drivers/media/platform/vim2m.c

   1 /*
   2  * A virtual v4l2-mem2mem example device.
   3  *
   4  * This is a virtual device driver for testing mem-to-mem videobuf framework.
   5  * It simulates a device that uses memory buffers for both source and
   6  * destination, processes the data and issues an "irq" (simulated by a timer).
   7  * The device is capable of multi-instance, multi-buffer-per-transaction
   8  * operation (via the mem2mem framework).
   9  *
  10  * Copyright (c) 2009-2010 Samsung Electronics Co., Ltd.
  11  * Pawel Osciak, <pawel@osciak.com>
  12  * Marek Szyprowski, <m.szyprowski@samsung.com>
  13  *
  14  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15  * it under the terms of the GNU General Public License as published by the
  16  * Free Software Foundation; either version 2 of the
  17  * License, or (at your option) any later version
  18  */
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include <linux/timer.h>
  23 #include <linux/sched.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25
  26 #include <linux/platform_device.h>
  27 #include <media/v4l2-mem2mem.h>
  28 #include <media/v4l2-device.h>
  29 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  30 #include <media/v4l2-ctrls.h>
  31 #include <media/v4l2-event.h>
  32 #include <media/videobuf2-vmalloc.h>
  33
  34 MODULE_DESCRIPTION("Virtual device for mem2mem framework testing");
  35 MODULE_AUTHOR("Pawel Osciak, <pawel@osciak.com>");
  36 MODULE_LICENSE("GPL");
  37 MODULE_VERSION("0.1.1");
  38 MODULE_ALIAS("mem2mem_testdev");
  39
  40 static unsigned debug;
  41 module_param(debug, uint, 0644);
  42 MODULE_PARM_DESC(debug, "activates debug info");
  43
  44 #define MIN_W 32
  45 #define MIN_H 32
  46 #define MAX_W 640
  47 #define MAX_H 480
  48 #define DIM_ALIGN_MASK 7 /* 8-byte alignment for line length */
  49
  50 /* Flags that indicate a format can be used for capture/output */
  51 #define MEM2MEM_CAPTURE (1 << 0)
  52 #define MEM2MEM_OUTPUT  (1 << 1)
  53
  54 #define MEM2MEM_NAME            "vim2m"
  55
  56 /* Per queue */
  57 #define MEM2MEM_DEF_NUM_BUFS    VIDEO_MAX_FRAME
  58 /* In bytes, per queue */
  59 #define MEM2MEM_VID_MEM_LIMIT   (16 * 1024 * 1024)
  60
  61 /* Default transaction time in msec */
  62 #define MEM2MEM_DEF_TRANSTIME   40
  63 #define MEM2MEM_COLOR_STEP      (0xff >> 4)
  64 #define MEM2MEM_NUM_TILES       8
  65
  66 /* Flags that indicate processing mode */
  67 #define MEM2MEM_HFLIP   (1 << 0)
  68 #define MEM2MEM_VFLIP   (1 << 1)
  69
  70 #define dprintk(dev, fmt, arg...) \
  71         v4l2_dbg(1, debug, &dev->v4l2_dev, "%s: " fmt, __func__, ## arg)
  72
  73
  74 static void vim2m_dev_release(struct device *dev)
  75 {}
  76
  77 static struct platform_device vim2m_pdev = {
  78         .name           = MEM2MEM_NAME,
  79         .dev.release    = vim2m_dev_release,
  80 };
  81
  82 struct vim2m_fmt {
  83         u32     fourcc;
  84         int     depth;
  85         /* Types the format can be used for */
  86         u32     types;
  87 };
  88
  89 static struct vim2m_fmt formats[] = {
  90         {
  91                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_RGB565X, /* rrrrrggg gggbbbbb */
  92                 .depth  = 16,
  93                 /* Both capture and output format */
  94                 .types  = MEM2MEM_CAPTURE | MEM2MEM_OUTPUT,
  95         },
  96         {
  97                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_YUYV,
  98                 .depth  = 16,
  99                 /* Output-only format */
 100                 .types  = MEM2MEM_OUTPUT,
 101         },
 102 };
 103
 104 #define NUM_FORMATS ARRAY_SIZE(formats)
 105
 106 /* Per-queue, driver-specific private data */
 107 struct vim2m_q_data {
 108         unsigned int            width;
 109         unsigned int            height;
 110         unsigned int            sizeimage;
 111         unsigned int            sequence;
 112         struct vim2m_fmt        *fmt;
 113 };
 114
 115 enum {
 116         V4L2_M2M_SRC = 0,
 117         V4L2_M2M_DST = 1,
 118 };
 119
 120 #define V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC        (V4L2_CID_USER_BASE + 0x1000)
 121 #define V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS         (V4L2_CID_USER_BASE + 0x1001)
 122
 123 static struct vim2m_fmt *find_format(struct v4l2_format *f)
 124 {
 125         struct vim2m_fmt *fmt;
 126         unsigned int k;
 127
 128         for (k = 0; k < NUM_FORMATS; k++) {
 129                 fmt = &formats[k];
 130                 if (fmt->fourcc == f->fmt.pix.pixelformat)
 131                         break;
 132         }
 133
 134         if (k == NUM_FORMATS)
 135                 return NULL;
 136
 137         return &formats[k];
 138 }
 139
 140 struct vim2m_dev {
 141         struct v4l2_device      v4l2_dev;
 142         struct video_device     vfd;
 143
 144         atomic_t                num_inst;
 145         struct mutex            dev_mutex;
 146         spinlock_t              irqlock;
 147
 148         struct timer_list       timer;
 149
 150         struct v4l2_m2m_dev     *m2m_dev;
 151 };
 152
 153 struct vim2m_ctx {
 154         struct v4l2_fh          fh;
 155         struct vim2m_dev        *dev;
 156
 157         struct v4l2_ctrl_handler hdl;
 158
 159         /* Processed buffers in this transaction */
 160         u8                      num_processed;
 161
 162         /* Transaction length (i.e. how many buffers per transaction) */
 163         u32                     translen;
 164         /* Transaction time (i.e. simulated processing time) in milliseconds */
 165         u32                     transtime;
 166
 167         /* Abort requested by m2m */
 168         int                     aborting;
 169
 170         /* Processing mode */
 171         int                     mode;
 172
 173         enum v4l2_colorspace    colorspace;
 174
 175         /* Source and destination queue data */
 176         struct vim2m_q_data   q_data[2];
 177 };
 178
 179 static inline struct vim2m_ctx *file2ctx(struct file *file)
 180 {
 181         return container_of(file->private_data, struct vim2m_ctx, fh);
 182 }
 183
 184 static struct vim2m_q_data *get_q_data(struct vim2m_ctx *ctx,
 185                                          enum v4l2_buf_type type)
 186 {
 187         switch (type) {
 188         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT:
 189                 return &ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC];
 190         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE:
 191                 return &ctx->q_data[V4L2_M2M_DST];
 192         default:
 193                 BUG();
 194         }
 195         return NULL;
 196 }
 197
 198
 199 static int device_process(struct vim2m_ctx *ctx,
 200                           struct vb2_v4l2_buffer *in_vb,
 201                           struct vb2_v4l2_buffer *out_vb)
 202 {
 203         struct vim2m_dev *dev = ctx->dev;
 204         struct vim2m_q_data *q_data;
 205         u8 *p_in, *p_out;
 206         int x, y, t, w;
 207         int tile_w, bytes_left;
 208         int width, height, bytesperline;
 209
 210         q_data = get_q_data(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT);
 211
 212         width   = q_data->width;
 213         height  = q_data->height;
 214         bytesperline    = (q_data->width * q_data->fmt->depth) >> 3;
 215
 216         p_in = vb2_plane_vaddr(&in_vb->vb2_buf, 0);
 217         p_out = vb2_plane_vaddr(&out_vb->vb2_buf, 0);
 218         if (!p_in || !p_out) {
 219                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev,
 220                          "Acquiring kernel pointers to buffers failed\n");
 221                 return -EFAULT;
 222         }
 223
 224         if (vb2_plane_size(&in_vb->vb2_buf, 0) >
 225                         vb2_plane_size(&out_vb->vb2_buf, 0)) {
 226                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Output buffer is too small\n");
 227                 return -EINVAL;
 228         }
 229
 230         tile_w = (width * (q_data[V4L2_M2M_DST].fmt->depth >> 3))
 231                 / MEM2MEM_NUM_TILES;
 232         bytes_left = bytesperline - tile_w * MEM2MEM_NUM_TILES;
 233         w = 0;
 234
 235         out_vb->sequence =
 236                 get_q_data(ctx, V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)->sequence++;
 237         in_vb->sequence = q_data->sequence++;
 238         out_vb->timestamp = in_vb->timestamp;
 239
 240         if (in_vb->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
 241                 out_vb->timecode = in_vb->timecode;
 242         out_vb->field = in_vb->field;
 243         out_vb->flags = in_vb->flags &
 244                 (V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE |
 245                  V4L2_BUF_FLAG_KEYFRAME |
 246                  V4L2_BUF_FLAG_PFRAME |
 247                  V4L2_BUF_FLAG_BFRAME |
 248                  V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK);
 249
 250         switch (ctx->mode) {
 251         case MEM2MEM_HFLIP | MEM2MEM_VFLIP:
 252                 p_out += bytesperline * height - bytes_left;
 253                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 254                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 255                                 if (w & 0x1) {
 256                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 257                                                 *--p_out = *p_in++ +
 258                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 259                                 } else {
 260                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 261                                                 *--p_out = *p_in++ -
 262                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 263                                 }
 264                                 ++w;
 265                         }
 266                         p_in += bytes_left;
 267                         p_out -= bytes_left;
 268                 }
 269                 break;
 270
 271         case MEM2MEM_HFLIP:
 272                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 273                         p_out += MEM2MEM_NUM_TILES * tile_w;
 274                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 275                                 if (w & 0x01) {
 276                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 277                                                 *--p_out = *p_in++ +
 278                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 279                                 } else {
 280                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 281                                                 *--p_out = *p_in++ -
 282                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 283                                 }
 284                                 ++w;
 285                         }
 286                         p_in += bytes_left;
 287                         p_out += bytesperline;
 288                 }
 289                 break;
 290
 291         case MEM2MEM_VFLIP:
 292                 p_out += bytesperline * (height - 1);
 293                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 294                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 295                                 if (w & 0x1) {
 296                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 297                                                 *p_out++ = *p_in++ +
 298                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 299                                 } else {
 300                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 301                                                 *p_out++ = *p_in++ -
 302                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 303                                 }
 304                                 ++w;
 305                         }
 306                         p_in += bytes_left;
 307                         p_out += bytes_left - 2 * bytesperline;
 308                 }
 309                 break;
 310
 311         default:
 312                 for (y = 0; y < height; ++y) {
 313                         for (t = 0; t < MEM2MEM_NUM_TILES; ++t) {
 314                                 if (w & 0x1) {
 315                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 316                                                 *p_out++ = *p_in++ +
 317                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 318                                 } else {
 319                                         for (x = 0; x < tile_w; ++x)
 320                                                 *p_out++ = *p_in++ -
 321                                                         MEM2MEM_COLOR_STEP;
 322                                 }
 323                                 ++w;
 324                         }
 325                         p_in += bytes_left;
 326                         p_out += bytes_left;
 327                 }
 328         }
 329
 330         return 0;
 331 }
 332
 333 static void schedule_irq(struct vim2m_dev *dev, int msec_timeout)
 334 {
 335         dprintk(dev, "Scheduling a simulated irq\n");
 336         mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(msec_timeout));
 337 }
 338
 339 /*
 340  * mem2mem callbacks
 341  */
 342
 343 /**
 344  * job_ready() - check whether an instance is ready to be scheduled to run
 345  */
 346 static int job_ready(void *priv)
 347 {
 348         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 349
 350         if (v4l2_m2m_num_src_bufs_ready(ctx->fh.m2m_ctx) < ctx->translen
 351             || v4l2_m2m_num_dst_bufs_ready(ctx->fh.m2m_ctx) < ctx->translen) {
 352                 dprintk(ctx->dev, "Not enough buffers available\n");
 353                 return 0;
 354         }
 355
 356         return 1;
 357 }
 358
 359 static void job_abort(void *priv)
 360 {
 361         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 362
 363         /* Will cancel the transaction in the next interrupt handler */
 364         ctx->aborting = 1;
 365 }
 366
 367 /* device_run() - prepares and starts the device
 368  *
 369  * This simulates all the immediate preparations required before starting
 370  * a device. This will be called by the framework when it decides to schedule
 371  * a particular instance.
 372  */
 373 static void device_run(void *priv)
 374 {
 375         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 376         struct vim2m_dev *dev = ctx->dev;
 377         struct vb2_v4l2_buffer *src_buf, *dst_buf;
 378
 379         src_buf = v4l2_m2m_next_src_buf(ctx->fh.m2m_ctx);
 380         dst_buf = v4l2_m2m_next_dst_buf(ctx->fh.m2m_ctx);
 381
 382         device_process(ctx, src_buf, dst_buf);
 383
 384         /* Run a timer, which simulates a hardware irq  */
 385         schedule_irq(dev, ctx->transtime);
 386 }
 387
 388 static void device_isr(unsigned long priv)
 389 {
 390         struct vim2m_dev *vim2m_dev = (struct vim2m_dev *)priv;
 391         struct vim2m_ctx *curr_ctx;
 392         struct vb2_v4l2_buffer *src_vb, *dst_vb;
 393         unsigned long flags;
 394
 395         curr_ctx = v4l2_m2m_get_curr_priv(vim2m_dev->m2m_dev);
 396
 397         if (NULL == curr_ctx) {
 398                 pr_err("Instance released before the end of transaction\n");
 399                 return;
 400         }
 401
 402         src_vb = v4l2_m2m_src_buf_remove(curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 403         dst_vb = v4l2_m2m_dst_buf_remove(curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 404
 405         curr_ctx->num_processed++;
 406
 407         spin_lock_irqsave(&vim2m_dev->irqlock, flags);
 408         v4l2_m2m_buf_done(src_vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 409         v4l2_m2m_buf_done(dst_vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 410         spin_unlock_irqrestore(&vim2m_dev->irqlock, flags);
 411
 412         if (curr_ctx->num_processed == curr_ctx->translen
 413             || curr_ctx->aborting) {
 414                 dprintk(curr_ctx->dev, "Finishing transaction\n");
 415                 curr_ctx->num_processed = 0;
 416                 v4l2_m2m_job_finish(vim2m_dev->m2m_dev, curr_ctx->fh.m2m_ctx);
 417         } else {
 418                 device_run(curr_ctx);
 419         }
 420 }
 421
 422 /*
 423  * video ioctls
 424  */
 425 static int vidioc_querycap(struct file *file, void *priv,
 426                            struct v4l2_capability *cap)
 427 {
 428         strncpy(cap->driver, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->driver) - 1);
 429         strncpy(cap->card, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->card) - 1);
 430         snprintf(cap->bus_info, sizeof(cap->bus_info),
 431                         "platform:%s", MEM2MEM_NAME);
 432         cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_M2M | V4L2_CAP_STREAMING;
 433         cap->capabilities = cap->device_caps | V4L2_CAP_DEVICE_CAPS;
 434         return 0;
 435 }
 436
 437 static int enum_fmt(struct v4l2_fmtdesc *f, u32 type)
 438 {
 439         int i, num;
 440         struct vim2m_fmt *fmt;
 441
 442         num = 0;
 443
 444         for (i = 0; i < NUM_FORMATS; ++i) {
 445                 if (formats[i].types & type) {
 446                         /* index-th format of type type found ? */
 447                         if (num == f->index)
 448                                 break;
 449                         /* Correct type but haven't reached our index yet,
 450                          * just increment per-type index */
 451                         ++num;
 452                 }
 453         }
 454
 455         if (i < NUM_FORMATS) {
 456                 /* Format found */
 457                 fmt = &formats[i];
 458                 f->pixelformat = fmt->fourcc;
 459                 return 0;
 460         }
 461
 462         /* Format not found */
 463         return -EINVAL;
 464 }
 465
 466 static int vidioc_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 467                                    struct v4l2_fmtdesc *f)
 468 {
 469         return enum_fmt(f, MEM2MEM_CAPTURE);
 470 }
 471
 472 static int vidioc_enum_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 473                                    struct v4l2_fmtdesc *f)
 474 {
 475         return enum_fmt(f, MEM2MEM_OUTPUT);
 476 }
 477
 478 static int vidioc_g_fmt(struct vim2m_ctx *ctx, struct v4l2_format *f)
 479 {
 480         struct vb2_queue *vq;
 481         struct vim2m_q_data *q_data;
 482
 483         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 484         if (!vq)
 485                 return -EINVAL;
 486
 487         q_data = get_q_data(ctx, f->type);
 488
 489         f->fmt.pix.width        = q_data->width;
 490         f->fmt.pix.height       = q_data->height;
 491         f->fmt.pix.field        = V4L2_FIELD_NONE;
 492         f->fmt.pix.pixelformat  = q_data->fmt->fourcc;
 493         f->fmt.pix.bytesperline = (q_data->width * q_data->fmt->depth) >> 3;
 494         f->fmt.pix.sizeimage    = q_data->sizeimage;
 495         f->fmt.pix.colorspace   = ctx->colorspace;
 496
 497         return 0;
 498 }
 499
 500 static int vidioc_g_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 501                                 struct v4l2_format *f)
 502 {
 503         return vidioc_g_fmt(file2ctx(file), f);
 504 }
 505
 506 static int vidioc_g_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 507                                 struct v4l2_format *f)
 508 {
 509         return vidioc_g_fmt(file2ctx(file), f);
 510 }
 511
 512 static int vidioc_try_fmt(struct v4l2_format *f, struct vim2m_fmt *fmt)
 513 {
 514         /* V4L2 specification suggests the driver corrects the format struct
 515          * if any of the dimensions is unsupported */
 516         if (f->fmt.pix.height < MIN_H)
 517                 f->fmt.pix.height = MIN_H;
 518         else if (f->fmt.pix.height > MAX_H)
 519                 f->fmt.pix.height = MAX_H;
 520
 521         if (f->fmt.pix.width < MIN_W)
 522                 f->fmt.pix.width = MIN_W;
 523         else if (f->fmt.pix.width > MAX_W)
 524                 f->fmt.pix.width = MAX_W;
 525
 526         f->fmt.pix.width &= ~DIM_ALIGN_MASK;
 527         f->fmt.pix.bytesperline = (f->fmt.pix.width * fmt->depth) >> 3;
 528         f->fmt.pix.sizeimage = f->fmt.pix.height * f->fmt.pix.bytesperline;
 529         f->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_NONE;
 530
 531         return 0;
 532 }
 533
 534 static int vidioc_try_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 535                                   struct v4l2_format *f)
 536 {
 537         struct vim2m_fmt *fmt;
 538         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 539
 540         fmt = find_format(f);
 541         if (!fmt) {
 542                 f->fmt.pix.pixelformat = formats[0].fourcc;
 543                 fmt = find_format(f);
 544         }
 545         if (!(fmt->types & MEM2MEM_CAPTURE)) {
 546                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 547                          "Fourcc format (0x%08x) invalid.\n",
 548                          f->fmt.pix.pixelformat);
 549                 return -EINVAL;
 550         }
 551         f->fmt.pix.colorspace = ctx->colorspace;
 552
 553         return vidioc_try_fmt(f, fmt);
 554 }
 555
 556 static int vidioc_try_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 557                                   struct v4l2_format *f)
 558 {
 559         struct vim2m_fmt *fmt;
 560         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 561
 562         fmt = find_format(f);
 563         if (!fmt) {
 564                 f->fmt.pix.pixelformat = formats[0].fourcc;
 565                 fmt = find_format(f);
 566         }
 567         if (!(fmt->types & MEM2MEM_OUTPUT)) {
 568                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 569                          "Fourcc format (0x%08x) invalid.\n",
 570                          f->fmt.pix.pixelformat);
 571                 return -EINVAL;
 572         }
 573         if (!f->fmt.pix.colorspace)
 574                 f->fmt.pix.colorspace = V4L2_COLORSPACE_REC709;
 575
 576         return vidioc_try_fmt(f, fmt);
 577 }
 578
 579 static int vidioc_s_fmt(struct vim2m_ctx *ctx, struct v4l2_format *f)
 580 {
 581         struct vim2m_q_data *q_data;
 582         struct vb2_queue *vq;
 583
 584         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->fh.m2m_ctx, f->type);
 585         if (!vq)
 586                 return -EINVAL;
 587
 588         q_data = get_q_data(ctx, f->type);
 589         if (!q_data)
 590                 return -EINVAL;
 591
 592         if (vb2_is_busy(vq)) {
 593                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev, "%s queue busy\n", __func__);
 594                 return -EBUSY;
 595         }
 596
 597         q_data->fmt             = find_format(f);
 598         q_data->width           = f->fmt.pix.width;
 599         q_data->height          = f->fmt.pix.height;
 600         q_data->sizeimage       = q_data->width * q_data->height
 601                                 * q_data->fmt->depth >> 3;
 602
 603         dprintk(ctx->dev,
 604                 "Setting format for type %d, wxh: %dx%d, fmt: %d\n",
 605                 f->type, q_data->width, q_data->height, q_data->fmt->fourcc);
 606
 607         return 0;
 608 }
 609
 610 static int vidioc_s_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 611                                 struct v4l2_format *f)
 612 {
 613         int ret;
 614
 615         ret = vidioc_try_fmt_vid_cap(file, priv, f);
 616         if (ret)
 617                 return ret;
 618
 619         return vidioc_s_fmt(file2ctx(file), f);
 620 }
 621
 622 static int vidioc_s_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 623                                 struct v4l2_format *f)
 624 {
 625         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 626         int ret;
 627
 628         ret = vidioc_try_fmt_vid_out(file, priv, f);
 629         if (ret)
 630                 return ret;
 631
 632         ret = vidioc_s_fmt(file2ctx(file), f);
 633         if (!ret)
 634                 ctx->colorspace = f->fmt.pix.colorspace;
 635         return ret;
 636 }
 637
 638 static int vim2m_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl)
 639 {
 640         struct vim2m_ctx *ctx =
 641                 container_of(ctrl->handler, struct vim2m_ctx, hdl);
 642
 643         switch (ctrl->id) {
 644         case V4L2_CID_HFLIP:
 645                 if (ctrl->val)
 646                         ctx->mode |= MEM2MEM_HFLIP;
 647                 else
 648                         ctx->mode &= ~MEM2MEM_HFLIP;
 649                 break;
 650
 651         case V4L2_CID_VFLIP:
 652                 if (ctrl->val)
 653                         ctx->mode |= MEM2MEM_VFLIP;
 654                 else
 655                         ctx->mode &= ~MEM2MEM_VFLIP;
 656                 break;
 657
 658         case V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC:
 659                 ctx->transtime = ctrl->val;
 660                 break;
 661
 662         case V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS:
 663                 ctx->translen = ctrl->val;
 664                 break;
 665
 666         default:
 667                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev, "Invalid control\n");
 668                 return -EINVAL;
 669         }
 670
 671         return 0;
 672 }
 673
 674 static const struct v4l2_ctrl_ops vim2m_ctrl_ops = {
 675         .s_ctrl = vim2m_s_ctrl,
 676 };
 677
 678
 679 static const struct v4l2_ioctl_ops vim2m_ioctl_ops = {
 680         .vidioc_querycap        = vidioc_querycap,
 681
 682         .vidioc_enum_fmt_vid_cap = vidioc_enum_fmt_vid_cap,
 683         .vidioc_g_fmt_vid_cap   = vidioc_g_fmt_vid_cap,
 684         .vidioc_try_fmt_vid_cap = vidioc_try_fmt_vid_cap,
 685         .vidioc_s_fmt_vid_cap   = vidioc_s_fmt_vid_cap,
 686
 687         .vidioc_enum_fmt_vid_out = vidioc_enum_fmt_vid_out,
 688         .vidioc_g_fmt_vid_out   = vidioc_g_fmt_vid_out,
 689         .vidioc_try_fmt_vid_out = vidioc_try_fmt_vid_out,
 690         .vidioc_s_fmt_vid_out   = vidioc_s_fmt_vid_out,
 691
 692         .vidioc_reqbufs         = v4l2_m2m_ioctl_reqbufs,
 693         .vidioc_querybuf        = v4l2_m2m_ioctl_querybuf,
 694         .vidioc_qbuf            = v4l2_m2m_ioctl_qbuf,
 695         .vidioc_dqbuf           = v4l2_m2m_ioctl_dqbuf,
 696         .vidioc_prepare_buf     = v4l2_m2m_ioctl_prepare_buf,
 697         .vidioc_create_bufs     = v4l2_m2m_ioctl_create_bufs,
 698         .vidioc_expbuf          = v4l2_m2m_ioctl_expbuf,
 699
 700         .vidioc_streamon        = v4l2_m2m_ioctl_streamon,
 701         .vidioc_streamoff       = v4l2_m2m_ioctl_streamoff,
 702
 703         .vidioc_subscribe_event = v4l2_ctrl_subscribe_event,
 704         .vidioc_unsubscribe_event = v4l2_event_unsubscribe,
 705 };
 706
 707
 708 /*
 709  * Queue operations
 710  */
 711
 712 static int vim2m_queue_setup(struct vb2_queue *vq,
 713                                 const void *parg,
 714                                 unsigned int *nbuffers, unsigned int *nplanes,
 715                                 unsigned int sizes[], void *alloc_ctxs[])
 716 {
 717         const struct v4l2_format *fmt = parg;
 718         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vq);
 719         struct vim2m_q_data *q_data;
 720         unsigned int size, count = *nbuffers;
 721
 722         q_data = get_q_data(ctx, vq->type);
 723
 724         size = q_data->width * q_data->height * q_data->fmt->depth >> 3;
 725
 726         if (fmt) {
 727                 if (fmt->fmt.pix.sizeimage < size)
 728                         return -EINVAL;
 729                 size = fmt->fmt.pix.sizeimage;
 730         }
 731
 732         while (size * count > MEM2MEM_VID_MEM_LIMIT)
 733                 (count)--;
 734
 735         *nplanes = 1;
 736         *nbuffers = count;
 737         sizes[0] = size;
 738
 739         /*
 740          * videobuf2-vmalloc allocator is context-less so no need to set
 741          * alloc_ctxs array.
 742          */
 743
 744         dprintk(ctx->dev, "get %d buffer(s) of size %d each.\n", count, size);
 745
 746         return 0;
 747 }
 748
 749 static int vim2m_buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 750 {
 751         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 752         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 753         struct vim2m_q_data *q_data;
 754
 755         dprintk(ctx->dev, "type: %d\n", vb->vb2_queue->type);
 756
 757         q_data = get_q_data(ctx, vb->vb2_queue->type);
 758         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(vb->vb2_queue->type)) {
 759                 if (vbuf->field == V4L2_FIELD_ANY)
 760                         vbuf->field = V4L2_FIELD_NONE;
 761                 if (vbuf->field != V4L2_FIELD_NONE) {
 762                         dprintk(ctx->dev, "%s field isn't supported\n",
 763                                         __func__);
 764                         return -EINVAL;
 765                 }
 766         }
 767
 768         if (vb2_plane_size(vb, 0) < q_data->sizeimage) {
 769                 dprintk(ctx->dev, "%s data will not fit into plane (%lu < %lu)\n",
 770                                 __func__, vb2_plane_size(vb, 0), (long)q_data->sizeimage);
 771                 return -EINVAL;
 772         }
 773
 774         vb2_set_plane_payload(vb, 0, q_data->sizeimage);
 775
 776         return 0;
 777 }
 778
 779 static void vim2m_buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
 780 {
 781         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 782         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 783
 784         v4l2_m2m_buf_queue(ctx->fh.m2m_ctx, vbuf);
 785 }
 786
 787 static int vim2m_start_streaming(struct vb2_queue *q, unsigned count)
 788 {
 789         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(q);
 790         struct vim2m_q_data *q_data = get_q_data(ctx, q->type);
 791
 792         q_data->sequence = 0;
 793         return 0;
 794 }
 795
 796 static void vim2m_stop_streaming(struct vb2_queue *q)
 797 {
 798         struct vim2m_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(q);
 799         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf;
 800         unsigned long flags;
 801
 802         for (;;) {
 803                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type))
 804                         vbuf = v4l2_m2m_src_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 805                 else
 806                         vbuf = v4l2_m2m_dst_buf_remove(ctx->fh.m2m_ctx);
 807                 if (vbuf == NULL)
 808                         return;
 809                 spin_lock_irqsave(&ctx->dev->irqlock, flags);
 810                 v4l2_m2m_buf_done(vbuf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 811                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->dev->irqlock, flags);
 812         }
 813 }
 814
 815 static struct vb2_ops vim2m_qops = {
 816         .queue_setup     = vim2m_queue_setup,
 817         .buf_prepare     = vim2m_buf_prepare,
 818         .buf_queue       = vim2m_buf_queue,
 819         .start_streaming = vim2m_start_streaming,
 820         .stop_streaming  = vim2m_stop_streaming,
 821         .wait_prepare    = vb2_ops_wait_prepare,
 822         .wait_finish     = vb2_ops_wait_finish,
 823 };
 824
 825 static int queue_init(void *priv, struct vb2_queue *src_vq, struct vb2_queue *dst_vq)
 826 {
 827         struct vim2m_ctx *ctx = priv;
 828         int ret;
 829
 830         src_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 831         src_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
 832         src_vq->drv_priv = ctx;
 833         src_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 834         src_vq->ops = &vim2m_qops;
 835         src_vq->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
 836         src_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 837         src_vq->lock = &ctx->dev->dev_mutex;
 838
 839         ret = vb2_queue_init(src_vq);
 840         if (ret)
 841                 return ret;
 842
 843         dst_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 844         dst_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
 845         dst_vq->drv_priv = ctx;
 846         dst_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 847         dst_vq->ops = &vim2m_qops;
 848         dst_vq->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
 849         dst_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 850         dst_vq->lock = &ctx->dev->dev_mutex;
 851
 852         return vb2_queue_init(dst_vq);
 853 }
 854
 855 static const struct v4l2_ctrl_config vim2m_ctrl_trans_time_msec = {
 856         .ops = &vim2m_ctrl_ops,
 857         .id = V4L2_CID_TRANS_TIME_MSEC,
 858         .name = "Transaction Time (msec)",
 859         .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
 860         .def = MEM2MEM_DEF_TRANSTIME,
 861         .min = 1,
 862         .max = 10001,
 863         .step = 1,
 864 };
 865
 866 static const struct v4l2_ctrl_config vim2m_ctrl_trans_num_bufs = {
 867         .ops = &vim2m_ctrl_ops,
 868         .id = V4L2_CID_TRANS_NUM_BUFS,
 869         .name = "Buffers Per Transaction",
 870         .type = V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER,
 871         .def = 1,
 872         .min = 1,
 873         .max = MEM2MEM_DEF_NUM_BUFS,
 874         .step = 1,
 875 };
 876
 877 /*
 878  * File operations
 879  */
 880 static int vim2m_open(struct file *file)
 881 {
 882         struct vim2m_dev *dev = video_drvdata(file);
 883         struct vim2m_ctx *ctx = NULL;
 884         struct v4l2_ctrl_handler *hdl;
 885         int rc = 0;
 886
 887         if (mutex_lock_interruptible(&dev->dev_mutex))
 888                 return -ERESTARTSYS;
 889         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 890         if (!ctx) {
 891                 rc = -ENOMEM;
 892                 goto open_unlock;
 893         }
 894
 895         v4l2_fh_init(&ctx->fh, video_devdata(file));
 896         file->private_data = &ctx->fh;
 897         ctx->dev = dev;
 898         hdl = &ctx->hdl;
 899         v4l2_ctrl_handler_init(hdl, 4);
 900         v4l2_ctrl_new_std(hdl, &vim2m_ctrl_ops, V4L2_CID_HFLIP, 0, 1, 1, 0);
 901         v4l2_ctrl_new_std(hdl, &vim2m_ctrl_ops, V4L2_CID_VFLIP, 0, 1, 1, 0);
 902         v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &vim2m_ctrl_trans_time_msec, NULL);
 903         v4l2_ctrl_new_custom(hdl, &vim2m_ctrl_trans_num_bufs, NULL);
 904         if (hdl->error) {
 905                 rc = hdl->error;
 906                 v4l2_ctrl_handler_free(hdl);
 907                 goto open_unlock;
 908         }
 909         ctx->fh.ctrl_handler = hdl;
 910         v4l2_ctrl_handler_setup(hdl);
 911
 912         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].fmt = &formats[0];
 913         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].width = 640;
 914         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].height = 480;
 915         ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].sizeimage =
 916                 ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].width *
 917                 ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].height *
 918                 (ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC].fmt->depth >> 3);
 919         ctx->q_data[V4L2_M2M_DST] = ctx->q_data[V4L2_M2M_SRC];
 920         ctx->colorspace = V4L2_COLORSPACE_REC709;
 921
 922         ctx->fh.m2m_ctx = v4l2_m2m_ctx_init(dev->m2m_dev, ctx, &queue_init);
 923
 924         if (IS_ERR(ctx->fh.m2m_ctx)) {
 925                 rc = PTR_ERR(ctx->fh.m2m_ctx);
 926
 927                 v4l2_ctrl_handler_free(hdl);
 928                 kfree(ctx);
 929                 goto open_unlock;
 930         }
 931
 932         v4l2_fh_add(&ctx->fh);
 933         atomic_inc(&dev->num_inst);
 934
 935         dprintk(dev, "Created instance: %p, m2m_ctx: %p\n",
 936                 ctx, ctx->fh.m2m_ctx);
 937
 938 open_unlock:
 939         mutex_unlock(&dev->dev_mutex);
 940         return rc;
 941 }
 942
 943 static int vim2m_release(struct file *file)
 944 {
 945         struct vim2m_dev *dev = video_drvdata(file);
 946         struct vim2m_ctx *ctx = file2ctx(file);
 947
 948         dprintk(dev, "Releasing instance %p\n", ctx);
 949
 950         v4l2_fh_del(&ctx->fh);
 951         v4l2_fh_exit(&ctx->fh);
 952         v4l2_ctrl_handler_free(&ctx->hdl);
 953         mutex_lock(&dev->dev_mutex);
 954         v4l2_m2m_ctx_release(ctx->fh.m2m_ctx);
 955         mutex_unlock(&dev->dev_mutex);
 956         kfree(ctx);
 957
 958         atomic_dec(&dev->num_inst);
 959
 960         return 0;
 961 }
 962
 963 static const struct v4l2_file_operations vim2m_fops = {
 964         .owner          = THIS_MODULE,
 965         .open           = vim2m_open,
 966         .release        = vim2m_release,
 967         .poll           = v4l2_m2m_fop_poll,
 968         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
 969         .mmap           = v4l2_m2m_fop_mmap,
 970 };
 971
 972 static struct video_device vim2m_videodev = {
 973         .name           = MEM2MEM_NAME,
 974         .vfl_dir        = VFL_DIR_M2M,
 975         .fops           = &vim2m_fops,
 976         .ioctl_ops      = &vim2m_ioctl_ops,
 977         .minor          = -1,
 978         .release        = video_device_release_empty,
 979 };
 980
 981 static struct v4l2_m2m_ops m2m_ops = {
 982         .device_run     = device_run,
 983         .job_ready      = job_ready,
 984         .job_abort      = job_abort,
 985 };
 986
 987 static int vim2m_probe(struct platform_device *pdev)
 988 {
 989         struct vim2m_dev *dev;
 990         struct video_device *vfd;
 991         int ret;
 992
 993         dev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
 994         if (!dev)
 995                 return -ENOMEM;
 996
 997         spin_lock_init(&dev->irqlock);
 998
 999         ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &dev->v4l2_dev);
1000         if (ret)
1001                 return ret;
1002
1003         atomic_set(&dev->num_inst, 0);
1004         mutex_init(&dev->dev_mutex);
1005
1006         dev->vfd = vim2m_videodev;
1007         vfd = &dev->vfd;
1008         vfd->lock = &dev->dev_mutex;
1009         vfd->v4l2_dev = &dev->v4l2_dev;
1010
1011         ret = video_register_device(vfd, VFL_TYPE_GRABBER, 0);
1012         if (ret) {
1013                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Failed to register video device\n");
1014                 goto unreg_dev;
1015         }
1016
1017         video_set_drvdata(vfd, dev);
1018         snprintf(vfd->name, sizeof(vfd->name), "%s", vim2m_videodev.name);
1019         v4l2_info(&dev->v4l2_dev,
1020                         "Device registered as /dev/video%d\n", vfd->num);
1021
1022         setup_timer(&dev->timer, device_isr, (long)dev);
1023         platform_set_drvdata(pdev, dev);
1024
1025         dev->m2m_dev = v4l2_m2m_init(&m2m_ops);
1026         if (IS_ERR(dev->m2m_dev)) {
1027                 v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "Failed to init mem2mem device\n");
1028                 ret = PTR_ERR(dev->m2m_dev);
1029                 goto err_m2m;
1030         }
1031
1032         return 0;
1033
1034 err_m2m:
1035         v4l2_m2m_release(dev->m2m_dev);
1036         video_unregister_device(&dev->vfd);
1037 unreg_dev:
1038         v4l2_device_unregister(&dev->v4l2_dev);
1039
1040         return ret;
1041 }
1042
1043 static int vim2m_remove(struct platform_device *pdev)
1044 {
1045         struct vim2m_dev *dev = platform_get_drvdata(pdev);
1046
1047         v4l2_info(&dev->v4l2_dev, "Removing " MEM2MEM_NAME);
1048         v4l2_m2m_release(dev->m2m_dev);
1049         del_timer_sync(&dev->timer);
1050         video_unregister_device(&dev->vfd);
1051         v4l2_device_unregister(&dev->v4l2_dev);
1052
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 static struct platform_driver vim2m_pdrv = {
1057         .probe          = vim2m_probe,
1058         .remove         = vim2m_remove,
1059         .driver         = {
1060                 .name   = MEM2MEM_NAME,
1061         },
1062 };
1063
1064 static void __exit vim2m_exit(void)
1065 {
1066         platform_driver_unregister(&vim2m_pdrv);
1067         platform_device_unregister(&vim2m_pdev);
1068 }
1069
1070 static int __init vim2m_init(void)
1071 {
1072         int ret;
1073
1074         ret = platform_device_register(&vim2m_pdev);
1075         if (ret)
1076                 return ret;
1077
1078         ret = platform_driver_register(&vim2m_pdrv);
1079         if (ret)
1080                 platform_device_unregister(&vim2m_pdev);
1081
1082         return 0;
1083 }
1084
1085 module_init(vim2m_init);
1086 module_exit(vim2m_exit);