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         default:
 211         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 212         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 213                 row_coeff = 1;
 214                 break;
 215         case V4L2_PIX_FMT_RGB565:
 216                 dataswap ^= 1;
 217         case V4L2_PIX_FMT_RGB565X:
 218                 row_coeff = 2;
 219                 break;
 220         case V4L2_PIX_FMT_RGB24:
 221                 row_coeff = 3;
 222                 break;
 223         }
 224
 225         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUSWR, dataswap);
 226         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUAIR, vou_dev->pix.width * row_coeff);
 227         sh_vou_schedule_next(vou_dev, vb);
 228 }
 229
 230 static void free_buffer(struct videobuf_queue *vq, struct videobuf_buffer *vb)
 231 {
 232         BUG_ON(in_interrupt());
 233
 234         /* Wait until this buffer is no longer in STATE_QUEUED or STATE_ACTIVE */
 235         videobuf_waiton(vq, vb, 0, 0);
 236         videobuf_dma_contig_free(vq, vb);
 237         vb->state = VIDEOBUF_NEEDS_INIT;
 238 }
 239
 240 /* Locking: caller holds fop_lock mutex */
 241 static int sh_vou_buf_setup(struct videobuf_queue *vq, unsigned int *count,
 242                             unsigned int *size)
 243 {
 244         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 245         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 246
 247         *size = vou_fmt[vou_dev->pix_idx].bpp * vou_dev->pix.width *
 248                 vou_dev->pix.height / 8;
 249
 250         if (*count < 2)
 251                 *count = 2;
 252
 253         /* Taking into account maximum frame size, *count will stay >= 2 */
 254         if (PAGE_ALIGN(*size) * *count > 4 * 1024 * 1024)
 255                 *count = 4 * 1024 * 1024 / PAGE_ALIGN(*size);
 256
 257         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): count=%d, size=%d\n", __func__,
 258                 *count, *size);
 259
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 /* Locking: caller holds fop_lock mutex */
 264 static int sh_vou_buf_prepare(struct videobuf_queue *vq,
 265                               struct videobuf_buffer *vb,
 266                               enum v4l2_field field)
 267 {
 268         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 269         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 270         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 271         int bytes_per_line = vou_fmt[vou_dev->pix_idx].bpp * pix->width / 8;
 272         int ret;
 273
 274         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 275
 276         if (vb->width   != pix->width ||
 277             vb->height  != pix->height ||
 278             vb->field   != pix->field) {
 279                 vb->width       = pix->width;
 280                 vb->height      = pix->height;
 281                 vb->field       = field;
 282                 if (vb->state != VIDEOBUF_NEEDS_INIT)
 283                         free_buffer(vq, vb);
 284         }
 285
 286         vb->size = vb->height * bytes_per_line;
 287         if (vb->baddr && vb->bsize < vb->size) {
 288                 /* User buffer too small */
 289                 dev_warn(vq->dev, "User buffer too small: [%u] @ %lx\n",
 290                          vb->bsize, vb->baddr);
 291                 return -EINVAL;
 292         }
 293
 294         if (vb->state == VIDEOBUF_NEEDS_INIT) {
 295                 ret = videobuf_iolock(vq, vb, NULL);
 296                 if (ret < 0) {
 297                         dev_warn(vq->dev, "IOLOCK buf-type %d: %d\n",
 298                                  vb->memory, ret);
 299                         return ret;
 300                 }
 301                 vb->state = VIDEOBUF_PREPARED;
 302         }
 303
 304         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev,
 305                 "%s(): fmt #%d, %u bytes per line, phys 0x%x, type %d, state %d\n",
 306                 __func__, vou_dev->pix_idx, bytes_per_line,
 307                 videobuf_to_dma_contig(vb), vb->memory, vb->state);
 308
 309         return 0;
 310 }
 311
 312 /* Locking: caller holds fop_lock mutex and vq->irqlock spinlock */
 313 static void sh_vou_buf_queue(struct videobuf_queue *vq,
 314                              struct videobuf_buffer *vb)
 315 {
 316         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 317         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 318
 319         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 320
 321         vb->state = VIDEOBUF_QUEUED;
 322         list_add_tail(&vb->queue, &vou_dev->queue);
 323
 324         if (vou_dev->status == SH_VOU_RUNNING) {
 325                 return;
 326         } else if (!vou_dev->active) {
 327                 vou_dev->active = vb;
 328                 /* Start from side A: we use mirror addresses, so, set B */
 329                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURPR, 1);
 330                 dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: first buffer status 0x%x\n",
 331                         __func__, sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR));
 332                 sh_vou_schedule_next(vou_dev, vb);
 333                 /* Only activate VOU after the second buffer */
 334         } else if (vou_dev->active->queue.next == &vb->queue) {
 335                 /* Second buffer - initialise register side B */
 336                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURPR, 0);
 337                 sh_vou_stream_start(vou_dev, vb);
 338
 339                 /* Register side switching with frame VSYNC */
 340                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURCR, 5);
 341                 dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: second buffer status 0x%x\n",
 342                         __func__, sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR));
 343
 344                 /* Enable End-of-Frame (VSYNC) interrupts */
 345                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, 0x10004);
 346                 /* Two buffers on the queue - activate the hardware */
 347
 348                 vou_dev->status = SH_VOU_RUNNING;
 349                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUER, 0x107);
 350         }
 351 }
 352
 353 static void sh_vou_buf_release(struct videobuf_queue *vq,
 354                                struct videobuf_buffer *vb)
 355 {
 356         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 357         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 358         unsigned long flags;
 359
 360         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 361
 362         spin_lock_irqsave(&vou_dev->lock, flags);
 363
 364         if (vou_dev->active == vb) {
 365                 /* disable output */
 366                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 1);
 367                 /* ...but the current frame will complete */
 368                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x30000);
 369                 vou_dev->active = NULL;
 370         }
 371
 372         if ((vb->state == VIDEOBUF_ACTIVE || vb->state == VIDEOBUF_QUEUED)) {
 373                 vb->state = VIDEOBUF_ERROR;
 374                 list_del(&vb->queue);
 375         }
 376
 377         spin_unlock_irqrestore(&vou_dev->lock, flags);
 378
 379         free_buffer(vq, vb);
 380 }
 381
 382 static struct videobuf_queue_ops sh_vou_video_qops = {
 383         .buf_setup      = sh_vou_buf_setup,
 384         .buf_prepare    = sh_vou_buf_prepare,
 385         .buf_queue      = sh_vou_buf_queue,
 386         .buf_release    = sh_vou_buf_release,
 387 };
 388
 389 /* Video IOCTLs */
 390 static int sh_vou_querycap(struct file *file, void  *priv,
 391                            struct v4l2_capability *cap)
 392 {
 393         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 394
 395         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 396
 397         strlcpy(cap->card, "SuperH VOU", sizeof(cap->card));
 398         cap->capabilities = V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT | V4L2_CAP_STREAMING;
 399         return 0;
 400 }
 401
 402 /* Enumerate formats, that the device can accept from the user */
 403 static int sh_vou_enum_fmt_vid_out(struct file *file, void  *priv,
 404                                    struct v4l2_fmtdesc *fmt)
 405 {
 406         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 407
 408         if (fmt->index >= ARRAY_SIZE(vou_fmt))
 409                 return -EINVAL;
 410
 411         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 412
 413         fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 414         strlcpy(fmt->description, vou_fmt[fmt->index].desc,
 415                 sizeof(fmt->description));
 416         fmt->pixelformat = vou_fmt[fmt->index].pfmt;
 417
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 static int sh_vou_g_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 422                                 struct v4l2_format *fmt)
 423 {
 424         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 425
 426         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 427
 428         fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 429         fmt->fmt.pix = vou_dev->pix;
 430
 431         return 0;
 432 }
 433
 434 static const unsigned char vou_scale_h_num[] = {1, 9, 2, 9, 4};
 435 static const unsigned char vou_scale_h_den[] = {1, 8, 1, 4, 1};
 436 static const unsigned char vou_scale_h_fld[] = {0, 2, 1, 3};
 437 static const unsigned char vou_scale_v_num[] = {1, 2, 4};
 438 static const unsigned char vou_scale_v_den[] = {1, 1, 1};
 439 static const unsigned char vou_scale_v_fld[] = {0, 1};
 440
 441 static void sh_vou_configure_geometry(struct sh_vou_device *vou_dev,
 442                                       int pix_idx, int w_idx, int h_idx)
 443 {
 444         struct sh_vou_fmt *fmt = vou_fmt + pix_idx;
 445         unsigned int black_left, black_top, width_max, height_max,
 446                 frame_in_height, frame_out_height, frame_out_top;
 447         struct v4l2_rect *rect = &vou_dev->rect;
 448         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 449         u32 vouvcr = 0, dsr_h, dsr_v;
 450
 451         if (vou_dev->std & V4L2_STD_525_60) {
 452                 width_max = 858;
 453                 height_max = 262;
 454         } else {
 455                 width_max = 864;
 456                 height_max = 312;
 457         }
 458
 459         frame_in_height = pix->height / 2;
 460         frame_out_height = rect->height / 2;
 461         frame_out_top = rect->top / 2;
 462
 463         /*
 464          * Cropping scheme: max useful image is 720x480, and the total video
 465          * area is 858x525 (NTSC) or 864x625 (PAL). AK8813 / 8814 starts
 466          * sampling data beginning with fixed 276th (NTSC) / 288th (PAL) clock,
 467          * of which the first 33 / 25 clocks HSYNC must be held active. This
 468          * has to be configured in CR[HW]. 1 pixel equals 2 clock periods.
 469          * This gives CR[HW] = 16 / 12, VPR[HVP] = 138 / 144, which gives
 470          * exactly 858 - 138 = 864 - 144 = 720! We call the out-of-display area,
 471          * beyond DSR, specified on the left and top by the VPR register "black
 472          * pixels" and out-of-image area (DPR) "background pixels." We fix VPR
 473          * at 138 / 144 : 20, because that's the HSYNC timing, that our first
 474          * client requires, and that's exactly what leaves us 720 pixels for the
 475          * image; we leave VPR[VVP] at default 20 for now, because the client
 476          * doesn't seem to have any special requirements for it. Otherwise we
 477          * could also set it to max - 240 = 22 / 72. Thus VPR depends only on
 478          * the selected standard, and DPR and DSR are selected according to
 479          * cropping. Q: how does the client detect the first valid line? Does
 480          * HSYNC stay inactive during invalid (black) lines?
 481          */
 482         black_left = width_max - VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
 483         black_top = 20;
 484
 485         dsr_h = rect->width + rect->left;
 486         dsr_v = frame_out_height + frame_out_top;
 487
 488         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev,
 489                 "image %ux%u, black %u:%u, offset %u:%u, display %ux%u\n",
 490                 pix->width, frame_in_height, black_left, black_top,
 491                 rect->left, frame_out_top, dsr_h, dsr_v);
 492
 493         /* VOUISR height - half of a frame height in frame mode */
 494         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUISR, (pix->width << 16) | frame_in_height);
 495         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUVPR, (black_left << 16) | black_top);
 496         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDPR, (rect->left << 16) | frame_out_top);
 497         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDSR, (dsr_h << 16) | dsr_v);
 498
 499         /*
 500          * if necessary, we could set VOUHIR to
 501          * max(black_left + dsr_h, width_max) here
 502          */
 503
 504         if (w_idx)
 505                 vouvcr |= (1 << 15) | (vou_scale_h_fld[w_idx - 1] << 4);
 506         if (h_idx)
 507                 vouvcr |= (1 << 14) | vou_scale_v_fld[h_idx - 1];
 508
 509         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: scaling 0x%x\n", fmt->desc, vouvcr);
 510
 511         /* To produce a colour bar for testing set bit 23 of VOUVCR */
 512         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUVCR, vouvcr);
 513         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDFR,
 514                             fmt->pkf | (fmt->yf << 8) | (fmt->rgb << 16));
 515 }
 516
 517 struct sh_vou_geometry {
 518         struct v4l2_rect output;
 519         unsigned int in_width;
 520         unsigned int in_height;
 521         int scale_idx_h;
 522         int scale_idx_v;
 523 };
 524
 525 /*
 526  * Find input geometry, that we can use to produce output, closest to the
 527  * requested rectangle, using VOU scaling
 528  */
 529 static void vou_adjust_input(struct sh_vou_geometry *geo, v4l2_std_id std)
 530 {
 531         /* The compiler cannot know, that best and idx will indeed be set */
 532         unsigned int best_err = UINT_MAX, best = 0, img_height_max;
 533         int i, idx = 0;
 534
 535         if (std & V4L2_STD_525_60)
 536                 img_height_max = 480;
 537         else
 538                 img_height_max = 576;
 539
 540         /* Image width must be a multiple of 4 */
 541         v4l_bound_align_image(&geo->in_width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 2,
 542                               &geo->in_height, 0, img_height_max, 1, 0);
 543
 544         /* Select scales to come as close as possible to the output image */
 545         for (i = ARRAY_SIZE(vou_scale_h_num) - 1; i >= 0; i--) {
 546                 unsigned int err;
 547                 unsigned int found = geo->output.width * vou_scale_h_den[i] /
 548                         vou_scale_h_num[i];
 549
 550                 if (found > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 551                         /* scales increase */
 552                         break;
 553
 554                 err = abs(found - geo->in_width);
 555                 if (err < best_err) {
 556                         best_err = err;
 557                         idx = i;
 558                         best = found;
 559                 }
 560                 if (!err)
 561                         break;
 562         }
 563
 564         geo->in_width = best;
 565         geo->scale_idx_h = idx;
 566
 567         best_err = UINT_MAX;
 568
 569         /* This loop can be replaced with one division */
 570         for (i = ARRAY_SIZE(vou_scale_v_num) - 1; i >= 0; i--) {
 571                 unsigned int err;
 572                 unsigned int found = geo->output.height * vou_scale_v_den[i] /
 573                         vou_scale_v_num[i];
 574
 575                 if (found > img_height_max)
 576                         /* scales increase */
 577                         break;
 578
 579                 err = abs(found - geo->in_height);
 580                 if (err < best_err) {
 581                         best_err = err;
 582                         idx = i;
 583                         best = found;
 584                 }
 585                 if (!err)
 586                         break;
 587         }
 588
 589         geo->in_height = best;
 590         geo->scale_idx_v = idx;
 591 }
 592
 593 /*
 594  * Find output geometry, that we can produce, using VOU scaling, closest to
 595  * the requested rectangle
 596  */
 597 static void vou_adjust_output(struct sh_vou_geometry *geo, v4l2_std_id std)
 598 {
 599         unsigned int best_err = UINT_MAX, best = geo->in_width,
 600                 width_max, height_max, img_height_max;
 601         int i, idx = 0;
 602
 603         if (std & V4L2_STD_525_60) {
 604                 width_max = 858;
 605                 height_max = 262 * 2;
 606                 img_height_max = 480;
 607         } else {
 608                 width_max = 864;
 609                 height_max = 312 * 2;
 610                 img_height_max = 576;
 611         }
 612
 613         /* Select scales to come as close as possible to the output image */
 614         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(vou_scale_h_num); i++) {
 615                 unsigned int err;
 616                 unsigned int found = geo->in_width * vou_scale_h_num[i] /
 617                         vou_scale_h_den[i];
 618
 619                 if (found > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 620                         /* scales increase */
 621                         break;
 622
 623                 err = abs(found - geo->output.width);
 624                 if (err < best_err) {
 625                         best_err = err;
 626                         idx = i;
 627                         best = found;
 628                 }
 629                 if (!err)
 630                         break;
 631         }
 632
 633         geo->output.width = best;
 634         geo->scale_idx_h = idx;
 635         if (geo->output.left + best > width_max)
 636                 geo->output.left = width_max - best;
 637
 638         pr_debug("%s(): W %u * %u/%u = %u\n", __func__, geo->in_width,
 639                  vou_scale_h_num[idx], vou_scale_h_den[idx], best);
 640
 641         best_err = UINT_MAX;
 642
 643         /* This loop can be replaced with one division */
 644         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(vou_scale_v_num); i++) {
 645                 unsigned int err;
 646                 unsigned int found = geo->in_height * vou_scale_v_num[i] /
 647                         vou_scale_v_den[i];
 648
 649                 if (found > img_height_max)
 650                         /* scales increase */
 651                         break;
 652
 653                 err = abs(found - geo->output.height);
 654                 if (err < best_err) {
 655                         best_err = err;
 656                         idx = i;
 657                         best = found;
 658                 }
 659                 if (!err)
 660                         break;
 661         }
 662
 663         geo->output.height = best;
 664         geo->scale_idx_v = idx;
 665         if (geo->output.top + best > height_max)
 666                 geo->output.top = height_max - best;
 667
 668         pr_debug("%s(): H %u * %u/%u = %u\n", __func__, geo->in_height,
 669                  vou_scale_v_num[idx], vou_scale_v_den[idx], best);
 670 }
 671
 672 static int sh_vou_s_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 673                                 struct v4l2_format *fmt)
 674 {
 675         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 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_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 768         struct v4l2_pix_format *pix = &fmt->fmt.pix;
 769         int i;
 770
 771         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.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; i < 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_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 792         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 793
 794         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 795
 796         if (req->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 797                 return -EINVAL;
 798
 799         return videobuf_reqbufs(&vou_file->vbq, req);
 800 }
 801
 802 static int sh_vou_querybuf(struct file *file, void *priv,
 803                            struct v4l2_buffer *b)
 804 {
 805         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 806         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 807
 808         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 809
 810         return videobuf_querybuf(&vou_file->vbq, b);
 811 }
 812
 813 static int sh_vou_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *b)
 814 {
 815         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 816         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 817
 818         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 819
 820         return videobuf_qbuf(&vou_file->vbq, b);
 821 }
 822
 823 static int sh_vou_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *b)
 824 {
 825         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 826         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 827
 828         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 829
 830         return videobuf_dqbuf(&vou_file->vbq, b, file->f_flags & O_NONBLOCK);
 831 }
 832
 833 static int sh_vou_streamon(struct file *file, void *priv,
 834                            enum v4l2_buf_type buftype)
 835 {
 836         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 837         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 838         int ret;
 839
 840         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 841
 842         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0,
 843                                          video, s_stream, 1);
 844         if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
 845                 return ret;
 846
 847         /* This calls our .buf_queue() (== sh_vou_buf_queue) */
 848         return videobuf_streamon(&vou_file->vbq);
 849 }
 850
 851 static int sh_vou_streamoff(struct file *file, void *priv,
 852                             enum v4l2_buf_type buftype)
 853 {
 854         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 855         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 856
 857         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 858
 859         /*
 860          * This calls buf_release from host driver's videobuf_queue_ops for all
 861          * remaining buffers. When the last buffer is freed, stop streaming
 862          */
 863         videobuf_streamoff(&vou_file->vbq);
 864         v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video, s_stream, 0);
 865
 866         return 0;
 867 }
 868
 869 static u32 sh_vou_ntsc_mode(enum sh_vou_bus_fmt bus_fmt)
 870 {
 871         switch (bus_fmt) {
 872         default:
 873                 pr_warning("%s(): Invalid bus-format code %d, using default 8-bit\n",
 874                            __func__, bus_fmt);
 875         case SH_VOU_BUS_8BIT:
 876                 return 1;
 877         case SH_VOU_BUS_16BIT:
 878                 return 0;
 879         case SH_VOU_BUS_BT656:
 880                 return 3;
 881         }
 882 }
 883
 884 static int sh_vou_s_std(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id std_id)
 885 {
 886         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 887         int ret;
 888
 889         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): 0x%llx\n", __func__, std_id);
 890
 891         if (std_id & ~vou_dev->vdev->tvnorms)
 892                 return -EINVAL;
 893
 894         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 895                                          s_std_output, std_id);
 896         /* Shall we continue, if the subdev doesn't support .s_std_output()? */
 897         if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
 898                 return ret;
 899
 900         if (std_id & V4L2_STD_525_60)
 901                 sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR,
 902                         sh_vou_ntsc_mode(vou_dev->pdata->bus_fmt) << 29, 7 << 29);
 903         else
 904                 sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR, 5 << 29, 7 << 29);
 905
 906         vou_dev->std = std_id;
 907
 908         return 0;
 909 }
 910
 911 static int sh_vou_g_std(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id *std)
 912 {
 913         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 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 sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 925
 926         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 927
 928         a->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 929         a->c = vou_dev->rect;
 930
 931         return 0;
 932 }
 933
 934 /* Assume a dull encoder, do all the work ourselves. */
 935 static int sh_vou_s_crop(struct file *file, void *fh, const struct v4l2_crop *a)
 936 {
 937         struct v4l2_crop a_writable = *a;
 938         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 939         struct v4l2_rect *rect = &a_writable.c;
 940         struct v4l2_crop sd_crop = {.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT};
 941         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 942         struct sh_vou_geometry geo;
 943         struct v4l2_mbus_framefmt mbfmt = {
 944                 /* Revisit: is this the correct code? */
 945                 .code = V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_2X8,
 946                 .field = V4L2_FIELD_INTERLACED,
 947                 .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M,
 948         };
 949         unsigned int img_height_max;
 950         int ret;
 951
 952         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u@%u:%u\n", __func__,
 953                 rect->width, rect->height, rect->left, rect->top);
 954
 955         if (a->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 956                 return -EINVAL;
 957
 958         if (vou_dev->std & V4L2_STD_525_60)
 959                 img_height_max = 480;
 960         else
 961                 img_height_max = 576;
 962
 963         v4l_bound_align_image(&rect->width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 1,
 964                               &rect->height, 0, img_height_max, 1, 0);
 965
 966         if (rect->width + rect->left > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 967                 rect->left = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH - rect->width;
 968
 969         if (rect->height + rect->top > img_height_max)
 970                 rect->top = img_height_max - rect->height;
 971
 972         geo.output = *rect;
 973         geo.in_width = pix->width;
 974         geo.in_height = pix->height;
 975
 976         /* Configure the encoder one-to-one, position at 0, ignore errors */
 977         sd_crop.c.width = geo.output.width;
 978         sd_crop.c.height = geo.output.height;
 979         /*
 980          * We first issue a S_CROP, so that the subsequent S_FMT delivers the
 981          * final encoder configuration.
 982          */
 983         v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 984                                    s_crop, &sd_crop);
 985         mbfmt.width = geo.output.width;
 986         mbfmt.height = geo.output.height;
 987         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 988                                          s_mbus_fmt, &mbfmt);
 989         /* Must be implemented, so, don't check for -ENOIOCTLCMD */
 990         if (ret < 0)
 991                 return ret;
 992
 993         /* Sanity checks */
 994         if ((unsigned)mbfmt.width > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH ||
 995             (unsigned)mbfmt.height > img_height_max ||
 996             mbfmt.code != V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_2X8)
 997                 return -EIO;
 998
 999         geo.output.width = mbfmt.width;
1000         geo.output.height = mbfmt.height;
1001
1002         /*
1003          * No down-scaling. According to the API, current call has precedence:
1004          * http://v4l2spec.bytesex.org/spec/x1904.htm#AEN1954 paragraph two.
1005          */
1006         vou_adjust_input(&geo, vou_dev->std);
1007
1008         /* We tried to preserve output rectangle, but it could have changed */
1009         vou_dev->rect = geo.output;
1010         pix->width = geo.in_width;
1011         pix->height = geo.in_height;
1012
1013         sh_vou_configure_geometry(vou_dev, vou_dev->pix_idx,
1014                                   geo.scale_idx_h, geo.scale_idx_v);
1015
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Total field: NTSC 858 x 2 * 262/263, PAL 864 x 2 * 312/313, default rectangle
1021  * is the initial register values, height takes the interlaced format into
1022  * account. The actual image can only go up to 720 x 2 * 240, So, VOUVPR can
1023  * actually only meaningfully contain values <= 720 and <= 240 respectively, and
1024  * not <= 864 and <= 312.
1025  */
1026 static int sh_vou_cropcap(struct file *file, void *priv,
1027                           struct v4l2_cropcap *a)
1028 {
1029         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1030
1031         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1032
1033         a->type                         = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
1034         a->bounds.left                  = 0;
1035         a->bounds.top                   = 0;
1036         a->bounds.width                 = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1037         a->bounds.height                = VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT;
1038         /* Default = max, set VOUDPR = 0, which is not hardware default */
1039         a->defrect.left                 = 0;
1040         a->defrect.top                  = 0;
1041         a->defrect.width                = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1042         a->defrect.height               = VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT;
1043         a->pixelaspect.numerator        = 1;
1044         a->pixelaspect.denominator      = 1;
1045
1046         return 0;
1047 }
1048
1049 static irqreturn_t sh_vou_isr(int irq, void *dev_id)
1050 {
1051         struct sh_vou_device *vou_dev = dev_id;
1052         static unsigned long j;
1053         struct videobuf_buffer *vb;
1054         static int cnt;
1055         static int side;
1056         u32 irq_status = sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUIR), masked;
1057         u32 vou_status = sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR);
1058
1059         if (!(irq_status & 0x300)) {
1060                 if (printk_timed_ratelimit(&j, 500))
1061                         dev_warn(vou_dev->v4l2_dev.dev, "IRQ status 0x%x!\n",
1062                                  irq_status);
1063                 return IRQ_NONE;
1064         }
1065
1066         spin_lock(&vou_dev->lock);
1067         if (!vou_dev->active || list_empty(&vou_dev->queue)) {
1068                 if (printk_timed_ratelimit(&j, 500))
1069                         dev_warn(vou_dev->v4l2_dev.dev,
1070                                  "IRQ without active buffer: %x!\n", irq_status);
1071                 /* Just ack: buf_release will disable further interrupts */
1072                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x300);
1073                 spin_unlock(&vou_dev->lock);
1074                 return IRQ_HANDLED;
1075         }
1076
1077         masked = ~(0x300 & irq_status) & irq_status & 0x30304;
1078         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev,
1079                 "IRQ status 0x%x -> 0x%x, VOU status 0x%x, cnt %d\n",
1080                 irq_status, masked, vou_status, cnt);
1081
1082         cnt++;
1083         side = vou_status & 0x10000;
1084
1085         /* Clear only set interrupts */
1086         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, masked);
1087
1088         vb = vou_dev->active;
1089         list_del(&vb->queue);
1090
1091         vb->state = VIDEOBUF_DONE;
1092         v4l2_get_timestamp(&vb->ts);
1093         vb->field_count++;
1094         wake_up(&vb->done);
1095
1096         if (list_empty(&vou_dev->queue)) {
1097                 /* Stop VOU */
1098                 dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: queue empty after %d\n",
1099                         __func__, cnt);
1100                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 1);
1101                 vou_dev->active = NULL;
1102                 vou_dev->status = SH_VOU_INITIALISING;
1103                 /* Disable End-of-Frame (VSYNC) interrupts */
1104                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x30000);
1105                 spin_unlock(&vou_dev->lock);
1106                 return IRQ_HANDLED;
1107         }
1108
1109         vou_dev->active = list_entry(vou_dev->queue.next,
1110                                      struct videobuf_buffer, queue);
1111
1112         if (vou_dev->active->queue.next != &vou_dev->queue) {
1113                 struct videobuf_buffer *new = list_entry(vou_dev->active->queue.next,
1114                                                 struct videobuf_buffer, queue);
1115                 sh_vou_schedule_next(vou_dev, new);
1116         }
1117
1118         spin_unlock(&vou_dev->lock);
1119
1120         return IRQ_HANDLED;
1121 }
1122
1123 static int sh_vou_hw_init(struct sh_vou_device *vou_dev)
1124 {
1125         struct sh_vou_pdata *pdata = vou_dev->pdata;
1126         u32 voucr = sh_vou_ntsc_mode(pdata->bus_fmt) << 29;
1127         int i = 100;
1128
1129         /* Disable all IRQs */
1130         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, 0);
1131
1132         /* Reset VOU interfaces - registers unaffected */
1133         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUSRR, 0x101);
1134         while (--i && (sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSRR) & 0x101))
1135                 udelay(1);
1136
1137         if (!i)
1138                 return -ETIMEDOUT;
1139
1140         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "Reset took %dus\n", 100 - i);
1141
1142         if (pdata->flags & SH_VOU_PCLK_FALLING)
1143                 voucr |= 1 << 28;
1144         if (pdata->flags & SH_VOU_HSYNC_LOW)
1145                 voucr |= 1 << 27;
1146         if (pdata->flags & SH_VOU_VSYNC_LOW)
1147                 voucr |= 1 << 26;
1148         sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR, voucr, 0xfc000000);
1149
1150         /* Manual register side switching at first */
1151         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURCR, 4);
1152         /* Default - fixed HSYNC length, can be made configurable is required */
1153         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUMSR, 0x800000);
1154
1155         return 0;
1156 }
1157
1158 /* File operations */
1159 static int sh_vou_open(struct file *file)
1160 {
1161         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1162         struct sh_vou_file *vou_file = kzalloc(sizeof(struct sh_vou_file),
1163                                                GFP_KERNEL);
1164
1165         if (!vou_file)
1166                 return -ENOMEM;
1167
1168         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1169
1170         file->private_data = vou_file;
1171
1172         if (mutex_lock_interruptible(&vou_dev->fop_lock))
1173                 return -ERESTARTSYS;
1174         if (atomic_inc_return(&vou_dev->use_count) == 1) {
1175                 int ret;
1176                 /* First open */
1177                 vou_dev->status = SH_VOU_INITIALISING;
1178                 pm_runtime_get_sync(vou_dev->v4l2_dev.dev);
1179                 ret = sh_vou_hw_init(vou_dev);
1180                 if (ret < 0) {
1181                         atomic_dec(&vou_dev->use_count);
1182                         pm_runtime_put(vou_dev->v4l2_dev.dev);
1183                         vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1184                         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1185                         return ret;
1186                 }
1187         }
1188
1189         videobuf_queue_dma_contig_init(&vou_file->vbq, &sh_vou_video_qops,
1190                                        vou_dev->v4l2_dev.dev, &vou_dev->lock,
1191                                        V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT,
1192                                        V4L2_FIELD_NONE,
1193                                        sizeof(struct videobuf_buffer),
1194                                        vou_dev->vdev, &vou_dev->fop_lock);
1195         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1196
1197         return 0;
1198 }
1199
1200 static int sh_vou_release(struct file *file)
1201 {
1202         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1203         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1204
1205         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1206
1207         if (!atomic_dec_return(&vou_dev->use_count)) {
1208                 mutex_lock(&vou_dev->fop_lock);
1209                 /* Last close */
1210                 vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1211                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 0x101);
1212                 pm_runtime_put(vou_dev->v4l2_dev.dev);
1213                 mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1214         }
1215
1216         file->private_data = NULL;
1217         kfree(vou_file);
1218
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 static int sh_vou_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1223 {
1224         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1225         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1226         int ret;
1227
1228         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1229
1230         if (mutex_lock_interruptible(&vou_dev->fop_lock))
1231                 return -ERESTARTSYS;
1232         ret = videobuf_mmap_mapper(&vou_file->vbq, vma);
1233         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1234         return ret;
1235 }
1236
1237 static unsigned int sh_vou_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1238 {
1239         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1240         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1241         unsigned int res;
1242
1243         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1244
1245         mutex_lock(&vou_dev->fop_lock);
1246         res = videobuf_poll_stream(file, &vou_file->vbq, wait);
1247         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1248         return res;
1249 }
1250
1251 /* sh_vou display ioctl operations */
1252 static const struct v4l2_ioctl_ops sh_vou_ioctl_ops = {
1253         .vidioc_querycap                = sh_vou_querycap,
1254         .vidioc_enum_fmt_vid_out        = sh_vou_enum_fmt_vid_out,
1255         .vidioc_g_fmt_vid_out           = sh_vou_g_fmt_vid_out,
1256         .vidioc_s_fmt_vid_out           = sh_vou_s_fmt_vid_out,
1257         .vidioc_try_fmt_vid_out         = sh_vou_try_fmt_vid_out,
1258         .vidioc_reqbufs                 = sh_vou_reqbufs,
1259         .vidioc_querybuf                = sh_vou_querybuf,
1260         .vidioc_qbuf                    = sh_vou_qbuf,
1261         .vidioc_dqbuf                   = sh_vou_dqbuf,
1262         .vidioc_streamon                = sh_vou_streamon,
1263         .vidioc_streamoff               = sh_vou_streamoff,
1264         .vidioc_s_std                   = sh_vou_s_std,
1265         .vidioc_g_std                   = sh_vou_g_std,
1266         .vidioc_cropcap                 = sh_vou_cropcap,
1267         .vidioc_g_crop                  = sh_vou_g_crop,
1268         .vidioc_s_crop                  = sh_vou_s_crop,
1269 };
1270
1271 static const struct v4l2_file_operations sh_vou_fops = {
1272         .owner          = THIS_MODULE,
1273         .open           = sh_vou_open,
1274         .release        = sh_vou_release,
1275         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
1276         .mmap           = sh_vou_mmap,
1277         .poll           = sh_vou_poll,
1278 };
1279
1280 static const struct video_device sh_vou_video_template = {
1281         .name           = "sh_vou",
1282         .fops           = &sh_vou_fops,
1283         .ioctl_ops      = &sh_vou_ioctl_ops,
1284         .tvnorms        = V4L2_STD_525_60, /* PAL only supported in 8-bit non-bt656 mode */
1285         .vfl_dir        = VFL_DIR_TX,
1286 };
1287
1288 static int sh_vou_probe(struct platform_device *pdev)
1289 {
1290         struct sh_vou_pdata *vou_pdata = pdev->dev.platform_data;
1291         struct v4l2_rect *rect;
1292         struct v4l2_pix_format *pix;
1293         struct i2c_adapter *i2c_adap;
1294         struct video_device *vdev;
1295         struct sh_vou_device *vou_dev;
1296         struct resource *reg_res, *region;
1297         struct v4l2_subdev *subdev;
1298         int irq, ret;
1299
1300         reg_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1301         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1302
1303         if (!vou_pdata || !reg_res || irq <= 0) {
1304                 dev_err(&pdev->dev, "Insufficient VOU platform information.\n");
1305                 return -ENODEV;
1306         }
1307
1308         vou_dev = kzalloc(sizeof(*vou_dev), GFP_KERNEL);
1309         if (!vou_dev)
1310                 return -ENOMEM;
1311
1312         INIT_LIST_HEAD(&vou_dev->queue);
1313         spin_lock_init(&vou_dev->lock);
1314         mutex_init(&vou_dev->fop_lock);
1315         atomic_set(&vou_dev->use_count, 0);
1316         vou_dev->pdata = vou_pdata;
1317         vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1318
1319         rect = &vou_dev->rect;
1320         pix = &vou_dev->pix;
1321
1322         /* Fill in defaults */
1323         vou_dev->std            = V4L2_STD_NTSC_M;
1324         rect->left              = 0;
1325         rect->top               = 0;
1326         rect->width             = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1327         rect->height            = 480;
1328         pix->width              = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1329         pix->height             = 480;
1330         pix->pixelformat        = V4L2_PIX_FMT_YVYU;
1331         pix->field              = V4L2_FIELD_NONE;
1332         pix->bytesperline       = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH * 2;
1333         pix->sizeimage          = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH * 2 * 480;
1334         pix->colorspace         = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M;
1335
1336         region = request_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res),
1337                                     pdev->name);
1338         if (!region) {
1339                 dev_err(&pdev->dev, "VOU region already claimed\n");
1340                 ret = -EBUSY;
1341                 goto ereqmemreg;
1342         }
1343
1344         vou_dev->base = ioremap(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1345         if (!vou_dev->base) {
1346                 ret = -ENOMEM;
1347                 goto emap;
1348         }
1349
1350         ret = request_irq(irq, sh_vou_isr, 0, "vou", vou_dev);
1351         if (ret < 0)
1352                 goto ereqirq;
1353
1354         ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &vou_dev->v4l2_dev);
1355         if (ret < 0) {
1356                 dev_err(&pdev->dev, "Error registering v4l2 device\n");
1357                 goto ev4l2devreg;
1358         }
1359
1360         /* Allocate memory for video device */
1361         vdev = video_device_alloc();
1362         if (vdev == NULL) {
1363                 ret = -ENOMEM;
1364                 goto evdevalloc;
1365         }
1366
1367         *vdev = sh_vou_video_template;
1368         if (vou_pdata->bus_fmt == SH_VOU_BUS_8BIT)
1369                 vdev->tvnorms |= V4L2_STD_PAL;
1370         vdev->v4l2_dev = &vou_dev->v4l2_dev;
1371         vdev->release = video_device_release;
1372         vdev->lock = &vou_dev->fop_lock;
1373
1374         vou_dev->vdev = vdev;
1375         video_set_drvdata(vdev, vou_dev);
1376
1377         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1378         pm_runtime_resume(&pdev->dev);
1379
1380         i2c_adap = i2c_get_adapter(vou_pdata->i2c_adap);
1381         if (!i2c_adap) {
1382                 ret = -ENODEV;
1383                 goto ei2cgadap;
1384         }
1385
1386         ret = sh_vou_hw_init(vou_dev);
1387         if (ret < 0)
1388                 goto ereset;
1389
1390         subdev = v4l2_i2c_new_subdev_board(&vou_dev->v4l2_dev, i2c_adap,
1391                         vou_pdata->board_info, NULL);
1392         if (!subdev) {
1393                 ret = -ENOMEM;
1394                 goto ei2cnd;
1395         }
1396
1397         ret = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_GRABBER, -1);
1398         if (ret < 0)
1399                 goto evregdev;
1400
1401         return 0;
1402
1403 evregdev:
1404 ei2cnd:
1405 ereset:
1406         i2c_put_adapter(i2c_adap);
1407 ei2cgadap:
1408         video_device_release(vdev);
1409         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1410 evdevalloc:
1411         v4l2_device_unregister(&vou_dev->v4l2_dev);
1412 ev4l2devreg:
1413         free_irq(irq, vou_dev);
1414 ereqirq:
1415         iounmap(vou_dev->base);
1416 emap:
1417         release_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1418 ereqmemreg:
1419         kfree(vou_dev);
1420         return ret;
1421 }
1422
1423 static int sh_vou_remove(struct platform_device *pdev)
1424 {
1425         int irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1426         struct v4l2_device *v4l2_dev = platform_get_drvdata(pdev);
1427         struct sh_vou_device *vou_dev = container_of(v4l2_dev,
1428                                                 struct sh_vou_device, v4l2_dev);
1429         struct v4l2_subdev *sd = list_entry(v4l2_dev->subdevs.next,
1430                                             struct v4l2_subdev, list);
1431         struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd);
1432         struct resource *reg_res;
1433
1434         if (irq > 0)
1435                 free_irq(irq, vou_dev);
1436         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1437         video_unregister_device(vou_dev->vdev);
1438         i2c_put_adapter(client->adapter);
1439         v4l2_device_unregister(&vou_dev->v4l2_dev);
1440         iounmap(vou_dev->base);
1441         reg_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1442         if (reg_res)
1443                 release_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1444         kfree(vou_dev);
1445         return 0;
1446 }
1447
1448 static struct platform_driver __refdata sh_vou = {
1449         .remove  = sh_vou_remove,
1450         .driver  = {
1451                 .name   = "sh-vou",
1452                 .owner  = THIS_MODULE,
1453         },
1454 };
1455
1456 module_platform_driver_probe(sh_vou, sh_vou_probe);
1457
1458 MODULE_DESCRIPTION("SuperH VOU driver");
1459 MODULE_AUTHOR("Guennadi Liakhovetski <g.liakhovetski@gmx.de>");
1460 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1461 MODULE_VERSION("0.1.0");
1462 MODULE_ALIAS("platform:sh-vou");