drivers/media/platform/amlogic/meson-ge2d/ge2d.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2020 BayLibre, SAS
   4  * Author: Neil Armstrong <[email protected]>
   5  */
   6
   7 #include <linux/clk.h>
   8 #include <linux/delay.h>
   9 #include <linux/bitfield.h>
  10 #include <linux/interrupt.h>
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/of.h>
  13 #include <linux/reset.h>
  14 #include <linux/sched.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/timer.h>
  17 #include <linux/regmap.h>
  18
  19 #include <linux/platform_device.h>
  20 #include <media/v4l2-device.h>
  21 #include <media/v4l2-event.h>
  22 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  23 #include <media/v4l2-mem2mem.h>
  24 #include <media/v4l2-ctrls.h>
  25 #include <media/videobuf2-v4l2.h>
  26 #include <media/videobuf2-dma-contig.h>
  27
  28 #include "ge2d-regs.h"
  29
  30 #define GE2D_NAME       "meson-ge2d"
  31
  32 #define DEFAULT_WIDTH   128
  33 #define DEFAULT_HEIGHT  128
  34 #define DEFAULT_STRIDE  512
  35
  36 #define MAX_WIDTH       8191
  37 #define MAX_HEIGHT      8191
  38
  39 /*
  40  * Missing features:
  41  * - Scaling
  42  * - Simple 1/2 vertical scaling
  43  * - YUV input support
  44  * - Source global alpha
  45  * - Colorspace conversion
  46  */
  47
  48 struct ge2d_fmt {
  49         u32 fourcc;
  50         bool alpha;
  51         bool le;
  52         unsigned int depth;
  53         unsigned int hw_fmt;
  54         unsigned int hw_map;
  55 };
  56
  57 struct ge2d_frame {
  58         struct vb2_v4l2_buffer *buf;
  59
  60         /* Image Format */
  61         struct v4l2_pix_format pix_fmt;
  62
  63         /* Crop */
  64         struct v4l2_rect crop;
  65
  66         /* Image format */
  67         const struct ge2d_fmt *fmt;
  68 };
  69
  70 struct ge2d_ctx {
  71         struct v4l2_fh fh;
  72         struct meson_ge2d *ge2d;
  73         struct ge2d_frame in;
  74         struct ge2d_frame out;
  75         struct v4l2_ctrl_handler ctrl_handler;
  76
  77         unsigned long sequence_out, sequence_cap;
  78
  79         /* Control values */
  80         u32 hflip;
  81         u32 vflip;
  82         u32 xy_swap;
  83 };
  84
  85 struct meson_ge2d {
  86         struct v4l2_device v4l2_dev;
  87         struct v4l2_m2m_dev *m2m_dev;
  88         struct video_device *vfd;
  89
  90         struct device *dev;
  91         struct regmap *map;
  92         struct clk *clk;
  93
  94         /* vb2 queue lock */
  95         struct mutex mutex;
  96
  97         struct ge2d_ctx *curr;
  98 };
  99
 100 #define FMT(_fourcc, _alpha, _depth, _map)              \
 101 {                                                       \
 102         .fourcc = _fourcc,                              \
 103         .alpha = (_alpha),                              \
 104         .depth = (_depth),                              \
 105         .hw_fmt = GE2D_FORMAT_ ## _depth ## BIT,        \
 106         .hw_map = GE2D_COLOR_MAP_ ## _map,              \
 107 }
 108
 109 /* TOFIX Handle the YUV input formats */
 110 static const struct ge2d_fmt formats[] = {
 111         /*  FOURCC Alpha  HW FMT  HW MAP */
 112         FMT(V4L2_PIX_FMT_XRGB32, false, 32, BGRA8888),
 113         FMT(V4L2_PIX_FMT_RGB32, true, 32, BGRA8888),
 114         FMT(V4L2_PIX_FMT_ARGB32, true, 32, BGRA8888),
 115         FMT(V4L2_PIX_FMT_RGBX32, false, 32, ABGR8888),
 116         FMT(V4L2_PIX_FMT_RGBA32, true, 32, ABGR8888),
 117         FMT(V4L2_PIX_FMT_BGRX32, false, 32, RGBA8888),
 118         FMT(V4L2_PIX_FMT_BGRA32, true, 32, RGBA8888),
 119         FMT(V4L2_PIX_FMT_BGR32, true, 32, ARGB8888),
 120         FMT(V4L2_PIX_FMT_ABGR32, true, 32, ARGB8888),
 121         FMT(V4L2_PIX_FMT_XBGR32, false, 32, ARGB8888),
 122
 123         FMT(V4L2_PIX_FMT_RGB24, false, 24, BGR888),
 124         FMT(V4L2_PIX_FMT_BGR24, false, 24, RGB888),
 125
 126         FMT(V4L2_PIX_FMT_XRGB555X, false, 16, ARGB1555),
 127         FMT(V4L2_PIX_FMT_ARGB555X, true, 16, ARGB1555),
 128         FMT(V4L2_PIX_FMT_RGB565, false, 16, RGB565),
 129         FMT(V4L2_PIX_FMT_RGBX444, false, 16, RGBA4444),
 130         FMT(V4L2_PIX_FMT_RGBA444, true, 16, RGBA4444),
 131         FMT(V4L2_PIX_FMT_XRGB444, false, 16, ARGB4444),
 132         FMT(V4L2_PIX_FMT_ARGB444, true, 16, ARGB4444),
 133 };
 134
 135 #define NUM_FORMATS ARRAY_SIZE(formats)
 136
 137 static const struct ge2d_fmt *find_fmt(struct v4l2_format *f)
 138 {
 139         unsigned int i;
 140
 141         for (i = 0; i < NUM_FORMATS; i++) {
 142                 if (formats[i].fourcc == f->fmt.pix.pixelformat)
 143                         return &formats[i];
 144         }
 145
 146         /*
 147          * TRY_FMT/S_FMT should never return an error when the requested format
 148          * is not supported. Drivers should always return a valid format,
 149          * preferably a format that is as widely supported by applications as
 150          * possible.
 151          */
 152         return &formats[0];
 153 }
 154
 155 static struct ge2d_frame *get_frame(struct ge2d_ctx *ctx,
 156                                     enum v4l2_buf_type type)
 157 {
 158         switch (type) {
 159         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT:
 160                 return &ctx->in;
 161         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE:
 162                 return &ctx->out;
 163         default:
 164                 /* This should never happen, warn and return OUTPUT frame */
 165                 dev_warn(ctx->ge2d->dev, "%s: invalid buffer type\n", __func__);
 166                 return &ctx->in;
 167         }
 168 }
 169
 170 static void ge2d_hw_start(struct meson_ge2d *ge2d)
 171 {
 172         struct ge2d_ctx *ctx = ge2d->curr;
 173         u32 reg;
 174
 175         /* Reset */
 176         regmap_update_bits(ge2d->map, GE2D_GEN_CTRL1,
 177                            GE2D_SOFT_RST, GE2D_SOFT_RST);
 178         regmap_update_bits(ge2d->map, GE2D_GEN_CTRL1,
 179                            GE2D_SOFT_RST, 0);
 180
 181         usleep_range(100, 200);
 182
 183         /* Implement CANVAS for non-AXG */
 184         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC1_BADDR_CTRL,
 185                      (vb2_dma_contig_plane_dma_addr(&ctx->in.buf->vb2_buf, 0) + 7) >> 3);
 186         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC1_STRIDE_CTRL,
 187                      (ctx->in.pix_fmt.bytesperline + 7) >> 3);
 188         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC2_BADDR_CTRL,
 189                      (vb2_dma_contig_plane_dma_addr(&ctx->out.buf->vb2_buf, 0) + 7) >> 3);
 190         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC2_STRIDE_CTRL,
 191                      (ctx->out.pix_fmt.bytesperline + 7) >> 3);
 192         regmap_write(ge2d->map, GE2D_DST1_BADDR_CTRL,
 193                      (vb2_dma_contig_plane_dma_addr(&ctx->out.buf->vb2_buf, 0) + 7) >> 3);
 194         regmap_write(ge2d->map, GE2D_DST1_STRIDE_CTRL,
 195                      (ctx->out.pix_fmt.bytesperline + 7) >> 3);
 196
 197         regmap_write(ge2d->map, GE2D_GEN_CTRL0, 0);
 198         regmap_write(ge2d->map, GE2D_GEN_CTRL1,
 199                      FIELD_PREP(GE2D_INTERRUPT_CTRL, 2) |
 200                      FIELD_PREP(GE2D_SRC2_BURST_SIZE_CTRL, 3) |
 201                      FIELD_PREP(GE2D_SRC1_BURST_SIZE_CTRL, 0x3f));
 202
 203         regmap_write(ge2d->map, GE2D_GEN_CTRL2,
 204                      GE2D_SRC1_LITTLE_ENDIAN |
 205                      GE2D_SRC2_LITTLE_ENDIAN |
 206                      GE2D_DST_LITTLE_ENDIAN |
 207                      FIELD_PREP(GE2D_DST1_COLOR_MAP, ctx->out.fmt->hw_map) |
 208                      FIELD_PREP(GE2D_DST1_FORMAT, ctx->out.fmt->hw_fmt) |
 209                      FIELD_PREP(GE2D_SRC2_COLOR_MAP, ctx->out.fmt->hw_map) |
 210                      FIELD_PREP(GE2D_SRC2_FORMAT, ctx->out.fmt->hw_fmt) |
 211                      FIELD_PREP(GE2D_SRC1_COLOR_MAP, ctx->in.fmt->hw_map) |
 212                      FIELD_PREP(GE2D_SRC1_FORMAT, ctx->in.fmt->hw_fmt));
 213         regmap_write(ge2d->map, GE2D_GEN_CTRL3,
 214                      GE2D_DST1_ENABLE);
 215
 216         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC1_CLIPY_START_END,
 217                      FIELD_PREP(GE2D_START, ctx->in.crop.top) |
 218                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->in.crop.top + ctx->in.crop.height - 1));
 219         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC1_CLIPX_START_END,
 220                      FIELD_PREP(GE2D_START, ctx->in.crop.left) |
 221                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->in.crop.left + ctx->in.crop.width - 1));
 222         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC2_CLIPY_START_END,
 223                      FIELD_PREP(GE2D_START, ctx->out.crop.top) |
 224                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->out.crop.top + ctx->out.crop.height - 1));
 225         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC2_CLIPX_START_END,
 226                      FIELD_PREP(GE2D_START, ctx->out.crop.left) |
 227                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->out.crop.left + ctx->out.crop.width - 1));
 228         regmap_write(ge2d->map, GE2D_DST_CLIPY_START_END,
 229                      FIELD_PREP(GE2D_START, ctx->out.crop.top) |
 230                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->out.crop.top + ctx->out.crop.height - 1));
 231         regmap_write(ge2d->map, GE2D_DST_CLIPX_START_END,
 232                      FIELD_PREP(GE2D_START, ctx->out.crop.left) |
 233                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->out.crop.left + ctx->out.crop.width - 1));
 234
 235         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC1_Y_START_END,
 236                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->in.pix_fmt.height - 1));
 237         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC1_X_START_END,
 238                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->in.pix_fmt.width - 1));
 239         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC2_Y_START_END,
 240                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->out.pix_fmt.height - 1));
 241         regmap_write(ge2d->map, GE2D_SRC2_X_START_END,
 242                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->out.pix_fmt.width - 1));
 243         regmap_write(ge2d->map, GE2D_DST_Y_START_END,
 244                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->out.pix_fmt.height - 1));
 245         regmap_write(ge2d->map, GE2D_DST_X_START_END,
 246                      FIELD_PREP(GE2D_END, ctx->out.pix_fmt.width - 1));
 247
 248         /* Color, no blend, use source color */
 249         reg = GE2D_ALU_DO_COLOR_OPERATION_LOGIC(LOGIC_OPERATION_COPY,
 250                                                 COLOR_FACTOR_SRC_COLOR);
 251
 252         if (ctx->in.fmt->alpha && ctx->out.fmt->alpha)
 253                 /* Take source alpha */
 254                 reg |= GE2D_ALU_DO_ALPHA_OPERATION_LOGIC(LOGIC_OPERATION_COPY,
 255                                                          COLOR_FACTOR_SRC_ALPHA);
 256         else if (!ctx->out.fmt->alpha)
 257                 /* Set alpha to 0 */
 258                 reg |= GE2D_ALU_DO_ALPHA_OPERATION_LOGIC(LOGIC_OPERATION_SET,
 259                                                          COLOR_FACTOR_ZERO);
 260         else
 261                 /* Keep original alpha */
 262                 reg |= GE2D_ALU_DO_ALPHA_OPERATION_LOGIC(LOGIC_OPERATION_COPY,
 263                                                          COLOR_FACTOR_DST_ALPHA);
 264
 265         regmap_write(ge2d->map, GE2D_ALU_OP_CTRL, reg);
 266
 267         /* Start */
 268         regmap_write(ge2d->map, GE2D_CMD_CTRL,
 269                      (ctx->xy_swap ? GE2D_DST_XY_SWAP : 0) |
 270                      (ctx->hflip ? GE2D_SRC1_Y_REV : 0) |
 271                      (ctx->vflip ? GE2D_SRC1_X_REV : 0) |
 272                      GE2D_CBUS_CMD_WR);
 273 }
 274
 275 static void device_run(void *priv)
 276 {
 277         struct ge2d_ctx *ctx = priv;
 278         struct meson_ge2d *ge2d = ctx->ge2d;
 279
 280         ge2d->curr = ctx;
 281
 282         ctx->in.buf = v4l2_m2m_next_src_buf(ctx->fh.m2m_ctx);
 283         ctx->out.buf = v4l2_m2m_next_dst_buf(ctx->fh.m2m_ctx);
 284
 285         ge2d_hw_start(ge2d);
 286 }
 287
 288 static irqreturn_t ge2d_isr(int irq, void *priv)
 289 {
 290         struct meson_ge2d *ge2d = priv;
 291         u32 intr;
 292
 293         regmap_read(ge2d->map, GE2D_STATUS0, &intr);
 294
 295         if (!(intr & GE2D_GE2D_BUSY)) {
 296                 struct vb2_v4l2_buffer *src, *dst;
 297                 struct ge2d_ctx *ctx = ge2d->curr;
 298
 299                 ge2d->curr = NULL;
 300
 301                 src = v4l2_m2m_src_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 302                 dst = v4l2_m2m_dst_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 303
 304                 src->sequence = ctx->sequence_out++;
 305                 dst->sequence = ctx->sequence_cap++;
 306
 307                 dst->timecode = src->timecode;
 308                 dst->vb2_buf.timestamp = src->vb2_buf.timestamp;
 309                 dst->flags = src->flags;
 310
 311                 v4l2_m2m_buf_done(src, VB2_BUF_STATE_DONE);
 312                 v4l2_m2m_buf_done(dst, VB2_BUF_STATE_DONE);
 313                 v4l2_m2m_job_finish(ge2d->m2m_dev, ctx->fh.m2m_ctx);
 314         }
 315
 316         return IRQ_HANDLED;
 317 }
 318
 319 static const struct v4l2_m2m_ops ge2d_m2m_ops = {
 320         .device_run = device_run,
 321 };
 322
 323 static int ge2d_queue_setup(struct vb2_queue *vq,
 324                             unsigned int *nbuffers, unsigned int *nplanes,
 325                             unsigned int sizes[], struct device *alloc_devs[])
 326 {
 327         struct ge2d_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vq);
 328         struct ge2d_frame *f = get_frame(ctx, vq->type);
 329
 330         if (*nplanes)
 331                 return sizes[0] < f->pix_fmt.sizeimage ? -EINVAL : 0;
 332
 333         sizes[0] = f->pix_fmt.sizeimage;
 334         *nplanes = 1;
 335
 336         return 0;
 337 }
 338
 339 static int ge2d_buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 340 {
 341         struct ge2d_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 342         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 343         struct ge2d_frame *f = get_frame(ctx, vb->vb2_queue->type);
 344
 345         vbuf->field = V4L2_FIELD_NONE;
 346
 347         vb2_set_plane_payload(vb, 0, f->pix_fmt.sizeimage);
 348
 349         return 0;
 350 }
 351
 352 static void ge2d_buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
 353 {
 354         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 355         struct ge2d_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 356
 357         v4l2_m2m_buf_queue(ctx->fh.m2m_ctx, vbuf);
 358 }
 359
 360 static int ge2d_start_streaming(struct vb2_queue *vq, unsigned int count)
 361 {
 362         struct ge2d_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vq);
 363
 364         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(vq->type))
 365                 ctx->sequence_out = 0;
 366         else
 367                 ctx->sequence_cap = 0;
 368
 369         return 0;
 370 }
 371
 372 static void ge2d_stop_streaming(struct vb2_queue *vq)
 373 {
 374         struct ge2d_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vq);
 375         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf;
 376
 377         for (;;) {
 378                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(vq->type))
 379                         vbuf = v4l2_m2m_src_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 380                 else
 381                         vbuf = v4l2_m2m_dst_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 382                 if (!vbuf)
 383                         break;
 384                 v4l2_m2m_buf_done(vbuf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 385         }
 386 }
 387
 388 static const struct vb2_ops ge2d_qops = {
 389         .queue_setup = ge2d_queue_setup,
 390         .buf_prepare = ge2d_buf_prepare,
 391         .buf_queue = ge2d_buf_queue,
 392         .start_streaming = ge2d_start_streaming,
 393         .stop_streaming = ge2d_stop_streaming,
 394 };
 395
 396 static int
 397 queue_init(void *priv, struct vb2_queue *src_vq, struct vb2_queue *dst_vq)
 398 {
 399         struct ge2d_ctx *ctx = priv;
 400         int ret;
 401
 402         src_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 403         src_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_DMABUF;
 404         src_vq->drv_priv = ctx;
 405         src_vq->ops = &ge2d_qops;
 406         src_vq->mem_ops = &vb2_dma_contig_memops;
 407         src_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 408         src_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 409         src_vq->lock = &ctx->ge2d->mutex;
 410         src_vq->dev = ctx->ge2d->v4l2_dev.dev;
 411
 412         ret = vb2_queue_init(src_vq);
 413         if (ret)
 414                 return ret;
 415
 416         dst_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 417         dst_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_DMABUF;
 418         dst_vq->drv_priv = ctx;
 419         dst_vq->ops = &ge2d_qops;
 420         dst_vq->mem_ops = &vb2_dma_contig_memops;
 421         dst_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 422         dst_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 423         dst_vq->lock = &ctx->ge2d->mutex;
 424         dst_vq->dev = ctx->ge2d->v4l2_dev.dev;
 425
 426         return vb2_queue_init(dst_vq);
 427 }
 428
 429 static int
 430 vidioc_querycap(struct file *file, void *priv, struct v4l2_capability *cap)
 431 {
 432         strscpy(cap->driver, GE2D_NAME, sizeof(cap->driver));
 433         strscpy(cap->card, GE2D_NAME, sizeof(cap->card));
 434         strscpy(cap->bus_info, "platform:" GE2D_NAME, sizeof(cap->bus_info));
 435
 436         return 0;
 437 }
 438
 439 static int vidioc_enum_fmt(struct file *file, void *priv, struct v4l2_fmtdesc *f)
 440 {
 441         const struct ge2d_fmt *fmt;
 442
 443         if (f->index >= NUM_FORMATS)
 444                 return -EINVAL;
 445
 446         fmt = &formats[f->index];
 447         f->pixelformat = fmt->fourcc;
 448
 449         return 0;
 450 }
 451
 452 static int vidioc_g_selection(struct file *file, void *priv,
 453                               struct v4l2_selection *s)
 454 {
 455         struct ge2d_ctx *ctx = priv;
 456         struct ge2d_frame *f;
 457         bool use_frame = false;
 458
 459         if (s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT &&
 460             s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
 461                 return -EINVAL;
 462
 463         f = get_frame(ctx, s->type);
 464
 465         switch (s->target) {
 466         case V4L2_SEL_TGT_COMPOSE_DEFAULT:
 467         case V4L2_SEL_TGT_COMPOSE_BOUNDS:
 468                 if (s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
 469                         return -EINVAL;
 470                 break;
 471         case V4L2_SEL_TGT_CROP_DEFAULT:
 472         case V4L2_SEL_TGT_CROP_BOUNDS:
 473                 if (s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 474                         return -EINVAL;
 475                 break;
 476         case V4L2_SEL_TGT_COMPOSE:
 477                 if (s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
 478                         return -EINVAL;
 479                 use_frame = true;
 480                 break;
 481         case V4L2_SEL_TGT_CROP:
 482                 if (s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 483                         return -EINVAL;
 484                 use_frame = true;
 485                 break;
 486         default:
 487                 return -EINVAL;
 488         }
 489
 490         if (use_frame) {
 491                 s->r = f->crop;
 492         } else {
 493                 s->r.left = 0;
 494                 s->r.top = 0;
 495                 s->r.width = f->pix_fmt.width;
 496                 s->r.height = f->pix_fmt.height;
 497         }
 498
 499         return 0;
 500 }
 501
 502 static int vidioc_s_selection(struct file *file, void *priv,
 503                               struct v4l2_selection *s)
 504 {
 505         struct ge2d_ctx *ctx = priv;
 506         struct meson_ge2d *ge2d = ctx->ge2d;
 507         struct ge2d_frame *f;
 508         int ret = 0;
 509
 510         if (s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT &&
 511             s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
 512                 return -EINVAL;
 513
 514         f = get_frame(ctx, s->type);
 515
 516         switch (s->target) {
 517         case V4L2_SEL_TGT_COMPOSE:
 518                 /*
 519                  * COMPOSE target is only valid for capture buffer type, return
 520                  * error for output buffer type
 521                  */
 522                 if (s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
 523                         return -EINVAL;
 524                 break;
 525         case V4L2_SEL_TGT_CROP:
 526                 /*
 527                  * CROP target is only valid for output buffer type, return
 528                  * error for capture buffer type
 529                  */
 530                 if (s->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 531                         return -EINVAL;
 532                 break;
 533         /*
 534          * bound and default crop/compose targets are invalid targets to
 535          * try/set
 536          */
 537         default:
 538                 return -EINVAL;
 539         }
 540
 541         if (s->r.top < 0 || s->r.left < 0) {
 542                 v4l2_err(&ge2d->v4l2_dev,
 543                          "doesn't support negative values for top & left.\n");
 544                 return -EINVAL;
 545         }
 546
 547         if (s->r.left + s->r.width > f->pix_fmt.width ||
 548             s->r.top + s->r.height > f->pix_fmt.height) {
 549                 v4l2_err(&ge2d->v4l2_dev, "unsupported rectangle value.\n");
 550                 return -EINVAL;
 551         }
 552
 553         f->crop = s->r;
 554
 555         return ret;
 556 }
 557
 558 static void vidioc_setup_cap_fmt(struct ge2d_ctx *ctx, struct v4l2_pix_format *f)
 559 {
 560         struct ge2d_frame *frm_out = get_frame(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT);
 561
 562         *f = frm_out->pix_fmt;
 563
 564         if (ctx->xy_swap) {
 565                 f->width = frm_out->pix_fmt.height;
 566                 f->height = frm_out->pix_fmt.width;
 567         }
 568 }
 569
 570 static int vidioc_try_fmt_cap(struct file *file, void *priv, struct v4l2_format *f)
 571 {
 572         const struct ge2d_fmt *fmt = find_fmt(f);
 573         struct ge2d_ctx *ctx = priv;
 574         struct v4l2_pix_format fmt_cap;
 575
 576         vidioc_setup_cap_fmt(ctx, &fmt_cap);
 577
 578         fmt_cap.pixelformat = fmt->fourcc;
 579
 580         fmt_cap.bytesperline = max(f->fmt.pix.bytesperline,
 581                                    ALIGN((fmt_cap.width * fmt->depth) >> 3, 8));
 582
 583         fmt_cap.sizeimage = max(f->fmt.pix.sizeimage,
 584                                 fmt_cap.height * fmt_cap.bytesperline);
 585
 586         f->fmt.pix = fmt_cap;
 587
 588         return 0;
 589 }
 590
 591 static int vidioc_s_fmt_cap(struct file *file, void *priv, struct v4l2_format *f)
 592 {
 593         struct ge2d_ctx *ctx = priv;
 594         struct meson_ge2d *ge2d = ctx->ge2d;
 595         struct vb2_queue *vq;
 596         struct ge2d_frame *frm;
 597         int ret = 0;
 598
 599         /* Adjust all values accordingly to the hardware capabilities
 600          * and chosen format.
 601          */
 602         ret = vidioc_try_fmt_cap(file, priv, f);
 603         if (ret)
 604                 return ret;
 605
 606         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 607         if (vb2_is_busy(vq)) {
 608                 v4l2_err(&ge2d->v4l2_dev, "queue (%d) bust\n", f->type);
 609                 return -EBUSY;
 610         }
 611
 612         frm = get_frame(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE);
 613
 614         frm->pix_fmt = f->fmt.pix;
 615         frm->fmt = find_fmt(f);
 616         f->fmt.pix.pixelformat = frm->fmt->fourcc;
 617
 618         /* Reset crop settings */
 619         frm->crop.left = 0;
 620         frm->crop.top = 0;
 621         frm->crop.width = frm->pix_fmt.width;
 622         frm->crop.height = frm->pix_fmt.height;
 623
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 static int vidioc_g_fmt(struct file *file, void *priv, struct v4l2_format *f)
 628 {
 629         struct ge2d_ctx *ctx = priv;
 630         struct vb2_queue *vq;
 631         struct ge2d_frame *frm;
 632
 633         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 634         if (!vq)
 635                 return -EINVAL;
 636
 637         frm = get_frame(ctx, f->type);
 638
 639         f->fmt.pix = frm->pix_fmt;
 640         f->fmt.pix.pixelformat = frm->fmt->fourcc;
 641
 642         return 0;
 643 }
 644
 645 static int vidioc_try_fmt_out(struct file *file, void *priv, struct v4l2_format *f)
 646 {
 647         const struct ge2d_fmt *fmt = find_fmt(f);
 648
 649         f->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_NONE;
 650         f->fmt.pix.pixelformat = fmt->fourcc;
 651
 652         if (f->fmt.pix.width > MAX_WIDTH)
 653                 f->fmt.pix.width = MAX_WIDTH;
 654         if (f->fmt.pix.height > MAX_HEIGHT)
 655                 f->fmt.pix.height = MAX_HEIGHT;
 656
 657         f->fmt.pix.bytesperline = max(f->fmt.pix.bytesperline,
 658                                       ALIGN((f->fmt.pix.width * fmt->depth) >> 3, 8));
 659
 660         f->fmt.pix.sizeimage = max(f->fmt.pix.sizeimage,
 661                                    f->fmt.pix.height * f->fmt.pix.bytesperline);
 662
 663         return 0;
 664 }
 665
 666 static int vidioc_s_fmt_out(struct file *file, void *priv, struct v4l2_format *f)
 667 {
 668         struct ge2d_ctx *ctx = priv;
 669         struct meson_ge2d *ge2d = ctx->ge2d;
 670         struct vb2_queue *vq;
 671         struct ge2d_frame *frm, *frm_cap;
 672         int ret = 0;
 673
 674         /* Adjust all values accordingly to the hardware capabilities
 675          * and chosen format.
 676          */
 677         ret = vidioc_try_fmt_out(file, priv, f);
 678         if (ret)
 679                 return ret;
 680
 681         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 682         if (vb2_is_busy(vq)) {
 683                 v4l2_err(&ge2d->v4l2_dev, "queue (%d) bust\n", f->type);
 684                 return -EBUSY;
 685         }
 686
 687         frm = get_frame(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT);
 688         frm_cap = get_frame(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE);
 689
 690         frm->pix_fmt = f->fmt.pix;
 691         frm->fmt = find_fmt(f);
 692         f->fmt.pix.pixelformat = frm->fmt->fourcc;
 693
 694         /* Reset crop settings */
 695         frm->crop.left = 0;
 696         frm->crop.top = 0;
 697         frm->crop.width = frm->pix_fmt.width;
 698         frm->crop.height = frm->pix_fmt.height;
 699
 700         /* Propagate settings to capture */
 701         vidioc_setup_cap_fmt(ctx, &frm_cap->pix_fmt);
 702
 703         return 0;
 704 }
 705
 706 static const struct v4l2_ioctl_ops ge2d_ioctl_ops = {
 707         .vidioc_querycap = vidioc_querycap,
 708
 709         .vidioc_enum_fmt_vid_cap = vidioc_enum_fmt,
 710         .vidioc_g_fmt_vid_cap = vidioc_g_fmt,
 711         .vidioc_try_fmt_vid_cap = vidioc_try_fmt_cap,
 712         .vidioc_s_fmt_vid_cap = vidioc_s_fmt_cap,
 713
 714         .vidioc_enum_fmt_vid_out = vidioc_enum_fmt,
 715         .vidioc_g_fmt_vid_out = vidioc_g_fmt,
 716         .vidioc_try_fmt_vid_out = vidioc_try_fmt_out,
 717         .vidioc_s_fmt_vid_out = vidioc_s_fmt_out,
 718
 719         .vidioc_reqbufs = v4l2_m2m_ioctl_reqbufs,
 720         .vidioc_querybuf = v4l2_m2m_ioctl_querybuf,
 721         .vidioc_qbuf = v4l2_m2m_ioctl_qbuf,
 722         .vidioc_dqbuf = v4l2_m2m_ioctl_dqbuf,
 723         .vidioc_prepare_buf = v4l2_m2m_ioctl_prepare_buf,
 724         .vidioc_create_bufs = v4l2_m2m_ioctl_create_bufs,
 725         .vidioc_expbuf = v4l2_m2m_ioctl_expbuf,
 726
 727         .vidioc_subscribe_event = v4l2_ctrl_subscribe_event,
 728         .vidioc_unsubscribe_event = v4l2_event_unsubscribe,
 729
 730         .vidioc_streamon = v4l2_m2m_ioctl_streamon,
 731         .vidioc_streamoff = v4l2_m2m_ioctl_streamoff,
 732
 733         .vidioc_g_selection = vidioc_g_selection,
 734         .vidioc_s_selection = vidioc_s_selection,
 735 };
 736
 737 static int ge2d_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
 738 {
 739         struct ge2d_ctx *ctx = container_of(ctrl->handler, struct ge2d_ctx,
 740                                            ctrl_handler);
 741         struct v4l2_pix_format fmt;
 742         struct vb2_queue *vq;
 743
 744         switch (ctrl->id) {
 745         case V4L2_CID_HFLIP:
 746                 ctx->hflip = ctrl->val;
 747                 break;
 748         case V4L2_CID_VFLIP:
 749                 ctx->vflip = ctrl->val;
 750                 break;
 751         case V4L2_CID_ROTATE:
 752                 vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE);
 753                 if (vb2_is_busy(vq))
 754                         return -EBUSY;
 755
 756                 if (ctrl->val == 90) {
 757                         ctx->hflip = 0;
 758                         ctx->vflip = 1;
 759                         ctx->xy_swap = 1;
 760                 } else if (ctrl->val == 180) {
 761                         ctx->hflip = 1;
 762                         ctx->vflip = 1;
 763                         ctx->xy_swap = 0;
 764                 } else if (ctrl->val == 270) {
 765                         ctx->hflip = 1;
 766                         ctx->vflip = 0;
 767                         ctx->xy_swap = 1;
 768                 } else {
 769                         ctx->hflip = 0;
 770                         ctx->vflip = 0;
 771                         ctx->xy_swap = 0;
 772                 }
 773
 774                 vidioc_setup_cap_fmt(ctx, &fmt);
 775
 776                 /*
 777                  * If the rotation parameter changes the OUTPUT frames
 778                  * parameters, take them in account
 779                  */
 780                 ctx->out.pix_fmt = fmt;
 781
 782                 break;
 783         }
 784
 785         return 0;
 786 }
 787
 788 static const struct v4l2_ctrl_ops ge2d_ctrl_ops = {
 789         .s_ctrl = ge2d_s_ctrl,
 790 };
 791
 792 static int ge2d_setup_ctrls(struct ge2d_ctx *ctx)
 793 {
 794         struct meson_ge2d *ge2d = ctx->ge2d;
 795
 796         v4l2_ctrl_handler_init(&ctx->ctrl_handler, 4);
 797
 798         v4l2_ctrl_new_std(&ctx->ctrl_handler, &ge2d_ctrl_ops,
 799                           V4L2_CID_HFLIP, 0, 1, 1, 0);
 800
 801         v4l2_ctrl_new_std(&ctx->ctrl_handler, &ge2d_ctrl_ops,
 802                           V4L2_CID_VFLIP, 0, 1, 1, 0);
 803
 804         v4l2_ctrl_new_std(&ctx->ctrl_handler, &ge2d_ctrl_ops,
 805                           V4L2_CID_ROTATE, 0, 270, 90, 0);
 806
 807         if (ctx->ctrl_handler.error) {
 808                 int err = ctx->ctrl_handler.error;
 809
 810                 v4l2_err(&ge2d->v4l2_dev, "%s failed\n", __func__);
 811                 v4l2_ctrl_handler_free(&ctx->ctrl_handler);
 812                 return err;
 813         }
 814
 815         return 0;
 816 }
 817
 818 static const struct ge2d_frame def_frame = {
 819         .pix_fmt = {
 820                 .width = DEFAULT_WIDTH,
 821                 .height = DEFAULT_HEIGHT,
 822                 .bytesperline = DEFAULT_STRIDE,
 823                 .sizeimage = DEFAULT_STRIDE * DEFAULT_HEIGHT,
 824                 .field = V4L2_FIELD_NONE,
 825         },
 826         .crop.width = DEFAULT_WIDTH,
 827         .crop.height = DEFAULT_HEIGHT,
 828         .fmt = &formats[0],
 829 };
 830
 831 static int ge2d_open(struct file *file)
 832 {
 833         struct meson_ge2d *ge2d = video_drvdata(file);
 834         struct ge2d_ctx *ctx = NULL;
 835         int ret = 0;
 836
 837         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 838         if (!ctx)
 839                 return -ENOMEM;
 840         ctx->ge2d = ge2d;
 841
 842         /* Set default formats */
 843         ctx->in = def_frame;
 844         ctx->out = def_frame;
 845
 846         if (mutex_lock_interruptible(&ge2d->mutex)) {
 847                 kfree(ctx);
 848                 return -ERESTARTSYS;
 849         }
 850         ctx->fh.m2m_ctx = v4l2_m2m_ctx_init(ge2d->m2m_dev, ctx, &queue_init);
 851         if (IS_ERR(ctx->fh.m2m_ctx)) {
 852                 ret = PTR_ERR(ctx->fh.m2m_ctx);
 853                 mutex_unlock(&ge2d->mutex);
 854                 kfree(ctx);
 855                 return ret;
 856         }
 857         v4l2_fh_init(&ctx->fh, video_devdata(file));
 858         file->private_data = &ctx->fh;
 859         v4l2_fh_add(&ctx->fh);
 860
 861         ge2d_setup_ctrls(ctx);
 862
 863         /* Write the default values to the ctx struct */
 864         v4l2_ctrl_handler_setup(&ctx->ctrl_handler);
 865
 866         ctx->fh.ctrl_handler = &ctx->ctrl_handler;
 867         mutex_unlock(&ge2d->mutex);
 868
 869         return 0;
 870 }
 871
 872 static int ge2d_release(struct file *file)
 873 {
 874         struct ge2d_ctx *ctx =
 875                 container_of(file->private_data, struct ge2d_ctx, fh);
 876         struct meson_ge2d *ge2d = ctx->ge2d;
 877
 878         mutex_lock(&ge2d->mutex);
 879
 880         v4l2_m2m_ctx_release(ctx->fh.m2m_ctx);
 881
 882         v4l2_ctrl_handler_free(&ctx->ctrl_handler);
 883         v4l2_fh_del(&ctx->fh);
 884         v4l2_fh_exit(&ctx->fh);
 885         kfree(ctx);
 886
 887         mutex_unlock(&ge2d->mutex);
 888
 889         return 0;
 890 }
 891
 892 static const struct v4l2_file_operations ge2d_fops = {
 893         .owner = THIS_MODULE,
 894         .open = ge2d_open,
 895         .release = ge2d_release,
 896         .poll = v4l2_m2m_fop_poll,
 897         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
 898         .mmap = v4l2_m2m_fop_mmap,
 899 };
 900
 901 static const struct video_device ge2d_videodev = {
 902         .name = "meson-ge2d",
 903         .fops = &ge2d_fops,
 904         .ioctl_ops = &ge2d_ioctl_ops,
 905         .minor = -1,
 906         .release = video_device_release,
 907         .vfl_dir = VFL_DIR_M2M,
 908         .device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_M2M | V4L2_CAP_STREAMING,
 909 };
 910
 911 static const struct regmap_config meson_ge2d_regmap_conf = {
 912         .reg_bits = 8,
 913         .val_bits = 32,
 914         .reg_stride = 4,
 915         .max_register = GE2D_SRC2_STRIDE_CTRL,
 916 };
 917
 918 static int ge2d_probe(struct platform_device *pdev)
 919 {
 920         struct reset_control *rst;
 921         struct video_device *vfd;
 922         struct meson_ge2d *ge2d;
 923         void __iomem *regs;
 924         int ret = 0;
 925         int irq;
 926
 927         if (!pdev->dev.of_node)
 928                 return -ENODEV;
 929
 930         ge2d = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*ge2d), GFP_KERNEL);
 931         if (!ge2d)
 932                 return -ENOMEM;
 933
 934         ge2d->dev = &pdev->dev;
 935         mutex_init(&ge2d->mutex);
 936
 937         regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 938         if (IS_ERR(regs))
 939                 return PTR_ERR(regs);
 940
 941         ge2d->map = devm_regmap_init_mmio(ge2d->dev, regs,
 942                                           &meson_ge2d_regmap_conf);
 943         if (IS_ERR(ge2d->map))
 944                 return PTR_ERR(ge2d->map);
 945
 946         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 947         ret = devm_request_irq(ge2d->dev, irq, ge2d_isr, 0,
 948                                dev_name(ge2d->dev), ge2d);
 949         if (ret < 0) {
 950                 dev_err(ge2d->dev, "failed to request irq\n");
 951                 return ret;
 952         }
 953
 954         rst = devm_reset_control_get(ge2d->dev, NULL);
 955         if (IS_ERR(rst)) {
 956                 dev_err(ge2d->dev, "failed to get core reset controller\n");
 957                 return PTR_ERR(rst);
 958         }
 959
 960         ge2d->clk = devm_clk_get(ge2d->dev, NULL);
 961         if (IS_ERR(ge2d->clk)) {
 962                 dev_err(ge2d->dev, "failed to get clock\n");
 963                 return PTR_ERR(ge2d->clk);
 964         }
 965
 966         reset_control_assert(rst);
 967         udelay(1);
 968         reset_control_deassert(rst);
 969
 970         ret = clk_prepare_enable(ge2d->clk);
 971         if (ret) {
 972                 dev_err(ge2d->dev, "Cannot enable ge2d sclk: %d\n", ret);
 973                 return ret;
 974         }
 975
 976         ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &ge2d->v4l2_dev);
 977         if (ret)
 978                 goto disable_clks;
 979
 980         vfd = video_device_alloc();
 981         if (!vfd) {
 982                 v4l2_err(&ge2d->v4l2_dev, "Failed to allocate video device\n");
 983                 ret = -ENOMEM;
 984                 goto unreg_v4l2_dev;
 985         }
 986
 987         *vfd = ge2d_videodev;
 988         vfd->lock = &ge2d->mutex;
 989         vfd->v4l2_dev = &ge2d->v4l2_dev;
 990
 991         video_set_drvdata(vfd, ge2d);
 992         ge2d->vfd = vfd;
 993
 994         platform_set_drvdata(pdev, ge2d);
 995         ge2d->m2m_dev = v4l2_m2m_init(&ge2d_m2m_ops);
 996         if (IS_ERR(ge2d->m2m_dev)) {
 997                 v4l2_err(&ge2d->v4l2_dev, "Failed to init mem2mem device\n");
 998                 ret = PTR_ERR(ge2d->m2m_dev);
 999                 goto rel_vdev;
1000         }
1001
1002         ret = video_register_device(vfd, VFL_TYPE_VIDEO, -1);
1003         if (ret) {
1004                 v4l2_err(&ge2d->v4l2_dev, "Failed to register video device\n");
1005                 goto rel_m2m;
1006         }
1007
1008         v4l2_info(&ge2d->v4l2_dev, "Registered %s as /dev/%s\n",
1009                   vfd->name, video_device_node_name(vfd));
1010
1011         return 0;
1012
1013 rel_m2m:
1014         v4l2_m2m_release(ge2d->m2m_dev);
1015 rel_vdev:
1016         video_device_release(ge2d->vfd);
1017 unreg_v4l2_dev:
1018         v4l2_device_unregister(&ge2d->v4l2_dev);
1019 disable_clks:
1020         clk_disable_unprepare(ge2d->clk);
1021
1022         return ret;
1023 }
1024
1025 static void ge2d_remove(struct platform_device *pdev)
1026 {
1027         struct meson_ge2d *ge2d = platform_get_drvdata(pdev);
1028
1029         video_unregister_device(ge2d->vfd);
1030         v4l2_m2m_release(ge2d->m2m_dev);
1031         v4l2_device_unregister(&ge2d->v4l2_dev);
1032         clk_disable_unprepare(ge2d->clk);
1033 }
1034
1035 static const struct of_device_id meson_ge2d_match[] = {
1036         {
1037                 .compatible = "amlogic,axg-ge2d",
1038         },
1039         {},
1040 };
1041
1042 MODULE_DEVICE_TABLE(of, meson_ge2d_match);
1043
1044 static struct platform_driver ge2d_drv = {
1045         .probe = ge2d_probe,
1046         .remove = ge2d_remove,
1047         .driver = {
1048                 .name = "meson-ge2d",
1049                 .of_match_table = meson_ge2d_match,
1050         },
1051 };
1052
1053 module_platform_driver(ge2d_drv);
1054
1055 MODULE_AUTHOR("Neil Armstrong <[email protected]>");
1056 MODULE_DESCRIPTION("Amlogic 2D Graphic Acceleration Unit");
1057 MODULE_LICENSE("GPL");