drivers/media/platform/m2m-deinterlace.c

   1 /*
   2  * V4L2 deinterlacing support.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Vista Silicon S.L.
   5  * Javier Martin <javier.martin@vista-silicon.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by the
   9  * Free Software Foundation; either version 2 of the
  10  * License, or (at your option) any later version
  11  */
  12
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/interrupt.h>
  16 #include <linux/dmaengine.h>
  17 #include <linux/platform_device.h>
  18
  19 #include <media/v4l2-mem2mem.h>
  20 #include <media/v4l2-device.h>
  21 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  22 #include <media/videobuf2-dma-contig.h>
  23
  24 #define MEM2MEM_TEST_MODULE_NAME "mem2mem-deinterlace"
  25
  26 MODULE_DESCRIPTION("mem2mem device which supports deinterlacing using dmaengine");
  27 MODULE_AUTHOR("Javier Martin <javier.martin@vista-silicon.com");
  28 MODULE_LICENSE("GPL");
  29 MODULE_VERSION("0.0.1");
  30
  31 static bool debug;
  32 module_param(debug, bool, 0644);
  33
  34 /* Flags that indicate a format can be used for capture/output */
  35 #define MEM2MEM_CAPTURE (1 << 0)
  36 #define MEM2MEM_OUTPUT  (1 << 1)
  37
  38 #define MEM2MEM_NAME            "m2m-deinterlace"
  39
  40 #define dprintk(dev, fmt, arg...) \
  41         v4l2_dbg(1, debug, &dev->v4l2_dev, "%s: " fmt, __func__, ## arg)
  42
  43 struct deinterlace_fmt {
  44         char    *name;
  45         u32     fourcc;
  46         /* Types the format can be used for */
  47         u32     types;
  48 };
  49
  50 static struct deinterlace_fmt formats[] = {
  51         {
  52                 .name   = "YUV 4:2:0 Planar",
  53                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_YUV420,
  54                 .types  = MEM2MEM_CAPTURE | MEM2MEM_OUTPUT,
  55         },
  56         {
  57                 .name   = "YUYV 4:2:2",
  58                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_YUYV,
  59                 .types  = MEM2MEM_CAPTURE | MEM2MEM_OUTPUT,
  60         },
  61 };
  62
  63 #define NUM_FORMATS ARRAY_SIZE(formats)
  64
  65 /* Per-queue, driver-specific private data */
  66 struct deinterlace_q_data {
  67         unsigned int            width;
  68         unsigned int            height;
  69         unsigned int            sizeimage;
  70         struct deinterlace_fmt  *fmt;
  71         enum v4l2_field         field;
  72 };
  73
  74 enum {
  75         V4L2_M2M_SRC = 0,
  76         V4L2_M2M_DST = 1,
  77 };
  78
  79 enum {
  80         YUV420_DMA_Y_ODD,
  81         YUV420_DMA_Y_EVEN,
  82         YUV420_DMA_U_ODD,
  83         YUV420_DMA_U_EVEN,
  84         YUV420_DMA_V_ODD,
  85         YUV420_DMA_V_EVEN,
  86         YUV420_DMA_Y_ODD_DOUBLING,
  87         YUV420_DMA_U_ODD_DOUBLING,
  88         YUV420_DMA_V_ODD_DOUBLING,
  89         YUYV_DMA_ODD,
  90         YUYV_DMA_EVEN,
  91         YUYV_DMA_EVEN_DOUBLING,
  92 };
  93
  94 /* Source and destination queue data */
  95 static struct deinterlace_q_data q_data[2];
  96
  97 static struct deinterlace_q_data *get_q_data(enum v4l2_buf_type type)
  98 {
  99         switch (type) {
 100         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT:
 101                 return &q_data[V4L2_M2M_SRC];
 102         case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE:
 103                 return &q_data[V4L2_M2M_DST];
 104         default:
 105                 BUG();
 106         }
 107         return NULL;
 108 }
 109
 110 static struct deinterlace_fmt *find_format(struct v4l2_format *f)
 111 {
 112         struct deinterlace_fmt *fmt;
 113         unsigned int k;
 114
 115         for (k = 0; k < NUM_FORMATS; k++) {
 116                 fmt = &formats[k];
 117                 if ((fmt->types & f->type) &&
 118                         (fmt->fourcc == f->fmt.pix.pixelformat))
 119                         break;
 120         }
 121
 122         if (k == NUM_FORMATS)
 123                 return NULL;
 124
 125         return &formats[k];
 126 }
 127
 128 struct deinterlace_dev {
 129         struct v4l2_device      v4l2_dev;
 130         struct video_device     vfd;
 131
 132         atomic_t                busy;
 133         struct mutex            dev_mutex;
 134         spinlock_t              irqlock;
 135
 136         struct dma_chan         *dma_chan;
 137
 138         struct v4l2_m2m_dev     *m2m_dev;
 139 };
 140
 141 struct deinterlace_ctx {
 142         struct deinterlace_dev  *dev;
 143
 144         /* Abort requested by m2m */
 145         int                     aborting;
 146         enum v4l2_colorspace    colorspace;
 147         dma_cookie_t            cookie;
 148         struct v4l2_m2m_ctx     *m2m_ctx;
 149         struct dma_interleaved_template *xt;
 150 };
 151
 152 /*
 153  * mem2mem callbacks
 154  */
 155 static int deinterlace_job_ready(void *priv)
 156 {
 157         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 158         struct deinterlace_dev *pcdev = ctx->dev;
 159
 160         if ((v4l2_m2m_num_src_bufs_ready(ctx->m2m_ctx) > 0)
 161             && (v4l2_m2m_num_dst_bufs_ready(ctx->m2m_ctx) > 0)
 162             && (atomic_read(&ctx->dev->busy) == 0)) {
 163                 dprintk(pcdev, "Task ready\n");
 164                 return 1;
 165         }
 166
 167         dprintk(pcdev, "Task not ready to run\n");
 168
 169         return 0;
 170 }
 171
 172 static void deinterlace_job_abort(void *priv)
 173 {
 174         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 175         struct deinterlace_dev *pcdev = ctx->dev;
 176
 177         ctx->aborting = 1;
 178
 179         dprintk(pcdev, "Aborting task\n");
 180
 181         v4l2_m2m_job_finish(pcdev->m2m_dev, ctx->m2m_ctx);
 182 }
 183
 184 static void dma_callback(void *data)
 185 {
 186         struct deinterlace_ctx *curr_ctx = data;
 187         struct deinterlace_dev *pcdev = curr_ctx->dev;
 188         struct vb2_v4l2_buffer *src_vb, *dst_vb;
 189
 190         atomic_set(&pcdev->busy, 0);
 191
 192         src_vb = v4l2_m2m_src_buf_remove(curr_ctx->m2m_ctx);
 193         dst_vb = v4l2_m2m_dst_buf_remove(curr_ctx->m2m_ctx);
 194
 195         dst_vb->vb2_buf.timestamp = src_vb->vb2_buf.timestamp;
 196         dst_vb->flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
 197         dst_vb->flags |=
 198                 src_vb->flags & V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
 199         dst_vb->timecode = src_vb->timecode;
 200
 201         v4l2_m2m_buf_done(src_vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 202         v4l2_m2m_buf_done(dst_vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 203
 204         v4l2_m2m_job_finish(pcdev->m2m_dev, curr_ctx->m2m_ctx);
 205
 206         dprintk(pcdev, "dma transfers completed.\n");
 207 }
 208
 209 static void deinterlace_issue_dma(struct deinterlace_ctx *ctx, int op,
 210                                   int do_callback)
 211 {
 212         struct deinterlace_q_data *s_q_data;
 213         struct vb2_v4l2_buffer *src_buf, *dst_buf;
 214         struct deinterlace_dev *pcdev = ctx->dev;
 215         struct dma_chan *chan = pcdev->dma_chan;
 216         struct dma_device *dmadev = chan->device;
 217         struct dma_async_tx_descriptor *tx;
 218         unsigned int s_width, s_height;
 219         unsigned int s_size;
 220         dma_addr_t p_in, p_out;
 221         enum dma_ctrl_flags flags;
 222
 223         src_buf = v4l2_m2m_next_src_buf(ctx->m2m_ctx);
 224         dst_buf = v4l2_m2m_next_dst_buf(ctx->m2m_ctx);
 225
 226         s_q_data = get_q_data(V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT);
 227         s_width = s_q_data->width;
 228         s_height = s_q_data->height;
 229         s_size = s_width * s_height;
 230
 231         p_in = (dma_addr_t)vb2_dma_contig_plane_dma_addr(&src_buf->vb2_buf, 0);
 232         p_out = (dma_addr_t)vb2_dma_contig_plane_dma_addr(&dst_buf->vb2_buf,
 233                                                           0);
 234         if (!p_in || !p_out) {
 235                 v4l2_err(&pcdev->v4l2_dev,
 236                          "Acquiring kernel pointers to buffers failed\n");
 237                 return;
 238         }
 239
 240         switch (op) {
 241         case YUV420_DMA_Y_ODD:
 242                 ctx->xt->numf = s_height / 2;
 243                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width;
 244                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width;
 245                 ctx->xt->src_start = p_in;
 246                 ctx->xt->dst_start = p_out;
 247                 break;
 248         case YUV420_DMA_Y_EVEN:
 249                 ctx->xt->numf = s_height / 2;
 250                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width;
 251                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width;
 252                 ctx->xt->src_start = p_in + s_size / 2;
 253                 ctx->xt->dst_start = p_out + s_width;
 254                 break;
 255         case YUV420_DMA_U_ODD:
 256                 ctx->xt->numf = s_height / 4;
 257                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width / 2;
 258                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width / 2;
 259                 ctx->xt->src_start = p_in + s_size;
 260                 ctx->xt->dst_start = p_out + s_size;
 261                 break;
 262         case YUV420_DMA_U_EVEN:
 263                 ctx->xt->numf = s_height / 4;
 264                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width / 2;
 265                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width / 2;
 266                 ctx->xt->src_start = p_in + (9 * s_size) / 8;
 267                 ctx->xt->dst_start = p_out + s_size + s_width / 2;
 268                 break;
 269         case YUV420_DMA_V_ODD:
 270                 ctx->xt->numf = s_height / 4;
 271                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width / 2;
 272                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width / 2;
 273                 ctx->xt->src_start = p_in + (5 * s_size) / 4;
 274                 ctx->xt->dst_start = p_out + (5 * s_size) / 4;
 275                 break;
 276         case YUV420_DMA_V_EVEN:
 277                 ctx->xt->numf = s_height / 4;
 278                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width / 2;
 279                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width / 2;
 280                 ctx->xt->src_start = p_in + (11 * s_size) / 8;
 281                 ctx->xt->dst_start = p_out + (5 * s_size) / 4 + s_width / 2;
 282                 break;
 283         case YUV420_DMA_Y_ODD_DOUBLING:
 284                 ctx->xt->numf = s_height / 2;
 285                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width;
 286                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width;
 287                 ctx->xt->src_start = p_in;
 288                 ctx->xt->dst_start = p_out + s_width;
 289                 break;
 290         case YUV420_DMA_U_ODD_DOUBLING:
 291                 ctx->xt->numf = s_height / 4;
 292                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width / 2;
 293                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width / 2;
 294                 ctx->xt->src_start = p_in + s_size;
 295                 ctx->xt->dst_start = p_out + s_size + s_width / 2;
 296                 break;
 297         case YUV420_DMA_V_ODD_DOUBLING:
 298                 ctx->xt->numf = s_height / 4;
 299                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width / 2;
 300                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width / 2;
 301                 ctx->xt->src_start = p_in + (5 * s_size) / 4;
 302                 ctx->xt->dst_start = p_out + (5 * s_size) / 4 + s_width / 2;
 303                 break;
 304         case YUYV_DMA_ODD:
 305                 ctx->xt->numf = s_height / 2;
 306                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width * 2;
 307                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width * 2;
 308                 ctx->xt->src_start = p_in;
 309                 ctx->xt->dst_start = p_out;
 310                 break;
 311         case YUYV_DMA_EVEN:
 312                 ctx->xt->numf = s_height / 2;
 313                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width * 2;
 314                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width * 2;
 315                 ctx->xt->src_start = p_in + s_size;
 316                 ctx->xt->dst_start = p_out + s_width * 2;
 317                 break;
 318         case YUYV_DMA_EVEN_DOUBLING:
 319         default:
 320                 ctx->xt->numf = s_height / 2;
 321                 ctx->xt->sgl[0].size = s_width * 2;
 322                 ctx->xt->sgl[0].icg = s_width * 2;
 323                 ctx->xt->src_start = p_in;
 324                 ctx->xt->dst_start = p_out + s_width * 2;
 325                 break;
 326         }
 327
 328         /* Common parameters for al transfers */
 329         ctx->xt->frame_size = 1;
 330         ctx->xt->dir = DMA_MEM_TO_MEM;
 331         ctx->xt->src_sgl = false;
 332         ctx->xt->dst_sgl = true;
 333         flags = DMA_CTRL_ACK | DMA_PREP_INTERRUPT;
 334
 335         tx = dmadev->device_prep_interleaved_dma(chan, ctx->xt, flags);
 336         if (tx == NULL) {
 337                 v4l2_warn(&pcdev->v4l2_dev, "DMA interleaved prep error\n");
 338                 return;
 339         }
 340
 341         if (do_callback) {
 342                 tx->callback = dma_callback;
 343                 tx->callback_param = ctx;
 344         }
 345
 346         ctx->cookie = dmaengine_submit(tx);
 347         if (dma_submit_error(ctx->cookie)) {
 348                 v4l2_warn(&pcdev->v4l2_dev,
 349                           "DMA submit error %d with src=0x%x dst=0x%x len=0x%x\n",
 350                           ctx->cookie, (unsigned)p_in, (unsigned)p_out,
 351                           s_size * 3/2);
 352                 return;
 353         }
 354
 355         dma_async_issue_pending(chan);
 356 }
 357
 358 static void deinterlace_device_run(void *priv)
 359 {
 360         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 361         struct deinterlace_q_data *dst_q_data;
 362
 363         atomic_set(&ctx->dev->busy, 1);
 364
 365         dprintk(ctx->dev, "%s: DMA try issue.\n", __func__);
 366
 367         dst_q_data = get_q_data(V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE);
 368
 369         /*
 370          * 4 possible field conversions are possible at the moment:
 371          *  V4L2_FIELD_SEQ_TB --> V4L2_FIELD_INTERLACED_TB:
 372          *      two separate fields in the same input buffer are interlaced
 373          *      in the output buffer using weaving. Top field comes first.
 374          *  V4L2_FIELD_SEQ_TB --> V4L2_FIELD_NONE:
 375          *      top field from the input buffer is copied to the output buffer
 376          *      using line doubling. Bottom field from the input buffer is discarded.
 377          * V4L2_FIELD_SEQ_BT --> V4L2_FIELD_INTERLACED_BT:
 378          *      two separate fields in the same input buffer are interlaced
 379          *      in the output buffer using weaving. Bottom field comes first.
 380          * V4L2_FIELD_SEQ_BT --> V4L2_FIELD_NONE:
 381          *      bottom field from the input buffer is copied to the output buffer
 382          *      using line doubling. Top field from the input buffer is discarded.
 383          */
 384         switch (dst_q_data->fmt->fourcc) {
 385         case V4L2_PIX_FMT_YUV420:
 386                 switch (dst_q_data->field) {
 387                 case V4L2_FIELD_INTERLACED_TB:
 388                 case V4L2_FIELD_INTERLACED_BT:
 389                         dprintk(ctx->dev, "%s: yuv420 interlaced tb.\n",
 390                                 __func__);
 391                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_Y_ODD, 0);
 392                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_Y_EVEN, 0);
 393                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_U_ODD, 0);
 394                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_U_EVEN, 0);
 395                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_V_ODD, 0);
 396                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_V_EVEN, 1);
 397                         break;
 398                 case V4L2_FIELD_NONE:
 399                 default:
 400                         dprintk(ctx->dev, "%s: yuv420 interlaced line doubling.\n",
 401                                 __func__);
 402                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_Y_ODD, 0);
 403                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_Y_ODD_DOUBLING, 0);
 404                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_U_ODD, 0);
 405                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_U_ODD_DOUBLING, 0);
 406                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_V_ODD, 0);
 407                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUV420_DMA_V_ODD_DOUBLING, 1);
 408                         break;
 409                 }
 410                 break;
 411         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 412         default:
 413                 switch (dst_q_data->field) {
 414                 case V4L2_FIELD_INTERLACED_TB:
 415                 case V4L2_FIELD_INTERLACED_BT:
 416                         dprintk(ctx->dev, "%s: yuyv interlaced_tb.\n",
 417                                 __func__);
 418                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUYV_DMA_ODD, 0);
 419                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUYV_DMA_EVEN, 1);
 420                         break;
 421                 case V4L2_FIELD_NONE:
 422                 default:
 423                         dprintk(ctx->dev, "%s: yuyv interlaced line doubling.\n",
 424                                 __func__);
 425                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUYV_DMA_ODD, 0);
 426                         deinterlace_issue_dma(ctx, YUYV_DMA_EVEN_DOUBLING, 1);
 427                         break;
 428                 }
 429                 break;
 430         }
 431
 432         dprintk(ctx->dev, "%s: DMA issue done.\n", __func__);
 433 }
 434
 435 /*
 436  * video ioctls
 437  */
 438 static int vidioc_querycap(struct file *file, void *priv,
 439                            struct v4l2_capability *cap)
 440 {
 441         strlcpy(cap->driver, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->driver));
 442         strlcpy(cap->card, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->card));
 443         strlcpy(cap->bus_info, MEM2MEM_NAME, sizeof(cap->card));
 444         /*
 445          * This is only a mem-to-mem video device. The capture and output
 446          * device capability flags are left only for backward compatibility
 447          * and are scheduled for removal.
 448          */
 449         cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT |
 450                            V4L2_CAP_VIDEO_M2M | V4L2_CAP_STREAMING;
 451         cap->capabilities = cap->device_caps | V4L2_CAP_DEVICE_CAPS;
 452
 453         return 0;
 454 }
 455
 456 static int enum_fmt(struct v4l2_fmtdesc *f, u32 type)
 457 {
 458         int i, num;
 459         struct deinterlace_fmt *fmt;
 460
 461         num = 0;
 462
 463         for (i = 0; i < NUM_FORMATS; ++i) {
 464                 if (formats[i].types & type) {
 465                         /* index-th format of type type found ? */
 466                         if (num == f->index)
 467                                 break;
 468                         /* Correct type but haven't reached our index yet,
 469                          * just increment per-type index */
 470                         ++num;
 471                 }
 472         }
 473
 474         if (i < NUM_FORMATS) {
 475                 /* Format found */
 476                 fmt = &formats[i];
 477                 strlcpy(f->description, fmt->name, sizeof(f->description));
 478                 f->pixelformat = fmt->fourcc;
 479                 return 0;
 480         }
 481
 482         /* Format not found */
 483         return -EINVAL;
 484 }
 485
 486 static int vidioc_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 487                                    struct v4l2_fmtdesc *f)
 488 {
 489         return enum_fmt(f, MEM2MEM_CAPTURE);
 490 }
 491
 492 static int vidioc_enum_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 493                                    struct v4l2_fmtdesc *f)
 494 {
 495         return enum_fmt(f, MEM2MEM_OUTPUT);
 496 }
 497
 498 static int vidioc_g_fmt(struct deinterlace_ctx *ctx, struct v4l2_format *f)
 499 {
 500         struct vb2_queue *vq;
 501         struct deinterlace_q_data *q_data;
 502
 503         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->m2m_ctx, f->type);
 504         if (!vq)
 505                 return -EINVAL;
 506
 507         q_data = get_q_data(f->type);
 508
 509         f->fmt.pix.width        = q_data->width;
 510         f->fmt.pix.height       = q_data->height;
 511         f->fmt.pix.field        = q_data->field;
 512         f->fmt.pix.pixelformat  = q_data->fmt->fourcc;
 513
 514         switch (q_data->fmt->fourcc) {
 515         case V4L2_PIX_FMT_YUV420:
 516                 f->fmt.pix.bytesperline = q_data->width * 3 / 2;
 517                 break;
 518         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 519         default:
 520                 f->fmt.pix.bytesperline = q_data->width * 2;
 521         }
 522
 523         f->fmt.pix.sizeimage    = q_data->sizeimage;
 524         f->fmt.pix.colorspace   = ctx->colorspace;
 525
 526         return 0;
 527 }
 528
 529 static int vidioc_g_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 530                                 struct v4l2_format *f)
 531 {
 532         return vidioc_g_fmt(priv, f);
 533 }
 534
 535 static int vidioc_g_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 536                                 struct v4l2_format *f)
 537 {
 538         return vidioc_g_fmt(priv, f);
 539 }
 540
 541 static int vidioc_try_fmt(struct v4l2_format *f, struct deinterlace_fmt *fmt)
 542 {
 543         switch (f->fmt.pix.pixelformat) {
 544         case V4L2_PIX_FMT_YUV420:
 545                 f->fmt.pix.bytesperline = f->fmt.pix.width * 3 / 2;
 546                 break;
 547         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 548         default:
 549                 f->fmt.pix.bytesperline = f->fmt.pix.width * 2;
 550         }
 551         f->fmt.pix.sizeimage = f->fmt.pix.height * f->fmt.pix.bytesperline;
 552
 553         return 0;
 554 }
 555
 556 static int vidioc_try_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 557                                   struct v4l2_format *f)
 558 {
 559         struct deinterlace_fmt *fmt;
 560         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 561
 562         fmt = find_format(f);
 563         if (!fmt || !(fmt->types & MEM2MEM_CAPTURE))
 564                 f->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUV420;
 565
 566         f->fmt.pix.colorspace = ctx->colorspace;
 567
 568         if (f->fmt.pix.field != V4L2_FIELD_INTERLACED_TB &&
 569             f->fmt.pix.field != V4L2_FIELD_INTERLACED_BT &&
 570             f->fmt.pix.field != V4L2_FIELD_NONE)
 571                 f->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED_TB;
 572
 573         return vidioc_try_fmt(f, fmt);
 574 }
 575
 576 static int vidioc_try_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 577                                   struct v4l2_format *f)
 578 {
 579         struct deinterlace_fmt *fmt;
 580
 581         fmt = find_format(f);
 582         if (!fmt || !(fmt->types & MEM2MEM_OUTPUT))
 583                 f->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUV420;
 584
 585         if (!f->fmt.pix.colorspace)
 586                 f->fmt.pix.colorspace = V4L2_COLORSPACE_REC709;
 587
 588         if (f->fmt.pix.field != V4L2_FIELD_SEQ_TB &&
 589             f->fmt.pix.field != V4L2_FIELD_SEQ_BT)
 590                 f->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_SEQ_TB;
 591
 592         return vidioc_try_fmt(f, fmt);
 593 }
 594
 595 static int vidioc_s_fmt(struct deinterlace_ctx *ctx, struct v4l2_format *f)
 596 {
 597         struct deinterlace_q_data *q_data;
 598         struct vb2_queue *vq;
 599
 600         vq = v4l2_m2m_get_vq(ctx->m2m_ctx, f->type);
 601         if (!vq)
 602                 return -EINVAL;
 603
 604         q_data = get_q_data(f->type);
 605         if (!q_data)
 606                 return -EINVAL;
 607
 608         if (vb2_is_busy(vq)) {
 609                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev, "%s queue busy\n", __func__);
 610                 return -EBUSY;
 611         }
 612
 613         q_data->fmt = find_format(f);
 614         if (!q_data->fmt) {
 615                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 616                          "Couldn't set format type %d, wxh: %dx%d. fmt: %d, field: %d\n",
 617                         f->type, f->fmt.pix.width, f->fmt.pix.height,
 618                         f->fmt.pix.pixelformat, f->fmt.pix.field);
 619                 return -EINVAL;
 620         }
 621
 622         q_data->width           = f->fmt.pix.width;
 623         q_data->height          = f->fmt.pix.height;
 624         q_data->field           = f->fmt.pix.field;
 625
 626         switch (f->fmt.pix.pixelformat) {
 627         case V4L2_PIX_FMT_YUV420:
 628                 f->fmt.pix.bytesperline = f->fmt.pix.width * 3 / 2;
 629                 q_data->sizeimage = (q_data->width * q_data->height * 3) / 2;
 630                 break;
 631         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 632         default:
 633                 f->fmt.pix.bytesperline = f->fmt.pix.width * 2;
 634                 q_data->sizeimage = q_data->width * q_data->height * 2;
 635         }
 636
 637         dprintk(ctx->dev,
 638                 "Setting format for type %d, wxh: %dx%d, fmt: %d, field: %d\n",
 639                 f->type, q_data->width, q_data->height, q_data->fmt->fourcc,
 640                 q_data->field);
 641
 642         return 0;
 643 }
 644
 645 static int vidioc_s_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
 646                                 struct v4l2_format *f)
 647 {
 648         int ret;
 649
 650         ret = vidioc_try_fmt_vid_cap(file, priv, f);
 651         if (ret)
 652                 return ret;
 653         return vidioc_s_fmt(priv, f);
 654 }
 655
 656 static int vidioc_s_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 657                                 struct v4l2_format *f)
 658 {
 659         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 660         int ret;
 661
 662         ret = vidioc_try_fmt_vid_out(file, priv, f);
 663         if (ret)
 664                 return ret;
 665
 666         ret = vidioc_s_fmt(priv, f);
 667         if (!ret)
 668                 ctx->colorspace = f->fmt.pix.colorspace;
 669
 670         return ret;
 671 }
 672
 673 static int vidioc_reqbufs(struct file *file, void *priv,
 674                           struct v4l2_requestbuffers *reqbufs)
 675 {
 676         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 677
 678         return v4l2_m2m_reqbufs(file, ctx->m2m_ctx, reqbufs);
 679 }
 680
 681 static int vidioc_querybuf(struct file *file, void *priv,
 682                            struct v4l2_buffer *buf)
 683 {
 684         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 685
 686         return v4l2_m2m_querybuf(file, ctx->m2m_ctx, buf);
 687 }
 688
 689 static int vidioc_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *buf)
 690 {
 691         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 692
 693         return v4l2_m2m_qbuf(file, ctx->m2m_ctx, buf);
 694 }
 695
 696 static int vidioc_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *buf)
 697 {
 698         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 699
 700         return v4l2_m2m_dqbuf(file, ctx->m2m_ctx, buf);
 701 }
 702
 703 static int vidioc_streamon(struct file *file, void *priv,
 704                            enum v4l2_buf_type type)
 705 {
 706         struct deinterlace_q_data *s_q_data, *d_q_data;
 707         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 708
 709         s_q_data = get_q_data(V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT);
 710         d_q_data = get_q_data(V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE);
 711
 712         /* Check that src and dst queues have the same pix format */
 713         if (s_q_data->fmt->fourcc != d_q_data->fmt->fourcc) {
 714                 v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 715                          "src and dst formats don't match.\n");
 716                 return -EINVAL;
 717         }
 718
 719         /* Check that input and output deinterlacing types are compatible */
 720         switch (s_q_data->field) {
 721         case V4L2_FIELD_SEQ_BT:
 722                 if (d_q_data->field != V4L2_FIELD_NONE &&
 723                         d_q_data->field != V4L2_FIELD_INTERLACED_BT) {
 724                         v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 725                          "src and dst field conversion [(%d)->(%d)] not supported.\n",
 726                                 s_q_data->field, d_q_data->field);
 727                         return -EINVAL;
 728                 }
 729                 break;
 730         case V4L2_FIELD_SEQ_TB:
 731                 if (d_q_data->field != V4L2_FIELD_NONE &&
 732                         d_q_data->field != V4L2_FIELD_INTERLACED_TB) {
 733                         v4l2_err(&ctx->dev->v4l2_dev,
 734                          "src and dst field conversion [(%d)->(%d)] not supported.\n",
 735                                 s_q_data->field, d_q_data->field);
 736                         return -EINVAL;
 737                 }
 738                 break;
 739         default:
 740                 return -EINVAL;
 741         }
 742
 743         return v4l2_m2m_streamon(file, ctx->m2m_ctx, type);
 744 }
 745
 746 static int vidioc_streamoff(struct file *file, void *priv,
 747                             enum v4l2_buf_type type)
 748 {
 749         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 750
 751         return v4l2_m2m_streamoff(file, ctx->m2m_ctx, type);
 752 }
 753
 754 static const struct v4l2_ioctl_ops deinterlace_ioctl_ops = {
 755         .vidioc_querycap        = vidioc_querycap,
 756
 757         .vidioc_enum_fmt_vid_cap = vidioc_enum_fmt_vid_cap,
 758         .vidioc_g_fmt_vid_cap   = vidioc_g_fmt_vid_cap,
 759         .vidioc_try_fmt_vid_cap = vidioc_try_fmt_vid_cap,
 760         .vidioc_s_fmt_vid_cap   = vidioc_s_fmt_vid_cap,
 761
 762         .vidioc_enum_fmt_vid_out = vidioc_enum_fmt_vid_out,
 763         .vidioc_g_fmt_vid_out   = vidioc_g_fmt_vid_out,
 764         .vidioc_try_fmt_vid_out = vidioc_try_fmt_vid_out,
 765         .vidioc_s_fmt_vid_out   = vidioc_s_fmt_vid_out,
 766
 767         .vidioc_reqbufs         = vidioc_reqbufs,
 768         .vidioc_querybuf        = vidioc_querybuf,
 769
 770         .vidioc_qbuf            = vidioc_qbuf,
 771         .vidioc_dqbuf           = vidioc_dqbuf,
 772
 773         .vidioc_streamon        = vidioc_streamon,
 774         .vidioc_streamoff       = vidioc_streamoff,
 775 };
 776
 777
 778 /*
 779  * Queue operations
 780  */
 781 struct vb2_dc_conf {
 782         struct device           *dev;
 783 };
 784
 785 static int deinterlace_queue_setup(struct vb2_queue *vq,
 786                                 unsigned int *nbuffers, unsigned int *nplanes,
 787                                 unsigned int sizes[], struct device *alloc_devs[])
 788 {
 789         struct deinterlace_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vq);
 790         struct deinterlace_q_data *q_data;
 791         unsigned int size, count = *nbuffers;
 792
 793         q_data = get_q_data(vq->type);
 794
 795         switch (q_data->fmt->fourcc) {
 796         case V4L2_PIX_FMT_YUV420:
 797                 size = q_data->width * q_data->height * 3 / 2;
 798                 break;
 799         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 800         default:
 801                 size = q_data->width * q_data->height * 2;
 802         }
 803
 804         *nplanes = 1;
 805         *nbuffers = count;
 806         sizes[0] = size;
 807
 808         dprintk(ctx->dev, "get %d buffer(s) of size %d each.\n", count, size);
 809
 810         return 0;
 811 }
 812
 813 static int deinterlace_buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 814 {
 815         struct deinterlace_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 816         struct deinterlace_q_data *q_data;
 817
 818         dprintk(ctx->dev, "type: %d\n", vb->vb2_queue->type);
 819
 820         q_data = get_q_data(vb->vb2_queue->type);
 821
 822         if (vb2_plane_size(vb, 0) < q_data->sizeimage) {
 823                 dprintk(ctx->dev, "%s data will not fit into plane (%lu < %lu)\n",
 824                         __func__, vb2_plane_size(vb, 0), (long)q_data->sizeimage);
 825                 return -EINVAL;
 826         }
 827
 828         vb2_set_plane_payload(vb, 0, q_data->sizeimage);
 829
 830         return 0;
 831 }
 832
 833 static void deinterlace_buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
 834 {
 835         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 836         struct deinterlace_ctx *ctx = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 837
 838         v4l2_m2m_buf_queue(ctx->m2m_ctx, vbuf);
 839 }
 840
 841 static const struct vb2_ops deinterlace_qops = {
 842         .queue_setup     = deinterlace_queue_setup,
 843         .buf_prepare     = deinterlace_buf_prepare,
 844         .buf_queue       = deinterlace_buf_queue,
 845         .wait_prepare    = vb2_ops_wait_prepare,
 846         .wait_finish     = vb2_ops_wait_finish,
 847 };
 848
 849 static int queue_init(void *priv, struct vb2_queue *src_vq,
 850                       struct vb2_queue *dst_vq)
 851 {
 852         struct deinterlace_ctx *ctx = priv;
 853         int ret;
 854
 855         src_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 856         src_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR;
 857         src_vq->drv_priv = ctx;
 858         src_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 859         src_vq->ops = &deinterlace_qops;
 860         src_vq->mem_ops = &vb2_dma_contig_memops;
 861         src_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 862         src_vq->dev = ctx->dev->v4l2_dev.dev;
 863         src_vq->lock = &ctx->dev->dev_mutex;
 864         q_data[V4L2_M2M_SRC].fmt = &formats[0];
 865         q_data[V4L2_M2M_SRC].width = 640;
 866         q_data[V4L2_M2M_SRC].height = 480;
 867         q_data[V4L2_M2M_SRC].sizeimage = (640 * 480 * 3) / 2;
 868         q_data[V4L2_M2M_SRC].field = V4L2_FIELD_SEQ_TB;
 869
 870         ret = vb2_queue_init(src_vq);
 871         if (ret)
 872                 return ret;
 873
 874         dst_vq->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
 875         dst_vq->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR;
 876         dst_vq->drv_priv = ctx;
 877         dst_vq->buf_struct_size = sizeof(struct v4l2_m2m_buffer);
 878         dst_vq->ops = &deinterlace_qops;
 879         dst_vq->mem_ops = &vb2_dma_contig_memops;
 880         dst_vq->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
 881         dst_vq->dev = ctx->dev->v4l2_dev.dev;
 882         dst_vq->lock = &ctx->dev->dev_mutex;
 883         q_data[V4L2_M2M_DST].fmt = &formats[0];
 884         q_data[V4L2_M2M_DST].width = 640;
 885         q_data[V4L2_M2M_DST].height = 480;
 886         q_data[V4L2_M2M_DST].sizeimage = (640 * 480 * 3) / 2;
 887         q_data[V4L2_M2M_SRC].field = V4L2_FIELD_INTERLACED_TB;
 888
 889         return vb2_queue_init(dst_vq);
 890 }
 891
 892 /*
 893  * File operations
 894  */
 895 static int deinterlace_open(struct file *file)
 896 {
 897         struct deinterlace_dev *pcdev = video_drvdata(file);
 898         struct deinterlace_ctx *ctx = NULL;
 899
 900         ctx = kzalloc(sizeof *ctx, GFP_KERNEL);
 901         if (!ctx)
 902                 return -ENOMEM;
 903
 904         file->private_data = ctx;
 905         ctx->dev = pcdev;
 906
 907         ctx->m2m_ctx = v4l2_m2m_ctx_init(pcdev->m2m_dev, ctx, &queue_init);
 908         if (IS_ERR(ctx->m2m_ctx)) {
 909                 int ret = PTR_ERR(ctx->m2m_ctx);
 910
 911                 kfree(ctx);
 912                 return ret;
 913         }
 914
 915         ctx->xt = kzalloc(sizeof(struct dma_interleaved_template) +
 916                                 sizeof(struct data_chunk), GFP_KERNEL);
 917         if (!ctx->xt) {
 918                 kfree(ctx);
 919                 return -ENOMEM;
 920         }
 921
 922         ctx->colorspace = V4L2_COLORSPACE_REC709;
 923
 924         dprintk(pcdev, "Created instance %p, m2m_ctx: %p\n", ctx, ctx->m2m_ctx);
 925
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 static int deinterlace_release(struct file *file)
 930 {
 931         struct deinterlace_dev *pcdev = video_drvdata(file);
 932         struct deinterlace_ctx *ctx = file->private_data;
 933
 934         dprintk(pcdev, "Releasing instance %p\n", ctx);
 935
 936         v4l2_m2m_ctx_release(ctx->m2m_ctx);
 937         kfree(ctx->xt);
 938         kfree(ctx);
 939
 940         return 0;
 941 }
 942
 943 static __poll_t deinterlace_poll(struct file *file,
 944                                  struct poll_table_struct *wait)
 945 {
 946         struct deinterlace_ctx *ctx = file->private_data;
 947         __poll_t ret;
 948
 949         mutex_lock(&ctx->dev->dev_mutex);
 950         ret = v4l2_m2m_poll(file, ctx->m2m_ctx, wait);
 951         mutex_unlock(&ctx->dev->dev_mutex);
 952
 953         return ret;
 954 }
 955
 956 static int deinterlace_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 957 {
 958         struct deinterlace_ctx *ctx = file->private_data;
 959
 960         return v4l2_m2m_mmap(file, ctx->m2m_ctx, vma);
 961 }
 962
 963 static const struct v4l2_file_operations deinterlace_fops = {
 964         .owner          = THIS_MODULE,
 965         .open           = deinterlace_open,
 966         .release        = deinterlace_release,
 967         .poll           = deinterlace_poll,
 968         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
 969         .mmap           = deinterlace_mmap,
 970 };
 971
 972 static const struct video_device deinterlace_videodev = {
 973         .name           = MEM2MEM_NAME,
 974         .fops           = &deinterlace_fops,
 975         .ioctl_ops      = &deinterlace_ioctl_ops,
 976         .minor          = -1,
 977         .release        = video_device_release_empty,
 978         .vfl_dir        = VFL_DIR_M2M,
 979 };
 980
 981 static const struct v4l2_m2m_ops m2m_ops = {
 982         .device_run     = deinterlace_device_run,
 983         .job_ready      = deinterlace_job_ready,
 984         .job_abort      = deinterlace_job_abort,
 985 };
 986
 987 static int deinterlace_probe(struct platform_device *pdev)
 988 {
 989         struct deinterlace_dev *pcdev;
 990         struct video_device *vfd;
 991         dma_cap_mask_t mask;
 992         int ret = 0;
 993
 994         pcdev = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*pcdev), GFP_KERNEL);
 995         if (!pcdev)
 996                 return -ENOMEM;
 997
 998         spin_lock_init(&pcdev->irqlock);
 999
1000         dma_cap_zero(mask);
1001         dma_cap_set(DMA_INTERLEAVE, mask);
1002         pcdev->dma_chan = dma_request_channel(mask, NULL, pcdev);
1003         if (!pcdev->dma_chan)
1004                 return -ENODEV;
1005
1006         if (!dma_has_cap(DMA_INTERLEAVE, pcdev->dma_chan->device->cap_mask)) {
1007                 dev_err(&pdev->dev, "DMA does not support INTERLEAVE\n");
1008                 ret = -ENODEV;
1009                 goto rel_dma;
1010         }
1011
1012         ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &pcdev->v4l2_dev);
1013         if (ret)
1014                 goto rel_dma;
1015
1016         atomic_set(&pcdev->busy, 0);
1017         mutex_init(&pcdev->dev_mutex);
1018
1019         vfd = &pcdev->vfd;
1020         *vfd = deinterlace_videodev;
1021         vfd->lock = &pcdev->dev_mutex;
1022         vfd->v4l2_dev = &pcdev->v4l2_dev;
1023
1024         ret = video_register_device(vfd, VFL_TYPE_GRABBER, 0);
1025         if (ret) {
1026                 v4l2_err(&pcdev->v4l2_dev, "Failed to register video device\n");
1027                 goto unreg_dev;
1028         }
1029
1030         video_set_drvdata(vfd, pcdev);
1031         v4l2_info(&pcdev->v4l2_dev, MEM2MEM_TEST_MODULE_NAME
1032                         " Device registered as /dev/video%d\n", vfd->num);
1033
1034         platform_set_drvdata(pdev, pcdev);
1035
1036         pcdev->m2m_dev = v4l2_m2m_init(&m2m_ops);
1037         if (IS_ERR(pcdev->m2m_dev)) {
1038                 v4l2_err(&pcdev->v4l2_dev, "Failed to init mem2mem device\n");
1039                 ret = PTR_ERR(pcdev->m2m_dev);
1040                 goto err_m2m;
1041         }
1042
1043         return 0;
1044
1045 err_m2m:
1046         video_unregister_device(&pcdev->vfd);
1047 unreg_dev:
1048         v4l2_device_unregister(&pcdev->v4l2_dev);
1049 rel_dma:
1050         dma_release_channel(pcdev->dma_chan);
1051
1052         return ret;
1053 }
1054
1055 static int deinterlace_remove(struct platform_device *pdev)
1056 {
1057         struct deinterlace_dev *pcdev = platform_get_drvdata(pdev);
1058
1059         v4l2_info(&pcdev->v4l2_dev, "Removing " MEM2MEM_TEST_MODULE_NAME);
1060         v4l2_m2m_release(pcdev->m2m_dev);
1061         video_unregister_device(&pcdev->vfd);
1062         v4l2_device_unregister(&pcdev->v4l2_dev);
1063         dma_release_channel(pcdev->dma_chan);
1064
1065         return 0;
1066 }
1067
1068 static struct platform_driver deinterlace_pdrv = {
1069         .probe          = deinterlace_probe,
1070         .remove         = deinterlace_remove,
1071         .driver         = {
1072                 .name   = MEM2MEM_NAME,
1073         },
1074 };
1075 module_platform_driver(deinterlace_pdrv);
1076