drivers/media/v4l2-core/v4l2-common.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *      Video for Linux Two
   4  *
   5  *      A generic video device interface for the LINUX operating system
   6  *      using a set of device structures/vectors for low level operations.
   7  *
   8  *      This file replaces the videodev.c file that comes with the
   9  *      regular kernel distribution.
  10  *
  11  * Author:      Bill Dirks <[email protected]>
  12  *              based on code by Alan Cox, <[email protected]>
  13  */
  14
  15 /*
  16  * Video capture interface for Linux
  17  *
  18  *      A generic video device interface for the LINUX operating system
  19  *      using a set of device structures/vectors for low level operations.
  20  *
  21  * Author:      Alan Cox, <[email protected]>
  22  *
  23  * Fixes:
  24  */
  25
  26 /*
  27  * Video4linux 1/2 integration by Justin Schoeman
  28  * <[email protected]>
  29  * 2.4 PROCFS support ported from 2.4 kernels by
  30  *  Iñaki García Etxebarria <[email protected]>
  31  * Makefile fix by "W. Michael Petullo" <[email protected]>
  32  * 2.4 devfs support ported from 2.4 kernels by
  33  *  Dan Merillat <[email protected]>
  34  * Added Gerd Knorrs v4l1 enhancements (Justin Schoeman)
  35  */
  36
  37 #include <linux/module.h>
  38 #include <linux/types.h>
  39 #include <linux/kernel.h>
  40 #include <linux/mm.h>
  41 #include <linux/string.h>
  42 #include <linux/errno.h>
  43 #include <linux/uaccess.h>
  44 #include <asm/io.h>
  45 #include <asm/div64.h>
  46 #include <media/v4l2-common.h>
  47 #include <media/v4l2-device.h>
  48 #include <media/v4l2-ctrls.h>
  49
  50 #include <linux/videodev2.h>
  51
  52 /*
  53  *
  54  *      V 4 L 2   D R I V E R   H E L P E R   A P I
  55  *
  56  */
  57
  58 /*
  59  *  Video Standard Operations (contributed by Michael Schimek)
  60  */
  61
  62 /* Helper functions for control handling                             */
  63
  64 /* Fill in a struct v4l2_queryctrl */
  65 int v4l2_ctrl_query_fill(struct v4l2_queryctrl *qctrl, s32 _min, s32 _max, s32 _step, s32 _def)
  66 {
  67         const char *name;
  68         s64 min = _min;
  69         s64 max = _max;
  70         u64 step = _step;
  71         s64 def = _def;
  72
  73         v4l2_ctrl_fill(qctrl->id, &name, &qctrl->type,
  74                        &min, &max, &step, &def, &qctrl->flags);
  75
  76         if (name == NULL)
  77                 return -EINVAL;
  78
  79         qctrl->minimum = min;
  80         qctrl->maximum = max;
  81         qctrl->step = step;
  82         qctrl->default_value = def;
  83         qctrl->reserved[0] = qctrl->reserved[1] = 0;
  84         strscpy(qctrl->name, name, sizeof(qctrl->name));
  85         return 0;
  86 }
  87 EXPORT_SYMBOL(v4l2_ctrl_query_fill);
  88
  89 /* Clamp x to be between min and max, aligned to a multiple of 2^align.  min
  90  * and max don't have to be aligned, but there must be at least one valid
  91  * value.  E.g., min=17,max=31,align=4 is not allowed as there are no multiples
  92  * of 16 between 17 and 31.  */
  93 static unsigned int clamp_align(unsigned int x, unsigned int min,
  94                                 unsigned int max, unsigned int align)
  95 {
  96         /* Bits that must be zero to be aligned */
  97         unsigned int mask = ~((1 << align) - 1);
  98
  99         /* Clamp to aligned min and max */
 100         x = clamp(x, (min + ~mask) & mask, max & mask);
 101
 102         /* Round to nearest aligned value */
 103         if (align)
 104                 x = (x + (1 << (align - 1))) & mask;
 105
 106         return x;
 107 }
 108
 109 static unsigned int clamp_roundup(unsigned int x, unsigned int min,
 110                                    unsigned int max, unsigned int alignment)
 111 {
 112         x = clamp(x, min, max);
 113         if (alignment)
 114                 x = round_up(x, alignment);
 115
 116         return x;
 117 }
 118
 119 void v4l_bound_align_image(u32 *w, unsigned int wmin, unsigned int wmax,
 120                            unsigned int walign,
 121                            u32 *h, unsigned int hmin, unsigned int hmax,
 122                            unsigned int halign, unsigned int salign)
 123 {
 124         *w = clamp_align(*w, wmin, wmax, walign);
 125         *h = clamp_align(*h, hmin, hmax, halign);
 126
 127         /* Usually we don't need to align the size and are done now. */
 128         if (!salign)
 129                 return;
 130
 131         /* How much alignment do we have? */
 132         walign = __ffs(*w);
 133         halign = __ffs(*h);
 134         /* Enough to satisfy the image alignment? */
 135         if (walign + halign < salign) {
 136                 /* Max walign where there is still a valid width */
 137                 unsigned int wmaxa = __fls(wmax ^ (wmin - 1));
 138                 /* Max halign where there is still a valid height */
 139                 unsigned int hmaxa = __fls(hmax ^ (hmin - 1));
 140
 141                 /* up the smaller alignment until we have enough */
 142                 do {
 143                         if (halign >= hmaxa ||
 144                             (walign <= halign && walign < wmaxa)) {
 145                                 *w = clamp_align(*w, wmin, wmax, walign + 1);
 146                                 walign = __ffs(*w);
 147                         } else {
 148                                 *h = clamp_align(*h, hmin, hmax, halign + 1);
 149                                 halign = __ffs(*h);
 150                         }
 151                 } while (halign + walign < salign);
 152         }
 153 }
 154 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l_bound_align_image);
 155
 156 const void *
 157 __v4l2_find_nearest_size(const void *array, size_t array_size,
 158                          size_t entry_size, size_t width_offset,
 159                          size_t height_offset, s32 width, s32 height)
 160 {
 161         u32 error, min_error = U32_MAX;
 162         const void *best = NULL;
 163         unsigned int i;
 164
 165         if (!array)
 166                 return NULL;
 167
 168         for (i = 0; i < array_size; i++, array += entry_size) {
 169                 const u32 *entry_width = array + width_offset;
 170                 const u32 *entry_height = array + height_offset;
 171
 172                 error = abs(*entry_width - width) + abs(*entry_height - height);
 173                 if (error > min_error)
 174                         continue;
 175
 176                 min_error = error;
 177                 best = array;
 178                 if (!error)
 179                         break;
 180         }
 181
 182         return best;
 183 }
 184 EXPORT_SYMBOL_GPL(__v4l2_find_nearest_size);
 185
 186 int v4l2_g_parm_cap(struct video_device *vdev,
 187                     struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_streamparm *a)
 188 {
 189         struct v4l2_subdev_frame_interval ival = { 0 };
 190         int ret;
 191
 192         if (a->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE &&
 193             a->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE)
 194                 return -EINVAL;
 195
 196         if (vdev->device_caps & V4L2_CAP_READWRITE)
 197                 a->parm.capture.readbuffers = 2;
 198         if (v4l2_subdev_has_op(sd, pad, get_frame_interval))
 199                 a->parm.capture.capability = V4L2_CAP_TIMEPERFRAME;
 200         ret = v4l2_subdev_call_state_active(sd, pad, get_frame_interval, &ival);
 201         if (!ret)
 202                 a->parm.capture.timeperframe = ival.interval;
 203         return ret;
 204 }
 205 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_g_parm_cap);
 206
 207 int v4l2_s_parm_cap(struct video_device *vdev,
 208                     struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_streamparm *a)
 209 {
 210         struct v4l2_subdev_frame_interval ival = {
 211                 .interval = a->parm.capture.timeperframe
 212         };
 213         int ret;
 214
 215         if (a->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE &&
 216             a->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE)
 217                 return -EINVAL;
 218
 219         memset(&a->parm, 0, sizeof(a->parm));
 220         if (vdev->device_caps & V4L2_CAP_READWRITE)
 221                 a->parm.capture.readbuffers = 2;
 222         else
 223                 a->parm.capture.readbuffers = 0;
 224
 225         if (v4l2_subdev_has_op(sd, pad, get_frame_interval))
 226                 a->parm.capture.capability = V4L2_CAP_TIMEPERFRAME;
 227         ret = v4l2_subdev_call_state_active(sd, pad, set_frame_interval, &ival);
 228         if (!ret)
 229                 a->parm.capture.timeperframe = ival.interval;
 230         return ret;
 231 }
 232 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_s_parm_cap);
 233
 234 const struct v4l2_format_info *v4l2_format_info(u32 format)
 235 {
 236         static const struct v4l2_format_info formats[] = {
 237                 /* RGB formats */
 238                 { .format = V4L2_PIX_FMT_BGR24,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 3, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 239                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGB24,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 3, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 240                 { .format = V4L2_PIX_FMT_HSV24,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 3, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 241                 { .format = V4L2_PIX_FMT_BGR32,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 242                 { .format = V4L2_PIX_FMT_XBGR32,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 243                 { .format = V4L2_PIX_FMT_BGRX32,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 244                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGB32,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 245                 { .format = V4L2_PIX_FMT_XRGB32,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 246                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGBX32,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 247                 { .format = V4L2_PIX_FMT_HSV32,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 248                 { .format = V4L2_PIX_FMT_ARGB32,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 249                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGBA32,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 250                 { .format = V4L2_PIX_FMT_ABGR32,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 251                 { .format = V4L2_PIX_FMT_BGRA32,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 252                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGB565,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 253                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGB555,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 254                 { .format = V4L2_PIX_FMT_BGR666,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 255                 { .format = V4L2_PIX_FMT_BGR48_12, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 6, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 256                 { .format = V4L2_PIX_FMT_BGR48, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 6, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 257                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGB48, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 6, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 258                 { .format = V4L2_PIX_FMT_ABGR64_12, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 8, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 259                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGBA1010102, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 260                 { .format = V4L2_PIX_FMT_RGBX1010102, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 261                 { .format = V4L2_PIX_FMT_ARGB2101010, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_RGB, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 262
 263                 /* YUV packed formats */
 264                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUYV,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 265                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YVYU,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 266                 { .format = V4L2_PIX_FMT_UYVY,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 267                 { .format = V4L2_PIX_FMT_VYUY,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 268                 { .format = V4L2_PIX_FMT_Y210,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 269                 { .format = V4L2_PIX_FMT_Y212,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 270                 { .format = V4L2_PIX_FMT_Y216,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 4, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 271                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUV48_12, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 6, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 272                 { .format = V4L2_PIX_FMT_MT2110T, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 2, .comp_planes = 2, .bpp = { 5, 10, 0, 0 }, .bpp_div = { 4, 4, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2,
 273                   .block_w = { 16, 8, 0, 0 }, .block_h = { 32, 16, 0, 0 }},
 274                 { .format = V4L2_PIX_FMT_MT2110R, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 2, .comp_planes = 2, .bpp = { 5, 10, 0, 0 }, .bpp_div = { 4, 4, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2,
 275                   .block_w = { 16, 8, 0, 0 }, .block_h = { 32, 16, 0, 0 }},
 276
 277                 /* YUV planar formats */
 278                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV12,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 279                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV21,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 280                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV16,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 281                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV61,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 282                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV24,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 283                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV42,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 284                 { .format = V4L2_PIX_FMT_P010,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 2, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 285                 { .format = V4L2_PIX_FMT_P012,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 2, 4, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 286
 287                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUV410,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 4, .vdiv = 4 },
 288                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YVU410,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 4, .vdiv = 4 },
 289                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUV411P, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 4, .vdiv = 1 },
 290                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUV420,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 291                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YVU420,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 292                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUV422P, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 293                 { .format = V4L2_PIX_FMT_GREY,    .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 294
 295                 /* Tiled YUV formats */
 296                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV12_4L4, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 297                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV15_4L4, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 5, 10, 0, 0 }, .bpp_div = { 4, 4, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2,
 298                   .block_w = { 4, 2, 0, 0 }, .block_h = { 1, 1, 0, 0 }},
 299                 { .format = V4L2_PIX_FMT_P010_4L4, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 1, .comp_planes = 2, .bpp = { 2, 4, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 300
 301                 /* YUV planar formats, non contiguous variant */
 302                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUV420M, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 3, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 303                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YVU420M, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 3, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 304                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUV422M, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 3, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 305                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YVU422M, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 3, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 306                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YUV444M, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 3, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 307                 { .format = V4L2_PIX_FMT_YVU444M, .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 3, .comp_planes = 3, .bpp = { 1, 1, 1, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 308
 309                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV12M,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 2, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 310                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV21M,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 2, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 311                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV16M,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 2, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 312                 { .format = V4L2_PIX_FMT_NV61M,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 2, .comp_planes = 2, .bpp = { 1, 2, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 1 },
 313                 { .format = V4L2_PIX_FMT_P012M,   .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_YUV, .mem_planes = 2, .comp_planes = 2, .bpp = { 2, 4, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 2, .vdiv = 2 },
 314
 315                 /* Bayer RGB formats */
 316                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SBGGR8,        .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 317                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGBRG8,        .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 318                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGRBG8,        .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 319                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SRGGB8,        .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 320                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SBGGR10,       .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 321                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGBRG10,       .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 322                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGRBG10,       .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 323                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SRGGB10,       .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 324                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SBGGR10ALAW8,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 325                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGBRG10ALAW8,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 326                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGRBG10ALAW8,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 327                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SRGGB10ALAW8,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 328                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SBGGR10DPCM8,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 329                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGBRG10DPCM8,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 330                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGRBG10DPCM8,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 331                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SRGGB10DPCM8,  .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 1, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 332                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SBGGR12,       .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 333                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGBRG12,       .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 334                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SGRBG12,       .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 335                 { .format = V4L2_PIX_FMT_SRGGB12,       .pixel_enc = V4L2_PIXEL_ENC_BAYER, .mem_planes = 1, .comp_planes = 1, .bpp = { 2, 0, 0, 0 }, .bpp_div = { 1, 1, 1, 1 }, .hdiv = 1, .vdiv = 1 },
 336         };
 337         unsigned int i;
 338
 339         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(formats); ++i)
 340                 if (formats[i].format == format)
 341                         return &formats[i];
 342         return NULL;
 343 }
 344 EXPORT_SYMBOL(v4l2_format_info);
 345
 346 static inline unsigned int v4l2_format_block_width(const struct v4l2_format_info *info, int plane)
 347 {
 348         if (!info->block_w[plane])
 349                 return 1;
 350         return info->block_w[plane];
 351 }
 352
 353 static inline unsigned int v4l2_format_block_height(const struct v4l2_format_info *info, int plane)
 354 {
 355         if (!info->block_h[plane])
 356                 return 1;
 357         return info->block_h[plane];
 358 }
 359
 360 void v4l2_apply_frmsize_constraints(u32 *width, u32 *height,
 361                                     const struct v4l2_frmsize_stepwise *frmsize)
 362 {
 363         if (!frmsize)
 364                 return;
 365
 366         /*
 367          * Clamp width/height to meet min/max constraints and round it up to
 368          * macroblock alignment.
 369          */
 370         *width = clamp_roundup(*width, frmsize->min_width, frmsize->max_width,
 371                                frmsize->step_width);
 372         *height = clamp_roundup(*height, frmsize->min_height, frmsize->max_height,
 373                                 frmsize->step_height);
 374 }
 375 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_apply_frmsize_constraints);
 376
 377 int v4l2_fill_pixfmt_mp(struct v4l2_pix_format_mplane *pixfmt,
 378                         u32 pixelformat, u32 width, u32 height)
 379 {
 380         const struct v4l2_format_info *info;
 381         struct v4l2_plane_pix_format *plane;
 382         int i;
 383
 384         info = v4l2_format_info(pixelformat);
 385         if (!info)
 386                 return -EINVAL;
 387
 388         pixfmt->width = width;
 389         pixfmt->height = height;
 390         pixfmt->pixelformat = pixelformat;
 391         pixfmt->num_planes = info->mem_planes;
 392
 393         if (info->mem_planes == 1) {
 394                 plane = &pixfmt->plane_fmt[0];
 395                 plane->bytesperline = ALIGN(width, v4l2_format_block_width(info, 0)) * info->bpp[0] / info->bpp_div[0];
 396                 plane->sizeimage = 0;
 397
 398                 for (i = 0; i < info->comp_planes; i++) {
 399                         unsigned int hdiv = (i == 0) ? 1 : info->hdiv;
 400                         unsigned int vdiv = (i == 0) ? 1 : info->vdiv;
 401                         unsigned int aligned_width;
 402                         unsigned int aligned_height;
 403
 404                         aligned_width = ALIGN(width, v4l2_format_block_width(info, i));
 405                         aligned_height = ALIGN(height, v4l2_format_block_height(info, i));
 406
 407                         plane->sizeimage += info->bpp[i] *
 408                                 DIV_ROUND_UP(aligned_width, hdiv) *
 409                                 DIV_ROUND_UP(aligned_height, vdiv) / info->bpp_div[i];
 410                 }
 411         } else {
 412                 for (i = 0; i < info->comp_planes; i++) {
 413                         unsigned int hdiv = (i == 0) ? 1 : info->hdiv;
 414                         unsigned int vdiv = (i == 0) ? 1 : info->vdiv;
 415                         unsigned int aligned_width;
 416                         unsigned int aligned_height;
 417
 418                         aligned_width = ALIGN(width, v4l2_format_block_width(info, i));
 419                         aligned_height = ALIGN(height, v4l2_format_block_height(info, i));
 420
 421                         plane = &pixfmt->plane_fmt[i];
 422                         plane->bytesperline =
 423                                 info->bpp[i] * DIV_ROUND_UP(aligned_width, hdiv) / info->bpp_div[i];
 424                         plane->sizeimage =
 425                                 plane->bytesperline * DIV_ROUND_UP(aligned_height, vdiv);
 426                 }
 427         }
 428         return 0;
 429 }
 430 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_fill_pixfmt_mp);
 431
 432 int v4l2_fill_pixfmt(struct v4l2_pix_format *pixfmt, u32 pixelformat,
 433                      u32 width, u32 height)
 434 {
 435         const struct v4l2_format_info *info;
 436         int i;
 437
 438         info = v4l2_format_info(pixelformat);
 439         if (!info)
 440                 return -EINVAL;
 441
 442         /* Single planar API cannot be used for multi plane formats. */
 443         if (info->mem_planes > 1)
 444                 return -EINVAL;
 445
 446         pixfmt->width = width;
 447         pixfmt->height = height;
 448         pixfmt->pixelformat = pixelformat;
 449         pixfmt->bytesperline = ALIGN(width, v4l2_format_block_width(info, 0)) * info->bpp[0] / info->bpp_div[0];
 450         pixfmt->sizeimage = 0;
 451
 452         for (i = 0; i < info->comp_planes; i++) {
 453                 unsigned int hdiv = (i == 0) ? 1 : info->hdiv;
 454                 unsigned int vdiv = (i == 0) ? 1 : info->vdiv;
 455                 unsigned int aligned_width;
 456                 unsigned int aligned_height;
 457
 458                 aligned_width = ALIGN(width, v4l2_format_block_width(info, i));
 459                 aligned_height = ALIGN(height, v4l2_format_block_height(info, i));
 460
 461                 pixfmt->sizeimage += info->bpp[i] *
 462                         DIV_ROUND_UP(aligned_width, hdiv) *
 463                         DIV_ROUND_UP(aligned_height, vdiv) / info->bpp_div[i];
 464         }
 465         return 0;
 466 }
 467 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_fill_pixfmt);
 468
 469 s64 v4l2_get_link_freq(struct v4l2_ctrl_handler *handler, unsigned int mul,
 470                        unsigned int div)
 471 {
 472         struct v4l2_ctrl *ctrl;
 473         s64 freq;
 474
 475         ctrl = v4l2_ctrl_find(handler, V4L2_CID_LINK_FREQ);
 476         if (ctrl) {
 477                 struct v4l2_querymenu qm = { .id = V4L2_CID_LINK_FREQ };
 478                 int ret;
 479
 480                 qm.index = v4l2_ctrl_g_ctrl(ctrl);
 481
 482                 ret = v4l2_querymenu(handler, &qm);
 483                 if (ret)
 484                         return -ENOENT;
 485
 486                 freq = qm.value;
 487         } else {
 488                 if (!mul || !div)
 489                         return -ENOENT;
 490
 491                 ctrl = v4l2_ctrl_find(handler, V4L2_CID_PIXEL_RATE);
 492                 if (!ctrl)
 493                         return -ENOENT;
 494
 495                 freq = div_u64(v4l2_ctrl_g_ctrl_int64(ctrl) * mul, div);
 496
 497                 pr_warn("%s: Link frequency estimated using pixel rate: result might be inaccurate\n",
 498                         __func__);
 499                 pr_warn("%s: Consider implementing support for V4L2_CID_LINK_FREQ in the transmitter driver\n",
 500                         __func__);
 501         }
 502
 503         return freq > 0 ? freq : -EINVAL;
 504 }
 505 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_get_link_freq);
 506
 507 /*
 508  * Simplify a fraction using a simple continued fraction decomposition. The
 509  * idea here is to convert fractions such as 333333/10000000 to 1/30 using
 510  * 32 bit arithmetic only. The algorithm is not perfect and relies upon two
 511  * arbitrary parameters to remove non-significative terms from the simple
 512  * continued fraction decomposition. Using 8 and 333 for n_terms and threshold
 513  * respectively seems to give nice results.
 514  */
 515 void v4l2_simplify_fraction(u32 *numerator, u32 *denominator,
 516                 unsigned int n_terms, unsigned int threshold)
 517 {
 518         u32 *an;
 519         u32 x, y, r;
 520         unsigned int i, n;
 521
 522         an = kmalloc_array(n_terms, sizeof(*an), GFP_KERNEL);
 523         if (an == NULL)
 524                 return;
 525
 526         /*
 527          * Convert the fraction to a simple continued fraction. See
 528          * https://en.wikipedia.org/wiki/Continued_fraction
 529          * Stop if the current term is bigger than or equal to the given
 530          * threshold.
 531          */
 532         x = *numerator;
 533         y = *denominator;
 534
 535         for (n = 0; n < n_terms && y != 0; ++n) {
 536                 an[n] = x / y;
 537                 if (an[n] >= threshold) {
 538                         if (n < 2)
 539                                 n++;
 540                         break;
 541                 }
 542
 543                 r = x - an[n] * y;
 544                 x = y;
 545                 y = r;
 546         }
 547
 548         /* Expand the simple continued fraction back to an integer fraction. */
 549         x = 0;
 550         y = 1;
 551
 552         for (i = n; i > 0; --i) {
 553                 r = y;
 554                 y = an[i-1] * y + x;
 555                 x = r;
 556         }
 557
 558         *numerator = y;
 559         *denominator = x;
 560         kfree(an);
 561 }
 562 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_simplify_fraction);
 563
 564 /*
 565  * Convert a fraction to a frame interval in 100ns multiples. The idea here is
 566  * to compute numerator / denominator * 10000000 using 32 bit fixed point
 567  * arithmetic only.
 568  */
 569 u32 v4l2_fraction_to_interval(u32 numerator, u32 denominator)
 570 {
 571         u32 multiplier;
 572
 573         /* Saturate the result if the operation would overflow. */
 574         if (denominator == 0 ||
 575             numerator/denominator >= ((u32)-1)/10000000)
 576                 return (u32)-1;
 577
 578         /*
 579          * Divide both the denominator and the multiplier by two until
 580          * numerator * multiplier doesn't overflow. If anyone knows a better
 581          * algorithm please let me know.
 582          */
 583         multiplier = 10000000;
 584         while (numerator > ((u32)-1)/multiplier) {
 585                 multiplier /= 2;
 586                 denominator /= 2;
 587         }
 588
 589         return denominator ? numerator * multiplier / denominator : 0;
 590 }
 591 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_fraction_to_interval);
 592
 593 int v4l2_link_freq_to_bitmap(struct device *dev, const u64 *fw_link_freqs,
 594                              unsigned int num_of_fw_link_freqs,
 595                              const s64 *driver_link_freqs,
 596                              unsigned int num_of_driver_link_freqs,
 597                              unsigned long *bitmap)
 598 {
 599         unsigned int i;
 600
 601         *bitmap = 0;
 602
 603         if (!num_of_fw_link_freqs) {
 604                 dev_err(dev, "no link frequencies in firmware\n");
 605                 return -ENODATA;
 606         }
 607
 608         for (i = 0; i < num_of_fw_link_freqs; i++) {
 609                 unsigned int j;
 610
 611                 for (j = 0; j < num_of_driver_link_freqs; j++) {
 612                         if (fw_link_freqs[i] != driver_link_freqs[j])
 613                                 continue;
 614
 615                         dev_dbg(dev, "enabling link frequency %lld Hz\n",
 616                                 driver_link_freqs[j]);
 617                         *bitmap |= BIT(j);
 618                         break;
 619                 }
 620         }
 621
 622         if (!*bitmap) {
 623                 dev_err(dev, "no matching link frequencies found\n");
 624
 625                 dev_dbg(dev, "specified in firmware:\n");
 626                 for (i = 0; i < num_of_fw_link_freqs; i++)
 627                         dev_dbg(dev, "\t%llu Hz\n", fw_link_freqs[i]);
 628
 629                 dev_dbg(dev, "driver supported:\n");
 630                 for (i = 0; i < num_of_driver_link_freqs; i++)
 631                         dev_dbg(dev, "\t%lld Hz\n", driver_link_freqs[i]);
 632
 633                 return -ENOENT;
 634         }
 635
 636         return 0;
 637 }
 638 EXPORT_SYMBOL_GPL(v4l2_link_freq_to_bitmap);