Merge branch 'stable/bug-fixes-rc2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[pandora-kernel.git] / drivers / media / video / omap3isp / ispvideo.c
1 /*
2  * ispvideo.c
3  *
4  * TI OMAP3 ISP - Generic video node
5  *
6  * Copyright (C) 2009-2010 Nokia Corporation
7  *
8  * Contacts: Laurent Pinchart <laurent.pinchart@ideasonboard.com>
9  *           Sakari Ailus <sakari.ailus@iki.fi>
10  *
11  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
12  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
13  * published by the Free Software Foundation.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
16  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
21  * along with this program; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA
23  * 02110-1301 USA
24  */
25
26 #include <asm/cacheflush.h>
27 #include <linux/clk.h>
28 #include <linux/mm.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/scatterlist.h>
31 #include <linux/sched.h>
32 #include <linux/slab.h>
33 #include <linux/vmalloc.h>
34 #include <media/v4l2-dev.h>
35 #include <media/v4l2-ioctl.h>
36 #include <plat/iommu.h>
37 #include <plat/iovmm.h>
38 #include <plat/omap-pm.h>
39
40 #include "ispvideo.h"
41 #include "isp.h"
42
43
44 /* -----------------------------------------------------------------------------
45  * Helper functions
46  */
47
48 static struct isp_format_info formats[] = {
49         { V4L2_MBUS_FMT_Y8_1X8, V4L2_MBUS_FMT_Y8_1X8,
50           V4L2_MBUS_FMT_Y8_1X8, V4L2_PIX_FMT_GREY, 8, },
51         { V4L2_MBUS_FMT_SGRBG10_DPCM8_1X8, V4L2_MBUS_FMT_SGRBG10_DPCM8_1X8,
52           V4L2_MBUS_FMT_SGRBG10_1X10, V4L2_PIX_FMT_SGRBG10DPCM8, 8, },
53         { V4L2_MBUS_FMT_SBGGR10_1X10, V4L2_MBUS_FMT_SBGGR10_1X10,
54           V4L2_MBUS_FMT_SBGGR10_1X10, V4L2_PIX_FMT_SBGGR10, 10, },
55         { V4L2_MBUS_FMT_SGBRG10_1X10, V4L2_MBUS_FMT_SGBRG10_1X10,
56           V4L2_MBUS_FMT_SGBRG10_1X10, V4L2_PIX_FMT_SGBRG10, 10, },
57         { V4L2_MBUS_FMT_SGRBG10_1X10, V4L2_MBUS_FMT_SGRBG10_1X10,
58           V4L2_MBUS_FMT_SGRBG10_1X10, V4L2_PIX_FMT_SGRBG10, 10, },
59         { V4L2_MBUS_FMT_SRGGB10_1X10, V4L2_MBUS_FMT_SRGGB10_1X10,
60           V4L2_MBUS_FMT_SRGGB10_1X10, V4L2_PIX_FMT_SRGGB10, 10, },
61         { V4L2_MBUS_FMT_SBGGR12_1X12, V4L2_MBUS_FMT_SBGGR10_1X10,
62           V4L2_MBUS_FMT_SBGGR12_1X12, V4L2_PIX_FMT_SBGGR12, 12, },
63         { V4L2_MBUS_FMT_SGBRG12_1X12, V4L2_MBUS_FMT_SGBRG10_1X10,
64           V4L2_MBUS_FMT_SGBRG12_1X12, V4L2_PIX_FMT_SGBRG12, 12, },
65         { V4L2_MBUS_FMT_SGRBG12_1X12, V4L2_MBUS_FMT_SGRBG10_1X10,
66           V4L2_MBUS_FMT_SGRBG12_1X12, V4L2_PIX_FMT_SGRBG12, 12, },
67         { V4L2_MBUS_FMT_SRGGB12_1X12, V4L2_MBUS_FMT_SRGGB10_1X10,
68           V4L2_MBUS_FMT_SRGGB12_1X12, V4L2_PIX_FMT_SRGGB12, 12, },
69         { V4L2_MBUS_FMT_UYVY8_1X16, V4L2_MBUS_FMT_UYVY8_1X16,
70           V4L2_MBUS_FMT_UYVY8_1X16, V4L2_PIX_FMT_UYVY, 16, },
71         { V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_1X16, V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_1X16,
72           V4L2_MBUS_FMT_YUYV8_1X16, V4L2_PIX_FMT_YUYV, 16, },
73 };
74
75 const struct isp_format_info *
76 omap3isp_video_format_info(enum v4l2_mbus_pixelcode code)
77 {
78         unsigned int i;
79
80         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(formats); ++i) {
81                 if (formats[i].code == code)
82                         return &formats[i];
83         }
84
85         return NULL;
86 }
87
88 /*
89  * isp_video_mbus_to_pix - Convert v4l2_mbus_framefmt to v4l2_pix_format
90  * @video: ISP video instance
91  * @mbus: v4l2_mbus_framefmt format (input)
92  * @pix: v4l2_pix_format format (output)
93  *
94  * Fill the output pix structure with information from the input mbus format.
95  * The bytesperline and sizeimage fields are computed from the requested bytes
96  * per line value in the pix format and information from the video instance.
97  *
98  * Return the number of padding bytes at end of line.
99  */
100 static unsigned int isp_video_mbus_to_pix(const struct isp_video *video,
101                                           const struct v4l2_mbus_framefmt *mbus,
102                                           struct v4l2_pix_format *pix)
103 {
104         unsigned int bpl = pix->bytesperline;
105         unsigned int min_bpl;
106         unsigned int i;
107
108         memset(pix, 0, sizeof(*pix));
109         pix->width = mbus->width;
110         pix->height = mbus->height;
111
112         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(formats); ++i) {
113                 if (formats[i].code == mbus->code)
114                         break;
115         }
116
117         if (WARN_ON(i == ARRAY_SIZE(formats)))
118                 return 0;
119
120         min_bpl = pix->width * ALIGN(formats[i].bpp, 8) / 8;
121
122         /* Clamp the requested bytes per line value. If the maximum bytes per
123          * line value is zero, the module doesn't support user configurable line
124          * sizes. Override the requested value with the minimum in that case.
125          */
126         if (video->bpl_max)
127                 bpl = clamp(bpl, min_bpl, video->bpl_max);
128         else
129                 bpl = min_bpl;
130
131         if (!video->bpl_zero_padding || bpl != min_bpl)
132                 bpl = ALIGN(bpl, video->bpl_alignment);
133
134         pix->pixelformat = formats[i].pixelformat;
135         pix->bytesperline = bpl;
136         pix->sizeimage = pix->bytesperline * pix->height;
137         pix->colorspace = mbus->colorspace;
138         pix->field = mbus->field;
139
140         return bpl - min_bpl;
141 }
142
143 static void isp_video_pix_to_mbus(const struct v4l2_pix_format *pix,
144                                   struct v4l2_mbus_framefmt *mbus)
145 {
146         unsigned int i;
147
148         memset(mbus, 0, sizeof(*mbus));
149         mbus->width = pix->width;
150         mbus->height = pix->height;
151
152         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(formats); ++i) {
153                 if (formats[i].pixelformat == pix->pixelformat)
154                         break;
155         }
156
157         if (WARN_ON(i == ARRAY_SIZE(formats)))
158                 return;
159
160         mbus->code = formats[i].code;
161         mbus->colorspace = pix->colorspace;
162         mbus->field = pix->field;
163 }
164
165 static struct v4l2_subdev *
166 isp_video_remote_subdev(struct isp_video *video, u32 *pad)
167 {
168         struct media_pad *remote;
169
170         remote = media_entity_remote_source(&video->pad);
171
172         if (remote == NULL ||
173             media_entity_type(remote->entity) != MEDIA_ENT_T_V4L2_SUBDEV)
174                 return NULL;
175
176         if (pad)
177                 *pad = remote->index;
178
179         return media_entity_to_v4l2_subdev(remote->entity);
180 }
181
182 /* Return a pointer to the ISP video instance at the far end of the pipeline. */
183 static struct isp_video *
184 isp_video_far_end(struct isp_video *video)
185 {
186         struct media_entity_graph graph;
187         struct media_entity *entity = &video->video.entity;
188         struct media_device *mdev = entity->parent;
189         struct isp_video *far_end = NULL;
190
191         mutex_lock(&mdev->graph_mutex);
192         media_entity_graph_walk_start(&graph, entity);
193
194         while ((entity = media_entity_graph_walk_next(&graph))) {
195                 if (entity == &video->video.entity)
196                         continue;
197
198                 if (media_entity_type(entity) != MEDIA_ENT_T_DEVNODE)
199                         continue;
200
201                 far_end = to_isp_video(media_entity_to_video_device(entity));
202                 if (far_end->type != video->type)
203                         break;
204
205                 far_end = NULL;
206         }
207
208         mutex_unlock(&mdev->graph_mutex);
209         return far_end;
210 }
211
212 /*
213  * Validate a pipeline by checking both ends of all links for format
214  * discrepancies.
215  *
216  * Compute the minimum time per frame value as the maximum of time per frame
217  * limits reported by every block in the pipeline.
218  *
219  * Return 0 if all formats match, or -EPIPE if at least one link is found with
220  * different formats on its two ends.
221  */
222 static int isp_video_validate_pipeline(struct isp_pipeline *pipe)
223 {
224         struct isp_device *isp = pipe->output->isp;
225         struct v4l2_subdev_format fmt_source;
226         struct v4l2_subdev_format fmt_sink;
227         struct media_pad *pad;
228         struct v4l2_subdev *subdev;
229         int ret;
230
231         pipe->max_rate = pipe->l3_ick;
232
233         subdev = isp_video_remote_subdev(pipe->output, NULL);
234         if (subdev == NULL)
235                 return -EPIPE;
236
237         while (1) {
238                 /* Retrieve the sink format */
239                 pad = &subdev->entity.pads[0];
240                 if (!(pad->flags & MEDIA_PAD_FL_SINK))
241                         break;
242
243                 fmt_sink.pad = pad->index;
244                 fmt_sink.which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE;
245                 ret = v4l2_subdev_call(subdev, pad, get_fmt, NULL, &fmt_sink);
246                 if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
247                         return -EPIPE;
248
249                 /* Update the maximum frame rate */
250                 if (subdev == &isp->isp_res.subdev)
251                         omap3isp_resizer_max_rate(&isp->isp_res,
252                                                   &pipe->max_rate);
253
254                 /* Check ccdc maximum data rate when data comes from sensor
255                  * TODO: Include ccdc rate in pipe->max_rate and compare the
256                  *       total pipe rate with the input data rate from sensor.
257                  */
258                 if (subdev == &isp->isp_ccdc.subdev && pipe->input == NULL) {
259                         unsigned int rate = UINT_MAX;
260
261                         omap3isp_ccdc_max_rate(&isp->isp_ccdc, &rate);
262                         if (isp->isp_ccdc.vpcfg.pixelclk > rate)
263                                 return -ENOSPC;
264                 }
265
266                 /* Retrieve the source format */
267                 pad = media_entity_remote_source(pad);
268                 if (pad == NULL ||
269                     media_entity_type(pad->entity) != MEDIA_ENT_T_V4L2_SUBDEV)
270                         break;
271
272                 subdev = media_entity_to_v4l2_subdev(pad->entity);
273
274                 fmt_source.pad = pad->index;
275                 fmt_source.which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE;
276                 ret = v4l2_subdev_call(subdev, pad, get_fmt, NULL, &fmt_source);
277                 if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
278                         return -EPIPE;
279
280                 /* Check if the two ends match */
281                 if (fmt_source.format.code != fmt_sink.format.code ||
282                     fmt_source.format.width != fmt_sink.format.width ||
283                     fmt_source.format.height != fmt_sink.format.height)
284                         return -EPIPE;
285         }
286
287         return 0;
288 }
289
290 static int
291 __isp_video_get_format(struct isp_video *video, struct v4l2_format *format)
292 {
293         struct v4l2_subdev_format fmt;
294         struct v4l2_subdev *subdev;
295         u32 pad;
296         int ret;
297
298         subdev = isp_video_remote_subdev(video, &pad);
299         if (subdev == NULL)
300                 return -EINVAL;
301
302         mutex_lock(&video->mutex);
303
304         fmt.pad = pad;
305         fmt.which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE;
306         ret = v4l2_subdev_call(subdev, pad, get_fmt, NULL, &fmt);
307         if (ret == -ENOIOCTLCMD)
308                 ret = -EINVAL;
309
310         mutex_unlock(&video->mutex);
311
312         if (ret)
313                 return ret;
314
315         format->type = video->type;
316         return isp_video_mbus_to_pix(video, &fmt.format, &format->fmt.pix);
317 }
318
319 static int
320 isp_video_check_format(struct isp_video *video, struct isp_video_fh *vfh)
321 {
322         struct v4l2_format format;
323         int ret;
324
325         memcpy(&format, &vfh->format, sizeof(format));
326         ret = __isp_video_get_format(video, &format);
327         if (ret < 0)
328                 return ret;
329
330         if (vfh->format.fmt.pix.pixelformat != format.fmt.pix.pixelformat ||
331             vfh->format.fmt.pix.height != format.fmt.pix.height ||
332             vfh->format.fmt.pix.width != format.fmt.pix.width ||
333             vfh->format.fmt.pix.bytesperline != format.fmt.pix.bytesperline ||
334             vfh->format.fmt.pix.sizeimage != format.fmt.pix.sizeimage)
335                 return -EINVAL;
336
337         return ret;
338 }
339
340 /* -----------------------------------------------------------------------------
341  * IOMMU management
342  */
343
344 #define IOMMU_FLAG      (IOVMF_ENDIAN_LITTLE | IOVMF_ELSZ_8)
345
346 /*
347  * ispmmu_vmap - Wrapper for Virtual memory mapping of a scatter gather list
348  * @dev: Device pointer specific to the OMAP3 ISP.
349  * @sglist: Pointer to source Scatter gather list to allocate.
350  * @sglen: Number of elements of the scatter-gatter list.
351  *
352  * Returns a resulting mapped device address by the ISP MMU, or -ENOMEM if
353  * we ran out of memory.
354  */
355 static dma_addr_t
356 ispmmu_vmap(struct isp_device *isp, const struct scatterlist *sglist, int sglen)
357 {
358         struct sg_table *sgt;
359         u32 da;
360
361         sgt = kmalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
362         if (sgt == NULL)
363                 return -ENOMEM;
364
365         sgt->sgl = (struct scatterlist *)sglist;
366         sgt->nents = sglen;
367         sgt->orig_nents = sglen;
368
369         da = iommu_vmap(isp->iommu, 0, sgt, IOMMU_FLAG);
370         if (IS_ERR_VALUE(da))
371                 kfree(sgt);
372
373         return da;
374 }
375
376 /*
377  * ispmmu_vunmap - Unmap a device address from the ISP MMU
378  * @dev: Device pointer specific to the OMAP3 ISP.
379  * @da: Device address generated from a ispmmu_vmap call.
380  */
381 static void ispmmu_vunmap(struct isp_device *isp, dma_addr_t da)
382 {
383         struct sg_table *sgt;
384
385         sgt = iommu_vunmap(isp->iommu, (u32)da);
386         kfree(sgt);
387 }
388
389 /* -----------------------------------------------------------------------------
390  * Video queue operations
391  */
392
393 static void isp_video_queue_prepare(struct isp_video_queue *queue,
394                                     unsigned int *nbuffers, unsigned int *size)
395 {
396         struct isp_video_fh *vfh =
397                 container_of(queue, struct isp_video_fh, queue);
398         struct isp_video *video = vfh->video;
399
400         *size = vfh->format.fmt.pix.sizeimage;
401         if (*size == 0)
402                 return;
403
404         *nbuffers = min(*nbuffers, video->capture_mem / PAGE_ALIGN(*size));
405 }
406
407 static void isp_video_buffer_cleanup(struct isp_video_buffer *buf)
408 {
409         struct isp_video_fh *vfh = isp_video_queue_to_isp_video_fh(buf->queue);
410         struct isp_buffer *buffer = to_isp_buffer(buf);
411         struct isp_video *video = vfh->video;
412
413         if (buffer->isp_addr) {
414                 ispmmu_vunmap(video->isp, buffer->isp_addr);
415                 buffer->isp_addr = 0;
416         }
417 }
418
419 static int isp_video_buffer_prepare(struct isp_video_buffer *buf)
420 {
421         struct isp_video_fh *vfh = isp_video_queue_to_isp_video_fh(buf->queue);
422         struct isp_buffer *buffer = to_isp_buffer(buf);
423         struct isp_video *video = vfh->video;
424         unsigned long addr;
425
426         addr = ispmmu_vmap(video->isp, buf->sglist, buf->sglen);
427         if (IS_ERR_VALUE(addr))
428                 return -EIO;
429
430         if (!IS_ALIGNED(addr, 32)) {
431                 dev_dbg(video->isp->dev, "Buffer address must be "
432                         "aligned to 32 bytes boundary.\n");
433                 ispmmu_vunmap(video->isp, buffer->isp_addr);
434                 return -EINVAL;
435         }
436
437         buf->vbuf.bytesused = vfh->format.fmt.pix.sizeimage;
438         buffer->isp_addr = addr;
439         return 0;
440 }
441
442 /*
443  * isp_video_buffer_queue - Add buffer to streaming queue
444  * @buf: Video buffer
445  *
446  * In memory-to-memory mode, start streaming on the pipeline if buffers are
447  * queued on both the input and the output, if the pipeline isn't already busy.
448  * If the pipeline is busy, it will be restarted in the output module interrupt
449  * handler.
450  */
451 static void isp_video_buffer_queue(struct isp_video_buffer *buf)
452 {
453         struct isp_video_fh *vfh = isp_video_queue_to_isp_video_fh(buf->queue);
454         struct isp_buffer *buffer = to_isp_buffer(buf);
455         struct isp_video *video = vfh->video;
456         struct isp_pipeline *pipe = to_isp_pipeline(&video->video.entity);
457         enum isp_pipeline_state state;
458         unsigned long flags;
459         unsigned int empty;
460         unsigned int start;
461
462         empty = list_empty(&video->dmaqueue);
463         list_add_tail(&buffer->buffer.irqlist, &video->dmaqueue);
464
465         if (empty) {
466                 if (video->type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
467                         state = ISP_PIPELINE_QUEUE_OUTPUT;
468                 else
469                         state = ISP_PIPELINE_QUEUE_INPUT;
470
471                 spin_lock_irqsave(&pipe->lock, flags);
472                 pipe->state |= state;
473                 video->ops->queue(video, buffer);
474                 video->dmaqueue_flags |= ISP_VIDEO_DMAQUEUE_QUEUED;
475
476                 start = isp_pipeline_ready(pipe);
477                 if (start)
478                         pipe->state |= ISP_PIPELINE_STREAM;
479                 spin_unlock_irqrestore(&pipe->lock, flags);
480
481                 if (start)
482                         omap3isp_pipeline_set_stream(pipe,
483                                                 ISP_PIPELINE_STREAM_SINGLESHOT);
484         }
485 }
486
487 static const struct isp_video_queue_operations isp_video_queue_ops = {
488         .queue_prepare = &isp_video_queue_prepare,
489         .buffer_prepare = &isp_video_buffer_prepare,
490         .buffer_queue = &isp_video_buffer_queue,
491         .buffer_cleanup = &isp_video_buffer_cleanup,
492 };
493
494 /*
495  * omap3isp_video_buffer_next - Complete the current buffer and return the next
496  * @video: ISP video object
497  * @error: Whether an error occurred during capture
498  *
499  * Remove the current video buffer from the DMA queue and fill its timestamp,
500  * field count and state fields before waking up its completion handler.
501  *
502  * The buffer state is set to VIDEOBUF_DONE if no error occurred (@error is 0)
503  * or VIDEOBUF_ERROR otherwise (@error is non-zero).
504  *
505  * The DMA queue is expected to contain at least one buffer.
506  *
507  * Return a pointer to the next buffer in the DMA queue, or NULL if the queue is
508  * empty.
509  */
510 struct isp_buffer *omap3isp_video_buffer_next(struct isp_video *video,
511                                               unsigned int error)
512 {
513         struct isp_pipeline *pipe = to_isp_pipeline(&video->video.entity);
514         struct isp_video_queue *queue = video->queue;
515         enum isp_pipeline_state state;
516         struct isp_video_buffer *buf;
517         unsigned long flags;
518         struct timespec ts;
519
520         spin_lock_irqsave(&queue->irqlock, flags);
521         if (WARN_ON(list_empty(&video->dmaqueue))) {
522                 spin_unlock_irqrestore(&queue->irqlock, flags);
523                 return NULL;
524         }
525
526         buf = list_first_entry(&video->dmaqueue, struct isp_video_buffer,
527                                irqlist);
528         list_del(&buf->irqlist);
529         spin_unlock_irqrestore(&queue->irqlock, flags);
530
531         ktime_get_ts(&ts);
532         buf->vbuf.timestamp.tv_sec = ts.tv_sec;
533         buf->vbuf.timestamp.tv_usec = ts.tv_nsec / NSEC_PER_USEC;
534
535         /* Do frame number propagation only if this is the output video node.
536          * Frame number either comes from the CSI receivers or it gets
537          * incremented here if H3A is not active.
538          * Note: There is no guarantee that the output buffer will finish
539          * first, so the input number might lag behind by 1 in some cases.
540          */
541         if (video == pipe->output && !pipe->do_propagation)
542                 buf->vbuf.sequence = atomic_inc_return(&pipe->frame_number);
543         else
544                 buf->vbuf.sequence = atomic_read(&pipe->frame_number);
545
546         buf->state = error ? ISP_BUF_STATE_ERROR : ISP_BUF_STATE_DONE;
547
548         wake_up(&buf->wait);
549
550         if (list_empty(&video->dmaqueue)) {
551                 if (queue->type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
552                         state = ISP_PIPELINE_QUEUE_OUTPUT
553                               | ISP_PIPELINE_STREAM;
554                 else
555                         state = ISP_PIPELINE_QUEUE_INPUT
556                               | ISP_PIPELINE_STREAM;
557
558                 spin_lock_irqsave(&pipe->lock, flags);
559                 pipe->state &= ~state;
560                 if (video->pipe.stream_state == ISP_PIPELINE_STREAM_CONTINUOUS)
561                         video->dmaqueue_flags |= ISP_VIDEO_DMAQUEUE_UNDERRUN;
562                 spin_unlock_irqrestore(&pipe->lock, flags);
563                 return NULL;
564         }
565
566         if (queue->type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE && pipe->input != NULL) {
567                 spin_lock_irqsave(&pipe->lock, flags);
568                 pipe->state &= ~ISP_PIPELINE_STREAM;
569                 spin_unlock_irqrestore(&pipe->lock, flags);
570         }
571
572         buf = list_first_entry(&video->dmaqueue, struct isp_video_buffer,
573                                irqlist);
574         buf->state = ISP_BUF_STATE_ACTIVE;
575         return to_isp_buffer(buf);
576 }
577
578 /*
579  * omap3isp_video_resume - Perform resume operation on the buffers
580  * @video: ISP video object
581  * @continuous: Pipeline is in single shot mode if 0 or continuous mode otherwise
582  *
583  * This function is intended to be used on suspend/resume scenario. It
584  * requests video queue layer to discard buffers marked as DONE if it's in
585  * continuous mode and requests ISP modules to queue again the ACTIVE buffer
586  * if there's any.
587  */
588 void omap3isp_video_resume(struct isp_video *video, int continuous)
589 {
590         struct isp_buffer *buf = NULL;
591
592         if (continuous && video->type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
593                 omap3isp_video_queue_discard_done(video->queue);
594
595         if (!list_empty(&video->dmaqueue)) {
596                 buf = list_first_entry(&video->dmaqueue,
597                                        struct isp_buffer, buffer.irqlist);
598                 video->ops->queue(video, buf);
599                 video->dmaqueue_flags |= ISP_VIDEO_DMAQUEUE_QUEUED;
600         } else {
601                 if (continuous)
602                         video->dmaqueue_flags |= ISP_VIDEO_DMAQUEUE_UNDERRUN;
603         }
604 }
605
606 /* -----------------------------------------------------------------------------
607  * V4L2 ioctls
608  */
609
610 static int
611 isp_video_querycap(struct file *file, void *fh, struct v4l2_capability *cap)
612 {
613         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
614
615         strlcpy(cap->driver, ISP_VIDEO_DRIVER_NAME, sizeof(cap->driver));
616         strlcpy(cap->card, video->video.name, sizeof(cap->card));
617         strlcpy(cap->bus_info, "media", sizeof(cap->bus_info));
618         cap->version = ISP_VIDEO_DRIVER_VERSION;
619
620         if (video->type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
621                 cap->capabilities = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING;
622         else
623                 cap->capabilities = V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT | V4L2_CAP_STREAMING;
624
625         return 0;
626 }
627
628 static int
629 isp_video_get_format(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *format)
630 {
631         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
632         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
633
634         if (format->type != video->type)
635                 return -EINVAL;
636
637         mutex_lock(&video->mutex);
638         *format = vfh->format;
639         mutex_unlock(&video->mutex);
640
641         return 0;
642 }
643
644 static int
645 isp_video_set_format(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *format)
646 {
647         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
648         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
649         struct v4l2_mbus_framefmt fmt;
650
651         if (format->type != video->type)
652                 return -EINVAL;
653
654         mutex_lock(&video->mutex);
655
656         /* Fill the bytesperline and sizeimage fields by converting to media bus
657          * format and back to pixel format.
658          */
659         isp_video_pix_to_mbus(&format->fmt.pix, &fmt);
660         isp_video_mbus_to_pix(video, &fmt, &format->fmt.pix);
661
662         vfh->format = *format;
663
664         mutex_unlock(&video->mutex);
665         return 0;
666 }
667
668 static int
669 isp_video_try_format(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *format)
670 {
671         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
672         struct v4l2_subdev_format fmt;
673         struct v4l2_subdev *subdev;
674         u32 pad;
675         int ret;
676
677         if (format->type != video->type)
678                 return -EINVAL;
679
680         subdev = isp_video_remote_subdev(video, &pad);
681         if (subdev == NULL)
682                 return -EINVAL;
683
684         isp_video_pix_to_mbus(&format->fmt.pix, &fmt.format);
685
686         fmt.pad = pad;
687         fmt.which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE;
688         ret = v4l2_subdev_call(subdev, pad, get_fmt, NULL, &fmt);
689         if (ret)
690                 return ret == -ENOIOCTLCMD ? -EINVAL : ret;
691
692         isp_video_mbus_to_pix(video, &fmt.format, &format->fmt.pix);
693         return 0;
694 }
695
696 static int
697 isp_video_cropcap(struct file *file, void *fh, struct v4l2_cropcap *cropcap)
698 {
699         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
700         struct v4l2_subdev *subdev;
701         int ret;
702
703         subdev = isp_video_remote_subdev(video, NULL);
704         if (subdev == NULL)
705                 return -EINVAL;
706
707         mutex_lock(&video->mutex);
708         ret = v4l2_subdev_call(subdev, video, cropcap, cropcap);
709         mutex_unlock(&video->mutex);
710
711         return ret == -ENOIOCTLCMD ? -EINVAL : ret;
712 }
713
714 static int
715 isp_video_get_crop(struct file *file, void *fh, struct v4l2_crop *crop)
716 {
717         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
718         struct v4l2_subdev_format format;
719         struct v4l2_subdev *subdev;
720         u32 pad;
721         int ret;
722
723         subdev = isp_video_remote_subdev(video, &pad);
724         if (subdev == NULL)
725                 return -EINVAL;
726
727         /* Try the get crop operation first and fallback to get format if not
728          * implemented.
729          */
730         ret = v4l2_subdev_call(subdev, video, g_crop, crop);
731         if (ret != -ENOIOCTLCMD)
732                 return ret;
733
734         format.pad = pad;
735         format.which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE;
736         ret = v4l2_subdev_call(subdev, pad, get_fmt, NULL, &format);
737         if (ret < 0)
738                 return ret == -ENOIOCTLCMD ? -EINVAL : ret;
739
740         crop->c.left = 0;
741         crop->c.top = 0;
742         crop->c.width = format.format.width;
743         crop->c.height = format.format.height;
744
745         return 0;
746 }
747
748 static int
749 isp_video_set_crop(struct file *file, void *fh, struct v4l2_crop *crop)
750 {
751         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
752         struct v4l2_subdev *subdev;
753         int ret;
754
755         subdev = isp_video_remote_subdev(video, NULL);
756         if (subdev == NULL)
757                 return -EINVAL;
758
759         mutex_lock(&video->mutex);
760         ret = v4l2_subdev_call(subdev, video, s_crop, crop);
761         mutex_unlock(&video->mutex);
762
763         return ret == -ENOIOCTLCMD ? -EINVAL : ret;
764 }
765
766 static int
767 isp_video_get_param(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *a)
768 {
769         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
770         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
771
772         if (video->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT ||
773             video->type != a->type)
774                 return -EINVAL;
775
776         memset(a, 0, sizeof(*a));
777         a->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
778         a->parm.output.capability = V4L2_CAP_TIMEPERFRAME;
779         a->parm.output.timeperframe = vfh->timeperframe;
780
781         return 0;
782 }
783
784 static int
785 isp_video_set_param(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *a)
786 {
787         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
788         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
789
790         if (video->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT ||
791             video->type != a->type)
792                 return -EINVAL;
793
794         if (a->parm.output.timeperframe.denominator == 0)
795                 a->parm.output.timeperframe.denominator = 1;
796
797         vfh->timeperframe = a->parm.output.timeperframe;
798
799         return 0;
800 }
801
802 static int
803 isp_video_reqbufs(struct file *file, void *fh, struct v4l2_requestbuffers *rb)
804 {
805         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
806
807         return omap3isp_video_queue_reqbufs(&vfh->queue, rb);
808 }
809
810 static int
811 isp_video_querybuf(struct file *file, void *fh, struct v4l2_buffer *b)
812 {
813         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
814
815         return omap3isp_video_queue_querybuf(&vfh->queue, b);
816 }
817
818 static int
819 isp_video_qbuf(struct file *file, void *fh, struct v4l2_buffer *b)
820 {
821         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
822
823         return omap3isp_video_queue_qbuf(&vfh->queue, b);
824 }
825
826 static int
827 isp_video_dqbuf(struct file *file, void *fh, struct v4l2_buffer *b)
828 {
829         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
830
831         return omap3isp_video_queue_dqbuf(&vfh->queue, b,
832                                           file->f_flags & O_NONBLOCK);
833 }
834
835 /*
836  * Stream management
837  *
838  * Every ISP pipeline has a single input and a single output. The input can be
839  * either a sensor or a video node. The output is always a video node.
840  *
841  * As every pipeline has an output video node, the ISP video objects at the
842  * pipeline output stores the pipeline state. It tracks the streaming state of
843  * both the input and output, as well as the availability of buffers.
844  *
845  * In sensor-to-memory mode, frames are always available at the pipeline input.
846  * Starting the sensor usually requires I2C transfers and must be done in
847  * interruptible context. The pipeline is started and stopped synchronously
848  * to the stream on/off commands. All modules in the pipeline will get their
849  * subdev set stream handler called. The module at the end of the pipeline must
850  * delay starting the hardware until buffers are available at its output.
851  *
852  * In memory-to-memory mode, starting/stopping the stream requires
853  * synchronization between the input and output. ISP modules can't be stopped
854  * in the middle of a frame, and at least some of the modules seem to become
855  * busy as soon as they're started, even if they don't receive a frame start
856  * event. For that reason frames need to be processed in single-shot mode. The
857  * driver needs to wait until a frame is completely processed and written to
858  * memory before restarting the pipeline for the next frame. Pipelined
859  * processing might be possible but requires more testing.
860  *
861  * Stream start must be delayed until buffers are available at both the input
862  * and output. The pipeline must be started in the videobuf queue callback with
863  * the buffers queue spinlock held. The modules subdev set stream operation must
864  * not sleep.
865  */
866 static int
867 isp_video_streamon(struct file *file, void *fh, enum v4l2_buf_type type)
868 {
869         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
870         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
871         enum isp_pipeline_state state;
872         struct isp_pipeline *pipe;
873         struct isp_video *far_end;
874         unsigned long flags;
875         int ret;
876
877         if (type != video->type)
878                 return -EINVAL;
879
880         mutex_lock(&video->stream_lock);
881
882         if (video->streaming) {
883                 mutex_unlock(&video->stream_lock);
884                 return -EBUSY;
885         }
886
887         /* Start streaming on the pipeline. No link touching an entity in the
888          * pipeline can be activated or deactivated once streaming is started.
889          */
890         pipe = video->video.entity.pipe
891              ? to_isp_pipeline(&video->video.entity) : &video->pipe;
892         media_entity_pipeline_start(&video->video.entity, &pipe->pipe);
893
894         /* Verify that the currently configured format matches the output of
895          * the connected subdev.
896          */
897         ret = isp_video_check_format(video, vfh);
898         if (ret < 0)
899                 goto error;
900
901         video->bpl_padding = ret;
902         video->bpl_value = vfh->format.fmt.pix.bytesperline;
903
904         /* Find the ISP video node connected at the far end of the pipeline and
905          * update the pipeline.
906          */
907         far_end = isp_video_far_end(video);
908
909         if (video->type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
910                 state = ISP_PIPELINE_STREAM_OUTPUT | ISP_PIPELINE_IDLE_OUTPUT;
911                 pipe->input = far_end;
912                 pipe->output = video;
913         } else {
914                 if (far_end == NULL) {
915                         ret = -EPIPE;
916                         goto error;
917                 }
918
919                 state = ISP_PIPELINE_STREAM_INPUT | ISP_PIPELINE_IDLE_INPUT;
920                 pipe->input = video;
921                 pipe->output = far_end;
922         }
923
924         if (video->isp->pdata->set_constraints)
925                 video->isp->pdata->set_constraints(video->isp, true);
926         pipe->l3_ick = clk_get_rate(video->isp->clock[ISP_CLK_L3_ICK]);
927
928         /* Validate the pipeline and update its state. */
929         ret = isp_video_validate_pipeline(pipe);
930         if (ret < 0)
931                 goto error;
932
933         spin_lock_irqsave(&pipe->lock, flags);
934         pipe->state &= ~ISP_PIPELINE_STREAM;
935         pipe->state |= state;
936         spin_unlock_irqrestore(&pipe->lock, flags);
937
938         /* Set the maximum time per frame as the value requested by userspace.
939          * This is a soft limit that can be overridden if the hardware doesn't
940          * support the request limit.
941          */
942         if (video->type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
943                 pipe->max_timeperframe = vfh->timeperframe;
944
945         video->queue = &vfh->queue;
946         INIT_LIST_HEAD(&video->dmaqueue);
947         atomic_set(&pipe->frame_number, -1);
948
949         ret = omap3isp_video_queue_streamon(&vfh->queue);
950         if (ret < 0)
951                 goto error;
952
953         /* In sensor-to-memory mode, the stream can be started synchronously
954          * to the stream on command. In memory-to-memory mode, it will be
955          * started when buffers are queued on both the input and output.
956          */
957         if (pipe->input == NULL) {
958                 ret = omap3isp_pipeline_set_stream(pipe,
959                                               ISP_PIPELINE_STREAM_CONTINUOUS);
960                 if (ret < 0)
961                         goto error;
962                 spin_lock_irqsave(&video->queue->irqlock, flags);
963                 if (list_empty(&video->dmaqueue))
964                         video->dmaqueue_flags |= ISP_VIDEO_DMAQUEUE_UNDERRUN;
965                 spin_unlock_irqrestore(&video->queue->irqlock, flags);
966         }
967
968 error:
969         if (ret < 0) {
970                 omap3isp_video_queue_streamoff(&vfh->queue);
971                 if (video->isp->pdata->set_constraints)
972                         video->isp->pdata->set_constraints(video->isp, false);
973                 media_entity_pipeline_stop(&video->video.entity);
974                 video->queue = NULL;
975         }
976
977         if (!ret)
978                 video->streaming = 1;
979
980         mutex_unlock(&video->stream_lock);
981         return ret;
982 }
983
984 static int
985 isp_video_streamoff(struct file *file, void *fh, enum v4l2_buf_type type)
986 {
987         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(fh);
988         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
989         struct isp_pipeline *pipe = to_isp_pipeline(&video->video.entity);
990         enum isp_pipeline_state state;
991         unsigned int streaming;
992         unsigned long flags;
993
994         if (type != video->type)
995                 return -EINVAL;
996
997         mutex_lock(&video->stream_lock);
998
999         /* Make sure we're not streaming yet. */
1000         mutex_lock(&vfh->queue.lock);
1001         streaming = vfh->queue.streaming;
1002         mutex_unlock(&vfh->queue.lock);
1003
1004         if (!streaming)
1005                 goto done;
1006
1007         /* Update the pipeline state. */
1008         if (video->type == V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
1009                 state = ISP_PIPELINE_STREAM_OUTPUT
1010                       | ISP_PIPELINE_QUEUE_OUTPUT;
1011         else
1012                 state = ISP_PIPELINE_STREAM_INPUT
1013                       | ISP_PIPELINE_QUEUE_INPUT;
1014
1015         spin_lock_irqsave(&pipe->lock, flags);
1016         pipe->state &= ~state;
1017         spin_unlock_irqrestore(&pipe->lock, flags);
1018
1019         /* Stop the stream. */
1020         omap3isp_pipeline_set_stream(pipe, ISP_PIPELINE_STREAM_STOPPED);
1021         omap3isp_video_queue_streamoff(&vfh->queue);
1022         video->queue = NULL;
1023         video->streaming = 0;
1024
1025         if (video->isp->pdata->set_constraints)
1026                 video->isp->pdata->set_constraints(video->isp, false);
1027         media_entity_pipeline_stop(&video->video.entity);
1028
1029 done:
1030         mutex_unlock(&video->stream_lock);
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 static int
1035 isp_video_enum_input(struct file *file, void *fh, struct v4l2_input *input)
1036 {
1037         if (input->index > 0)
1038                 return -EINVAL;
1039
1040         strlcpy(input->name, "camera", sizeof(input->name));
1041         input->type = V4L2_INPUT_TYPE_CAMERA;
1042
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 static int
1047 isp_video_g_input(struct file *file, void *fh, unsigned int *input)
1048 {
1049         *input = 0;
1050
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 static int
1055 isp_video_s_input(struct file *file, void *fh, unsigned int input)
1056 {
1057         return input == 0 ? 0 : -EINVAL;
1058 }
1059
1060 static const struct v4l2_ioctl_ops isp_video_ioctl_ops = {
1061         .vidioc_querycap                = isp_video_querycap,
1062         .vidioc_g_fmt_vid_cap           = isp_video_get_format,
1063         .vidioc_s_fmt_vid_cap           = isp_video_set_format,
1064         .vidioc_try_fmt_vid_cap         = isp_video_try_format,
1065         .vidioc_g_fmt_vid_out           = isp_video_get_format,
1066         .vidioc_s_fmt_vid_out           = isp_video_set_format,
1067         .vidioc_try_fmt_vid_out         = isp_video_try_format,
1068         .vidioc_cropcap                 = isp_video_cropcap,
1069         .vidioc_g_crop                  = isp_video_get_crop,
1070         .vidioc_s_crop                  = isp_video_set_crop,
1071         .vidioc_g_parm                  = isp_video_get_param,
1072         .vidioc_s_parm                  = isp_video_set_param,
1073         .vidioc_reqbufs                 = isp_video_reqbufs,
1074         .vidioc_querybuf                = isp_video_querybuf,
1075         .vidioc_qbuf                    = isp_video_qbuf,
1076         .vidioc_dqbuf                   = isp_video_dqbuf,
1077         .vidioc_streamon                = isp_video_streamon,
1078         .vidioc_streamoff               = isp_video_streamoff,
1079         .vidioc_enum_input              = isp_video_enum_input,
1080         .vidioc_g_input                 = isp_video_g_input,
1081         .vidioc_s_input                 = isp_video_s_input,
1082 };
1083
1084 /* -----------------------------------------------------------------------------
1085  * V4L2 file operations
1086  */
1087
1088 static int isp_video_open(struct file *file)
1089 {
1090         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
1091         struct isp_video_fh *handle;
1092         int ret = 0;
1093
1094         handle = kzalloc(sizeof(*handle), GFP_KERNEL);
1095         if (handle == NULL)
1096                 return -ENOMEM;
1097
1098         v4l2_fh_init(&handle->vfh, &video->video);
1099         v4l2_fh_add(&handle->vfh);
1100
1101         /* If this is the first user, initialise the pipeline. */
1102         if (omap3isp_get(video->isp) == NULL) {
1103                 ret = -EBUSY;
1104                 goto done;
1105         }
1106
1107         ret = omap3isp_pipeline_pm_use(&video->video.entity, 1);
1108         if (ret < 0) {
1109                 omap3isp_put(video->isp);
1110                 goto done;
1111         }
1112
1113         omap3isp_video_queue_init(&handle->queue, video->type,
1114                                   &isp_video_queue_ops, video->isp->dev,
1115                                   sizeof(struct isp_buffer));
1116
1117         memset(&handle->format, 0, sizeof(handle->format));
1118         handle->format.type = video->type;
1119         handle->timeperframe.denominator = 1;
1120
1121         handle->video = video;
1122         file->private_data = &handle->vfh;
1123
1124 done:
1125         if (ret < 0) {
1126                 v4l2_fh_del(&handle->vfh);
1127                 kfree(handle);
1128         }
1129
1130         return ret;
1131 }
1132
1133 static int isp_video_release(struct file *file)
1134 {
1135         struct isp_video *video = video_drvdata(file);
1136         struct v4l2_fh *vfh = file->private_data;
1137         struct isp_video_fh *handle = to_isp_video_fh(vfh);
1138
1139         /* Disable streaming and free the buffers queue resources. */
1140         isp_video_streamoff(file, vfh, video->type);
1141
1142         mutex_lock(&handle->queue.lock);
1143         omap3isp_video_queue_cleanup(&handle->queue);
1144         mutex_unlock(&handle->queue.lock);
1145
1146         omap3isp_pipeline_pm_use(&video->video.entity, 0);
1147
1148         /* Release the file handle. */
1149         v4l2_fh_del(vfh);
1150         kfree(handle);
1151         file->private_data = NULL;
1152
1153         omap3isp_put(video->isp);
1154
1155         return 0;
1156 }
1157
1158 static unsigned int isp_video_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1159 {
1160         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(file->private_data);
1161         struct isp_video_queue *queue = &vfh->queue;
1162
1163         return omap3isp_video_queue_poll(queue, file, wait);
1164 }
1165
1166 static int isp_video_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1167 {
1168         struct isp_video_fh *vfh = to_isp_video_fh(file->private_data);
1169
1170         return omap3isp_video_queue_mmap(&vfh->queue, vma);
1171 }
1172
1173 static struct v4l2_file_operations isp_video_fops = {
1174         .owner = THIS_MODULE,
1175         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
1176         .open = isp_video_open,
1177         .release = isp_video_release,
1178         .poll = isp_video_poll,
1179         .mmap = isp_video_mmap,
1180 };
1181
1182 /* -----------------------------------------------------------------------------
1183  * ISP video core
1184  */
1185
1186 static const struct isp_video_operations isp_video_dummy_ops = {
1187 };
1188
1189 int omap3isp_video_init(struct isp_video *video, const char *name)
1190 {
1191         const char *direction;
1192         int ret;
1193
1194         switch (video->type) {
1195         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE:
1196                 direction = "output";
1197                 video->pad.flags = MEDIA_PAD_FL_SINK;
1198                 break;
1199         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT:
1200                 direction = "input";
1201                 video->pad.flags = MEDIA_PAD_FL_SOURCE;
1202                 break;
1203
1204         default:
1205                 return -EINVAL;
1206         }
1207
1208         ret = media_entity_init(&video->video.entity, 1, &video->pad, 0);
1209         if (ret < 0)
1210                 return ret;
1211
1212         mutex_init(&video->mutex);
1213         atomic_set(&video->active, 0);
1214
1215         spin_lock_init(&video->pipe.lock);
1216         mutex_init(&video->stream_lock);
1217
1218         /* Initialize the video device. */
1219         if (video->ops == NULL)
1220                 video->ops = &isp_video_dummy_ops;
1221
1222         video->video.fops = &isp_video_fops;
1223         snprintf(video->video.name, sizeof(video->video.name),
1224                  "OMAP3 ISP %s %s", name, direction);
1225         video->video.vfl_type = VFL_TYPE_GRABBER;
1226         video->video.release = video_device_release_empty;
1227         video->video.ioctl_ops = &isp_video_ioctl_ops;
1228         video->pipe.stream_state = ISP_PIPELINE_STREAM_STOPPED;
1229
1230         video_set_drvdata(&video->video, video);
1231
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 int omap3isp_video_register(struct isp_video *video, struct v4l2_device *vdev)
1236 {
1237         int ret;
1238
1239         video->video.v4l2_dev = vdev;
1240
1241         ret = video_register_device(&video->video, VFL_TYPE_GRABBER, -1);
1242         if (ret < 0)
1243                 printk(KERN_ERR "%s: could not register video device (%d)\n",
1244                         __func__, ret);
1245
1246         return ret;
1247 }
1248
1249 void omap3isp_video_unregister(struct isp_video *video)
1250 {
1251         if (video_is_registered(&video->video)) {
1252                 media_entity_cleanup(&video->video.entity);
1253                 video_unregister_device(&video->video);
1254         }
1255 }