drivers/media/platform/vim2m.c

   1 /*
   2  * A virtual v4l2-mem2mem example device.
   3  *
   4  * This is a virtual device driver for testing mem-to-mem videobuf framework.
   5  * It simulates a device that uses memory buffers for both source and
   6  * destination, processes the data and issues an "irq" (simulated by a delayed
   7  * workqueue).
   8  * The device is capable of multi-instance, multi-buffer-per-transaction
   9  * operation (via the mem2mem framework).
  10  *
  11  * Copyright (c) 2009-2010 Samsung Electronics Co., Ltd.
  12  * Pawel Osciak, <[email protected]>
  13  * Marek Szyprowski, <[email protected]>
  14  *
  15  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  16  * it under the terms of the GNU General Public License as published by the
  17  * Free Software Foundation; either version 2 of the
  18  * License, or (at your option) any later version
  19  */
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/fs.h>
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25
  26 #include <linux/platform_device.h>
  27 #include <media/v4l2-mem2mem.h>
  28 #include <media/v4l2-device.h>
  29 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  30 #include <media/v4l2-ctrls.h>
  31 #include <media/v4l2-event.h>
  32 #include <media/videobuf2-vmalloc.h>
  33
  34 MODULE_DESCRIPTION("Virtual device for mem2mem framework testing");
  35 MODULE_AUTHOR("Pawel Osciak, <[email protected]>");
  36 MODULE_LICENSE("GPL");
  37 MODULE_VERSION("0.1.1");
  38 MODULE_ALIAS("mem2mem_testdev");
  39
  40 static unsigned debug;
  41 module_param(debug, uint, 0644);
  42 MODULE_PARM_DESC(debug, "activates debug info");
  43
  44 #define MIN_W 32
  45 #define MIN_H 32
  46 #define MAX_W 640
  47 #define MAX_H 480
  48 #define DIM_ALIGN_MASK 7 /* 8-byte alignment for line length */
  49
  50 /* Flags that indicate a format can be used for capture/output */
  51 #define MEM2MEM_CAPTURE (1 << 0)
  52 #define MEM2MEM_OUTPUT  (1 << 1)
  53
  54 #define MEM2MEM_NAME            "vim2m"
  55
  56 /* Per queue */
  57 #define MEM2MEM_DEF_NUM_BUFS    VIDEO_MAX_FRAME
  58 /* In bytes, per queue */
  59 #define MEM2MEM_VID_MEM_LIMIT   (16 * 1024 * 1024)
  60
  61 /* Default transaction time in msec */
  62 #define MEM2MEM_DEF_TRANSTIME   40
  63 #define MEM2MEM_COLOR_STEP      (0xff >> 4)
  64 #define MEM2MEM_NUM_TILES       8
  65
  66 /* Flags that indicate processing mode */
  67 #define MEM2MEM_HFLIP   (1 << 0)
  68 #define MEM2MEM_VFLIP   (1 << 1)
  69
  70 #define dprintk(dev, fmt, arg...) \
  71         v4l2_dbg(1, debug, &dev->v4l2_dev, "%s: " fmt, __func__, ## arg)
  72
  73
  74 static void vim2m_dev_release(struct device *dev)
  75 {}
  76
  77 static struct platform_device vim2m_pdev = {
  78         .name           = MEM2MEM_NAME,
  79         .dev.release    = vim2m_dev_release,
  80 };
  81
  82 struct vim2m_fmt {
  83         u32     fourcc;
  84         int     depth;
  85         /* Types the format can be used for */
  86         u32     types;
  87 };
  88
  89 static struct vim2m_fmt formats[] = {
  90         {
  91                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_RGB565X, /* rrrrrggg gggbbbbb */
  92                 .depth  = 16,
  93                 /* Both capture and output format */
  94                 .types  = MEM2MEM_CAPTURE | MEM2MEM_OUTPUT,
  95         },
  96         {
  97                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_YUYV,
  98                 .depth  = 16,
  99                 /* Output-only format */
 100                 .types  = MEM2MEM_OUTPUT,
 101         },
 102 };
 103
 104 #define NUM_FORMATS ARRAY_SIZE(formats)
 105
 106 /* Per-queue, driver-specific private data */
 107 struct vim2m_q_data {
 108         unsigned int            width;
 109         unsigned int            height;
 110         unsigned int            sizeimage;
 111         unsigned int            sequence;
 112         struct vim2m_fmt        *fmt;
 113 };
 114
 115 enum {
 116         V4L2_M2M_SRC = 0,
 117         V4L2_M2M_DST = 1,
 118 };
 119
 120 #define V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC        (V4L2_CID_USER_BASE + 0x1000)
 121 #define V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS         (V4L2_CID_USER_BASE + 0x1001)
 122
 123 static struct vim2m_fmt *find_format(struct v4l2_format *f)
 124 {
 125         struct vim2m_fmt *fmt;
 126         unsigned int k;
 127
 128         for (k = 0; k < NUM_FORMATS; k++) {
 129                 fmt = &formats[k];
 130                 if (fmt->fourcc == f->fmt.pix.pixelformat)
 131                         break;
 132         }
 133
 134         if (k == NUM_FORMATS)
 135                 return NULL;
 136
 137         return &formats[k];
 138 }
 139
 140 struct vim2m_dev {
 141         struct v4l2_device      v4l2_dev;
 142         struct video_device     vfd;
 143 #ifdef CONFIG_MEDIA_CONTROLLER
 144         struct media_device     mdev;
 145 #endif
 146
 147         atomic_t                num_inst;
 148         struct mutex            dev_mutex;
 149         spinlock_t              irqlock;
 150
 151         struct delayed_work     work_run;
 152
 153         struct v4l2_m2m_dev     *m2m_dev;
 154 };
 155
 156 struct vim2m_ctx {
 157         struct v4l2_fh          fh;
 158         struct vim2m_dev        *dev;
 159
 160         struct v4l2_ctrl_handler hdl;
 161
 162         /* Processed buffers in this transaction */
 163         u8                      num_processed;
 164
 165         /* Transaction length (i.e. how many buffers per transaction) */
 166         u32                     translen;
 167         /* Transaction time (i.e. simulated processing time) in milliseconds */
 168         u32                     transtime;
 169
 170         /* Abort requested by m2m */
 171         int                     aborting;
 172
 173         /* Processing mode */
 174         int                     mode;
 175
 176         enum v4l2_colorspace    colorspace;
 177         enum v4l2_ycbcr_encoding ycbcr_enc;
 178         enum v4l2_xfer_func     xfer_func;
 179         enum v4l2_quantization  quant;
 180
 181         /* Source and destination queue data */
 182         struct vim2m_q_data   q_data[2];
 183 };
 184
 185 static inline struct vim2m_ctx *file2ctx(struct file *file)
 186 {
 187         return container_of(file->private_data, struct vim2m_ctx, fh);
 188 }
 189
 190 static struct vim2m_q_data *get_q_data(struct vim2m_ctx *ctx,
 191                                          enum v4l2_buf_type type)
 192 {
 193         switch (type) {
 194         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT:
 195                 return &ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC];
 196         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE:
 197                 return &ctx->q_data[V4L2_M2M_DST];
 198         default:
 199                 BUG();
 200         }
 201         return NULL;
 202 }
 203
 204
 205 static int device_process(struct vim2m_ctx *ctx,
 206                           struct vb2_v4l2_buffer *in_vb,
 207                           struct vb2_v4l2_buffer *out_vb)
 208 {
 209         struct vim2m_dev *dev = ctx->dev;
 210         struct vim2m_q_data *q_data;
 211         u8 *p_in, *p_out;
 212         int x, y, t, w;
 213         int tile_w, bytes_left;
 214         int width, height, bytesperline;
 215
 216         q_data = get_q_data(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT);
 217
 218         width   = q_data->width;
 219         height  = q_data->height;
 220         bytesperline    = (q_data->width * q_data->fmt->depth) >> 3;
 221
 222         p_in = vb2_plane_vaddr(&in_vb->vb2_buf, 0);
 223         p_out = vb2_plane_vaddr(&out_vb->vb2_buf, 0);
 224         if (!p_in || !p_out) {
 225                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev,
 226                          "Acquiring kernel pointers to buffers failed\n");
 227                 return -EFAULT;
 228         }
 229
 230         if (vb2_plane_size(&in_vb->vb2_buf, 0) >
 231                         vb2_plane_size(&out_vb->vb2_buf, 0)) {
 232                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Output buffer is too small\n");
 233                 return -EINVAL;
 234         }
 235
 236         tile_w = (width * (q_data[V4L2_M2M_DST].fmt->depth >> 3))
 237                 / MEM2MEM_NUM_TILES;
 238         bytes_left = bytesperline - tile_w * MEM2MEM_NUM_TILES;
 239         w = 0;
 240
 241         out_vb->sequence =
 242                 get_q_data(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)->sequence++;
 243         in_vb->sequence = q_data->sequence++;
 244         out_vb->vb2_buf.timestamp = in_vb->vb2_buf.timestamp;
 245
 246         if (in_vb->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
 247                 out_vb->timecode = in_vb->timecode;
 248         out_vb->field = in_vb->field;
 249         out_vb->flags = in_vb->flags &
 250                 (V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE |
 251                  V4L2_BUF_FLAG_KEYFRAME |
 252                  V4L2_BUF_FLAG_PFRAME |
 253                  V4L2_BUF_FLAG_BFRAME |
 254                  V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK);
 255
 256         switch (ctx->mode) {
 257         case MEM2MEM_HFLIP | MEM2MEM_VFLIP:
 258                 p_out += bytesperline * height - bytes_left;
 259                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 260                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 261                                 if (w & 0x1) {
 262                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 263                                                 *--p_out = *p_in++ +
 264                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 265                                 } else {
 266                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 267                                                 *--p_out = *p_in++ -
 268                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 269                                 }
 270                                 ++w;
 271                         }
 272                         p_in += bytes_left;
 273                         p_out -= bytes_left;
 274                 }
 275                 break;
 276
 277         case MEM2MEM_HFLIP:
 278                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 279                         p_out += MEM2MEM_NUM_TILES * tile_w;
 280                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 281                                 if (w & 0x01) {
 282                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 283                                                 *--p_out = *p_in++ +
 284                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 285                                 } else {
 286                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 287                                                 *--p_out = *p_in++ -
 288                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 289                                 }
 290                                 ++w;
 291                         }
 292                         p_in += bytes_left;
 293                         p_out += bytesperline;
 294                 }
 295                 break;
 296
 297         case MEM2MEM_VFLIP:
 298                 p_out += bytesperline * (height - 1);
 299                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 300                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 301                                 if (w & 0x1) {
 302                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 303                                                 *p_out++ = *p_in++ +
 304                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 305                                 } else {
 306                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 307                                                 *p_out++ = *p_in++ -
 308                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 309                                 }
 310                                 ++w;
 311                         }
 312                         p_in += bytes_left;
 313                         p_out += bytes_left - 2 * bytesperline;
 314                 }
 315                 break;
 316
 317         default:
 318                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 319                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 320                                 if (w & 0x1) {
 321                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 322                                                 *p_out++ = *p_in++ +
 323                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 324                                 } else {
 325                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 326                                                 *p_out++ = *p_in++ -
 327                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 328                                 }
 329                                 ++w;
 330                         }
 331                         p_in += bytes_left;
 332                         p_out += bytes_left;
 333                 }
 334         }
 335
 336         return 0;
 337 }
 338
 339 /*
 340  * mem2mem callbacks
 341  */
 342
 343 /*
 344  * job_ready() - check whether an instance is ready to be scheduled to run
 345  */
 346 static int job_ready(void *priv)
 347 {
 348         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 349
 350         if (v4l2_m2m_num_src_bufs_ready(ctx->fh.m2m_ctx) < ctx->translen
 351             || v4l2_m2m_num_dst_bufs_ready(ctx->fh.m2m_ctx) < ctx->translen) {
 352                 dprintk(ctx->dev, "Not enough buffers available\n");
 353                 return 0;
 354         }
 355
 356         return 1;
 357 }
 358
 359 static void job_abort(void *priv)
 360 {
 361         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 362
 363         /* Will cancel the transaction in the next interrupt handler */
 364         ctx->aborting = 1;
 365 }
 366
 367 /* device_run() - prepares and starts the device
 368  *
 369  * This simulates all the immediate preparations required before starting
 370  * a device. This will be called by the framework when it decides to schedule
 371  * a particular instance.
 372  */
 373 static void device_run(void *priv)
 374 {
 375         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 376         struct vim2m_dev *dev = ctx->dev;
 377         struct vb2_v4l2_buffer *src_buf, *dst_buf;
 378
 379         src_buf = v4l2_m2m_next_src_buf(ctx->fh.m2m_ctx);
 380         dst_buf = v4l2_m2m_next_dst_buf(ctx->fh.m2m_ctx);
 381
 382         /* Apply request controls if any */
 383         v4l2_ctrl_request_setup(src_buf->vb2_buf.req_obj.req,
 384                                 &ctx->hdl);
 385
 386         device_process(ctx, src_buf, dst_buf);
 387
 388         /* Complete request controls if any */
 389         v4l2_ctrl_request_complete(src_buf->vb2_buf.req_obj.req,
 390                                    &ctx->hdl);
 391
 392         /* Run delayed work, which simulates a hardware irq  */
 393         schedule_delayed_work(&dev->work_run, msecs_to_jiffies(ctx->transtime));
 394 }
 395
 396 static void device_work(struct work_struct *w)
 397 {
 398         struct vim2m_dev *vim2m_dev =
 399                 container_of(w, struct vim2m_dev, work_run.work);
 400         struct vim2m_ctx *curr_ctx;
 401         struct vb2_v4l2_buffer *src_vb, *dst_vb;
 402         unsigned long flags;
 403
 404         curr_ctx = v4l2_m2m_get_curr_priv(vim2m_dev->m2m_dev);
 405
 406         if (NULL == curr_ctx) {
 407                 pr_err("Instance released before the end of transaction\n");
 408                 return;
 409         }
 410
 411         src_vb = v4l2_m2m_src_buf_remove(curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 412         dst_vb = v4l2_m2m_dst_buf_remove(curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 413
 414         curr_ctx->num_processed++;
 415
 416         spin_lock_irqsave(&vim2m_dev->irqlock, flags);
 417         v4l2_m2m_buf_done(src_vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 418         v4l2_m2m_buf_done(dst_vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 419         spin_unlock_irqrestore(&vim2m_dev->irqlock, flags);
 420
 421         if (curr_ctx->num_processed == curr_ctx->translen
 422             || curr_ctx->aborting) {
 423                 dprintk(curr_ctx->dev, "Finishing transaction\n");
 424                 curr_ctx->num_processed = 0;
 425                 v4l2_m2m_job_finish(vim2m_dev->m2m_dev, curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 426         } else {
 427                 device_run(curr_ctx);
 428         }
 429 }
 430
 431 /*
 432  * video ioctls
 433  */
 434 static int vidioc_querycap(struct file *file, void *priv,
 435                            struct v4l2_capability *cap)
 436 {
 437         strncpy(cap->driver, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->driver) - 1);
 438         strncpy(cap->card, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->card) - 1);
 439         snprintf(cap->bus_info, sizeof(cap->bus_info),
 440                         "platform:%s", MEM2MEM_NAME);
 441         cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_M2M | V4L2_CAP_STREAMING;
 442         cap->capabilities = cap->device_caps | V4L2_CAP_DEVICE_CAPS;
 443         return 0;
 444 }
 445
 446 static int enum_fmt(struct v4l2_fmtdesc *f, u32 type)
 447 {
 448         int i, num;
 449         struct vim2m_fmt *fmt;
 450
 451         num = 0;
 452
 453         for (i = 0; i < NUM_FORMATS; ++i) {
 454                 if (formats[i].types & type) {
 455                         /* index-th format of type type found ? */
 456                         if (num == f->index)
 457                                 break;
 458                         /* Correct type but haven't reached our index yet,
 459                          * just increment per-type index */
 460                         ++num;
 461                 }
 462         }
 463
 464         if (i < NUM_FORMATS) {
 465                 /* Format found */
 466                 fmt = &formats[i];
 467                 f->pixelformat = fmt->fourcc;
 468                 return 0;
 469         }
 470
 471         /* Format not found */
 472         return -EINVAL;
 473 }
 474
 475 static int vidioc_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 476                                    struct v4l2_fmtdesc *f)
 477 {
 478         return enum_fmt(f, MEM2MEM_CAPTURE);
 479 }
 480
 481 static int vidioc_enum_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 482                                    struct v4l2_fmtdesc *f)
 483 {
 484         return enum_fmt(f, MEM2MEM_OUTPUT);
 485 }
 486
 487 static int vidioc_g_fmt(struct vim2m_ctx *ctx, struct v4l2_format *f)
 488 {
 489         struct vb2_queue *vq;
 490         struct vim2m_q_data *q_data;
 491
 492         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 493         if (!vq)
 494                 return -EINVAL;
 495
 496         q_data = get_q_data(ctx, f->type);
 497
 498         f->fmt.pix.width        = q_data->width;
 499         f->fmt.pix.height       = q_data->height;
 500         f->fmt.pix.field        = V4L2_FIELD_NONE;
 501         f->fmt.pix.pixelformat  = q_data->fmt->fourcc;
 502         f->fmt.pix.bytesperline = (q_data->width * q_data->fmt->depth) >> 3;
 503         f->fmt.pix.sizeimage    = q_data->sizeimage;
 504         f->fmt.pix.colorspace   = ctx->colorspace;
 505         f->fmt.pix.xfer_func    = ctx->xfer_func;
 506         f->fmt.pix.ycbcr_enc    = ctx->ycbcr_enc;
 507         f->fmt.pix.quantization = ctx->quant;
 508
 509         return 0;
 510 }
 511
 512 static int vidioc_g_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 513                                 struct v4l2_format *f)
 514 {
 515         return vidioc_g_fmt(file2ctx(file), f);
 516 }
 517
 518 static int vidioc_g_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 519                                 struct v4l2_format *f)
 520 {
 521         return vidioc_g_fmt(file2ctx(file), f);
 522 }
 523
 524 static int vidioc_try_fmt(struct v4l2_format *f, struct vim2m_fmt *fmt)
 525 {
 526         /* V4L2 specification suggests the driver corrects the format struct
 527          * if any of the dimensions is unsupported */
 528         if (f->fmt.pix.height < MIN_H)
 529                 f->fmt.pix.height = MIN_H;
 530         else if (f->fmt.pix.height > MAX_H)
 531                 f->fmt.pix.height = MAX_H;
 532
 533         if (f->fmt.pix.width < MIN_W)
 534                 f->fmt.pix.width = MIN_W;
 535         else if (f->fmt.pix.width > MAX_W)
 536                 f->fmt.pix.width = MAX_W;
 537
 538         f->fmt.pix.width &= ~DIM_ALIGN_MASK;
 539         f->fmt.pix.bytesperline = (f->fmt.pix.width * fmt->depth) >> 3;
 540         f->fmt.pix.sizeimage = f->fmt.pix.height * f->fmt.pix.bytesperline;
 541         f->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_NONE;
 542
 543         return 0;
 544 }
 545
 546 static int vidioc_try_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 547                                   struct v4l2_format *f)
 548 {
 549         struct vim2m_fmt *fmt;
 550         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 551
 552         fmt = find_format(f);
 553         if (!fmt) {
 554                 f->fmt.pix.pixelformat = formats[0].fourcc;
 555                 fmt = find_format(f);
 556         }
 557         if (!(fmt->types & MEM2MEM_CAPTURE)) {
 558                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 559                          "Fourcc format (0x%08x) invalid.\n",
 560                          f->fmt.pix.pixelformat);
 561                 return -EINVAL;
 562         }
 563         f->fmt.pix.colorspace = ctx->colorspace;
 564         f->fmt.pix.xfer_func = ctx->xfer_func;
 565         f->fmt.pix.ycbcr_enc = ctx->ycbcr_enc;
 566         f->fmt.pix.quantization = ctx->quant;
 567
 568         return vidioc_try_fmt(f, fmt);
 569 }
 570
 571 static int vidioc_try_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 572                                   struct v4l2_format *f)
 573 {
 574         struct vim2m_fmt *fmt;
 575         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 576
 577         fmt = find_format(f);
 578         if (!fmt) {
 579                 f->fmt.pix.pixelformat = formats[0].fourcc;
 580                 fmt = find_format(f);
 581         }
 582         if (!(fmt->types & MEM2MEM_OUTPUT)) {
 583                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 584                          "Fourcc format (0x%08x) invalid.\n",
 585                          f->fmt.pix.pixelformat);
 586                 return -EINVAL;
 587         }
 588         if (!f->fmt.pix.colorspace)
 589                 f->fmt.pix.colorspace = V4L2_COLORSPACE_REC709;
 590
 591         return vidioc_try_fmt(f, fmt);
 592 }
 593
 594 static int vidioc_s_fmt(struct vim2m_ctx *ctx, struct v4l2_format *f)
 595 {
 596         struct vim2m_q_data *q_data;
 597         struct vb2_queue *vq;
 598
 599         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 600         if (!vq)
 601                 return -EINVAL;
 602
 603         q_data = get_q_data(ctx, f->type);
 604         if (!q_data)
 605                 return -EINVAL;
 606
 607         if (vb2_is_busy(vq)) {
 608                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev, "%s queue busy\n", __func__);
 609                 return -EBUSY;
 610         }
 611
 612         q_data->fmt             = find_format(f);
 613         q_data->width           = f->fmt.pix.width;
 614         q_data->height          = f->fmt.pix.height;
 615         q_data->sizeimage       = q_data->width * q_data->height
 616                                 * q_data->fmt->depth >> 3;
 617
 618         dprintk(ctx->dev,
 619                 "Setting format for type %d, wxh: %dx%d, fmt: %d\n",
 620                 f->type, q_data->width, q_data->height, q_data->fmt->fourcc);
 621
 622         return 0;
 623 }
 624
 625 static int vidioc_s_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 626                                 struct v4l2_format *f)
 627 {
 628         int ret;
 629
 630         ret = vidioc_try_fmt_vid_cap(file, priv, f);
 631         if (ret)
 632                 return ret;
 633
 634         return vidioc_s_fmt(file2ctx(file), f);
 635 }
 636
 637 static int vidioc_s_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 638                                 struct v4l2_format *f)
 639 {
 640         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 641         int ret;
 642
 643         ret = vidioc_try_fmt_vid_out(file, priv, f);
 644         if (ret)
 645                 return ret;
 646
 647         ret = vidioc_s_fmt(file2ctx(file), f);
 648         if (!ret) {
 649                 ctx->colorspace = f->fmt.pix.colorspace;
 650                 ctx->xfer_func = f->fmt.pix.xfer_func;
 651                 ctx->ycbcr_enc = f->fmt.pix.ycbcr_enc;
 652                 ctx->quant = f->fmt.pix.quantization;
 653         }
 654         return ret;
 655 }
 656
 657 static int vim2m_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
 658 {
 659         struct vim2m_ctx *ctx =
 660                 container_of(ctrl->handler, struct vim2m_ctx, hdl);
 661
 662         switch (ctrl->id) {
 663         case V4L2_CID_HFLIP:
 664                 if (ctrl->val)
 665                         ctx->mode |= MEM2MEM_HFLIP;
 666                 else
 667                         ctx->mode &= ~MEM2MEM_HFLIP;
 668                 break;
 669
 670         case V4L2_CID_VFLIP:
 671                 if (ctrl->val)
 672                         ctx->mode |= MEM2MEM_VFLIP;
 673                 else
 674                         ctx->mode &= ~MEM2MEM_VFLIP;
 675                 break;
 676
 677         case V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC:
 678                 ctx->transtime = ctrl->val;
 679                 break;
 680
 681         case V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS:
 682                 ctx->translen = ctrl->val;
 683                 break;
 684
 685         default:
 686                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev, "Invalid control\n");
 687                 return -EINVAL;
 688         }
 689
 690         return 0;
 691 }
 692
 693 static const struct v4l2_ctrl_ops vim2m_ctrl_ops = {
 694         .s_ctrl = vim2m_s_ctrl,
 695 };
 696
 697
 698 static const struct v4l2_ioctl_ops vim2m_ioctl_ops = {
 699         .vidioc_querycap        = vidioc_querycap,
 700
 701         .vidioc_enum_fmt_vid_cap = vidioc_enum_fmt_vid_cap,
 702         .vidioc_g_fmt_vid_cap   = vidioc_g_fmt_vid_cap,
 703         .vidioc_try_fmt_vid_cap = vidioc_try_fmt_vid_cap,
 704         .vidioc_s_fmt_vid_cap   = vidioc_s_fmt_vid_cap,
 705
 706         .vidioc_enum_fmt_vid_out = vidioc_enum_fmt_vid_out,
 707         .vidioc_g_fmt_vid_out   = vidioc_g_fmt_vid_out,
 708         .vidioc_try_fmt_vid_out = vidioc_try_fmt_vid_out,
 709         .vidioc_s_fmt_vid_out   = vidioc_s_fmt_vid_out,
 710
 711         .vidioc_reqbufs         = v4l2_m2m_ioctl_reqbufs,
 712         .vidioc_querybuf        = v4l2_m2m_ioctl_querybuf,
 713         .vidioc_qbuf            = v4l2_m2m_ioctl_qbuf,
 714         .vidioc_dqbuf           = v4l2_m2m_ioctl_dqbuf,
 715         .vidioc_prepare_buf     = v4l2_m2m_ioctl_prepare_buf,
 716         .vidioc_create_bufs     = v4l2_m2m_ioctl_create_bufs,
 717         .vidioc_expbuf          = v4l2_m2m_ioctl_expbuf,
 718
 719         .vidioc_streamon        = v4l2_m2m_ioctl_streamon,
 720         .vidioc_streamoff       = v4l2_m2m_ioctl_streamoff,
 721
 722         .vidioc_subscribe_event = v4l2_ctrl_subscribe_event,
 723         .vidioc_unsubscribe_event = v4l2_event_unsubscribe,
 724 };
 725
 726
 727 /*
 728  * Queue operations
 729  */
 730
 731 static int vim2m_queue_setup(struct vb2_queue *vq,
 732                                 unsigned int *nbuffers, unsigned int *nplanes,
 733                                 unsigned int sizes[], struct device *alloc_devs[])
 734 {
 735         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vq);
 736         struct vim2m_q_data *q_data;
 737         unsigned int size, count = *nbuffers;
 738
 739         q_data = get_q_data(ctx, vq->type);
 740
 741         size = q_data->width * q_data->height * q_data->fmt->depth >> 3;
 742
 743         while (size * count > MEM2MEM_VID_MEM_LIMIT)
 744                 (count)--;
 745         *nbuffers = count;
 746
 747         if (*nplanes)
 748                 return sizes[0] < size ? -EINVAL : 0;
 749
 750         *nplanes = 1;
 751         sizes[0] = size;
 752
 753         dprintk(ctx->dev, "get %d buffer(s) of size %d each.\n", count, size);
 754
 755         return 0;
 756 }
 757
 758 static int vim2m_buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 759 {
 760         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 761         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 762         struct vim2m_q_data *q_data;
 763
 764         dprintk(ctx->dev, "type: %d\n", vb->vb2_queue->type);
 765
 766         q_data = get_q_data(ctx, vb->vb2_queue->type);
 767         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(vb->vb2_queue->type)) {
 768                 if (vbuf->field == V4L2_FIELD_ANY)
 769                         vbuf->field = V4L2_FIELD_NONE;
 770                 if (vbuf->field != V4L2_FIELD_NONE) {
 771                         dprintk(ctx->dev, "%s field isn't supported\n",
 772                                         __func__);
 773                         return -EINVAL;
 774                 }
 775         }
 776
 777         if (vb2_plane_size(vb, 0) < q_data->sizeimage) {
 778                 dprintk(ctx->dev, "%s data will not fit into plane (%lu < %lu)\n",
 779                                 __func__, vb2_plane_size(vb, 0), (long)q_data->sizeimage);
 780                 return -EINVAL;
 781         }
 782
 783         vb2_set_plane_payload(vb, 0, q_data->sizeimage);
 784
 785         return 0;
 786 }
 787
 788 static void vim2m_buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
 789 {
 790         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 791         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 792
 793         v4l2_m2m_buf_queue(ctx->fh.m2m_ctx, vbuf);
 794 }
 795
 796 static int vim2m_start_streaming(struct vb2_queue *q, unsigned count)
 797 {
 798         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(q);
 799         struct vim2m_q_data *q_data = get_q_data(ctx, q->type);
 800
 801         q_data->sequence = 0;
 802         return 0;
 803 }
 804
 805 static void vim2m_stop_streaming(struct vb2_queue *q)
 806 {
 807         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(q);
 808         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf;
 809         unsigned long flags;
 810
 811         flush_scheduled_work();
 812         for (;;) {
 813                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type))
 814                         vbuf = v4l2_m2m_src_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 815                 else
 816                         vbuf = v4l2_m2m_dst_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 817                 if (vbuf == NULL)
 818                         return;
 819                 v4l2_ctrl_request_complete(vbuf->vb2_buf.req_obj.req,
 820                                            &ctx->hdl);
 821                 spin_lock_irqsave(&ctx->dev->irqlock, flags);
 822                 v4l2_m2m_buf_done(vbuf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 823                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->dev->irqlock, flags);
 824         }
 825 }
 826
 827 static void vim2m_buf_request_complete(struct vb2_buffer *vb)
 828 {
 829         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 830
 831         v4l2_ctrl_request_complete(vb->req_obj.req, &ctx->hdl);
 832 }
 833
 834 static const struct vb2_ops vim2m_qops = {
 835         .queue_setup     = vim2m_queue_setup,
 836         .buf_prepare     = vim2m_buf_prepare,
 837         .buf_queue       = vim2m_buf_queue,
 838         .start_streaming = vim2m_start_streaming,
 839         .stop_streaming  = vim2m_stop_streaming,
 840         .wait_prepare    = vb2_ops_wait_prepare,
 841         .wait_finish     = vb2_ops_wait_finish,
 842         .buf_request_complete = vim2m_buf_request_complete,
 843 };
 844
 845 static int queue_init(void *priv, struct vb2_queue *src_vq, struct vb2_queue *dst_vq)
 846 {
 847         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 848         int ret;
 849
 850         src_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 851         src_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
 852         src_vq->drv_priv = ctx;
 853         src_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 854         src_vq->ops = &vim2m_qops;
 855         src_vq->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
 856         src_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 857         src_vq->lock = &ctx->dev->dev_mutex;
 858         src_vq->supports_requests = true;
 859
 860         ret = vb2_queue_init(src_vq);
 861         if (ret)
 862                 return ret;
 863
 864         dst_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 865         dst_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
 866         dst_vq->drv_priv = ctx;
 867         dst_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 868         dst_vq->ops = &vim2m_qops;
 869         dst_vq->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
 870         dst_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 871         dst_vq->lock = &ctx->dev->dev_mutex;
 872
 873         return vb2_queue_init(dst_vq);
 874 }
 875
 876 static const struct v4l2_ctrl_config vim2m_ctrl_trans_time_msec = {
 877         .ops = &vim2m_ctrl_ops,
 878         .id = V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC,
 879         .name = "Transaction Time (msec)",
 880         .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
 881         .def = MEM2MEM_DEF_TRANSTIME,
 882         .min = 1,
 883         .max = 10001,
 884         .step = 1,
 885 };
 886
 887 static const struct v4l2_ctrl_config vim2m_ctrl_trans_num_bufs = {
 888         .ops = &vim2m_ctrl_ops,
 889         .id = V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS,
 890         .name = "Buffers Per Transaction",
 891         .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
 892         .def = 1,
 893         .min = 1,
 894         .max = MEM2MEM_DEF_NUM_BUFS,
 895         .step = 1,
 896 };
 897
 898 /*
 899  * File operations
 900  */
 901 static int vim2m_open(struct file *file)
 902 {
 903         struct vim2m_dev *dev = video_drvdata(file);
 904         struct vim2m_ctx *ctx = NULL;
 905         struct v4l2_ctrl_handler *hdl;
 906         int rc = 0;
 907
 908         if (mutex_lock_interruptible(&dev->dev_mutex))
 909                 return -ERESTARTSYS;
 910         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 911         if (!ctx) {
 912                 rc = -ENOMEM;
 913                 goto open_unlock;
 914         }
 915
 916         v4l2_fh_init(&ctx->fh, video_devdata(file));
 917         file->private_data = &ctx->fh;
 918         ctx->dev = dev;
 919         hdl = &ctx->hdl;
 920         v4l2_ctrl_handler_init(hdl, 4);
 921         v4l2_ctrl_new_std(hdl, &vim2m_ctrl_ops, V4L2_CID_HFLIP, 0, 1, 1, 0);
 922         v4l2_ctrl_new_std(hdl, &vim2m_ctrl_ops, V4L2_CID_VFLIP, 0, 1, 1, 0);
 923         v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &vim2m_ctrl_trans_time_msec, NULL);
 924         v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &vim2m_ctrl_trans_num_bufs, NULL);
 925         if (hdl->error) {
 926                 rc = hdl->error;
 927                 v4l2_ctrl_handler_free(hdl);
 928                 kfree(ctx);
 929                 goto open_unlock;
 930         }
 931         ctx->fh.ctrl_handler = hdl;
 932         v4l2_ctrl_handler_setup(hdl);
 933
 934         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].fmt = &formats[0];
 935         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].width = 640;
 936         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].height = 480;
 937         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].sizeimage =
 938                 ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].width *
 939                 ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].height *
 940                 (ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].fmt->depth >> 3);
 941         ctx->q_data[V4L2_M2M_DST] = ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC];
 942         ctx->colorspace = V4L2_COLORSPACE_REC709;
 943
 944         ctx->fh.m2m_ctx = v4l2_m2m_ctx_init(dev->m2m_dev, ctx, &queue_init);
 945
 946         if (IS_ERR(ctx->fh.m2m_ctx)) {
 947                 rc = PTR_ERR(ctx->fh.m2m_ctx);
 948
 949                 v4l2_ctrl_handler_free(hdl);
 950                 v4l2_fh_exit(&ctx->fh);
 951                 kfree(ctx);
 952                 goto open_unlock;
 953         }
 954
 955         v4l2_fh_add(&ctx->fh);
 956         atomic_inc(&dev->num_inst);
 957
 958         dprintk(dev, "Created instance: %p, m2m_ctx: %p\n",
 959                 ctx, ctx->fh.m2m_ctx);
 960
 961 open_unlock:
 962         mutex_unlock(&dev->dev_mutex);
 963         return rc;
 964 }
 965
 966 static int vim2m_release(struct file *file)
 967 {
 968         struct vim2m_dev *dev = video_drvdata(file);
 969         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 970
 971         dprintk(dev, "Releasing instance %p\n", ctx);
 972
 973         v4l2_fh_del(&ctx->fh);
 974         v4l2_fh_exit(&ctx->fh);
 975         v4l2_ctrl_handler_free(&ctx->hdl);
 976         mutex_lock(&dev->dev_mutex);
 977         v4l2_m2m_ctx_release(ctx->fh.m2m_ctx);
 978         mutex_unlock(&dev->dev_mutex);
 979         kfree(ctx);
 980
 981         atomic_dec(&dev->num_inst);
 982
 983         return 0;
 984 }
 985
 986 static const struct v4l2_file_operations vim2m_fops = {
 987         .owner          = THIS_MODULE,
 988         .open           = vim2m_open,
 989         .release        = vim2m_release,
 990         .poll           = v4l2_m2m_fop_poll,
 991         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
 992         .mmap           = v4l2_m2m_fop_mmap,
 993 };
 994
 995 static const struct video_device vim2m_videodev = {
 996         .name           = MEM2MEM_NAME,
 997         .vfl_dir        = VFL_DIR_M2M,
 998         .fops           = &vim2m_fops,
 999         .ioctl_ops      = &vim2m_ioctl_ops,
1000         .minor          = -1,
1001         .release        = video_device_release_empty,
1002 };
1003
1004 static const struct v4l2_m2m_ops m2m_ops = {
1005         .device_run     = device_run,
1006         .job_ready      = job_ready,
1007         .job_abort      = job_abort,
1008 };
1009
1010 static const struct media_device_ops m2m_media_ops = {
1011         .req_validate = vb2_request_validate,
1012         .req_queue = vb2_m2m_request_queue,
1013 };
1014
1015 static int vim2m_probe(struct platform_device *pdev)
1016 {
1017         struct vim2m_dev *dev;
1018         struct video_device *vfd;
1019         int ret;
1020
1021         dev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
1022         if (!dev)
1023                 return -ENOMEM;
1024
1025         spin_lock_init(&dev->irqlock);
1026
1027         ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &dev->v4l2_dev);
1028         if (ret)
1029                 return ret;
1030
1031         atomic_set(&dev->num_inst, 0);
1032         mutex_init(&dev->dev_mutex);
1033
1034         dev->vfd = vim2m_videodev;
1035         vfd = &dev->vfd;
1036         vfd->lock = &dev->dev_mutex;
1037         vfd->v4l2_dev = &dev->v4l2_dev;
1038         INIT_DELAYED_WORK(&dev->work_run, device_work);
1039
1040         ret = video_register_device(vfd, VFL_TYPE_GRABBER, 0);
1041         if (ret) {
1042                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Failed to register video device\n");
1043                 goto unreg_v4l2;
1044         }
1045
1046         video_set_drvdata(vfd, dev);
1047         v4l2_info(&dev->v4l2_dev,
1048                         "Device registered as /dev/video%d\n", vfd->num);
1049
1050         platform_set_drvdata(pdev, dev);
1051
1052         dev->m2m_dev = v4l2_m2m_init(&m2m_ops);
1053         if (IS_ERR(dev->m2m_dev)) {
1054                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Failed to init mem2mem device\n");
1055                 ret = PTR_ERR(dev->m2m_dev);
1056                 goto unreg_dev;
1057         }
1058
1059 #ifdef CONFIG_MEDIA_CONTROLLER
1060         dev->mdev.dev = &pdev->dev;
1061         strscpy(dev->mdev.model, "vim2m", sizeof(dev->mdev.model));
1062         media_device_init(&dev->mdev);
1063         dev->mdev.ops = &m2m_media_ops;
1064         dev->v4l2_dev.mdev = &dev->mdev;
1065
1066         ret = v4l2_m2m_register_media_controller(dev->m2m_dev,
1067                         vfd, MEDIA_ENT_F_PROC_VIDEO_SCALER);
1068         if (ret) {
1069                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Failed to init mem2mem media controller\n");
1070                 goto unreg_m2m;
1071         }
1072
1073         ret = media_device_register(&dev->mdev);
1074         if (ret) {
1075                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Failed to register mem2mem media device\n");
1076                 goto unreg_m2m_mc;
1077         }
1078 #endif
1079         return 0;
1080
1081 #ifdef CONFIG_MEDIA_CONTROLLER
1082 unreg_m2m_mc:
1083         v4l2_m2m_unregister_media_controller(dev->m2m_dev);
1084 unreg_m2m:
1085         v4l2_m2m_release(dev->m2m_dev);
1086 #endif
1087 unreg_dev:
1088         video_unregister_device(&dev->vfd);
1089 unreg_v4l2:
1090         v4l2_device_unregister(&dev->v4l2_dev);
1091
1092         return ret;
1093 }
1094
1095 static int vim2m_remove(struct platform_device *pdev)
1096 {
1097         struct vim2m_dev *dev = platform_get_drvdata(pdev);
1098
1099         v4l2_info(&dev->v4l2_dev, "Removing " MEM2MEM_NAME);
1100
1101 #ifdef CONFIG_MEDIA_CONTROLLER
1102         media_device_unregister(&dev->mdev);
1103         v4l2_m2m_unregister_media_controller(dev->m2m_dev);
1104         media_device_cleanup(&dev->mdev);
1105 #endif
1106         v4l2_m2m_release(dev->m2m_dev);
1107         video_unregister_device(&dev->vfd);
1108         v4l2_device_unregister(&dev->v4l2_dev);
1109
1110         return 0;
1111 }
1112
1113 static struct platform_driver vim2m_pdrv = {
1114         .probe          = vim2m_probe,
1115         .remove         = vim2m_remove,
1116         .driver         = {
1117                 .name   = MEM2MEM_NAME,
1118         },
1119 };
1120
1121 static void __exit vim2m_exit(void)
1122 {
1123         platform_driver_unregister(&vim2m_pdrv);
1124         platform_device_unregister(&vim2m_pdev);
1125 }
1126
1127 static int __init vim2m_init(void)
1128 {
1129         int ret;
1130
1131         ret = platform_device_register(&vim2m_pdev);
1132         if (ret)
1133                 return ret;
1134
1135         ret = platform_driver_register(&vim2m_pdrv);
1136         if (ret)
1137                 platform_device_unregister(&vim2m_pdev);
1138
1139         return ret;
1140 }
1141
1142 module_init(vim2m_init);
1143 module_exit(vim2m_exit);