drivers/media/video/sh_vou.c

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