);
1809
1810         /* Tell the driver to start streaming */
1811         q->start_streaming_called = 1;
1812         ret = call_qop(q, start_streaming, q,
1813                        atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
1814         if (!ret)
1815                 return 0;
1816
1817         q->start_streaming_called = 0;
1818
1819         dprintk(1, "driver refused to start streaming\n");
1820         /*
1821          * If you see this warning, then the driver isn't cleaning up properly
1822          * after a failed start_streaming(). See the start_streaming()
1823          * documentation in videobuf2-core.h for more information how buffers
1824          * should be returned to vb2 in start_streaming().
1825          */
1826         if (WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count))) {
1827                 unsigned i;
1828
1829                 /*
1830                  * Forcefully reclaim buffers if the driver did not
1831                  * correctly return them to vb2.
1832                  */
1833                 for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i) {
1834                         vb = q->bufs[i];
1835                         if (vb->state == VB2_BUF_STATE_ACTIVE)
1836                                 vb2_buffer_done(vb, VB2_BUF_STATE_QUEUED);
1837                 }
1838                 /* Must be zero now */
1839                 WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
1840         }
1841         /*
1842          * If done_list is not empty, then start_streaming() didn't call
1843          * vb2_buffer_done(vb, VB2_BUF_STATE_QUEUED) but STATE_ERROR or
1844          * STATE_DONE.
1845          */
1846         WARN_ON(!list_empty(&q->done_list));
1847         return ret;
1848 }
1849
1850 static int vb2_internal_qbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1851 {
1852         int ret = vb2_queue_or_prepare_buf(q, b, "qbuf");
1853         struct vb2_buffer *vb;
1854
1855         if (ret)
1856                 return ret;
1857
1858         vb = q->bufs[b->index];
1859
1860         switch (vb->state) {
1861         case VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:
1862                 ret = __buf_prepare(vb, b);
1863                 if (ret)
1864                         return ret;
1865                 break;
1866         case VB2_BUF_STATE_PREPARED:
1867                 break;
1868         case VB2_BUF_STATE_PREPARING:
1869                 dprintk(1, "buffer still being prepared\n");
1870                 return -EINVAL;
1871         default:
1872                 dprintk(1, "invalid buffer state %d\n", vb->state);
1873                 return -EINVAL;
1874         }
1875
1876         /*
1877          * Add to the queued buffers list, a buffer will stay on it until
1878          * dequeued in dqbuf.
1879          */
1880         list_add_tail(&vb->queued_entry, &q->queued_list);
1881         q->queued_count++;
1882         q->waiting_for_buffers = false;
1883         vb->state = VB2_BUF_STATE_QUEUED;
1884         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
1885                 /*
1886                  * For output buffers copy the timestamp if needed,
1887                  * and the timecode field and flag if needed.
1888                  */
1889                 if ((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
1890                     V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY)
1891                         vb->v4l2_buf.timestamp = b->timestamp;
1892                 vb->v4l2_buf.flags |= b->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE;
1893                 if (b->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
1894                         vb->v4l2_buf.timecode = b->timecode;
1895         }
1896
1897         trace_vb2_qbuf(q, vb);
1898
1899         /*
1900          * If already streaming, give the buffer to driver for processing.
1901          * If not, the buffer will be given to driver on next streamon.
1902          */
1903         if (q->start_streaming_called)
1904                 __enqueue_in_driver(vb);
1905
1906         /* Fill buffer information for the userspace */
1907         __fill_v4l2_buffer(vb, b);
1908
1909         /*
1910          * If streamon has been called, and we haven't yet called
1911          * start_streaming() since not enough buffers were queued, and
1912          * we now have reached the minimum number of queued buffers,
1913          * then we can finally call start_streaming().
1914          */
1915         if (q->streaming && !q->start_streaming_called &&
1916             q->queued_count >= q->min_buffers_needed) {
1917                 ret = vb2_start_streaming(q);
1918                 if (ret)
1919                         return ret;
1920         }
1921
1922         dprintk(1, "qbuf of buffer %d succeeded\n", vb->v4l2_buf.index);
1923         return 0;
1924 }
1925
1926 /**
1927  * vb2_qbuf() - Queue a buffer from userspace
1928  * @q:          videobuf2 queue
1929  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_qbuf handler
1930  *              in driver
1931  *
1932  * Should be called from vidioc_qbuf ioctl handler of a driver.
1933  * This function:
1934  * 1) verifies the passed buffer,
1935  * 2) if necessary, calls buf_prepare callback in the driver (if provided), in
1936  *    which driver-specific buffer initialization can be performed,
1937  * 3) if streaming is on, queues the buffer in driver by the means of buf_queue
1938  *    callback for processing.
1939  *
1940  * The return values from this function are intended to be directly returned
1941  * from vidioc_qbuf handler in driver.
1942  */
1943 int vb2_qbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1944 {
1945         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
1946                 dprintk(1, "file io in progress\n");
1947                 return -EBUSY;
1948         }
1949
1950         return vb2_internal_qbuf(q, b);
1951 }
1952 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_qbuf);
1953
1954 /**
1955  * __vb2_wait_for_done_vb() - wait for a buffer to become available
1956  * for dequeuing
1957  *
1958  * Will sleep if required for nonblocking == false.
1959  */
1960 static int __vb2_wait_for_done_vb(struct vb2_queue *q, int nonblocking)
1961 {
1962         /*
1963          * All operations on vb_done_list are performed under done_lock
1964          * spinlock protection. However, buffers may be removed from
1965          * it and returned to userspace only while holding both driver's
1966          * lock and the done_lock spinlock. Thus we can be sure that as
1967          * long as we hold the driver's lock, the list will remain not
1968          * empty if list_empty() check succeeds.
1969          */
1970
1971         for (;;) {
1972                 int ret;
1973
1974                 if (!q->streaming) {
1975                         dprintk(1, "streaming off, will not wait for buffers\n");
1976                         return -EINVAL;
1977                 }
1978
1979                 if (q->error) {
1980                         dprintk(1, "Queue in error state, will not wait for buffers\n");
1981                         return -EIO;
1982                 }
1983
1984                 if (q->last_buffer_dequeued) {
1985                         dprintk(3, "last buffer dequeued already, will not wait for buffers\n");
1986                         return -EPIPE;
1987                 }
1988
1989                 if (!list_empty(&q->done_list)) {
1990                         /*
1991                          * Found a buffer that we were waiting for.
1992                          */
1993                         break;
1994                 }
1995
1996                 if (nonblocking) {
1997                         dprintk(1, "nonblocking and no buffers to dequeue, "
1998                                                                 "will not wait\n");
1999                         return -EAGAIN;
2000                 }
2001
2002                 /*
2003                  * We are streaming and blocking, wait for another buffer to
2004                  * become ready or for streamoff. Driver's lock is released to
2005                  * allow streamoff or qbuf to be called while waiting.
2006                  */
2007                 call_void_qop(q, wait_prepare, q);
2008
2009                 /*
2010                  * All locks have been released, it is safe to sleep now.
2011                  */
2012                 dprintk(3, "will sleep waiting for buffers\n");
2013                 ret = wait_event_interruptible(q->done_wq,
2014                                 !list_empty(&q->done_list) || !q->streaming ||
2015                                 q->error);
2016
2017                 /*
2018                  * We need to reevaluate both conditions again after reacquiring
2019                  * the locks or return an error if one occurred.
2020                  */
2021                 call_void_qop(q, wait_finish, q);
2022                 if (ret) {
2023                         dprintk(1, "sleep was interrupted\n");
2024                         return ret;
2025                 }
2026         }
2027         return 0;
2028 }
2029
2030 /**
2031  * __vb2_get_done_vb() - get a buffer ready for dequeuing
2032  *
2033  * Will sleep if required for nonblocking == false.
2034  */
2035 static int __vb2_get_done_vb(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer **vb,
2036                                 struct v4l2_buffer *b, int nonblocking)
2037 {
2038         unsigned long flags;
2039         int ret;
2040
2041         /*
2042          * Wait for at least one buffer to become available on the done_list.
2043          */
2044         ret = __vb2_wait_for_done_vb(q, nonblocking);
2045         if (ret)
2046                 return ret;
2047
2048         /*
2049          * Driver's lock has been held since we last verified that done_list
2050          * is not empty, so no need for another list_empty(done_list) check.
2051          */
2052         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
2053         *vb = list_first_entry(&q->done_list, struct vb2_buffer, done_entry);
2054         /*
2055          * Only remove the buffer from done_list if v4l2_buffer can handle all
2056          * the planes.
2057          */
2058         ret = __verify_planes_array(*vb, b);
2059         if (!ret)
2060                 list_del(&(*vb)->done_entry);
2061         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
2062
2063         return ret;
2064 }
2065
2066 /**
2067  * vb2_wait_for_all_buffers() - wait until all buffers are given back to vb2
2068  * @q:          videobuf2 queue
2069  *
2070  * This function will wait until all buffers that have been given to the driver
2071  * by buf_queue() are given back to vb2 with vb2_buffer_done(). It doesn't call
2072  * wait_prepare, wait_finish pair. It is intended to be called with all locks
2073  * taken, for example from stop_streaming() callback.
2074  */
2075 int vb2_wait_for_all_buffers(struct vb2_queue *q)
2076 {
2077         if (!q->streaming) {
2078                 dprintk(1, "streaming off, will not wait for buffers\n");
2079                 return -EINVAL;
2080         }
2081
2082         if (q->start_streaming_called)
2083                 wait_event(q->done_wq, !atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
2084         return 0;
2085 }
2086 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_wait_for_all_buffers);
2087
2088 /**
2089  * __vb2_dqbuf() - bring back the buffer to the DEQUEUED state
2090  */
2091 static void __vb2_dqbuf(struct vb2_buffer *vb)
2092 {
2093         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
2094         unsigned int i;
2095
2096         /* nothing to do if the buffer is already dequeued */
2097         if (vb->state == VB2_BUF_STATE_DEQUEUED)
2098                 return;
2099
2100         vb->state = VB2_BUF_STATE_DEQUEUED;
2101
2102         /* unmap DMABUF buffer */
2103         if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
2104                 for (i = 0; i < vb->num_planes; ++i) {
2105                         if (!vb->planes[i].dbuf_mapped)
2106                                 continue;
2107                         call_void_memop(vb, unmap_dmabuf, vb->planes[i].mem_priv);
2108                         vb->planes[i].dbuf_mapped = 0;
2109                 }
2110 }
2111
2112 static int vb2_internal_dqbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b, bool nonblocking)
2113 {
2114         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2115         int ret;
2116
2117         if (b->type != q->type) {
2118                 dprintk(1, "invalid buffer type\n");
2119                 return -EINVAL;
2120         }
2121         ret = __vb2_get_done_vb(q, &vb, b, nonblocking);
2122         if (ret < 0)
2123                 return ret;
2124
2125         switch (vb->state) {
2126         case VB2_BUF_STATE_DONE:
2127                 dprintk(3, "returning done buffer\n");
2128                 break;
2129         case VB2_BUF_STATE_ERROR:
2130                 dprintk(3, "returning done buffer with errors\n");
2131                 break;
2132         default:
2133                 dprintk(1, "invalid buffer state\n");
2134                 return -EINVAL;
2135         }
2136
2137         call_void_vb_qop(vb, buf_finish, vb);
2138
2139         /* Fill buffer information for the userspace */
2140         __fill_v4l2_buffer(vb, b);
2141         /* Remove from videobuf queue */
2142         list_del(&vb->queued_entry);
2143         q->queued_count--;
2144
2145         trace_vb2_dqbuf(q, vb);
2146
2147         if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) &&
2148             vb->v4l2_buf.flags & V4L2_BUF_FLAG_LAST)
2149                 q->last_buffer_dequeued = true;
2150         /* go back to dequeued state */
2151         __vb2_dqbuf(vb);
2152
2153         dprintk(1, "dqbuf of buffer %d, with state %d\n",
2154                         vb->v4l2_buf.index, vb->state);
2155
2156         return 0;
2157 }
2158
2159 /**
2160  * vb2_dqbuf() - Dequeue a buffer to the userspace
2161  * @q:          videobuf2 queue
2162  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_dqbuf handler
2163  *              in driver
2164  * @nonblocking: if true, this call will not sleep waiting for a buffer if no
2165  *               buffers ready for dequeuing are present. Normally the driver
2166  *               would be passing (file->f_flags & O_NONBLOCK) here
2167  *
2168  * Should be called from vidioc_dqbuf ioctl handler of a driver.
2169  * This function:
2170  * 1) verifies the passed buffer,
2171  * 2) calls buf_finish callback in the driver (if provided), in which
2172  *    driver can perform any additional operations that may be required before
2173  *    returning the buffer to userspace, such as cache sync,
2174  * 3) the buffer struct members are filled with relevant information for
2175  *    the userspace.
2176  *
2177  * The return values from this function are intended to be directly returned
2178  * from vidioc_dqbuf handler in driver.
2179  */
2180 int vb2_dqbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b, bool nonblocking)
2181 {
2182         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2183                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2184                 return -EBUSY;
2185         }
2186         return vb2_internal_dqbuf(q, b, nonblocking);
2187 }
2188 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_dqbuf);
2189
2190 /**
2191  * __vb2_queue_cancel() - cancel and stop (pause) streaming
2192  *
2193  * Removes all queued buffers from driver's queue and all buffers queued by
2194  * userspace from videobuf's queue. Returns to state after reqbufs.
2195  */
2196 static void __vb2_queue_cancel(struct vb2_queue *q)
2197 {
2198         unsigned int i;
2199
2200         /*
2201          * Tell driver to stop all transactions and release all queued
2202          * buffers.
2203          */
2204         if (q->start_streaming_called)
2205                 call_void_qop(q, stop_streaming, q);
2206
2207         /*
2208          * If you see this warning, then the driver isn't cleaning up properly
2209          * in stop_streaming(). See the stop_streaming() documentation in
2210          * videobuf2-core.h for more information how buffers should be returned
2211          * to vb2 in stop_streaming().
2212          */
2213         if (WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count))) {
2214                 for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i)
2215                         if (q->bufs[i]->state == VB2_BUF_STATE_ACTIVE)
2216                                 vb2_buffer_done(q->bufs[i], VB2_BUF_STATE_ERROR);
2217                 /* Must be zero now */
2218                 WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
2219         }
2220
2221         q->streaming = 0;
2222         q->start_streaming_called = 0;
2223         q->queued_count = 0;
2224         q->error = 0;
2225
2226         /*
2227          * Remove all buffers from videobuf's list...
2228          */
2229         INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
2230         /*
2231          * ...and done list; userspace will not receive any buffers it
2232          * has not already dequeued before initiating cancel.
2233          */
2234         INIT_LIST_HEAD(&q->done_list);
2235         atomic_set(&q->owned_by_drv_count, 0);
2236         wake_up_all(&q->done_wq);
2237
2238         /*
2239          * Reinitialize all buffers for next use.
2240          * Make sure to call buf_finish for any queued buffers. Normally
2241          * that's done in dqbuf, but that's not going to happen when we
2242          * cancel the whole queue. Note: this code belongs here, not in
2243          * __vb2_dqbuf() since in vb2_internal_dqbuf() there is a critical
2244          * call to __fill_v4l2_buffer() after buf_finish(). That order can't
2245          * be changed, so we can't move the buf_finish() to __vb2_dqbuf().
2246          */
2247         for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i) {
2248                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[i];
2249
2250                 if (vb->state != VB2_BUF_STATE_DEQUEUED) {
2251                         vb->state = VB2_BUF_STATE_PREPARED;
2252                         call_void_vb_qop(vb, buf_finish, vb);
2253                 }
2254                 __vb2_dqbuf(vb);
2255         }
2256 }
2257
2258 static int vb2_internal_streamon(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2259 {
2260         int ret;
2261
2262         if (type != q->type) {
2263                 dprintk(1, "invalid stream type\n");
2264                 return -EINVAL;
2265         }
2266
2267         if (q->streaming) {
2268                 dprintk(3, "already streaming\n");
2269                 return 0;
2270         }
2271
2272         if (!q->num_buffers) {
2273                 dprintk(1, "no buffers have been allocated\n");
2274                 return -EINVAL;
2275         }
2276
2277         if (q->num_buffers < q->min_buffers_needed) {
2278                 dprintk(1, "need at least %u allocated buffers\n",
2279                                 q->min_buffers_needed);
2280                 return -EINVAL;
2281         }
2282
2283         /*
2284          * Tell driver to start streaming provided sufficient buffers
2285          * are available.
2286          */
2287         if (q->queued_count >= q->min_buffers_needed) {
2288                 ret = vb2_start_streaming(q);
2289                 if (ret) {
2290                         __vb2_queue_cancel(q);
2291                         return ret;
2292                 }
2293         }
2294
2295         q->streaming = 1;
2296
2297         dprintk(3, "successful\n");
2298         return 0;
2299 }
2300
2301 /**
2302  * vb2_queue_error() - signal a fatal error on the queue
2303  * @q:          videobuf2 queue
2304  *
2305  * Flag that a fatal unrecoverable error has occurred and wake up all processes
2306  * waiting on the queue. Polling will now set POLLERR and queuing and dequeuing
2307  * buffers will return -EIO.
2308  *
2309  * The error flag will be cleared when cancelling the queue, either from
2310  * vb2_streamoff or vb2_queue_release. Drivers should thus not call this
2311  * function before starting the stream, otherwise the error flag will remain set
2312  * until the queue is released when closing the device node.
2313  */
2314 void vb2_queue_error(struct vb2_queue *q)
2315 {
2316         q->error = 1;
2317
2318         wake_up_all(&q->done_wq);
2319 }
2320 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_error);
2321
2322 /**
2323  * vb2_streamon - start streaming
2324  * @q:          videobuf2 queue
2325  * @type:       type argument passed from userspace to vidioc_streamon handler
2326  *
2327  * Should be called from vidioc_streamon handler of a driver.
2328  * This function:
2329  * 1) verifies current state
2330  * 2) passes any previously queued buffers to the driver and starts streaming
2331  *
2332  * The return values from this function are intended to be directly returned
2333  * from vidioc_streamon handler in the driver.
2334  */
2335 int vb2_streamon(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2336 {
2337         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2338                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2339                 return -EBUSY;
2340         }
2341         return vb2_internal_streamon(q, type);
2342 }
2343 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_streamon);
2344
2345 static int vb2_internal_streamoff(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2346 {
2347         if (type != q->type) {
2348                 dprintk(1, "invalid stream type\n");
2349                 return -EINVAL;
2350         }
2351
2352         /*
2353          * Cancel will pause streaming and remove all buffers from the driver
2354          * and videobuf, effectively returning control over them to userspace.
2355          *
2356          * Note that we do this even if q->streaming == 0: if you prepare or
2357          * queue buffers, and then call streamoff without ever having called
2358          * streamon, you would still expect those buffers to be returned to
2359          * their normal dequeued state.
2360          */
2361         __vb2_queue_cancel(q);
2362         q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
2363         q->last_buffer_dequeued = false;
2364
2365         dprintk(3, "successful\n");
2366         return 0;
2367 }
2368
2369 /**
2370  * vb2_streamoff - stop streaming
2371  * @q:          videobuf2 queue
2372  * @type:       type argument passed from userspace to vidioc_streamoff handler
2373  *
2374  * Should be called from vidioc_streamoff handler of a driver.
2375  * This function:
2376  * 1) verifies current state,
2377  * 2) stop streaming and dequeues any queued buffers, including those previously
2378  *    passed to the driver (after waiting for the driver to finish).
2379  *
2380  * This call can be used for pausing playback.
2381  * The return values from this function are intended to be directly returned
2382  * from vidioc_streamoff handler in the driver
2383  */
2384 int vb2_streamoff(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2385 {
2386         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2387                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2388                 return -EBUSY;
2389         }
2390         return vb2_internal_streamoff(q, type);
2391 }
2392 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_streamoff);
2393
2394 /**
2395  * __find_plane_by_offset() - find plane associated with the given offset off
2396  */
2397 static int __find_plane_by_offset(struct vb2_queue *q, unsigned long off,
2398                         unsigned int *_buffer, unsigned int *_plane)
2399 {
2400         struct vb2_buffer *vb;
2401         unsigned int buffer, plane;
2402
2403         /*
2404          * Go over all buffers and their planes, comparing the given offset
2405          * with an offset assigned to each plane. If a match is found,
2406          * return its buffer and plane numbers.
2407          */
2408         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
2409                 vb = q->bufs[buffer];
2410
2411                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
2412                         if (vb->v4l2_planes[plane].m.mem_offset == off) {
2413                                 *_buffer = buffer;
2414                                 *_plane = plane;
2415                                 return 0;
2416                         }
2417                 }
2418         }
2419
2420         return -EINVAL;
2421 }
2422
2423 /**
2424  * vb2_expbuf() - Export a buffer as a file descriptor
2425  * @q:          videobuf2 queue
2426  * @eb:         export buffer structure passed from userspace to vidioc_expbuf
2427  *              handler in driver
2428  *
2429  * The return values from this function are intended to be directly returned
2430  * from vidioc_expbuf handler in driver.
2431  */
2432 int vb2_expbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_exportbuffer *eb)
2433 {
2434         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2435         struct vb2_plane *vb_plane;
2436         int ret;
2437         struct dma_buf *dbuf;
2438
2439         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2440                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2441                 return -EINVAL;
2442         }
2443
2444         if (!q->mem_ops->get_dmabuf) {
2445                 dprintk(1, "queue does not support DMA buffer exporting\n");
2446                 return -EINVAL;
2447         }
2448
2449         if (eb->flags & ~(O_CLOEXEC | O_ACCMODE)) {
2450                 dprintk(1, "queue does support only O_CLOEXEC and access mode flags\n");
2451                 return -EINVAL;
2452         }
2453
2454         if (eb->type != q->type) {
2455                 dprintk(1, "invalid buffer type\n");
2456                 return -EINVAL;
2457         }
2458
2459         if (eb->index >= q->num_buffers) {
2460                 dprintk(1, "buffer index out of range\n");
2461                 return -EINVAL;
2462         }
2463
2464         vb = q->bufs[eb->index];
2465
2466         if (eb->plane >= vb->num_planes) {
2467                 dprintk(1, "buffer plane out of range\n");
2468                 return -EINVAL;
2469         }
2470
2471         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2472                 dprintk(1, "expbuf: file io in progress\n");
2473                 return -EBUSY;
2474         }
2475
2476         vb_plane = &vb->planes[eb->plane];
2477
2478         dbuf = call_ptr_memop(vb, get_dmabuf, vb_plane->mem_priv, eb->flags & O_ACCMODE);
2479         if (IS_ERR_OR_NULL(dbuf)) {
2480                 dprintk(1, "failed to export buffer %d, plane %d\n",
2481                         eb->index, eb->plane);
2482                 return -EINVAL;
2483         }
2484
2485         ret = dma_buf_fd(dbuf, eb->flags & ~O_ACCMODE);
2486         if (ret < 0) {
2487                 dprintk(3, "buffer %d, plane %d failed to export (%d)\n",
2488                         eb->index, eb->plane, ret);
2489                 dma_buf_put(dbuf);
2490                 return ret;
2491         }
2492
2493         dprintk(3, "buffer %d, plane %d exported as %d descriptor\n",
2494                 eb->index, eb->plane, ret);
2495         eb->fd = ret;
2496
2497         return 0;
2498 }
2499 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_expbuf);
2500
2501 /**
2502  * vb2_mmap() - map video buffers into application address space
2503  * @q:          videobuf2 queue
2504  * @vma:        vma passed to the mmap file operation handler in the driver
2505  *
2506  * Should be called from mmap file operation handler of a driver.
2507  * This function maps one plane of one of the available video buffers to
2508  * userspace. To map whole video memory allocated on reqbufs, this function
2509  * has to be called once per each plane per each buffer previously allocated.
2510  *
2511  * When the userspace application calls mmap, it passes to it an offset returned
2512  * to it earlier by the means of vidioc_querybuf handler. That offset acts as
2513  * a "cookie", which is then used to identify the plane to be mapped.
2514  * This function finds a plane with a matching offset and a mapping is performed
2515  * by the means of a provided memory operation.
2516  *
2517  * The return values from this function are intended to be directly returned
2518  * from the mmap handler in driver.
2519  */
2520 int vb2_mmap(struct vb2_queue *q, struct vm_area_struct *vma)
2521 {
2522         unsigned long off = vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
2523         struct vb2_buffer *vb;
2524         unsigned int buffer = 0, plane = 0;
2525         int ret;
2526         unsigned long length;
2527
2528         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2529                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2530                 return -EINVAL;
2531         }
2532
2533         /*
2534          * Check memory area access mode.
2535          */
2536         if (!(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
2537                 dprintk(1, "invalid vma flags, VM_SHARED needed\n");
2538                 return -EINVAL;
2539         }
2540         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
2541                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE)) {
2542                         dprintk(1, "invalid vma flags, VM_WRITE needed\n");
2543                         return -EINVAL;
2544                 }
2545         } else {
2546                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ)) {
2547                         dprintk(1, "invalid vma flags, VM_READ needed\n");
2548                         return -EINVAL;
2549                 }
2550         }
2551         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2552                 dprintk(1, "mmap: file io in progress\n");
2553                 return -EBUSY;
2554         }
2555
2556         /*
2557          * Find the plane corresponding to the offset passed by userspace.
2558          */
2559         ret = __find_plane_by_offset(q, off, &buffer, &plane);
2560         if (ret)
2561                 return ret;
2562
2563         vb = q->bufs[buffer];
2564
2565         /*
2566          * MMAP requires page_aligned buffers.
2567          * The buffer length was page_aligned at __vb2_buf_mem_alloc(),
2568          * so, we need to do the same here.
2569          */
2570         length = PAGE_ALIGN(vb->v4l2_planes[plane].length);
2571         if (length < (vma->vm_end - vma->vm_start)) {
2572                 dprintk(1,
2573                         "MMAP invalid, as it would overflow buffer length\n");
2574                 return -EINVAL;
2575         }
2576
2577         mutex_lock(&q->mmap_lock);
2578         ret = call_memop(vb, mmap, vb->planes[plane].mem_priv, vma);
2579         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
2580         if (ret)
2581                 return ret;
2582
2583         dprintk(3, "buffer %d, plane %d successfully mapped\n", buffer, plane);
2584         return 0;
2585 }
2586 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_mmap);
2587
2588 #ifndef CONFIG_MMU
2589 unsigned long vb2_get_unmapped_area(struct vb2_queue *q,
2590                                     unsigned long addr,
2591                                     unsigned long len,
2592                                     unsigned long pgoff,
2593                                     unsigned long flags)
2594 {
2595         unsigned long off = pgoff << PAGE_SHIFT;
2596         struct vb2_buffer *vb;
2597         unsigned int buffer, plane;
2598         void *vaddr;
2599         int ret;
2600
2601         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2602                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2603                 return -EINVAL;
2604         }
2605
2606         /*
2607          * Find the plane corresponding to the offset passed by userspace.
2608          */
2609         ret = __find_plane_by_offset(q, off, &buffer, &plane);
2610         if (ret)
2611                 return ret;
2612
2613         vb = q->bufs[buffer];
2614
2615         vaddr = vb2_plane_vaddr(vb, plane);
2616         return vaddr ? (unsigned long)vaddr : -EINVAL;
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_get_unmapped_area);
2619 #endif
2620
2621 static int __vb2_init_fileio(struct vb2_queue *q, int read);
2622 static int __vb2_cleanup_fileio(struct vb2_queue *q);
2623
2624 /**
2625  * vb2_poll() - implements poll userspace operation
2626  * @q:          videobuf2 queue
2627  * @file:       file argument passed to the poll file operation handler
2628  * @wait:       wait argument passed to the poll file operation handler
2629  *
2630  * This function implements poll file operation handler for a driver.
2631  * For CAPTURE queues, if a buffer is ready to be dequeued, the userspace will
2632  * be informed that the file descriptor of a video device is available for
2633  * reading.
2634  * For OUTPUT queues, if a buffer is ready to be dequeued, the file descriptor
2635  * will be reported as available for writing.
2636  *
2637  * If the driver uses struct v4l2_fh, then vb2_poll() will also check for any
2638  * pending events.
2639  *
2640  * The return values from this function are intended to be directly returned
2641  * from poll handler in driver.
2642  */
2643 unsigned int vb2_poll(struct vb2_queue *q, struct file *file, poll_table *wait)
2644 {
2645         struct video_device *vfd = video_devdata(file);
2646         unsigned long req_events = poll_requested_events(wait);
2647         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2648         unsigned int res = 0;
2649         unsigned long flags;
2650
2651         if (test_bit(V4L2_FL_USES_V4L2_FH, &vfd->flags)) {
2652                 struct v4l2_fh *fh = file->private_data;
2653
2654                 if (v4l2_event_pending(fh))
2655                         res = POLLPRI;
2656                 else if (req_events & POLLPRI)
2657                         poll_wait(file, &fh->wait, wait);
2658         }
2659
2660         if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && !(req_events & (POLLIN | POLLRDNORM)))
2661                 return res;
2662         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && !(req_events & (POLLOUT | POLLWRNORM)))
2663                 return res;
2664
2665         /*
2666          * Start file I/O emulator only if streaming API has not been used yet.
2667          */
2668         if (q->num_buffers == 0 && !vb2_fileio_is_active(q)) {
2669                 if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && (q->io_modes & VB2_READ) &&
2670                                 (req_events & (POLLIN | POLLRDNORM))) {
2671                         if (__vb2_init_fileio(q, 1))
2672                                 return res | POLLERR;
2673                 }
2674                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && (q->io_modes & VB2_WRITE) &&
2675                                 (req_events & (POLLOUT | POLLWRNORM))) {
2676                         if (__vb2_init_fileio(q, 0))
2677                                 return res | POLLERR;
2678                         /*
2679                          * Write to OUTPUT queue can be done immediately.
2680                          */
2681                         return res | POLLOUT | POLLWRNORM;
2682                 }
2683         }
2684
2685         /*
2686          * There is nothing to wait for if the queue isn't streaming, or if the
2687          * error flag is set.
2688          */
2689         if (!vb2_is_streaming(q) || q->error)
2690                 return res | POLLERR;
2691         /*
2692          * For compatibility with vb1: if QBUF hasn't been called yet, then
2693          * return POLLERR as well. This only affects capture queues, output
2694          * queues will always initialize waiting_for_buffers to false.
2695          */
2696         if (q->waiting_for_buffers)
2697                 return res | POLLERR;
2698
2699         /*
2700          * For output streams you can write as long as there are fewer buffers
2701          * queued than there are buffers available.
2702          */
2703         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && q->queued_count < q->num_buffers)
2704                 return res | POLLOUT | POLLWRNORM;
2705
2706         if (list_empty(&q->done_list)) {
2707                 /*
2708                  * If the last buffer was dequeued from a capture queue,
2709                  * return immediately. DQBUF will return -EPIPE.
2710                  */
2711                 if (q->last_buffer_dequeued)
2712                         return res | POLLIN | POLLRDNORM;
2713
2714                 poll_wait(file, &q->done_wq, wait);
2715         }
2716
2717         /*
2718          * Take first buffer available for dequeuing.
2719          */
2720         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
2721         if (!list_empty(&q->done_list))
2722                 vb = list_first_entry(&q->done_list, struct vb2_buffer,
2723                                         done_entry);
2724         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
2725
2726         if (vb && (vb->state == VB2_BUF_STATE_DONE
2727                         || vb->state == VB2_BUF_STATE_ERROR)) {
2728                 return (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) ?
2729                                 res | POLLOUT | POLLWRNORM :
2730                                 res | POLLIN | POLLRDNORM;
2731         }
2732         return res;
2733 }
2734 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_poll);
2735
2736 /**
2737  * vb2_queue_init() - initialize a videobuf2 queue
2738  * @q:          videobuf2 queue; this structure should be allocated in driver
2739  *
2740  * The vb2_queue structure should be allocated by the driver. The driver is
2741  * responsible of clearing it's content and setting initial values for some
2742  * required entries before calling this function.
2743  * q->ops, q->mem_ops, q->type and q->io_modes are mandatory. Please refer
2744  * to the struct vb2_queue description in include/media/videobuf2-core.h
2745  * for more information.
2746  */
2747 int vb2_queue_init(struct vb2_queue *q)
2748 {
2749         /*
2750          * Sanity check
2751          */
2752         if (WARN_ON(!q)                   ||
2753             WARN_ON(!q->ops)              ||
2754             WARN_ON(!q->mem_ops)          ||
2755             WARN_ON(!q->type)             ||
2756             WARN_ON(!q->io_modes)         ||
2757             WARN_ON(!q->ops->queue_setup) ||
2758             WARN_ON(!q->ops->buf_queue)   ||
2759             WARN_ON(q->timestamp_flags &
2760                     ~(V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK |
2761                       V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK)))
2762                 return -EINVAL;
2763
2764         /* Warn that the driver should choose an appropriate timestamp type */
2765         WARN_ON((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
2766                 V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_UNKNOWN);
2767
2768         INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
2769         INIT_LIST_HEAD(&q->done_list);
2770         spin_lock_init(&q->done_lock);
2771         mutex_init(&q->mmap_lock);
2772         init_waitqueue_head(&q->done_wq);
2773
2774         if (q->buf_struct_size == 0)
2775                 q->buf_struct_size = sizeof(struct vb2_buffer);
2776
2777         return 0;
2778 }
2779 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_init);
2780
2781 /**
2782  * vb2_queue_release() - stop streaming, release the queue and free memory
2783  * @q:          videobuf2 queue
2784  *
2785  * This function stops streaming and performs necessary clean ups, including
2786  * freeing video buffer memory. The driver is responsible for freeing
2787  * the vb2_queue structure itself.
2788  */
2789 void vb2_queue_release(struct vb2_queue *q)
2790 {
2791         __vb2_cleanup_fileio(q);
2792         __vb2_queue_cancel(q);
2793         mutex_lock(&q->mmap_lock);
2794         __vb2_queue_free(q, q->num_buffers);
2795         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
2796 }
2797 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_release);
2798
2799 /**
2800  * struct vb2_fileio_buf - buffer context used by file io emulator
2801  *
2802  * vb2 provides a compatibility layer and emulator of file io (read and
2803  * write) calls on top of streaming API. This structure is used for
2804  * tracking context related to the buffers.
2805  */
2806 struct vb2_fileio_buf {
2807         void *vaddr;
2808         unsigned int size;
2809         unsigned int pos;
2810         unsigned int queued:1;
2811 };
2812
2813 /**
2814  * struct vb2_fileio_data - queue context used by file io emulator
2815  *
2816  * @cur_index:  the index of the buffer currently being read from or
2817  *              written to. If equal to q->num_buffers then a new buffer
2818  *              must be dequeued.
2819  * @initial_index: in the read() case all buffers are queued up immediately
2820  *              in __vb2_init_fileio() and __vb2_perform_fileio() just cycles
2821  *              buffers. However, in the write() case no buffers are initially
2822  *              queued, instead whenever a buffer is full it is queued up by
2823  *              __vb2_perform_fileio(). Only once all available buffers have
2824  *              been queued up will __vb2_perform_fileio() start to dequeue
2825  *              buffers. This means that initially __vb2_perform_fileio()
2826  *              needs to know what buffer index to use when it is queuing up
2827  *              the buffers for the first time. That initial index is stored
2828  *              in this field. Once it is equal to q->num_buffers all
2829  *              available buffers have been queued and __vb2_perform_fileio()
2830  *              should start the normal dequeue/queue cycle.
2831  *
2832  * vb2 provides a compatibility layer and emulator of file io (read and
2833  * write) calls on top of streaming API. For proper operation it required
2834  * this structure to save the driver state between each call of the read
2835  * or write function.
2836  */
2837 struct vb2_fileio_data {
2838         struct v4l2_requestbuffers req;
2839         struct v4l2_plane p;
2840         struct v4l2_buffer b;
2841         struct vb2_fileio_buf bufs[VIDEO_MAX_FRAME];
2842         unsigned int cur_index;
2843         unsigned int initial_index;
2844         unsigned int q_count;
2845         unsigned int dq_count;
2846         unsigned read_once:1;
2847         unsigned write_immediately:1;
2848 };
2849
2850 /**
2851  * __vb2_init_fileio() - initialize file io emulator
2852  * @q:          videobuf2 queue
2853  * @read:       mode selector (1 means read, 0 means write)
2854  */
2855 static int __vb2_init_fileio(struct vb2_queue *q, int read)
2856 {
2857         struct vb2_fileio_data *fileio;
2858         int i, ret;
2859         unsigned int count = 0;
2860
2861         /*
2862          * Sanity check
2863          */
2864         if (WARN_ON((read && !(q->io_modes & VB2_READ)) ||
2865                     (!read && !(q->io_modes & VB2_WRITE))))
2866                 return -EINVAL;
2867
2868         /*
2869          * Check if device supports mapping buffers to kernel virtual space.
2870          */
2871         if (!q->mem_ops->vaddr)
2872                 return -EBUSY;
2873
2874         /*
2875          * Check if streaming api has not been already activated.
2876          */
2877         if (q->streaming || q->num_buffers > 0)
2878                 return -EBUSY;
2879
2880         /*
2881          * Start with count 1, driver can increase it in queue_setup()
2882          */
2883         count = 1;
2884
2885         dprintk(3, "setting up file io: mode %s, count %d, read_once %d, write_immediately %d\n",
2886                 (read) ? "read" : "write", count, q->fileio_read_once,
2887                 q->fileio_write_immediately);
2888
2889         fileio = kzalloc(sizeof(struct vb2_fileio_data), GFP_KERNEL);
2890         if (fileio == NULL)
2891                 return -ENOMEM;
2892
2893         fileio->read_once = q->fileio_read_once;
2894         fileio->write_immediately = q->fileio_write_immediately;
2895
2896         /*
2897          * Request buffers and use MMAP type to force driver
2898          * to allocate buffers by itself.
2899          */
2900         fileio->req.count = count;
2901         fileio->req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
2902         fileio->req.type = q->type;
2903         q->fileio = fileio;
2904         ret = __reqbufs(q, &fileio->req);
2905         if (ret)
2906                 goto err_kfree;
2907
2908         /*
2909          * Check if plane_count is correct
2910          * (multiplane buffers are not supported).
2911          */
2912         if (q->bufs[0]->num_planes != 1) {
2913                 ret = -EBUSY;
2914                 goto err_reqbufs;
2915         }
2916
2917         /*
2918          * Get kernel address of each buffer.
2919          */
2920         for (i = 0; i < q->num_buffers; i++) {
2921                 fileio->bufs[i].vaddr = vb2_plane_vaddr(q->bufs[i], 0);
2922                 if (fileio->bufs[i].vaddr == NULL) {
2923                         ret = -EINVAL;
2924                         goto err_reqbufs;
2925                 }
2926                 fileio->bufs[i].size = vb2_plane_size(q->bufs[i], 0);
2927         }
2928
2929         /*
2930          * Read mode requires pre queuing of all buffers.
2931          */
2932         if (read) {
2933                 bool is_multiplanar = V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type);
2934
2935                 /*
2936                  * Queue all buffers.
2937                  */
2938                 for (i = 0; i < q->num_buffers; i++) {
2939                         struct v4l2_buffer *b = &fileio->b;
2940
2941                         memset(b, 0, sizeof(*b));
2942                         b->type = q->type;
2943                         if (is_multiplanar) {
2944                                 memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
2945                                 b->m.planes = &fileio->p;
2946                                 b->length = 1;
2947                         }
2948                         b->memory = q->memory;
2949                         b->index = i;
2950                         ret = vb2_internal_qbuf(q, b);
2951                         if (ret)
2952                                 goto err_reqbufs;
2953                         fileio->bufs[i].queued = 1;
2954                 }
2955                 /*
2956                  * All buffers have been queued, so mark that by setting
2957                  * initial_index to q->num_buffers
2958                  */
2959                 fileio->initial_index = q->num_buffers;
2960                 fileio->cur_index = q->num_buffers;
2961         }
2962
2963         /*
2964          * Start streaming.
2965          */
2966         ret = vb2_internal_streamon(q, q->type);
2967         if (ret)
2968                 goto err_reqbufs;
2969
2970         return ret;
2971
2972 err_reqbufs:
2973         fileio->req.count = 0;
2974         __reqbufs(q, &fileio->req);
2975
2976 err_kfree:
2977         q->fileio = NULL;
2978         kfree(fileio);
2979         return ret;
2980 }
2981
2982 /**
2983  * __vb2_cleanup_fileio() - free resourced used by file io emulator
2984  * @q:          videobuf2 queue
2985  */
2986 static int __vb2_cleanup_fileio(struct vb2_queue *q)
2987 {
2988         struct vb2_fileio_data *fileio = q->fileio;
2989
2990         if (fileio) {
2991                 vb2_internal_streamoff(q, q->type);
2992                 q->fileio = NULL;
2993                 fileio->req.count = 0;
2994                 vb2_reqbufs(q, &fileio->req);
2995                 kfree(fileio);
2996                 dprintk(3, "file io emulator closed\n");
2997         }
2998         return 0;
2999 }
3000
3001 /**
3002  * __vb2_perform_fileio() - perform a single file io (read or write) operation
3003  * @q:          videobuf2 queue
3004  * @data:       pointed to target userspace buffer
3005  * @count:      number of bytes to read or write
3006  * @ppos:       file handle position tracking pointer
3007  * @nonblock:   mode selector (1 means blocking calls, 0 means nonblocking)
3008  * @read:       access mode selector (1 means read, 0 means write)
3009  */
3010 static size_t __vb2_perform_fileio(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
3011                 loff_t *ppos, int nonblock, int read)
3012 {
3013         struct vb2_fileio_data *fileio;
3014         struct vb2_fileio_buf *buf;
3015         bool is_multiplanar = V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type);
3016         /*
3017          * When using write() to write data to an output video node the vb2 core
3018          * should set timestamps if V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY is set. Nobody
3019          * else is able to provide this information with the write() operation.
3020          */
3021         bool set_timestamp = !read &&
3022                 (q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
3023                 V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
3024         int ret, index;
3025
3026         dprintk(3, "mode %s, offset %ld, count %zd, %sblocking\n",
3027                 read ? "read" : "write", (long)*ppos, count,
3028                 nonblock ? "non" : "");
3029
3030         if (!data)
3031                 return -EINVAL;
3032
3033         /*
3034          * Initialize emulator on first call.
3035          */
3036         if (!vb2_fileio_is_active(q)) {
3037                 ret = __vb2_init_fileio(q, read);
3038                 dprintk(3, "vb2_init_fileio result: %d\n", ret);
3039                 if (ret)
3040                         return ret;
3041         }
3042         fileio = q->fileio;
3043
3044         /*
3045          * Check if we need to dequeue the buffer.
3046          */
3047         index = fileio->cur_index;
3048         if (index >= q->num_buffers) {
3049                 /*
3050                  * Call vb2_dqbuf to get buffer back.
3051                  */
3052                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
3053                 fileio->b.type = q->type;
3054                 fileio->b.memory = q->memory;
3055                 if (is_multiplanar) {
3056                         memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
3057                         fileio->b.m.planes = &fileio->p;
3058                         fileio->b.length = 1;
3059                 }
3060                 ret = vb2_internal_dqbuf(q, &fileio->b, nonblock);
3061                 dprintk(5, "vb2_dqbuf result: %d\n", ret);
3062                 if (ret)
3063                         return ret;
3064                 fileio->dq_count += 1;
3065
3066                 fileio->cur_index = index = fileio->b.index;
3067                 buf = &fileio->bufs[index];
3068
3069                 /*
3070                  * Get number of bytes filled by the driver
3071                  */
3072                 buf->pos = 0;
3073                 buf->queued = 0;
3074                 buf->size = read ? vb2_get_plane_payload(q->bufs[index], 0)
3075                                  : vb2_plane_size(q->bufs[index], 0);
3076                 /* Compensate for data_offset on read in the multiplanar case. */
3077                 if (is_multiplanar && read &&
3078                     fileio->b.m.planes[0].data_offset < buf->size) {
3079                         buf->pos = fileio->b.m.planes[0].data_offset;
3080                         buf->size -= buf->pos;
3081                 }
3082         } else {
3083                 buf = &fileio->bufs[index];
3084         }
3085
3086         /*
3087          * Limit count on last few bytes of the buffer.
3088          */
3089         if (buf->pos + count > buf->size) {
3090                 count = buf->size - buf->pos;
3091                 dprintk(5, "reducing read count: %zd\n", count);
3092         }
3093
3094         /*
3095          * Transfer data to userspace.
3096          */
3097         dprintk(3, "copying %zd bytes - buffer %d, offset %u\n",
3098                 count, index, buf->pos);
3099         if (read)
3100                 ret = copy_to_user(data, buf->vaddr + buf->pos, count);
3101         else
3102                 ret = copy_from_user(buf->vaddr + buf->pos, data, count);
3103         if (ret) {
3104                 dprintk(3, "error copying data\n");
3105                 return -EFAULT;
3106         }
3107
3108         /*
3109          * Update counters.
3110          */
3111         buf->pos += count;
3112         *ppos += count;
3113
3114         /*
3115          * Queue next buffer if required.
3116          */
3117         if (buf->pos == buf->size || (!read && fileio->write_immediately)) {
3118                 /*
3119                  * Check if this is the last buffer to read.
3120                  */
3121                 if (read && fileio->read_once && fileio->dq_count == 1) {
3122                         dprintk(3, "read limit reached\n");
3123                         return __vb2_cleanup_fileio(q);
3124                 }
3125
3126                 /*
3127                  * Call vb2_qbuf and give buffer to the driver.
3128                  */
3129                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
3130                 fileio->b.type = q->type;
3131                 fileio->b.memory = q->memory;
3132                 fileio->b.index = index;
3133                 fileio->b.bytesused = buf->pos;
3134                 if (is_multiplanar) {
3135                         memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
3136                         fileio->p.bytesused = buf->pos;
3137                         fileio->b.m.planes = &fileio->p;
3138                         fileio->b.length = 1;
3139                 }
3140                 if (set_timestamp)
3141                         v4l2_get_timestamp(&fileio->b.timestamp);
3142                 ret = vb2_internal_qbuf(q, &fileio->b);
3143                 dprintk(5, "vb2_dbuf result: %d\n", ret);
3144                 if (ret)
3145                         return ret;
3146
3147                 /*
3148                  * Buffer has been queued, update the status
3149                  */
3150                 buf->pos = 0;
3151                 buf->queued = 1;
3152                 buf->size = vb2_plane_size(q->bufs[index], 0);
3153                 fileio->q_count += 1;
3154                 /*
3155                  * If we are queuing up buffers for the first time, then
3156                  * increase initial_index by one.
3157                  */
3158                 if (fileio->initial_index < q->num_buffers)
3159                         fileio->initial_index++;
3160                 /*
3161                  * The next buffer to use is either a buffer that's going to be
3162                  * queued for the first time (initial_index < q->num_buffers)
3163                  * or it is equal to q->num_buffers, meaning that the next
3164                  * time we need to dequeue a buffer since we've now queued up
3165                  * all the 'first time' buffers.
3166                  */
3167                 fileio->cur_index = fileio->initial_index;
3168         }
3169
3170         /*
3171          * Return proper number of bytes processed.
3172          */
3173         if (ret == 0)
3174                 ret = count;
3175         return ret;
3176 }
3177
3178 size_t vb2_read(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
3179                 loff_t *ppos, int nonblocking)
3180 {
3181         return __vb2_perform_fileio(q, data, count, ppos, nonblocking, 1);
3182 }
3183 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_read);
3184
3185 size_t vb2_write(struct vb2_queue *q, const char __user *data, size_t count,
3186                 loff_t *ppos, int nonblocking)
3187 {
3188         return __vb2_perform_fileio(q, (char __user *) data, count,
3189                                                         ppos, nonblocking, 0);
3190 }
3191 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_write);
3192
3193 struct vb2_threadio_data {
3194         struct task_struct *thread;
3195         vb2_thread_fnc fnc;
3196         void *priv;
3197         bool stop;
3198 };
3199
3200 static int vb2_thread(void *data)
3201 {
3202         struct vb2_queue *q = data;
3203         struct vb2_threadio_data *threadio = q->threadio;
3204         struct vb2_fileio_data *fileio = q->fileio;
3205         bool set_timestamp = false;
3206         int prequeue = 0;
3207         int index = 0;
3208         int ret = 0;
3209
3210         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
3211                 prequeue = q->num_buffers;
3212                 set_timestamp =
3213                         (q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
3214                         V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
3215         }
3216
3217         set_freezable();
3218
3219         for (;;) {
3220                 struct vb2_buffer *vb;
3221
3222                 /*
3223                  * Call vb2_dqbuf to get buffer back.
3224                  */
3225                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
3226                 fileio->b.type = q->type;
3227                 fileio->b.memory = q->memory;
3228                 if (prequeue) {
3229                         fileio->b.index = index++;
3230                         prequeue--;
3231                 } else {
3232                         call_void_qop(q, wait_finish, q);
3233                         if (!threadio->stop)
3234                                 ret = vb2_internal_dqbuf(q, &fileio->b, 0);
3235                         call_void_qop(q, wait_prepare, q);
3236                         dprintk(5, "file io: vb2_dqbuf result: %d\n", ret);
3237                 }
3238                 if (ret || threadio->stop)
3239                         break;
3240                 try_to_freeze();
3241
3242                 vb = q->bufs[fileio->b.index];
3243                 if (!(fileio->b.flags & V4L2_BUF_FLAG_ERROR))
3244                         if (threadio->fnc(vb, threadio->priv))
3245                                 break;
3246                 call_void_qop(q, wait_finish, q);
3247                 if (set_timestamp)
3248                         v4l2_get_timestamp(&fileio->b.timestamp);
3249                 if (!threadio->stop)
3250                         ret = vb2_internal_qbuf(q, &fileio->b);
3251                 call_void_qop(q, wait_prepare, q);
3252                 if (ret || threadio->stop)
3253                         break;
3254         }
3255
3256         /* Hmm, linux becomes *very* unhappy without this ... */
3257         while (!kthread_should_stop()) {
3258                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3259                 schedule();
3260         }
3261         return 0;
3262 }
3263
3264 /*
3265  * This function should not be used for anything else but the videobuf2-dvb
3266  * support. If you think you have another good use-case for this, then please
3267  * contact the linux-media mailinglist first.
3268  */
3269 int vb2_thread_start(struct vb2_queue *q, vb2_thread_fnc fnc, void *priv,
3270                      const char *thread_name)
3271 {
3272         struct vb2_threadio_data *threadio;
3273         int ret = 0;
3274
3275         if (q->threadio)
3276                 return -EBUSY;
3277         if (vb2_is_busy(q))
3278                 return -EBUSY;
3279         if (WARN_ON(q->fileio))
3280                 return -EBUSY;
3281
3282         threadio = kzalloc(sizeof(*threadio), GFP_KERNEL);
3283         if (threadio == NULL)
3284                 return -ENOMEM;
3285         threadio->fnc = fnc;
3286         threadio->priv = priv;
3287
3288         ret = __vb2_init_fileio(q, !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type));
3289         dprintk(3, "file io: vb2_init_fileio result: %d\n", ret);
3290         if (ret)
3291                 goto nomem;
3292         q->threadio = threadio;
3293         threadio->thread = kthread_run(vb2_thread, q, "vb2-%s", thread_name);
3294         if (IS_ERR(threadio->thread)) {
3295                 ret = PTR_ERR(threadio->thread);
3296                 threadio->thread = NULL;
3297                 goto nothread;
3298         }
3299         return 0;
3300
3301 nothread:
3302         __vb2_cleanup_fileio(q);
3303 nomem:
3304         kfree(threadio);
3305         return ret;
3306 }
3307 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_thread_start);
3308
3309 int vb2_thread_stop(struct vb2_queue *q)
3310 {
3311         struct vb2_threadio_data *threadio = q->threadio;
3312         int err;
3313
3314         if (threadio == NULL)
3315                 return 0;
3316         threadio->stop = true;
3317         /* Wake up all pending sleeps in the thread */
3318         vb2_queue_error(q);
3319         err = kthread_stop(threadio->thread);
3320         __vb2_cleanup_fileio(q);
3321         threadio->thread = NULL;
3322         kfree(threadio);
3323         q->threadio = NULL;
3324         return err;
3325 }
3326 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_thread_stop);
3327
3328 /*
3329  * The following functions are not part of the vb2 core API, but are helper
3330  * functions that plug into struct v4l2_ioctl_ops, struct v4l2_file_operations
3331  * and struct vb2_ops.
3332  * They contain boilerplate code that most if not all drivers have to do
3333  * and so they simplify the driver code.
3334  */
3335
3336 /* The queue is busy if there is a owner and you are not that owner. */
3337 static inline bool vb2_queue_is_busy(struct video_device *vdev, struct file *file)
3338 {
3339         return vdev->queue->owner && vdev->queue->owner != file->private_data;
3340 }
3341
3342 /* vb2 ioctl helpers */
3343
3344 int vb2_ioctl_reqbufs(struct file *file, void *priv,
3345                           struct v4l2_requestbuffers *p)
3346 {
3347         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3348         int res = __verify_memory_type(vdev->queue, p->memory, p->type);
3349
3350         if (res)
3351                 return res;
3352         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3353                 return -EBUSY;
3354         res = __reqbufs(vdev->queue, p);
3355         /* If count == 0, then the owner has released all buffers and he
3356            is no longer owner of the queue. Otherwise we have a new owner. */
3357         if (res == 0)
3358                 vdev->queue->owner = p->count ? file->private_data : NULL;
3359         return res;
3360 }
3361 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_reqbufs);
3362
3363 int vb2_ioctl_create_bufs(struct file *file, void *priv,
3364                           struct v4l2_create_buffers *p)
3365 {
3366         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3367         int res = __verify_memory_type(vdev->queue, p->memory, p->format.type);
3368
3369         p->index = vdev->queue->num_buffers;
3370         /* If count == 0, then just check if memory and type are valid.
3371            Any -EBUSY result from __verify_memory_type can be mapped to 0. */
3372         if (p->count == 0)
3373                 return res != -EBUSY ? res : 0;
3374         if (res)
3375                 return res;
3376         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3377                 return -EBUSY;
3378         res = __create_bufs(vdev->queue, p);
3379         if (res == 0)
3380                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3381         return res;
3382 }
3383 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_create_bufs);
3384
3385 int vb2_ioctl_prepare_buf(struct file *file, void *priv,
3386                           struct v4l2_buffer *p)
3387 {
3388         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3389
3390         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3391                 return -EBUSY;
3392         return vb2_prepare_buf(vdev->queue, p);
3393 }
3394 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_prepare_buf);
3395
3396 int vb2_ioctl_querybuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3397 {
3398         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3399
3400         /* No need to call vb2_queue_is_busy(), anyone can query buffers. */
3401         return vb2_querybuf(vdev->queue, p);
3402 }
3403 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_querybuf);
3404
3405 int vb2_ioctl_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3406 {
3407         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3408
3409         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3410                 return -EBUSY;
3411         return vb2_qbuf(vdev->queue, p);
3412 }
3413 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_qbuf);
3414
3415 int vb2_ioctl_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3416 {
3417         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3418
3419         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3420                 return -EBUSY;
3421         return vb2_dqbuf(vdev->queue, p, file->f_flags & O_NONBLOCK);
3422 }
3423 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_dqbuf);
3424
3425 int vb2_ioctl_streamon(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type i)
3426 {
3427         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3428
3429         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3430                 return -EBUSY;
3431         return vb2_streamon(vdev->queue, i);
3432 }
3433 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_streamon);
3434
3435 int vb2_ioctl_streamoff(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type i)
3436 {
3437         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3438
3439         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3440                 return -EBUSY;
3441         return vb2_streamoff(vdev->queue, i);
3442 }
3443 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_streamoff);
3444
3445 int vb2_ioctl_expbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_exportbuffer *p)
3446 {
3447         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3448
3449         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3450                 return -EBUSY;
3451         return vb2_expbuf(vdev->queue, p);
3452 }
3453 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_expbuf);
3454
3455 /* v4l2_file_operations helpers */
3456
3457 int vb2_fop_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3458 {
3459         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3460
3461         return vb2_mmap(vdev->queue, vma);
3462 }
3463 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_mmap);
3464
3465 int _vb2_fop_release(struct file *file, struct mutex *lock)
3466 {
3467         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3468
3469         if (lock)
3470                 mutex_lock(lock);
3471         if (file->private_data == vdev->queue->owner) {
3472                 vb2_queue_release(vdev->queue);
3473                 vdev->queue->owner = NULL;
3474         }
3475         if (lock)
3476                 mutex_unlock(lock);
3477         return v4l2_fh_release(file);
3478 }
3479 EXPORT_SYMBOL_GPL(_vb2_fop_release);
3480
3481 int vb2_fop_release(struct file *file)
3482 {
3483         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3484         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3485
3486         return _vb2_fop_release(file, lock);
3487 }
3488 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_release);
3489
3490 ssize_t vb2_fop_write(struct file *file, const char __user *buf,
3491                 size_t count, loff_t *ppos)
3492 {
3493         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3494         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3495         int err = -EBUSY;
3496
3497         if (!(vdev->queue->io_modes & VB2_WRITE))
3498                 return -EINVAL;
3499         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3500                 return -ERESTARTSYS;
3501         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3502                 goto exit;
3503         err = vb2_write(vdev->queue, buf, count, ppos,
3504                        file->f_flags & O_NONBLOCK);
3505         if (vdev->queue->fileio)
3506                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3507 exit:
3508         if (lock)
3509                 mutex_unlock(lock);
3510         return err;
3511 }
3512 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_write);
3513
3514 ssize_t vb2_fop_read(struct file *file, char __user *buf,
3515                 size_t count, loff_t *ppos)
3516 {
3517         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3518         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3519         int err = -EBUSY;
3520
3521         if (!(vdev->queue->io_modes & VB2_READ))
3522                 return -EINVAL;
3523         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3524                 return -ERESTARTSYS;
3525         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3526                 goto exit;
3527         err = vb2_read(vdev->queue, buf, count, ppos,
3528                        file->f_flags & O_NONBLOCK);
3529         if (vdev->queue->fileio)
3530                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3531 exit:
3532         if (lock)
3533                 mutex_unlock(lock);
3534         return err;
3535 }
3536 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_read);
3537
3538 unsigned int vb2_fop_poll(struct file *file, poll_table *wait)
3539 {
3540         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3541         struct vb2_queue *q = vdev->queue;
3542         struct mutex *lock = q->lock ? q->lock : vdev->lock;
3543         unsigned res;
3544         void *fileio;
3545
3546         /*
3547          * If this helper doesn't know how to lock, then you shouldn't be using
3548          * it but you should write your own.
3549          */
3550         WARN_ON(!lock);
3551
3552         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3553                 return POLLERR;
3554
3555         fileio = q->fileio;
3556
3557         res = vb2_poll(vdev->queue, file, wait);
3558
3559         /* If fileio was started, then we have a new queue owner. */
3560         if (!fileio && q->fileio)
3561                 q->owner = file->private_data;
3562         if (lock)
3563                 mutex_unlock(lock);
3564         return res;
3565 }
3566 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_poll);
3567
3568 #ifndef CONFIG_MMU
3569 unsigned long vb2_fop_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
3570                 unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3571 {
3572         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3573
3574         return vb2_get_unmapped_area(vdev->queue, addr, len, pgoff, flags);
3575 }
3576 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_get_unmapped_area);
3577 #endif
3578
3579 /* vb2_ops helpers. Only use if vq->lock is non-NULL. */
3580
3581 void vb2_ops_wait_prepare(struct vb2_queue *vq)
3582 {
3583         mutex_unlock(vq->lock);
3584 }
3585 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ops_wait_prepare);
3586
3587 void vb2_ops_wait_finish(struct vb2_queue *vq)
3588 {
3589         mutex_lock(vq->lock);
3590 }
3591 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ops_wait_finish);
3592
3593 MODULE_DESCRIPTION("Driver helper framework for Video for Linux 2");
3594 MODULE_AUTHOR("Pawel Osciak <pawel@osciak.com>, Marek Szyprowski");
3595 MODULE_LICENSE("GPL");