drivers/media/platform/soc_camera/atmel-isi.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Atmel Corporation
   3  * Josh Wu, <josh.wu@atmel.com>
   4  *
   5  * Based on previous work by Lars Haring, <lars.haring@atmel.com>
   6  * and Sedji Gaouaou
   7  * Based on the bttv driver for Bt848 with respective copyright holders
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  */
  13
  14 #include <linux/clk.h>
  15 #include <linux/completion.h>
  16 #include <linux/delay.h>
  17 #include <linux/fs.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/interrupt.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/platform_device.h>
  23 #include <linux/pm_runtime.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25
  26 #include <media/soc_camera.h>
  27 #include <media/soc_mediabus.h>
  28 #include <media/v4l2-of.h>
  29 #include <media/videobuf2-dma-contig.h>
  30
  31 #include "atmel-isi.h"
  32
  33 #define MAX_BUFFER_NUM                  32
  34 #define MAX_SUPPORT_WIDTH               2048
  35 #define MAX_SUPPORT_HEIGHT              2048
  36 #define VID_LIMIT_BYTES                 (16 * 1024 * 1024)
  37 #define MIN_FRAME_RATE                  15
  38 #define FRAME_INTERVAL_MILLI_SEC        (1000 / MIN_FRAME_RATE)
  39
  40 /* Frame buffer descriptor */
  41 struct fbd {
  42         /* Physical address of the frame buffer */
  43         u32 fb_address;
  44         /* DMA Control Register(only in HISI2) */
  45         u32 dma_ctrl;
  46         /* Physical address of the next fbd */
  47         u32 next_fbd_address;
  48 };
  49
  50 static void set_dma_ctrl(struct fbd *fb_desc, u32 ctrl)
  51 {
  52         fb_desc->dma_ctrl = ctrl;
  53 }
  54
  55 struct isi_dma_desc {
  56         struct list_head list;
  57         struct fbd *p_fbd;
  58         dma_addr_t fbd_phys;
  59 };
  60
  61 /* Frame buffer data */
  62 struct frame_buffer {
  63         struct vb2_v4l2_buffer vb;
  64         struct isi_dma_desc *p_dma_desc;
  65         struct list_head list;
  66 };
  67
  68 struct atmel_isi {
  69         /* Protects the access of variables shared with the ISR */
  70         spinlock_t                      lock;
  71         void __iomem                    *regs;
  72
  73         int                             sequence;
  74
  75         struct vb2_alloc_ctx            *alloc_ctx;
  76
  77         /* Allocate descriptors for dma buffer use */
  78         struct fbd                      *p_fb_descriptors;
  79         dma_addr_t                      fb_descriptors_phys;
  80         struct                          list_head dma_desc_head;
  81         struct isi_dma_desc             dma_desc[MAX_BUFFER_NUM];
  82
  83         struct completion               complete;
  84         /* ISI peripherial clock */
  85         struct clk                      *pclk;
  86         unsigned int                    irq;
  87
  88         struct isi_platform_data        pdata;
  89         u16                             width_flags;    /* max 12 bits */
  90
  91         struct list_head                video_buffer_list;
  92         struct frame_buffer             *active;
  93
  94         struct soc_camera_host          soc_host;
  95 };
  96
  97 static void isi_writel(struct atmel_isi *isi, u32 reg, u32 val)
  98 {
  99         writel(val, isi->regs + reg);
 100 }
 101 static u32 isi_readl(struct atmel_isi *isi, u32 reg)
 102 {
 103         return readl(isi->regs + reg);
 104 }
 105
 106 static void configure_geometry(struct atmel_isi *isi, u32 width,
 107                         u32 height, u32 code)
 108 {
 109         u32 cfg2;
 110
 111         /* According to sensor's output format to set cfg2 */
 112         switch (code) {
 113         default:
 114         /* Grey */
 115         case MEDIA_BUS_FMT_Y8_1X8:
 116                 cfg2 = ISI_CFG2_GRAYSCALE | ISI_CFG2_COL_SPACE_YCbCr;
 117                 break;
 118         /* YUV */
 119         case MEDIA_BUS_FMT_VYUY8_2X8:
 120                 cfg2 = ISI_CFG2_YCC_SWAP_MODE_3 | ISI_CFG2_COL_SPACE_YCbCr;
 121                 break;
 122         case MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8:
 123                 cfg2 = ISI_CFG2_YCC_SWAP_MODE_2 | ISI_CFG2_COL_SPACE_YCbCr;
 124                 break;
 125         case MEDIA_BUS_FMT_YVYU8_2X8:
 126                 cfg2 = ISI_CFG2_YCC_SWAP_MODE_1 | ISI_CFG2_COL_SPACE_YCbCr;
 127                 break;
 128         case MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8:
 129                 cfg2 = ISI_CFG2_YCC_SWAP_DEFAULT | ISI_CFG2_COL_SPACE_YCbCr;
 130                 break;
 131         /* RGB, TODO */
 132         }
 133
 134         isi_writel(isi, ISI_CTRL, ISI_CTRL_DIS);
 135         /* Set width */
 136         cfg2 |= ((width - 1) << ISI_CFG2_IM_HSIZE_OFFSET) &
 137                         ISI_CFG2_IM_HSIZE_MASK;
 138         /* Set height */
 139         cfg2 |= ((height - 1) << ISI_CFG2_IM_VSIZE_OFFSET)
 140                         & ISI_CFG2_IM_VSIZE_MASK;
 141         isi_writel(isi, ISI_CFG2, cfg2);
 142 }
 143
 144 static bool is_supported(struct soc_camera_device *icd,
 145                 const u32 pixformat)
 146 {
 147         switch (pixformat) {
 148         /* YUV, including grey */
 149         case V4L2_PIX_FMT_GREY:
 150         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 151         case V4L2_PIX_FMT_UYVY:
 152         case V4L2_PIX_FMT_YVYU:
 153         case V4L2_PIX_FMT_VYUY:
 154                 return true;
 155         /* RGB, TODO */
 156         default:
 157                 return false;
 158         }
 159 }
 160
 161 static irqreturn_t atmel_isi_handle_streaming(struct atmel_isi *isi)
 162 {
 163         if (isi->active) {
 164                 struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = &isi->active->vb;
 165                 struct frame_buffer *buf = isi->active;
 166
 167                 list_del_init(&buf->list);
 168                 v4l2_get_timestamp(&vbuf->timestamp);
 169                 vbuf->sequence = isi->sequence++;
 170                 vb2_buffer_done(&vbuf->vb2_buf, VB2_BUF_STATE_DONE);
 171         }
 172
 173         if (list_empty(&isi->video_buffer_list)) {
 174                 isi->active = NULL;
 175         } else {
 176                 /* start next dma frame. */
 177                 isi->active = list_entry(isi->video_buffer_list.next,
 178                                         struct frame_buffer, list);
 179                 isi_writel(isi, ISI_DMA_C_DSCR,
 180                         (u32)isi->active->p_dma_desc->fbd_phys);
 181                 isi_writel(isi, ISI_DMA_C_CTRL,
 182                         ISI_DMA_CTRL_FETCH | ISI_DMA_CTRL_DONE);
 183                 isi_writel(isi, ISI_DMA_CHER, ISI_DMA_CHSR_C_CH);
 184         }
 185         return IRQ_HANDLED;
 186 }
 187
 188 /* ISI interrupt service routine */
 189 static irqreturn_t isi_interrupt(int irq, void *dev_id)
 190 {
 191         struct atmel_isi *isi = dev_id;
 192         u32 status, mask, pending;
 193         irqreturn_t ret = IRQ_NONE;
 194
 195         spin_lock(&isi->lock);
 196
 197         status = isi_readl(isi, ISI_STATUS);
 198         mask = isi_readl(isi, ISI_INTMASK);
 199         pending = status & mask;
 200
 201         if (pending & ISI_CTRL_SRST) {
 202                 complete(&isi->complete);
 203                 isi_writel(isi, ISI_INTDIS, ISI_CTRL_SRST);
 204                 ret = IRQ_HANDLED;
 205         } else if (pending & ISI_CTRL_DIS) {
 206                 complete(&isi->complete);
 207                 isi_writel(isi, ISI_INTDIS, ISI_CTRL_DIS);
 208                 ret = IRQ_HANDLED;
 209         } else {
 210                 if (likely(pending & ISI_SR_CXFR_DONE))
 211                         ret = atmel_isi_handle_streaming(isi);
 212         }
 213
 214         spin_unlock(&isi->lock);
 215         return ret;
 216 }
 217
 218 #define WAIT_ISI_RESET          1
 219 #define WAIT_ISI_DISABLE        0
 220 static int atmel_isi_wait_status(struct atmel_isi *isi, int wait_reset)
 221 {
 222         unsigned long timeout;
 223         /*
 224          * The reset or disable will only succeed if we have a
 225          * pixel clock from the camera.
 226          */
 227         init_completion(&isi->complete);
 228
 229         if (wait_reset) {
 230                 isi_writel(isi, ISI_INTEN, ISI_CTRL_SRST);
 231                 isi_writel(isi, ISI_CTRL, ISI_CTRL_SRST);
 232         } else {
 233                 isi_writel(isi, ISI_INTEN, ISI_CTRL_DIS);
 234                 isi_writel(isi, ISI_CTRL, ISI_CTRL_DIS);
 235         }
 236
 237         timeout = wait_for_completion_timeout(&isi->complete,
 238                         msecs_to_jiffies(500));
 239         if (timeout == 0)
 240                 return -ETIMEDOUT;
 241
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 /* ------------------------------------------------------------------
 246         Videobuf operations
 247    ------------------------------------------------------------------*/
 248 static int queue_setup(struct vb2_queue *vq, const void *parg,
 249                                 unsigned int *nbuffers, unsigned int *nplanes,
 250                                 unsigned int sizes[], void *alloc_ctxs[])
 251 {
 252         struct soc_camera_device *icd = soc_camera_from_vb2q(vq);
 253         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 254         struct atmel_isi *isi = ici->priv;
 255         unsigned long size;
 256
 257         size = icd->sizeimage;
 258
 259         if (!*nbuffers || *nbuffers > MAX_BUFFER_NUM)
 260                 *nbuffers = MAX_BUFFER_NUM;
 261
 262         if (size * *nbuffers > VID_LIMIT_BYTES)
 263                 *nbuffers = VID_LIMIT_BYTES / size;
 264
 265         *nplanes = 1;
 266         sizes[0] = size;
 267         alloc_ctxs[0] = isi->alloc_ctx;
 268
 269         isi->sequence = 0;
 270         isi->active = NULL;
 271
 272         dev_dbg(icd->parent, "%s, count=%d, size=%ld\n", __func__,
 273                 *nbuffers, size);
 274
 275         return 0;
 276 }
 277
 278 static int buffer_init(struct vb2_buffer *vb)
 279 {
 280         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 281         struct frame_buffer *buf = container_of(vbuf, struct frame_buffer, vb);
 282
 283         buf->p_dma_desc = NULL;
 284         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
 285
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 static int buffer_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 290 {
 291         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 292         struct soc_camera_device *icd = soc_camera_from_vb2q(vb->vb2_queue);
 293         struct frame_buffer *buf = container_of(vbuf, struct frame_buffer, vb);
 294         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 295         struct atmel_isi *isi = ici->priv;
 296         unsigned long size;
 297         struct isi_dma_desc *desc;
 298
 299         size = icd->sizeimage;
 300
 301         if (vb2_plane_size(vb, 0) < size) {
 302                 dev_err(icd->parent, "%s data will not fit into plane (%lu < %lu)\n",
 303                                 __func__, vb2_plane_size(vb, 0), size);
 304                 return -EINVAL;
 305         }
 306
 307         vb2_set_plane_payload(vb, 0, size);
 308
 309         if (!buf->p_dma_desc) {
 310                 if (list_empty(&isi->dma_desc_head)) {
 311                         dev_err(icd->parent, "Not enough dma descriptors.\n");
 312                         return -EINVAL;
 313                 } else {
 314                         /* Get an available descriptor */
 315                         desc = list_entry(isi->dma_desc_head.next,
 316                                                 struct isi_dma_desc, list);
 317                         /* Delete the descriptor since now it is used */
 318                         list_del_init(&desc->list);
 319
 320                         /* Initialize the dma descriptor */
 321                         desc->p_fbd->fb_address =
 322                                         vb2_dma_contig_plane_dma_addr(vb, 0);
 323                         desc->p_fbd->next_fbd_address = 0;
 324                         set_dma_ctrl(desc->p_fbd, ISI_DMA_CTRL_WB);
 325
 326                         buf->p_dma_desc = desc;
 327                 }
 328         }
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 static void buffer_cleanup(struct vb2_buffer *vb)
 333 {
 334         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 335         struct soc_camera_device *icd = soc_camera_from_vb2q(vb->vb2_queue);
 336         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 337         struct atmel_isi *isi = ici->priv;
 338         struct frame_buffer *buf = container_of(vbuf, struct frame_buffer, vb);
 339
 340         /* This descriptor is available now and we add to head list */
 341         if (buf->p_dma_desc)
 342                 list_add(&buf->p_dma_desc->list, &isi->dma_desc_head);
 343 }
 344
 345 static void start_dma(struct atmel_isi *isi, struct frame_buffer *buffer)
 346 {
 347         u32 ctrl, cfg1;
 348
 349         cfg1 = isi_readl(isi, ISI_CFG1);
 350         /* Enable irq: cxfr for the codec path, pxfr for the preview path */
 351         isi_writel(isi, ISI_INTEN,
 352                         ISI_SR_CXFR_DONE | ISI_SR_PXFR_DONE);
 353
 354         /* Check if already in a frame */
 355         if (isi_readl(isi, ISI_STATUS) & ISI_CTRL_CDC) {
 356                 dev_err(isi->soc_host.icd->parent, "Already in frame handling.\n");
 357                 return;
 358         }
 359
 360         isi_writel(isi, ISI_DMA_C_DSCR, (u32)buffer->p_dma_desc->fbd_phys);
 361         isi_writel(isi, ISI_DMA_C_CTRL, ISI_DMA_CTRL_FETCH | ISI_DMA_CTRL_DONE);
 362         isi_writel(isi, ISI_DMA_CHER, ISI_DMA_CHSR_C_CH);
 363
 364         cfg1 &= ~ISI_CFG1_FRATE_DIV_MASK;
 365         /* Enable linked list */
 366         cfg1 |= isi->pdata.frate | ISI_CFG1_DISCR;
 367
 368         /* Enable codec path and ISI */
 369         ctrl = ISI_CTRL_CDC | ISI_CTRL_EN;
 370         isi_writel(isi, ISI_CTRL, ctrl);
 371         isi_writel(isi, ISI_CFG1, cfg1);
 372 }
 373
 374 static void buffer_queue(struct vb2_buffer *vb)
 375 {
 376         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 377         struct soc_camera_device *icd = soc_camera_from_vb2q(vb->vb2_queue);
 378         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 379         struct atmel_isi *isi = ici->priv;
 380         struct frame_buffer *buf = container_of(vbuf, struct frame_buffer, vb);
 381         unsigned long flags = 0;
 382
 383         spin_lock_irqsave(&isi->lock, flags);
 384         list_add_tail(&buf->list, &isi->video_buffer_list);
 385
 386         if (isi->active == NULL) {
 387                 isi->active = buf;
 388                 if (vb2_is_streaming(vb->vb2_queue))
 389                         start_dma(isi, buf);
 390         }
 391         spin_unlock_irqrestore(&isi->lock, flags);
 392 }
 393
 394 static int start_streaming(struct vb2_queue *vq, unsigned int count)
 395 {
 396         struct soc_camera_device *icd = soc_camera_from_vb2q(vq);
 397         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 398         struct atmel_isi *isi = ici->priv;
 399         int ret;
 400
 401         pm_runtime_get_sync(ici->v4l2_dev.dev);
 402
 403         /* Reset ISI */
 404         ret = atmel_isi_wait_status(isi, WAIT_ISI_RESET);
 405         if (ret < 0) {
 406                 dev_err(icd->parent, "Reset ISI timed out\n");
 407                 pm_runtime_put(ici->v4l2_dev.dev);
 408                 return ret;
 409         }
 410         /* Disable all interrupts */
 411         isi_writel(isi, ISI_INTDIS, (u32)~0UL);
 412
 413         configure_geometry(isi, icd->user_width, icd->user_height,
 414                                 icd->current_fmt->code);
 415
 416         spin_lock_irq(&isi->lock);
 417         /* Clear any pending interrupt */
 418         isi_readl(isi, ISI_STATUS);
 419
 420         if (count)
 421                 start_dma(isi, isi->active);
 422         spin_unlock_irq(&isi->lock);
 423
 424         return 0;
 425 }
 426
 427 /* abort streaming and wait for last buffer */
 428 static void stop_streaming(struct vb2_queue *vq)
 429 {
 430         struct soc_camera_device *icd = soc_camera_from_vb2q(vq);
 431         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 432         struct atmel_isi *isi = ici->priv;
 433         struct frame_buffer *buf, *node;
 434         int ret = 0;
 435         unsigned long timeout;
 436
 437         spin_lock_irq(&isi->lock);
 438         isi->active = NULL;
 439         /* Release all active buffers */
 440         list_for_each_entry_safe(buf, node, &isi->video_buffer_list, list) {
 441                 list_del_init(&buf->list);
 442                 vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 443         }
 444         spin_unlock_irq(&isi->lock);
 445
 446         timeout = jiffies + FRAME_INTERVAL_MILLI_SEC * HZ;
 447         /* Wait until the end of the current frame. */
 448         while ((isi_readl(isi, ISI_STATUS) & ISI_CTRL_CDC) &&
 449                         time_before(jiffies, timeout))
 450                 msleep(1);
 451
 452         if (time_after(jiffies, timeout))
 453                 dev_err(icd->parent,
 454                         "Timeout waiting for finishing codec request\n");
 455
 456         /* Disable interrupts */
 457         isi_writel(isi, ISI_INTDIS,
 458                         ISI_SR_CXFR_DONE | ISI_SR_PXFR_DONE);
 459
 460         /* Disable ISI and wait for it is done */
 461         ret = atmel_isi_wait_status(isi, WAIT_ISI_DISABLE);
 462         if (ret < 0)
 463                 dev_err(icd->parent, "Disable ISI timed out\n");
 464
 465         pm_runtime_put(ici->v4l2_dev.dev);
 466 }
 467
 468 static struct vb2_ops isi_video_qops = {
 469         .queue_setup            = queue_setup,
 470         .buf_init               = buffer_init,
 471         .buf_prepare            = buffer_prepare,
 472         .buf_cleanup            = buffer_cleanup,
 473         .buf_queue              = buffer_queue,
 474         .start_streaming        = start_streaming,
 475         .stop_streaming         = stop_streaming,
 476         .wait_prepare           = vb2_ops_wait_prepare,
 477         .wait_finish            = vb2_ops_wait_finish,
 478 };
 479
 480 /* ------------------------------------------------------------------
 481         SOC camera operations for the device
 482    ------------------------------------------------------------------*/
 483 static int isi_camera_init_videobuf(struct vb2_queue *q,
 484                                      struct soc_camera_device *icd)
 485 {
 486         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 487
 488         q->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 489         q->io_modes = VB2_MMAP;
 490         q->drv_priv = icd;
 491         q->buf_struct_size = sizeof(struct frame_buffer);
 492         q->ops = &isi_video_qops;
 493         q->mem_ops = &vb2_dma_contig_memops;
 494         q->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC;
 495         q->lock = &ici->host_lock;
 496
 497         return vb2_queue_init(q);
 498 }
 499
 500 static int isi_camera_set_fmt(struct soc_camera_device *icd,
 501                               struct v4l2_format *f)
 502 {
 503         struct v4l2_subdev *sd = soc_camera_to_subdev(icd);
 504         const struct soc_camera_format_xlate *xlate;
 505         struct v4l2_pix_format *pix = &f->fmt.pix;
 506         struct v4l2_subdev_format format = {
 507                 .which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE,
 508         };
 509         struct v4l2_mbus_framefmt *mf = &format.format;
 510         int ret;
 511
 512         /* check with atmel-isi support format, if not support use YUYV */
 513         if (!is_supported(icd, pix->pixelformat))
 514                 pix->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;
 515
 516         xlate = soc_camera_xlate_by_fourcc(icd, pix->pixelformat);
 517         if (!xlate) {
 518                 dev_warn(icd->parent, "Format %x not found\n",
 519                          pix->pixelformat);
 520                 return -EINVAL;
 521         }
 522
 523         dev_dbg(icd->parent, "Plan to set format %dx%d\n",
 524                         pix->width, pix->height);
 525
 526         mf->width       = pix->width;
 527         mf->height      = pix->height;
 528         mf->field       = pix->field;
 529         mf->colorspace  = pix->colorspace;
 530         mf->code        = xlate->code;
 531
 532         ret = v4l2_subdev_call(sd, pad, set_fmt, NULL, &format);
 533         if (ret < 0)
 534                 return ret;
 535
 536         if (mf->code != xlate->code)
 537                 return -EINVAL;
 538
 539         pix->width              = mf->width;
 540         pix->height             = mf->height;
 541         pix->field              = mf->field;
 542         pix->colorspace         = mf->colorspace;
 543         icd->current_fmt        = xlate;
 544
 545         dev_dbg(icd->parent, "Finally set format %dx%d\n",
 546                 pix->width, pix->height);
 547
 548         return ret;
 549 }
 550
 551 static int isi_camera_try_fmt(struct soc_camera_device *icd,
 552                               struct v4l2_format *f)
 553 {
 554         struct v4l2_subdev *sd = soc_camera_to_subdev(icd);
 555         const struct soc_camera_format_xlate *xlate;
 556         struct v4l2_pix_format *pix = &f->fmt.pix;
 557         struct v4l2_subdev_pad_config pad_cfg;
 558         struct v4l2_subdev_format format = {
 559                 .which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_TRY,
 560         };
 561         struct v4l2_mbus_framefmt *mf = &format.format;
 562         u32 pixfmt = pix->pixelformat;
 563         int ret;
 564
 565         /* check with atmel-isi support format, if not support use YUYV */
 566         if (!is_supported(icd, pix->pixelformat))
 567                 pix->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;
 568
 569         xlate = soc_camera_xlate_by_fourcc(icd, pixfmt);
 570         if (pixfmt && !xlate) {
 571                 dev_warn(icd->parent, "Format %x not found\n", pixfmt);
 572                 return -EINVAL;
 573         }
 574
 575         /* limit to Atmel ISI hardware capabilities */
 576         if (pix->height > MAX_SUPPORT_HEIGHT)
 577                 pix->height = MAX_SUPPORT_HEIGHT;
 578         if (pix->width > MAX_SUPPORT_WIDTH)
 579                 pix->width = MAX_SUPPORT_WIDTH;
 580
 581         /* limit to sensor capabilities */
 582         mf->width       = pix->width;
 583         mf->height      = pix->height;
 584         mf->field       = pix->field;
 585         mf->colorspace  = pix->colorspace;
 586         mf->code        = xlate->code;
 587
 588         ret = v4l2_subdev_call(sd, pad, set_fmt, &pad_cfg, &format);
 589         if (ret < 0)
 590                 return ret;
 591
 592         pix->width      = mf->width;
 593         pix->height     = mf->height;
 594         pix->colorspace = mf->colorspace;
 595
 596         switch (mf->field) {
 597         case V4L2_FIELD_ANY:
 598                 pix->field = V4L2_FIELD_NONE;
 599                 break;
 600         case V4L2_FIELD_NONE:
 601                 break;
 602         default:
 603                 dev_err(icd->parent, "Field type %d unsupported.\n",
 604                         mf->field);
 605                 ret = -EINVAL;
 606         }
 607
 608         return ret;
 609 }
 610
 611 static const struct soc_mbus_pixelfmt isi_camera_formats[] = {
 612         {
 613                 .fourcc                 = V4L2_PIX_FMT_YUYV,
 614                 .name                   = "Packed YUV422 16 bit",
 615                 .bits_per_sample        = 8,
 616                 .packing                = SOC_MBUS_PACKING_2X8_PADHI,
 617                 .order                  = SOC_MBUS_ORDER_LE,
 618                 .layout                 = SOC_MBUS_LAYOUT_PACKED,
 619         },
 620 };
 621
 622 /* This will be corrected as we get more formats */
 623 static bool isi_camera_packing_supported(const struct soc_mbus_pixelfmt *fmt)
 624 {
 625         return  fmt->packing == SOC_MBUS_PACKING_NONE ||
 626                 (fmt->bits_per_sample == 8 &&
 627                  fmt->packing == SOC_MBUS_PACKING_2X8_PADHI) ||
 628                 (fmt->bits_per_sample > 8 &&
 629                  fmt->packing == SOC_MBUS_PACKING_EXTEND16);
 630 }
 631
 632 #define ISI_BUS_PARAM (V4L2_MBUS_MASTER |       \
 633                 V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_HIGH |   \
 634                 V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_LOW |    \
 635                 V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_HIGH |   \
 636                 V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_LOW |    \
 637                 V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_RISING |  \
 638                 V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_FALLING | \
 639                 V4L2_MBUS_DATA_ACTIVE_HIGH)
 640
 641 static int isi_camera_try_bus_param(struct soc_camera_device *icd,
 642                                     unsigned char buswidth)
 643 {
 644         struct v4l2_subdev *sd = soc_camera_to_subdev(icd);
 645         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 646         struct atmel_isi *isi = ici->priv;
 647         struct v4l2_mbus_config cfg = {.type = V4L2_MBUS_PARALLEL,};
 648         unsigned long common_flags;
 649         int ret;
 650
 651         ret = v4l2_subdev_call(sd, video, g_mbus_config, &cfg);
 652         if (!ret) {
 653                 common_flags = soc_mbus_config_compatible(&cfg,
 654                                                           ISI_BUS_PARAM);
 655                 if (!common_flags) {
 656                         dev_warn(icd->parent,
 657                                  "Flags incompatible: camera 0x%x, host 0x%x\n",
 658                                  cfg.flags, ISI_BUS_PARAM);
 659                         return -EINVAL;
 660                 }
 661         } else if (ret != -ENOIOCTLCMD) {
 662                 return ret;
 663         }
 664
 665         if ((1 << (buswidth - 1)) & isi->width_flags)
 666                 return 0;
 667         return -EINVAL;
 668 }
 669
 670
 671 static int isi_camera_get_formats(struct soc_camera_device *icd,
 672                                   unsigned int idx,
 673                                   struct soc_camera_format_xlate *xlate)
 674 {
 675         struct v4l2_subdev *sd = soc_camera_to_subdev(icd);
 676         int formats = 0, ret;
 677         /* sensor format */
 678         struct v4l2_subdev_mbus_code_enum code = {
 679                 .which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE,
 680                 .index = idx,
 681         };
 682         /* soc camera host format */
 683         const struct soc_mbus_pixelfmt *fmt;
 684
 685         ret = v4l2_subdev_call(sd, pad, enum_mbus_code, NULL, &code);
 686         if (ret < 0)
 687                 /* No more formats */
 688                 return 0;
 689
 690         fmt = soc_mbus_get_fmtdesc(code.code);
 691         if (!fmt) {
 692                 dev_err(icd->parent,
 693                         "Invalid format code #%u: %d\n", idx, code.code);
 694                 return 0;
 695         }
 696
 697         /* This also checks support for the requested bits-per-sample */
 698         ret = isi_camera_try_bus_param(icd, fmt->bits_per_sample);
 699         if (ret < 0) {
 700                 dev_err(icd->parent,
 701                         "Fail to try the bus parameters.\n");
 702                 return 0;
 703         }
 704
 705         switch (code.code) {
 706         case MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8:
 707         case MEDIA_BUS_FMT_VYUY8_2X8:
 708         case MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8:
 709         case MEDIA_BUS_FMT_YVYU8_2X8:
 710                 formats++;
 711                 if (xlate) {
 712                         xlate->host_fmt = &isi_camera_formats[0];
 713                         xlate->code     = code.code;
 714                         xlate++;
 715                         dev_dbg(icd->parent, "Providing format %s using code %d\n",
 716                                 isi_camera_formats[0].name, code.code);
 717                 }
 718                 break;
 719         default:
 720                 if (!isi_camera_packing_supported(fmt))
 721                         return 0;
 722                 if (xlate)
 723                         dev_dbg(icd->parent,
 724                                 "Providing format %s in pass-through mode\n",
 725                                 fmt->name);
 726         }
 727
 728         /* Generic pass-through */
 729         formats++;
 730         if (xlate) {
 731                 xlate->host_fmt = fmt;
 732                 xlate->code     = code.code;
 733                 xlate++;
 734         }
 735
 736         return formats;
 737 }
 738
 739 static int isi_camera_add_device(struct soc_camera_device *icd)
 740 {
 741         dev_dbg(icd->parent, "Atmel ISI Camera driver attached to camera %d\n",
 742                  icd->devnum);
 743
 744         return 0;
 745 }
 746
 747 static void isi_camera_remove_device(struct soc_camera_device *icd)
 748 {
 749         dev_dbg(icd->parent, "Atmel ISI Camera driver detached from camera %d\n",
 750                  icd->devnum);
 751 }
 752
 753 static unsigned int isi_camera_poll(struct file *file, poll_table *pt)
 754 {
 755         struct soc_camera_device *icd = file->private_data;
 756
 757         return vb2_poll(&icd->vb2_vidq, file, pt);
 758 }
 759
 760 static int isi_camera_querycap(struct soc_camera_host *ici,
 761                                struct v4l2_capability *cap)
 762 {
 763         strcpy(cap->driver, "atmel-isi");
 764         strcpy(cap->card, "Atmel Image Sensor Interface");
 765         cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING;
 766         cap->capabilities = cap->device_caps | V4L2_CAP_DEVICE_CAPS;
 767
 768         return 0;
 769 }
 770
 771 static int isi_camera_set_bus_param(struct soc_camera_device *icd)
 772 {
 773         struct v4l2_subdev *sd = soc_camera_to_subdev(icd);
 774         struct soc_camera_host *ici = to_soc_camera_host(icd->parent);
 775         struct atmel_isi *isi = ici->priv;
 776         struct v4l2_mbus_config cfg = {.type = V4L2_MBUS_PARALLEL,};
 777         unsigned long common_flags;
 778         int ret;
 779         u32 cfg1 = 0;
 780
 781         ret = v4l2_subdev_call(sd, video, g_mbus_config, &cfg);
 782         if (!ret) {
 783                 common_flags = soc_mbus_config_compatible(&cfg,
 784                                                           ISI_BUS_PARAM);
 785                 if (!common_flags) {
 786                         dev_warn(icd->parent,
 787                                  "Flags incompatible: camera 0x%x, host 0x%x\n",
 788                                  cfg.flags, ISI_BUS_PARAM);
 789                         return -EINVAL;
 790                 }
 791         } else if (ret != -ENOIOCTLCMD) {
 792                 return ret;
 793         } else {
 794                 common_flags = ISI_BUS_PARAM;
 795         }
 796         dev_dbg(icd->parent, "Flags cam: 0x%x host: 0x%x common: 0x%lx\n",
 797                 cfg.flags, ISI_BUS_PARAM, common_flags);
 798
 799         /* Make choises, based on platform preferences */
 800         if ((common_flags & V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_HIGH) &&
 801             (common_flags & V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_LOW)) {
 802                 if (isi->pdata.hsync_act_low)
 803                         common_flags &= ~V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_HIGH;
 804                 else
 805                         common_flags &= ~V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_LOW;
 806         }
 807
 808         if ((common_flags & V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_HIGH) &&
 809             (common_flags & V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_LOW)) {
 810                 if (isi->pdata.vsync_act_low)
 811                         common_flags &= ~V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_HIGH;
 812                 else
 813                         common_flags &= ~V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_LOW;
 814         }
 815
 816         if ((common_flags & V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_RISING) &&
 817             (common_flags & V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_FALLING)) {
 818                 if (isi->pdata.pclk_act_falling)
 819                         common_flags &= ~V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_RISING;
 820                 else
 821                         common_flags &= ~V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_FALLING;
 822         }
 823
 824         cfg.flags = common_flags;
 825         ret = v4l2_subdev_call(sd, video, s_mbus_config, &cfg);
 826         if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD) {
 827                 dev_dbg(icd->parent, "camera s_mbus_config(0x%lx) returned %d\n",
 828                         common_flags, ret);
 829                 return ret;
 830         }
 831
 832         /* set bus param for ISI */
 833         if (common_flags & V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_LOW)
 834                 cfg1 |= ISI_CFG1_HSYNC_POL_ACTIVE_LOW;
 835         if (common_flags & V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_LOW)
 836                 cfg1 |= ISI_CFG1_VSYNC_POL_ACTIVE_LOW;
 837         if (common_flags & V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_FALLING)
 838                 cfg1 |= ISI_CFG1_PIXCLK_POL_ACTIVE_FALLING;
 839
 840         dev_dbg(icd->parent, "vsync active %s, hsync active %s, sampling on pix clock %s edge\n",
 841                 common_flags & V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_LOW ? "low" : "high",
 842                 common_flags & V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_LOW ? "low" : "high",
 843                 common_flags & V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_FALLING ? "falling" : "rising");
 844
 845         if (isi->pdata.has_emb_sync)
 846                 cfg1 |= ISI_CFG1_EMB_SYNC;
 847         if (isi->pdata.full_mode)
 848                 cfg1 |= ISI_CFG1_FULL_MODE;
 849
 850         cfg1 |= ISI_CFG1_THMASK_BEATS_16;
 851
 852         /* Enable PM and peripheral clock before operate isi registers */
 853         pm_runtime_get_sync(ici->v4l2_dev.dev);
 854
 855         isi_writel(isi, ISI_CTRL, ISI_CTRL_DIS);
 856         isi_writel(isi, ISI_CFG1, cfg1);
 857
 858         pm_runtime_put(ici->v4l2_dev.dev);
 859
 860         return 0;
 861 }
 862
 863 static struct soc_camera_host_ops isi_soc_camera_host_ops = {
 864         .owner          = THIS_MODULE,
 865         .add            = isi_camera_add_device,
 866         .remove         = isi_camera_remove_device,
 867         .set_fmt        = isi_camera_set_fmt,
 868         .try_fmt        = isi_camera_try_fmt,
 869         .get_formats    = isi_camera_get_formats,
 870         .init_videobuf2 = isi_camera_init_videobuf,
 871         .poll           = isi_camera_poll,
 872         .querycap       = isi_camera_querycap,
 873         .set_bus_param  = isi_camera_set_bus_param,
 874 };
 875
 876 /* -----------------------------------------------------------------------*/
 877 static int atmel_isi_remove(struct platform_device *pdev)
 878 {
 879         struct soc_camera_host *soc_host = to_soc_camera_host(&pdev->dev);
 880         struct atmel_isi *isi = container_of(soc_host,
 881                                         struct atmel_isi, soc_host);
 882
 883         soc_camera_host_unregister(soc_host);
 884         vb2_dma_contig_cleanup_ctx(isi->alloc_ctx);
 885         dma_free_coherent(&pdev->dev,
 886                         sizeof(struct fbd) * MAX_BUFFER_NUM,
 887                         isi->p_fb_descriptors,
 888                         isi->fb_descriptors_phys);
 889         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
 890
 891         return 0;
 892 }
 893
 894 static int atmel_isi_parse_dt(struct atmel_isi *isi,
 895                         struct platform_device *pdev)
 896 {
 897         struct device_node *np= pdev->dev.of_node;
 898         struct v4l2_of_endpoint ep;
 899         int err;
 900
 901         /* Default settings for ISI */
 902         isi->pdata.full_mode = 1;
 903         isi->pdata.frate = ISI_CFG1_FRATE_CAPTURE_ALL;
 904
 905         np = of_graph_get_next_endpoint(np, NULL);
 906         if (!np) {
 907                 dev_err(&pdev->dev, "Could not find the endpoint\n");
 908                 return -EINVAL;
 909         }
 910
 911         err = v4l2_of_parse_endpoint(np, &ep);
 912         of_node_put(np);
 913         if (err) {
 914                 dev_err(&pdev->dev, "Could not parse the endpoint\n");
 915                 return err;
 916         }
 917
 918         switch (ep.bus.parallel.bus_width) {
 919         case 8:
 920                 isi->pdata.data_width_flags = ISI_DATAWIDTH_8;
 921                 break;
 922         case 10:
 923                 isi->pdata.data_width_flags =
 924                                 ISI_DATAWIDTH_8 | ISI_DATAWIDTH_10;
 925                 break;
 926         default:
 927                 dev_err(&pdev->dev, "Unsupported bus width: %d\n",
 928                                 ep.bus.parallel.bus_width);
 929                 return -EINVAL;
 930         }
 931
 932         if (ep.bus.parallel.flags & V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_LOW)
 933                 isi->pdata.hsync_act_low = true;
 934         if (ep.bus.parallel.flags & V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_LOW)
 935                 isi->pdata.vsync_act_low = true;
 936         if (ep.bus.parallel.flags & V4L2_MBUS_PCLK_SAMPLE_FALLING)
 937                 isi->pdata.pclk_act_falling = true;
 938
 939         if (ep.bus_type == V4L2_MBUS_BT656)
 940                 isi->pdata.has_emb_sync = true;
 941
 942         return 0;
 943 }
 944
 945 static int atmel_isi_probe(struct platform_device *pdev)
 946 {
 947         unsigned int irq;
 948         struct atmel_isi *isi;
 949         struct resource *regs;
 950         int ret, i;
 951         struct soc_camera_host *soc_host;
 952
 953         isi = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(struct atmel_isi), GFP_KERNEL);
 954         if (!isi) {
 955                 dev_err(&pdev->dev, "Can't allocate interface!\n");
 956                 return -ENOMEM;
 957         }
 958
 959         isi->pclk = devm_clk_get(&pdev->dev, "isi_clk");
 960         if (IS_ERR(isi->pclk))
 961                 return PTR_ERR(isi->pclk);
 962
 963         ret = atmel_isi_parse_dt(isi, pdev);
 964         if (ret)
 965                 return ret;
 966
 967         isi->active = NULL;
 968         spin_lock_init(&isi->lock);
 969         INIT_LIST_HEAD(&isi->video_buffer_list);
 970         INIT_LIST_HEAD(&isi->dma_desc_head);
 971
 972         isi->p_fb_descriptors = dma_alloc_coherent(&pdev->dev,
 973                                 sizeof(struct fbd) * MAX_BUFFER_NUM,
 974                                 &isi->fb_descriptors_phys,
 975                                 GFP_KERNEL);
 976         if (!isi->p_fb_descriptors) {
 977                 dev_err(&pdev->dev, "Can't allocate descriptors!\n");
 978                 return -ENOMEM;
 979         }
 980
 981         for (i = 0; i < MAX_BUFFER_NUM; i++) {
 982                 isi->dma_desc[i].p_fbd = isi->p_fb_descriptors + i;
 983                 isi->dma_desc[i].fbd_phys = isi->fb_descriptors_phys +
 984                                         i * sizeof(struct fbd);
 985                 list_add(&isi->dma_desc[i].list, &isi->dma_desc_head);
 986         }
 987
 988         isi->alloc_ctx = vb2_dma_contig_init_ctx(&pdev->dev);
 989         if (IS_ERR(isi->alloc_ctx)) {
 990                 ret = PTR_ERR(isi->alloc_ctx);
 991                 goto err_alloc_ctx;
 992         }
 993
 994         regs = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 995         isi->regs = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, regs);
 996         if (IS_ERR(isi->regs)) {
 997                 ret = PTR_ERR(isi->regs);
 998                 goto err_ioremap;
 999         }
1000
1001         if (isi->pdata.data_width_flags & ISI_DATAWIDTH_8)
1002                 isi->width_flags = 1 << 7;
1003         if (isi->pdata.data_width_flags & ISI_DATAWIDTH_10)
1004                 isi->width_flags |= 1 << 9;
1005
1006         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1007         if (IS_ERR_VALUE(irq)) {
1008                 ret = irq;
1009                 goto err_req_irq;
1010         }
1011
1012         ret = devm_request_irq(&pdev->dev, irq, isi_interrupt, 0, "isi", isi);
1013         if (ret) {
1014                 dev_err(&pdev->dev, "Unable to request irq %d\n", irq);
1015                 goto err_req_irq;
1016         }
1017         isi->irq = irq;
1018
1019         soc_host                = &isi->soc_host;
1020         soc_host->drv_name      = "isi-camera";
1021         soc_host->ops           = &isi_soc_camera_host_ops;
1022         soc_host->priv          = isi;
1023         soc_host->v4l2_dev.dev  = &pdev->dev;
1024         soc_host->nr            = pdev->id;
1025
1026         pm_suspend_ignore_children(&pdev->dev, true);
1027         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1028
1029         ret = soc_camera_host_register(soc_host);
1030         if (ret) {
1031                 dev_err(&pdev->dev, "Unable to register soc camera host\n");
1032                 goto err_register_soc_camera_host;
1033         }
1034         return 0;
1035
1036 err_register_soc_camera_host:
1037         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1038 err_req_irq:
1039 err_ioremap:
1040         vb2_dma_contig_cleanup_ctx(isi->alloc_ctx);
1041 err_alloc_ctx:
1042         dma_free_coherent(&pdev->dev,
1043                         sizeof(struct fbd) * MAX_BUFFER_NUM,
1044                         isi->p_fb_descriptors,
1045                         isi->fb_descriptors_phys);
1046
1047         return ret;
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_PM
1051 static int atmel_isi_runtime_suspend(struct device *dev)
1052 {
1053         struct soc_camera_host *soc_host = to_soc_camera_host(dev);
1054         struct atmel_isi *isi = container_of(soc_host,
1055                                         struct atmel_isi, soc_host);
1056
1057         clk_disable_unprepare(isi->pclk);
1058
1059         return 0;
1060 }
1061 static int atmel_isi_runtime_resume(struct device *dev)
1062 {
1063         struct soc_camera_host *soc_host = to_soc_camera_host(dev);
1064         struct atmel_isi *isi = container_of(soc_host,
1065                                         struct atmel_isi, soc_host);
1066
1067         return clk_prepare_enable(isi->pclk);
1068 }
1069 #endif /* CONFIG_PM */
1070
1071 static const struct dev_pm_ops atmel_isi_dev_pm_ops = {
1072         SET_RUNTIME_PM_OPS(atmel_isi_runtime_suspend,
1073                                 atmel_isi_runtime_resume, NULL)
1074 };
1075
1076 static const struct of_device_id atmel_isi_of_match[] = {
1077         { .compatible = "atmel,at91sam9g45-isi" },
1078         { }
1079 };
1080 MODULE_DEVICE_TABLE(of, atmel_isi_of_match);
1081
1082 static struct platform_driver atmel_isi_driver = {
1083         .remove         = atmel_isi_remove,
1084         .driver         = {
1085                 .name = "atmel_isi",
1086                 .of_match_table = of_match_ptr(atmel_isi_of_match),
1087                 .pm     = &atmel_isi_dev_pm_ops,
1088         },
1089 };
1090
1091 module_platform_driver_probe(atmel_isi_driver, atmel_isi_probe);
1092
1093 MODULE_AUTHOR("Josh Wu <josh.wu@atmel.com>");
1094 MODULE_DESCRIPTION("The V4L2 driver for Atmel Linux");
1095 MODULE_LICENSE("GPL");
1096 MODULE_SUPPORTED_DEVICE("video");