drivers/media/platform/sh_vou.c

   1 /*
   2  * SuperH Video Output Unit (VOU) driver
   3  *
   4  * Copyright (C) 2010, Guennadi Liakhovetski <g.liakhovetski@gmx.de>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10
  11 #include <linux/dma-mapping.h>
  12 #include <linux/delay.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/fs.h>
  15 #include <linux/i2c.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/interrupt.h>
  18 #include <linux/kernel.h>
  19 #include <linux/platform_device.h>
  20 #include <linux/pm_runtime.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/videodev2.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24
  25 #include <media/sh_vou.h>
  26 #include <media/v4l2-common.h>
  27 #include <media/v4l2-device.h>
  28 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  29 #include <media/v4l2-mediabus.h>
  30 #include <media/videobuf-dma-contig.h>
  31
  32 /* Mirror addresses are not available for all registers */
  33 #define VOUER   0
  34 #define VOUCR   4
  35 #define VOUSTR  8
  36 #define VOUVCR  0xc
  37 #define VOUISR  0x10
  38 #define VOUBCR  0x14
  39 #define VOUDPR  0x18
  40 #define VOUDSR  0x1c
  41 #define VOUVPR  0x20
  42 #define VOUIR   0x24
  43 #define VOUSRR  0x28
  44 #define VOUMSR  0x2c
  45 #define VOUHIR  0x30
  46 #define VOUDFR  0x34
  47 #define VOUAD1R 0x38
  48 #define VOUAD2R 0x3c
  49 #define VOUAIR  0x40
  50 #define VOUSWR  0x44
  51 #define VOURCR  0x48
  52 #define VOURPR  0x50
  53
  54 enum sh_vou_status {
  55         SH_VOU_IDLE,
  56         SH_VOU_INITIALISING,
  57         SH_VOU_RUNNING,
  58 };
  59
  60 #define VOU_MAX_IMAGE_WIDTH     720
  61 #define VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT    576
  62
  63 struct sh_vou_device {
  64         struct v4l2_device v4l2_dev;
  65         struct video_device *vdev;
  66         atomic_t use_count;
  67         struct sh_vou_pdata *pdata;
  68         spinlock_t lock;
  69         void __iomem *base;
  70         /* State information */
  71         struct v4l2_pix_format pix;
  72         struct v4l2_rect rect;
  73         struct list_head queue;
  74         v4l2_std_id std;
  75         int pix_idx;
  76         struct videobuf_buffer *active;
  77         enum sh_vou_status status;
  78         struct mutex fop_lock;
  79 };
  80
  81 struct sh_vou_file {
  82         struct videobuf_queue vbq;
  83 };
  84
  85 /* Register access routines for sides A, B and mirror addresses */
  86 static void sh_vou_reg_a_write(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
  87                                u32 value)
  88 {
  89         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg);
  90 }
  91
  92 static void sh_vou_reg_ab_write(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
  93                                 u32 value)
  94 {
  95         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg);
  96         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg + 0x1000);
  97 }
  98
  99 static void sh_vou_reg_m_write(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
 100                                u32 value)
 101 {
 102         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg + 0x2000);
 103 }
 104
 105 static u32 sh_vou_reg_a_read(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg)
 106 {
 107         return __raw_readl(vou_dev->base + reg);
 108 }
 109
 110 static void sh_vou_reg_a_set(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
 111                              u32 value, u32 mask)
 112 {
 113         u32 old = __raw_readl(vou_dev->base + reg);
 114
 115         value = (value & mask) | (old & ~mask);
 116         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg);
 117 }
 118
 119 static void sh_vou_reg_b_set(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
 120                              u32 value, u32 mask)
 121 {
 122         sh_vou_reg_a_set(vou_dev, reg + 0x1000, value, mask);
 123 }
 124
 125 static void sh_vou_reg_ab_set(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
 126                               u32 value, u32 mask)
 127 {
 128         sh_vou_reg_a_set(vou_dev, reg, value, mask);
 129         sh_vou_reg_b_set(vou_dev, reg, value, mask);
 130 }
 131
 132 struct sh_vou_fmt {
 133         u32             pfmt;
 134         char            *desc;
 135         unsigned char   bpp;
 136         unsigned char   rgb;
 137         unsigned char   yf;
 138         unsigned char   pkf;
 139 };
 140
 141 /* Further pixel formats can be added */
 142 static struct sh_vou_fmt vou_fmt[] = {
 143         {
 144                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_NV12,
 145                 .bpp    = 12,
 146                 .desc   = "YVU420 planar",
 147                 .yf     = 0,
 148                 .rgb    = 0,
 149         },
 150         {
 151                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_NV16,
 152                 .bpp    = 16,
 153                 .desc   = "YVYU planar",
 154                 .yf     = 1,
 155                 .rgb    = 0,
 156         },
 157         {
 158                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_RGB24,
 159                 .bpp    = 24,
 160                 .desc   = "RGB24",
 161                 .pkf    = 2,
 162                 .rgb    = 1,
 163         },
 164         {
 165                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_RGB565,
 166                 .bpp    = 16,
 167                 .desc   = "RGB565",
 168                 .pkf    = 3,
 169                 .rgb    = 1,
 170         },
 171         {
 172                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_RGB565X,
 173                 .bpp    = 16,
 174                 .desc   = "RGB565 byteswapped",
 175                 .pkf    = 3,
 176                 .rgb    = 1,
 177         },
 178 };
 179
 180 static void sh_vou_schedule_next(struct sh_vou_device *vou_dev,
 181                                  struct videobuf_buffer *vb)
 182 {
 183         dma_addr_t addr1, addr2;
 184
 185         addr1 = videobuf_to_dma_contig(vb);
 186         switch (vou_dev->pix.pixelformat) {
 187         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 188         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 189                 addr2 = addr1 + vou_dev->pix.width * vou_dev->pix.height;
 190                 break;
 191         default:
 192                 addr2 = 0;
 193         }
 194
 195         sh_vou_reg_m_write(vou_dev, VOUAD1R, addr1);
 196         sh_vou_reg_m_write(vou_dev, VOUAD2R, addr2);
 197 }
 198
 199 static void sh_vou_stream_start(struct sh_vou_device *vou_dev,
 200                                 struct videobuf_buffer *vb)
 201 {
 202         unsigned int row_coeff;
 203 #ifdef __LITTLE_ENDIAN
 204         u32 dataswap = 7;
 205 #else
 206         u32 dataswap = 0;
 207 #endif
 208
 209         switch (vou_dev->pix.pixelformat) {
 210         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 211         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 212                 row_coeff = 1;
 213                 break;
 214         case V4L2_PIX_FMT_RGB565:
 215                 dataswap ^= 1;
 216         case V4L2_PIX_FMT_RGB565X:
 217                 row_coeff = 2;
 218                 break;
 219         case V4L2_PIX_FMT_RGB24:
 220                 row_coeff = 3;
 221                 break;
 222         }
 223
 224         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUSWR, dataswap);
 225         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUAIR, vou_dev->pix.width * row_coeff);
 226         sh_vou_schedule_next(vou_dev, vb);
 227 }
 228
 229 static void free_buffer(struct videobuf_queue *vq, struct videobuf_buffer *vb)
 230 {
 231         BUG_ON(in_interrupt());
 232
 233         /* Wait until this buffer is no longer in STATE_QUEUED or STATE_ACTIVE */
 234         videobuf_waiton(vq, vb, 0, 0);
 235         videobuf_dma_contig_free(vq, vb);
 236         vb->state = VIDEOBUF_NEEDS_INIT;
 237 }
 238
 239 /* Locking: caller holds fop_lock mutex */
 240 static int sh_vou_buf_setup(struct videobuf_queue *vq, unsigned int *count,
 241                             unsigned int *size)
 242 {
 243         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 244         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 245
 246         *size = vou_fmt[vou_dev->pix_idx].bpp * vou_dev->pix.width *
 247                 vou_dev->pix.height / 8;
 248
 249         if (*count < 2)
 250                 *count = 2;
 251
 252         /* Taking into account maximum frame size, *count will stay >= 2 */
 253         if (PAGE_ALIGN(*size) * *count > 4 * 1024 * 1024)
 254                 *count = 4 * 1024 * 1024 / PAGE_ALIGN(*size);
 255
 256         dev_dbg(vq->dev, "%s(): count=%d, size=%d\n", __func__, *count, *size);
 257
 258         return 0;
 259 }
 260
 261 /* Locking: caller holds fop_lock mutex */
 262 static int sh_vou_buf_prepare(struct videobuf_queue *vq,
 263                               struct videobuf_buffer *vb,
 264                               enum v4l2_field field)
 265 {
 266         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 267         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 268         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 269         int bytes_per_line = vou_fmt[vou_dev->pix_idx].bpp * pix->width / 8;
 270         int ret;
 271
 272         dev_dbg(vq->dev, "%s()\n", __func__);
 273
 274         if (vb->width   != pix->width ||
 275             vb->height  != pix->height ||
 276             vb->field   != pix->field) {
 277                 vb->width       = pix->width;
 278                 vb->height      = pix->height;
 279                 vb->field       = field;
 280                 if (vb->state != VIDEOBUF_NEEDS_INIT)
 281                         free_buffer(vq, vb);
 282         }
 283
 284         vb->size = vb->height * bytes_per_line;
 285         if (vb->baddr && vb->bsize < vb->size) {
 286                 /* User buffer too small */
 287                 dev_warn(vq->dev, "User buffer too small: [%u] @ %lx\n",
 288                          vb->bsize, vb->baddr);
 289                 return -EINVAL;
 290         }
 291
 292         if (vb->state == VIDEOBUF_NEEDS_INIT) {
 293                 ret = videobuf_iolock(vq, vb, NULL);
 294                 if (ret < 0) {
 295                         dev_warn(vq->dev, "IOLOCK buf-type %d: %d\n",
 296                                  vb->memory, ret);
 297                         return ret;
 298                 }
 299                 vb->state = VIDEOBUF_PREPARED;
 300         }
 301
 302         dev_dbg(vq->dev,
 303                 "%s(): fmt #%d, %u bytes per line, phys 0x%x, type %d, state %d\n",
 304                 __func__, vou_dev->pix_idx, bytes_per_line,
 305                 videobuf_to_dma_contig(vb), vb->memory, vb->state);
 306
 307         return 0;
 308 }
 309
 310 /* Locking: caller holds fop_lock mutex and vq->irqlock spinlock */
 311 static void sh_vou_buf_queue(struct videobuf_queue *vq,
 312                              struct videobuf_buffer *vb)
 313 {
 314         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 315         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 316
 317         dev_dbg(vq->dev, "%s()\n", __func__);
 318
 319         vb->state = VIDEOBUF_QUEUED;
 320         list_add_tail(&vb->queue, &vou_dev->queue);
 321
 322         if (vou_dev->status == SH_VOU_RUNNING) {
 323                 return;
 324         } else if (!vou_dev->active) {
 325                 vou_dev->active = vb;
 326                 /* Start from side A: we use mirror addresses, so, set B */
 327                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURPR, 1);
 328                 dev_dbg(vq->dev, "%s: first buffer status 0x%x\n", __func__,
 329                         sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR));
 330                 sh_vou_schedule_next(vou_dev, vb);
 331                 /* Only activate VOU after the second buffer */
 332         } else if (vou_dev->active->queue.next == &vb->queue) {
 333                 /* Second buffer - initialise register side B */
 334                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURPR, 0);
 335                 sh_vou_stream_start(vou_dev, vb);
 336
 337                 /* Register side switching with frame VSYNC */
 338                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURCR, 5);
 339                 dev_dbg(vq->dev, "%s: second buffer status 0x%x\n", __func__,
 340                         sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR));
 341
 342                 /* Enable End-of-Frame (VSYNC) interrupts */
 343                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, 0x10004);
 344                 /* Two buffers on the queue - activate the hardware */
 345
 346                 vou_dev->status = SH_VOU_RUNNING;
 347                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUER, 0x107);
 348         }
 349 }
 350
 351 static void sh_vou_buf_release(struct videobuf_queue *vq,
 352                                struct videobuf_buffer *vb)
 353 {
 354         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 355         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 356         unsigned long flags;
 357
 358         dev_dbg(vq->dev, "%s()\n", __func__);
 359
 360         spin_lock_irqsave(&vou_dev->lock, flags);
 361
 362         if (vou_dev->active == vb) {
 363                 /* disable output */
 364                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 1);
 365                 /* ...but the current frame will complete */
 366                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x30000);
 367                 vou_dev->active = NULL;
 368         }
 369
 370         if ((vb->state == VIDEOBUF_ACTIVE || vb->state == VIDEOBUF_QUEUED)) {
 371                 vb->state = VIDEOBUF_ERROR;
 372                 list_del(&vb->queue);
 373         }
 374
 375         spin_unlock_irqrestore(&vou_dev->lock, flags);
 376
 377         free_buffer(vq, vb);
 378 }
 379
 380 static struct videobuf_queue_ops sh_vou_video_qops = {
 381         .buf_setup      = sh_vou_buf_setup,
 382         .buf_prepare    = sh_vou_buf_prepare,
 383         .buf_queue      = sh_vou_buf_queue,
 384         .buf_release    = sh_vou_buf_release,
 385 };
 386
 387 /* Video IOCTLs */
 388 static int sh_vou_querycap(struct file *file, void  *priv,
 389                            struct v4l2_capability *cap)
 390 {
 391         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 392
 393         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 394
 395         strlcpy(cap->card, "SuperH VOU", sizeof(cap->card));
 396         cap->capabilities = V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT | V4L2_CAP_STREAMING;
 397         return 0;
 398 }
 399
 400 /* Enumerate formats, that the device can accept from the user */
 401 static int sh_vou_enum_fmt_vid_out(struct file *file, void  *priv,
 402                                    struct v4l2_fmtdesc *fmt)
 403 {
 404         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 405
 406         if (fmt->index >= ARRAY_SIZE(vou_fmt))
 407                 return -EINVAL;
 408
 409         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 410
 411         fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 412         strlcpy(fmt->description, vou_fmt[fmt->index].desc,
 413                 sizeof(fmt->description));
 414         fmt->pixelformat = vou_fmt[fmt->index].pfmt;
 415
 416         return 0;
 417 }
 418
 419 static int sh_vou_g_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 420                                 struct v4l2_format *fmt)
 421 {
 422         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
 423         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 424
 425         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 426
 427         fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 428         fmt->fmt.pix = vou_dev->pix;
 429
 430         return 0;
 431 }
 432
 433 static const unsigned char vou_scale_h_num[] = {1, 9, 2, 9, 4};
 434 static const unsigned char vou_scale_h_den[] = {1, 8, 1, 4, 1};
 435 static const unsigned char vou_scale_h_fld[] = {0, 2, 1, 3};
 436 static const unsigned char vou_scale_v_num[] = {1, 2, 4};
 437 static const unsigned char vou_scale_v_den[] = {1, 1, 1};
 438 static const unsigned char vou_scale_v_fld[] = {0, 1};
 439
 440 static void sh_vou_configure_geometry(struct sh_vou_device *vou_dev,
 441                                       int pix_idx, int w_idx, int h_idx)
 442 {
 443         struct sh_vou_fmt *fmt = vou_fmt + pix_idx;
 444         unsigned int black_left, black_top, width_max, height_max,
 445                 frame_in_height, frame_out_height, frame_out_top;
 446         struct v4l2_rect *rect = &vou_dev->rect;
 447         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 448         u32 vouvcr = 0, dsr_h, dsr_v;
 449
 450         if (vou_dev->std & V4L2_STD_525_60) {
 451                 width_max = 858;
 452                 height_max = 262;
 453         } else {
 454                 width_max = 864;
 455                 height_max = 312;
 456         }
 457
 458         frame_in_height = pix->height / 2;
 459         frame_out_height = rect->height / 2;
 460         frame_out_top = rect->top / 2;
 461
 462         /*
 463          * Cropping scheme: max useful image is 720x480, and the total video
 464          * area is 858x525 (NTSC) or 864x625 (PAL). AK8813 / 8814 starts
 465          * sampling data beginning with fixed 276th (NTSC) / 288th (PAL) clock,
 466          * of which the first 33 / 25 clocks HSYNC must be held active. This
 467          * has to be configured in CR[HW]. 1 pixel equals 2 clock periods.
 468          * This gives CR[HW] = 16 / 12, VPR[HVP] = 138 / 144, which gives
 469          * exactly 858 - 138 = 864 - 144 = 720! We call the out-of-display area,
 470          * beyond DSR, specified on the left and top by the VPR register "black
 471          * pixels" and out-of-image area (DPR) "background pixels." We fix VPR
 472          * at 138 / 144 : 20, because that's the HSYNC timing, that our first
 473          * client requires, and that's exactly what leaves us 720 pixels for the
 474          * image; we leave VPR[VVP] at default 20 for now, because the client
 475          * doesn't seem to have any special requirements for it. Otherwise we
 476          * could also set it to max - 240 = 22 / 72. Thus VPR depends only on
 477          * the selected standard, and DPR and DSR are selected according to
 478          * cropping. Q: how does the client detect the first valid line? Does
 479          * HSYNC stay inactive during invalid (black) lines?
 480          */
 481         black_left = width_max - VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
 482         black_top = 20;
 483
 484         dsr_h = rect->width + rect->left;
 485         dsr_v = frame_out_height + frame_out_top;
 486
 487         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev,
 488                 "image %ux%u, black %u:%u, offset %u:%u, display %ux%u\n",
 489                 pix->width, frame_in_height, black_left, black_top,
 490                 rect->left, frame_out_top, dsr_h, dsr_v);
 491
 492         /* VOUISR height - half of a frame height in frame mode */
 493         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUISR, (pix->width << 16) | frame_in_height);
 494         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUVPR, (black_left << 16) | black_top);
 495         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDPR, (rect->left << 16) | frame_out_top);
 496         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDSR, (dsr_h << 16) | dsr_v);
 497
 498         /*
 499          * if necessary, we could set VOUHIR to
 500          * max(black_left + dsr_h, width_max) here
 501          */
 502
 503         if (w_idx)
 504                 vouvcr |= (1 << 15) | (vou_scale_h_fld[w_idx - 1] << 4);
 505         if (h_idx)
 506                 vouvcr |= (1 << 14) | vou_scale_v_fld[h_idx - 1];
 507
 508         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: scaling 0x%x\n", fmt->desc, vouvcr);
 509
 510         /* To produce a colour bar for testing set bit 23 of VOUVCR */
 511         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUVCR, vouvcr);
 512         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDFR,
 513                             fmt->pkf | (fmt->yf << 8) | (fmt->rgb << 16));
 514 }
 515
 516 struct sh_vou_geometry {
 517         struct v4l2_rect output;
 518         unsigned int in_width;
 519         unsigned int in_height;
 520         int scale_idx_h;
 521         int scale_idx_v;
 522 };
 523
 524 /*
 525  * Find input geometry, that we can use to produce output, closest to the
 526  * requested rectangle, using VOU scaling
 527  */
 528 static void vou_adjust_input(struct sh_vou_geometry *geo, v4l2_std_id std)
 529 {
 530         /* The compiler cannot know, that best and idx will indeed be set */
 531         unsigned int best_err = UINT_MAX, best = 0, img_height_max;
 532         int i, idx = 0;
 533
 534         if (std & V4L2_STD_525_60)
 535                 img_height_max = 480;
 536         else
 537                 img_height_max = 576;
 538
 539         /* Image width must be a multiple of 4 */
 540         v4l_bound_align_image(&geo->in_width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 2,
 541                               &geo->in_height, 0, img_height_max, 1, 0);
 542
 543         /* Select scales to come as close as possible to the output image */
 544         for (i = ARRAY_SIZE(vou_scale_h_num) - 1; i >= 0; i--) {
 545                 unsigned int err;
 546                 unsigned int found = geo->output.width * vou_scale_h_den[i] /
 547                         vou_scale_h_num[i];
 548
 549                 if (found > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 550                         /* scales increase */
 551                         break;
 552
 553                 err = abs(found - geo->in_width);
 554                 if (err < best_err) {
 555                         best_err = err;
 556                         idx = i;
 557                         best = found;
 558                 }
 559                 if (!err)
 560                         break;
 561         }
 562
 563         geo->in_width = best;
 564         geo->scale_idx_h = idx;
 565
 566         best_err = UINT_MAX;
 567
 568         /* This loop can be replaced with one division */
 569         for (i = ARRAY_SIZE(vou_scale_v_num) - 1; i >= 0; i--) {
 570                 unsigned int err;
 571                 unsigned int found = geo->output.height * vou_scale_v_den[i] /
 572                         vou_scale_v_num[i];
 573
 574                 if (found > img_height_max)
 575                         /* scales increase */
 576                         break;
 577
 578                 err = abs(found - geo->in_height);
 579                 if (err < best_err) {
 580                         best_err = err;
 581                         idx = i;
 582                         best = found;
 583                 }
 584                 if (!err)
 585                         break;
 586         }
 587
 588         geo->in_height = best;
 589         geo->scale_idx_v = idx;
 590 }
 591
 592 /*
 593  * Find output geometry, that we can produce, using VOU scaling, closest to
 594  * the requested rectangle
 595  */
 596 static void vou_adjust_output(struct sh_vou_geometry *geo, v4l2_std_id std)
 597 {
 598         unsigned int best_err = UINT_MAX, best, width_max, height_max,
 599                 img_height_max;
 600         int i, idx;
 601
 602         if (std & V4L2_STD_525_60) {
 603                 width_max = 858;
 604                 height_max = 262 * 2;
 605                 img_height_max = 480;
 606         } else {
 607                 width_max = 864;
 608                 height_max = 312 * 2;
 609                 img_height_max = 576;
 610         }
 611
 612         /* Select scales to come as close as possible to the output image */
 613         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(vou_scale_h_num); i++) {
 614                 unsigned int err;
 615                 unsigned int found = geo->in_width * vou_scale_h_num[i] /
 616                         vou_scale_h_den[i];
 617
 618                 if (found > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 619                         /* scales increase */
 620                         break;
 621
 622                 err = abs(found - geo->output.width);
 623                 if (err < best_err) {
 624                         best_err = err;
 625                         idx = i;
 626                         best = found;
 627                 }
 628                 if (!err)
 629                         break;
 630         }
 631
 632         geo->output.width = best;
 633         geo->scale_idx_h = idx;
 634         if (geo->output.left + best > width_max)
 635                 geo->output.left = width_max - best;
 636
 637         pr_debug("%s(): W %u * %u/%u = %u\n", __func__, geo->in_width,
 638                  vou_scale_h_num[idx], vou_scale_h_den[idx], best);
 639
 640         best_err = UINT_MAX;
 641
 642         /* This loop can be replaced with one division */
 643         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(vou_scale_v_num); i++) {
 644                 unsigned int err;
 645                 unsigned int found = geo->in_height * vou_scale_v_num[i] /
 646                         vou_scale_v_den[i];
 647
 648                 if (found > img_height_max)
 649                         /* scales increase */
 650                         break;
 651
 652                 err = abs(found - geo->output.height);
 653                 if (err < best_err) {
 654                         best_err = err;
 655                         idx = i;
 656                         best = found;
 657                 }
 658                 if (!err)
 659                         break;
 660         }
 661
 662         geo->output.height = best;
 663         geo->scale_idx_v = idx;
 664         if (geo->output.top + best > height_max)
 665                 geo->output.top = height_max - best;
 666
 667         pr_debug("%s(): H %u * %u/%u = %u\n", __func__, geo->in_height,
 668                  vou_scale_v_num[idx], vou_scale_v_den[idx], best);
 669 }
 670
 671 static int sh_vou_s_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 672                                 struct v4l2_format *fmt)
 673 {
 674         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
 675         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 676         struct v4l2_pix_format *pix = &fmt->fmt.pix;
 677         unsigned int img_height_max;
 678         int pix_idx;
 679         struct sh_vou_geometry geo;
 680         struct v4l2_mbus_framefmt mbfmt = {
 681                 /* Revisit: is this the correct code? */
 682                 .code = V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_2X8,
 683                 .field = V4L2_FIELD_INTERLACED,
 684                 .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M,
 685         };
 686         int ret;
 687
 688         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u -> %ux%u\n", __func__,
 689                 vou_dev->rect.width, vou_dev->rect.height,
 690                 pix->width, pix->height);
 691
 692         if (pix->field == V4L2_FIELD_ANY)
 693                 pix->field = V4L2_FIELD_NONE;
 694
 695         if (fmt->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT ||
 696             pix->field != V4L2_FIELD_NONE)
 697                 return -EINVAL;
 698
 699         for (pix_idx = 0; pix_idx < ARRAY_SIZE(vou_fmt); pix_idx++)
 700                 if (vou_fmt[pix_idx].pfmt == pix->pixelformat)
 701                         break;
 702
 703         if (pix_idx == ARRAY_SIZE(vou_fmt))
 704                 return -EINVAL;
 705
 706         if (vou_dev->std & V4L2_STD_525_60)
 707                 img_height_max = 480;
 708         else
 709                 img_height_max = 576;
 710
 711         /* Image width must be a multiple of 4 */
 712         v4l_bound_align_image(&pix->width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 2,
 713                               &pix->height, 0, img_height_max, 1, 0);
 714
 715         geo.in_width = pix->width;
 716         geo.in_height = pix->height;
 717         geo.output = vou_dev->rect;
 718
 719         vou_adjust_output(&geo, vou_dev->std);
 720
 721         mbfmt.width = geo.output.width;
 722         mbfmt.height = geo.output.height;
 723         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 724                                          s_mbus_fmt, &mbfmt);
 725         /* Must be implemented, so, don't check for -ENOIOCTLCMD */
 726         if (ret < 0)
 727                 return ret;
 728
 729         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u -> %ux%u\n", __func__,
 730                 geo.output.width, geo.output.height, mbfmt.width, mbfmt.height);
 731
 732         /* Sanity checks */
 733         if ((unsigned)mbfmt.width > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH ||
 734             (unsigned)mbfmt.height > img_height_max ||
 735             mbfmt.code != V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_2X8)
 736                 return -EIO;
 737
 738         if (mbfmt.width != geo.output.width ||
 739             mbfmt.height != geo.output.height) {
 740                 geo.output.width = mbfmt.width;
 741                 geo.output.height = mbfmt.height;
 742
 743                 vou_adjust_input(&geo, vou_dev->std);
 744         }
 745
 746         /* We tried to preserve output rectangle, but it could have changed */
 747         vou_dev->rect = geo.output;
 748         pix->width = geo.in_width;
 749         pix->height = geo.in_height;
 750
 751         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u\n", __func__,
 752                 pix->width, pix->height);
 753
 754         vou_dev->pix_idx = pix_idx;
 755
 756         vou_dev->pix = *pix;
 757
 758         sh_vou_configure_geometry(vou_dev, pix_idx,
 759                                   geo.scale_idx_h, geo.scale_idx_v);
 760
 761         return 0;
 762 }
 763
 764 static int sh_vou_try_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 765                                   struct v4l2_format *fmt)
 766 {
 767         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 768         struct v4l2_pix_format *pix = &fmt->fmt.pix;
 769         int i;
 770
 771         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 772
 773         fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 774         pix->field = V4L2_FIELD_NONE;
 775
 776         v4l_bound_align_image(&pix->width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 1,
 777                               &pix->height, 0, VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT, 1, 0);
 778
 779         for (i = 0; ARRAY_SIZE(vou_fmt); i++)
 780                 if (vou_fmt[i].pfmt == pix->pixelformat)
 781                         return 0;
 782
 783         pix->pixelformat = vou_fmt[0].pfmt;
 784
 785         return 0;
 786 }
 787
 788 static int sh_vou_reqbufs(struct file *file, void *priv,
 789                           struct v4l2_requestbuffers *req)
 790 {
 791         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 792
 793         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 794
 795         if (req->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 796                 return -EINVAL;
 797
 798         return videobuf_reqbufs(&vou_file->vbq, req);
 799 }
 800
 801 static int sh_vou_querybuf(struct file *file, void *priv,
 802                            struct v4l2_buffer *b)
 803 {
 804         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 805
 806         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 807
 808         return videobuf_querybuf(&vou_file->vbq, b);
 809 }
 810
 811 static int sh_vou_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *b)
 812 {
 813         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 814
 815         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 816
 817         return videobuf_qbuf(&vou_file->vbq, b);
 818 }
 819
 820 static int sh_vou_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *b)
 821 {
 822         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 823
 824         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 825
 826         return videobuf_dqbuf(&vou_file->vbq, b, file->f_flags & O_NONBLOCK);
 827 }
 828
 829 static int sh_vou_streamon(struct file *file, void *priv,
 830                            enum v4l2_buf_type buftype)
 831 {
 832         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
 833         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 834         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 835         int ret;
 836
 837         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 838
 839         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0,
 840                                          video, s_stream, 1);
 841         if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
 842                 return ret;
 843
 844         /* This calls our .buf_queue() (== sh_vou_buf_queue) */
 845         return videobuf_streamon(&vou_file->vbq);
 846 }
 847
 848 static int sh_vou_streamoff(struct file *file, void *priv,
 849                             enum v4l2_buf_type buftype)
 850 {
 851         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
 852         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 853         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 854
 855         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
 856
 857         /*
 858          * This calls buf_release from host driver's videobuf_queue_ops for all
 859          * remaining buffers. When the last buffer is freed, stop streaming
 860          */
 861         videobuf_streamoff(&vou_file->vbq);
 862         v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video, s_stream, 0);
 863
 864         return 0;
 865 }
 866
 867 static u32 sh_vou_ntsc_mode(enum sh_vou_bus_fmt bus_fmt)
 868 {
 869         switch (bus_fmt) {
 870         default:
 871                 pr_warning("%s(): Invalid bus-format code %d, using default 8-bit\n",
 872                            __func__, bus_fmt);
 873         case SH_VOU_BUS_8BIT:
 874                 return 1;
 875         case SH_VOU_BUS_16BIT:
 876                 return 0;
 877         case SH_VOU_BUS_BT656:
 878                 return 3;
 879         }
 880 }
 881
 882 static int sh_vou_s_std(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id *std_id)
 883 {
 884         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
 885         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 886         int ret;
 887
 888         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): 0x%llx\n", __func__, *std_id);
 889
 890         if (*std_id & ~vdev->tvnorms)
 891                 return -EINVAL;
 892
 893         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 894                                          s_std_output, *std_id);
 895         /* Shall we continue, if the subdev doesn't support .s_std_output()? */
 896         if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
 897                 return ret;
 898
 899         if (*std_id & V4L2_STD_525_60)
 900                 sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR,
 901                         sh_vou_ntsc_mode(vou_dev->pdata->bus_fmt) << 29, 7 << 29);
 902         else
 903                 sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR, 5 << 29, 7 << 29);
 904
 905         vou_dev->std = *std_id;
 906
 907         return 0;
 908 }
 909
 910 static int sh_vou_g_std(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id *std)
 911 {
 912         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
 913         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 914
 915         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 916
 917         *std = vou_dev->std;
 918
 919         return 0;
 920 }
 921
 922 static int sh_vou_g_crop(struct file *file, void *fh, struct v4l2_crop *a)
 923 {
 924         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
 925         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 926
 927         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 928
 929         a->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 930         a->c = vou_dev->rect;
 931
 932         return 0;
 933 }
 934
 935 /* Assume a dull encoder, do all the work ourselves. */
 936 static int sh_vou_s_crop(struct file *file, void *fh, const struct v4l2_crop *a)
 937 {
 938         struct v4l2_crop a_writable = *a;
 939         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
 940         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 941         struct v4l2_rect *rect = &a_writable.c;
 942         struct v4l2_crop sd_crop = {.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT};
 943         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 944         struct sh_vou_geometry geo;
 945         struct v4l2_mbus_framefmt mbfmt = {
 946                 /* Revisit: is this the correct code? */
 947                 .code = V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_2X8,
 948                 .field = V4L2_FIELD_INTERLACED,
 949                 .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M,
 950         };
 951         unsigned int img_height_max;
 952         int ret;
 953
 954         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u@%u:%u\n", __func__,
 955                 rect->width, rect->height, rect->left, rect->top);
 956
 957         if (a->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 958                 return -EINVAL;
 959
 960         if (vou_dev->std & V4L2_STD_525_60)
 961                 img_height_max = 480;
 962         else
 963                 img_height_max = 576;
 964
 965         v4l_bound_align_image(&rect->width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 1,
 966                               &rect->height, 0, img_height_max, 1, 0);
 967
 968         if (rect->width + rect->left > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 969                 rect->left = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH - rect->width;
 970
 971         if (rect->height + rect->top > img_height_max)
 972                 rect->top = img_height_max - rect->height;
 973
 974         geo.output = *rect;
 975         geo.in_width = pix->width;
 976         geo.in_height = pix->height;
 977
 978         /* Configure the encoder one-to-one, position at 0, ignore errors */
 979         sd_crop.c.width = geo.output.width;
 980         sd_crop.c.height = geo.output.height;
 981         /*
 982          * We first issue a S_CROP, so that the subsequent S_FMT delivers the
 983          * final encoder configuration.
 984          */
 985         v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 986                                    s_crop, &sd_crop);
 987         mbfmt.width = geo.output.width;
 988         mbfmt.height = geo.output.height;
 989         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 990                                          s_mbus_fmt, &mbfmt);
 991         /* Must be implemented, so, don't check for -ENOIOCTLCMD */
 992         if (ret < 0)
 993                 return ret;
 994
 995         /* Sanity checks */
 996         if ((unsigned)mbfmt.width > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH ||
 997             (unsigned)mbfmt.height > img_height_max ||
 998             mbfmt.code != V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_2X8)
 999                 return -EIO;
1000
1001         geo.output.width = mbfmt.width;
1002         geo.output.height = mbfmt.height;
1003
1004         /*
1005          * No down-scaling. According to the API, current call has precedence:
1006          * http://v4l2spec.bytesex.org/spec/x1904.htm#AEN1954 paragraph two.
1007          */
1008         vou_adjust_input(&geo, vou_dev->std);
1009
1010         /* We tried to preserve output rectangle, but it could have changed */
1011         vou_dev->rect = geo.output;
1012         pix->width = geo.in_width;
1013         pix->height = geo.in_height;
1014
1015         sh_vou_configure_geometry(vou_dev, vou_dev->pix_idx,
1016                                   geo.scale_idx_h, geo.scale_idx_v);
1017
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Total field: NTSC 858 x 2 * 262/263, PAL 864 x 2 * 312/313, default rectangle
1023  * is the initial register values, height takes the interlaced format into
1024  * account. The actual image can only go up to 720 x 2 * 240, So, VOUVPR can
1025  * actually only meaningfully contain values <= 720 and <= 240 respectively, and
1026  * not <= 864 and <= 312.
1027  */
1028 static int sh_vou_cropcap(struct file *file, void *priv,
1029                           struct v4l2_cropcap *a)
1030 {
1031         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
1032
1033         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
1034
1035         a->type                         = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
1036         a->bounds.left                  = 0;
1037         a->bounds.top                   = 0;
1038         a->bounds.width                 = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1039         a->bounds.height                = VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT;
1040         /* Default = max, set VOUDPR = 0, which is not hardware default */
1041         a->defrect.left                 = 0;
1042         a->defrect.top                  = 0;
1043         a->defrect.width                = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1044         a->defrect.height               = VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT;
1045         a->pixelaspect.numerator        = 1;
1046         a->pixelaspect.denominator      = 1;
1047
1048         return 0;
1049 }
1050
1051 static irqreturn_t sh_vou_isr(int irq, void *dev_id)
1052 {
1053         struct sh_vou_device *vou_dev = dev_id;
1054         static unsigned long j;
1055         struct videobuf_buffer *vb;
1056         static int cnt;
1057         static int side;
1058         u32 irq_status = sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUIR), masked;
1059         u32 vou_status = sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR);
1060
1061         if (!(irq_status & 0x300)) {
1062                 if (printk_timed_ratelimit(&j, 500))
1063                         dev_warn(vou_dev->v4l2_dev.dev, "IRQ status 0x%x!\n",
1064                                  irq_status);
1065                 return IRQ_NONE;
1066         }
1067
1068         spin_lock(&vou_dev->lock);
1069         if (!vou_dev->active || list_empty(&vou_dev->queue)) {
1070                 if (printk_timed_ratelimit(&j, 500))
1071                         dev_warn(vou_dev->v4l2_dev.dev,
1072                                  "IRQ without active buffer: %x!\n", irq_status);
1073                 /* Just ack: buf_release will disable further interrupts */
1074                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x300);
1075                 spin_unlock(&vou_dev->lock);
1076                 return IRQ_HANDLED;
1077         }
1078
1079         masked = ~(0x300 & irq_status) & irq_status & 0x30304;
1080         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev,
1081                 "IRQ status 0x%x -> 0x%x, VOU status 0x%x, cnt %d\n",
1082                 irq_status, masked, vou_status, cnt);
1083
1084         cnt++;
1085         side = vou_status & 0x10000;
1086
1087         /* Clear only set interrupts */
1088         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, masked);
1089
1090         vb = vou_dev->active;
1091         list_del(&vb->queue);
1092
1093         vb->state = VIDEOBUF_DONE;
1094         do_gettimeofday(&vb->ts);
1095         vb->field_count++;
1096         wake_up(&vb->done);
1097
1098         if (list_empty(&vou_dev->queue)) {
1099                 /* Stop VOU */
1100                 dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: queue empty after %d\n",
1101                         __func__, cnt);
1102                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 1);
1103                 vou_dev->active = NULL;
1104                 vou_dev->status = SH_VOU_INITIALISING;
1105                 /* Disable End-of-Frame (VSYNC) interrupts */
1106                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x30000);
1107                 spin_unlock(&vou_dev->lock);
1108                 return IRQ_HANDLED;
1109         }
1110
1111         vou_dev->active = list_entry(vou_dev->queue.next,
1112                                      struct videobuf_buffer, queue);
1113
1114         if (vou_dev->active->queue.next != &vou_dev->queue) {
1115                 struct videobuf_buffer *new = list_entry(vou_dev->active->queue.next,
1116                                                 struct videobuf_buffer, queue);
1117                 sh_vou_schedule_next(vou_dev, new);
1118         }
1119
1120         spin_unlock(&vou_dev->lock);
1121
1122         return IRQ_HANDLED;
1123 }
1124
1125 static int sh_vou_hw_init(struct sh_vou_device *vou_dev)
1126 {
1127         struct sh_vou_pdata *pdata = vou_dev->pdata;
1128         u32 voucr = sh_vou_ntsc_mode(pdata->bus_fmt) << 29;
1129         int i = 100;
1130
1131         /* Disable all IRQs */
1132         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, 0);
1133
1134         /* Reset VOU interfaces - registers unaffected */
1135         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUSRR, 0x101);
1136         while (--i && (sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSRR) & 0x101))
1137                 udelay(1);
1138
1139         if (!i)
1140                 return -ETIMEDOUT;
1141
1142         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "Reset took %dus\n", 100 - i);
1143
1144         if (pdata->flags & SH_VOU_PCLK_FALLING)
1145                 voucr |= 1 << 28;
1146         if (pdata->flags & SH_VOU_HSYNC_LOW)
1147                 voucr |= 1 << 27;
1148         if (pdata->flags & SH_VOU_VSYNC_LOW)
1149                 voucr |= 1 << 26;
1150         sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR, voucr, 0xfc000000);
1151
1152         /* Manual register side switching at first */
1153         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURCR, 4);
1154         /* Default - fixed HSYNC length, can be made configurable is required */
1155         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUMSR, 0x800000);
1156
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 /* File operations */
1161 static int sh_vou_open(struct file *file)
1162 {
1163         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
1164         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
1165         struct sh_vou_file *vou_file = kzalloc(sizeof(struct sh_vou_file),
1166                                                GFP_KERNEL);
1167
1168         if (!vou_file)
1169                 return -ENOMEM;
1170
1171         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1172
1173         file->private_data = vou_file;
1174
1175         if (mutex_lock_interruptible(&vou_dev->fop_lock))
1176                 return -ERESTARTSYS;
1177         if (atomic_inc_return(&vou_dev->use_count) == 1) {
1178                 int ret;
1179                 /* First open */
1180                 vou_dev->status = SH_VOU_INITIALISING;
1181                 pm_runtime_get_sync(vdev->v4l2_dev->dev);
1182                 ret = sh_vou_hw_init(vou_dev);
1183                 if (ret < 0) {
1184                         atomic_dec(&vou_dev->use_count);
1185                         pm_runtime_put(vdev->v4l2_dev->dev);
1186                         vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1187                         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1188                         return ret;
1189                 }
1190         }
1191
1192         videobuf_queue_dma_contig_init(&vou_file->vbq, &sh_vou_video_qops,
1193                                        vou_dev->v4l2_dev.dev, &vou_dev->lock,
1194                                        V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT,
1195                                        V4L2_FIELD_NONE,
1196                                        sizeof(struct videobuf_buffer), vdev,
1197                                        &vou_dev->fop_lock);
1198         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1199
1200         return 0;
1201 }
1202
1203 static int sh_vou_release(struct file *file)
1204 {
1205         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
1206         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
1207         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1208
1209         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
1210
1211         if (!atomic_dec_return(&vou_dev->use_count)) {
1212                 mutex_lock(&vou_dev->fop_lock);
1213                 /* Last close */
1214                 vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1215                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 0x101);
1216                 pm_runtime_put(vdev->v4l2_dev->dev);
1217                 mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1218         }
1219
1220         file->private_data = NULL;
1221         kfree(vou_file);
1222
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 static int sh_vou_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1227 {
1228         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
1229         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
1230         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1231         int ret;
1232
1233         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
1234
1235         if (mutex_lock_interruptible(&vou_dev->fop_lock))
1236                 return -ERESTARTSYS;
1237         ret = videobuf_mmap_mapper(&vou_file->vbq, vma);
1238         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1239         return ret;
1240 }
1241
1242 static unsigned int sh_vou_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1243 {
1244         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
1245         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
1246         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1247         unsigned int res;
1248
1249         dev_dbg(vou_file->vbq.dev, "%s()\n", __func__);
1250
1251         mutex_lock(&vou_dev->fop_lock);
1252         res = videobuf_poll_stream(file, &vou_file->vbq, wait);
1253         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1254         return res;
1255 }
1256
1257 static int sh_vou_g_chip_ident(struct file *file, void *fh,
1258                                    struct v4l2_dbg_chip_ident *id)
1259 {
1260         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
1261         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
1262
1263         return v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, core, g_chip_ident, id);
1264 }
1265
1266 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
1267 static int sh_vou_g_register(struct file *file, void *fh,
1268                                  struct v4l2_dbg_register *reg)
1269 {
1270         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
1271         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
1272
1273         return v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, core, g_register, reg);
1274 }
1275
1276 static int sh_vou_s_register(struct file *file, void *fh,
1277                                  struct v4l2_dbg_register *reg)
1278 {
1279         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
1280         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
1281
1282         return v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, core, s_register, reg);
1283 }
1284 #endif
1285
1286 /* sh_vou display ioctl operations */
1287 static const struct v4l2_ioctl_ops sh_vou_ioctl_ops = {
1288         .vidioc_querycap                = sh_vou_querycap,
1289         .vidioc_enum_fmt_vid_out        = sh_vou_enum_fmt_vid_out,
1290         .vidioc_g_fmt_vid_out           = sh_vou_g_fmt_vid_out,
1291         .vidioc_s_fmt_vid_out           = sh_vou_s_fmt_vid_out,
1292         .vidioc_try_fmt_vid_out         = sh_vou_try_fmt_vid_out,
1293         .vidioc_reqbufs                 = sh_vou_reqbufs,
1294         .vidioc_querybuf                = sh_vou_querybuf,
1295         .vidioc_qbuf                    = sh_vou_qbuf,
1296         .vidioc_dqbuf                   = sh_vou_dqbuf,
1297         .vidioc_streamon                = sh_vou_streamon,
1298         .vidioc_streamoff               = sh_vou_streamoff,
1299         .vidioc_s_std                   = sh_vou_s_std,
1300         .vidioc_g_std                   = sh_vou_g_std,
1301         .vidioc_cropcap                 = sh_vou_cropcap,
1302         .vidioc_g_crop                  = sh_vou_g_crop,
1303         .vidioc_s_crop                  = sh_vou_s_crop,
1304         .vidioc_g_chip_ident            = sh_vou_g_chip_ident,
1305 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
1306         .vidioc_g_register              = sh_vou_g_register,
1307         .vidioc_s_register              = sh_vou_s_register,
1308 #endif
1309 };
1310
1311 static const struct v4l2_file_operations sh_vou_fops = {
1312         .owner          = THIS_MODULE,
1313         .open           = sh_vou_open,
1314         .release        = sh_vou_release,
1315         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
1316         .mmap           = sh_vou_mmap,
1317         .poll           = sh_vou_poll,
1318 };
1319
1320 static const struct video_device sh_vou_video_template = {
1321         .name           = "sh_vou",
1322         .fops           = &sh_vou_fops,
1323         .ioctl_ops      = &sh_vou_ioctl_ops,
1324         .tvnorms        = V4L2_STD_525_60, /* PAL only supported in 8-bit non-bt656 mode */
1325         .current_norm   = V4L2_STD_NTSC_M,
1326         .vfl_dir        = VFL_DIR_TX,
1327 };
1328
1329 static int sh_vou_probe(struct platform_device *pdev)
1330 {
1331         struct sh_vou_pdata *vou_pdata = pdev->dev.platform_data;
1332         struct v4l2_rect *rect;
1333         struct v4l2_pix_format *pix;
1334         struct i2c_adapter *i2c_adap;
1335         struct video_device *vdev;
1336         struct sh_vou_device *vou_dev;
1337         struct resource *reg_res, *region;
1338         struct v4l2_subdev *subdev;
1339         int irq, ret;
1340
1341         reg_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1342         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1343
1344         if (!vou_pdata || !reg_res || irq <= 0) {
1345                 dev_err(&pdev->dev, "Insufficient VOU platform information.\n");
1346                 return -ENODEV;
1347         }
1348
1349         vou_dev = kzalloc(sizeof(*vou_dev), GFP_KERNEL);
1350         if (!vou_dev)
1351                 return -ENOMEM;
1352
1353         INIT_LIST_HEAD(&vou_dev->queue);
1354         spin_lock_init(&vou_dev->lock);
1355         mutex_init(&vou_dev->fop_lock);
1356         atomic_set(&vou_dev->use_count, 0);
1357         vou_dev->pdata = vou_pdata;
1358         vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1359
1360         rect = &vou_dev->rect;
1361         pix = &vou_dev->pix;
1362
1363         /* Fill in defaults */
1364         vou_dev->std            = sh_vou_video_template.current_norm;
1365         rect->left              = 0;
1366         rect->top               = 0;
1367         rect->width             = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1368         rect->height            = 480;
1369         pix->width              = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1370         pix->height             = 480;
1371         pix->pixelformat        = V4L2_PIX_FMT_YVYU;
1372         pix->field              = V4L2_FIELD_NONE;
1373         pix->bytesperline       = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH * 2;
1374         pix->sizeimage          = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH * 2 * 480;
1375         pix->colorspace         = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M;
1376
1377         region = request_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res),
1378                                     pdev->name);
1379         if (!region) {
1380                 dev_err(&pdev->dev, "VOU region already claimed\n");
1381                 ret = -EBUSY;
1382                 goto ereqmemreg;
1383         }
1384
1385         vou_dev->base = ioremap(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1386         if (!vou_dev->base) {
1387                 ret = -ENOMEM;
1388                 goto emap;
1389         }
1390
1391         ret = request_irq(irq, sh_vou_isr, 0, "vou", vou_dev);
1392         if (ret < 0)
1393                 goto ereqirq;
1394
1395         ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &vou_dev->v4l2_dev);
1396         if (ret < 0) {
1397                 dev_err(&pdev->dev, "Error registering v4l2 device\n");
1398                 goto ev4l2devreg;
1399         }
1400
1401         /* Allocate memory for video device */
1402         vdev = video_device_alloc();
1403         if (vdev == NULL) {
1404                 ret = -ENOMEM;
1405                 goto evdevalloc;
1406         }
1407
1408         *vdev = sh_vou_video_template;
1409         if (vou_pdata->bus_fmt == SH_VOU_BUS_8BIT)
1410                 vdev->tvnorms |= V4L2_STD_PAL;
1411         vdev->v4l2_dev = &vou_dev->v4l2_dev;
1412         vdev->release = video_device_release;
1413         vdev->lock = &vou_dev->fop_lock;
1414
1415         vou_dev->vdev = vdev;
1416         video_set_drvdata(vdev, vou_dev);
1417
1418         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1419         pm_runtime_resume(&pdev->dev);
1420
1421         i2c_adap = i2c_get_adapter(vou_pdata->i2c_adap);
1422         if (!i2c_adap) {
1423                 ret = -ENODEV;
1424                 goto ei2cgadap;
1425         }
1426
1427         ret = sh_vou_hw_init(vou_dev);
1428         if (ret < 0)
1429                 goto ereset;
1430
1431         subdev = v4l2_i2c_new_subdev_board(&vou_dev->v4l2_dev, i2c_adap,
1432                         vou_pdata->board_info, NULL);
1433         if (!subdev) {
1434                 ret = -ENOMEM;
1435                 goto ei2cnd;
1436         }
1437
1438         ret = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_GRABBER, -1);
1439         if (ret < 0)
1440                 goto evregdev;
1441
1442         return 0;
1443
1444 evregdev:
1445 ei2cnd:
1446 ereset:
1447         i2c_put_adapter(i2c_adap);
1448 ei2cgadap:
1449         video_device_release(vdev);
1450         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1451 evdevalloc:
1452         v4l2_device_unregister(&vou_dev->v4l2_dev);
1453 ev4l2devreg:
1454         free_irq(irq, vou_dev);
1455 ereqirq:
1456         iounmap(vou_dev->base);
1457 emap:
1458         release_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1459 ereqmemreg:
1460         kfree(vou_dev);
1461         return ret;
1462 }
1463
1464 static int sh_vou_remove(struct platform_device *pdev)
1465 {
1466         int irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1467         struct v4l2_device *v4l2_dev = platform_get_drvdata(pdev);
1468         struct sh_vou_device *vou_dev = container_of(v4l2_dev,
1469                                                 struct sh_vou_device, v4l2_dev);
1470         struct v4l2_subdev *sd = list_entry(v4l2_dev->subdevs.next,
1471                                             struct v4l2_subdev, list);
1472         struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd);
1473         struct resource *reg_res;
1474
1475         if (irq > 0)
1476                 free_irq(irq, vou_dev);
1477         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1478         video_unregister_device(vou_dev->vdev);
1479         i2c_put_adapter(client->adapter);
1480         v4l2_device_unregister(&vou_dev->v4l2_dev);
1481         iounmap(vou_dev->base);
1482         reg_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1483         if (reg_res)
1484                 release_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1485         kfree(vou_dev);
1486         return 0;
1487 }
1488
1489 static struct platform_driver __refdata sh_vou = {
1490         .remove  = sh_vou_remove,
1491         .driver  = {
1492                 .name   = "sh-vou",
1493                 .owner  = THIS_MODULE,
1494         },
1495 };
1496
1497 static int __init sh_vou_init(void)
1498 {
1499         return platform_driver_probe(&sh_vou, sh_vou_probe);
1500 }
1501
1502 static void __exit sh_vou_exit(void)
1503 {
1504         platform_driver_unregister(&sh_vou);
1505 }
1506
1507 module_init(sh_vou_init);
1508 module_exit(sh_vou_exit);
1509
1510 MODULE_DESCRIPTION("SuperH VOU driver");
1511 MODULE_AUTHOR("Guennadi Liakhovetski <g.liakhovetski@gmx.de>");
1512 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1513 MODULE_VERSION("0.1.0");
1514 MODULE_ALIAS("platform:sh-vou");