drivers/staging/media/rkisp1/rkisp1-stats.c

   1 // SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0+ OR MIT)
   2 /*
   3  * Rockchip ISP1 Driver - Stats subdevice
   4  *
   5  * Copyright (C) 2017 Rockchip Electronics Co., Ltd.
   6  */
   7
   8 #include <media/v4l2-common.h>
   9 #include <media/v4l2-event.h>
  10 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  11 #include <media/videobuf2-core.h>
  12 #include <media/videobuf2-vmalloc.h>    /* for ISP statistics */
  13
  14 #include "rkisp1-common.h"
  15
  16 #define RKISP1_STATS_DEV_NAME   RKISP1_DRIVER_NAME "_stats"
  17
  18 #define RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MIN 2
  19 #define RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MAX 8
  20
  21 static int rkisp1_stats_enum_fmt_meta_cap(struct file *file, void *priv,
  22                                           struct v4l2_fmtdesc *f)
  23 {
  24         struct video_device *video = video_devdata(file);
  25         struct rkisp1_stats *stats = video_get_drvdata(video);
  26
  27         if (f->index > 0 || f->type != video->queue->type)
  28                 return -EINVAL;
  29
  30         f->pixelformat = stats->vdev_fmt.fmt.meta.dataformat;
  31         return 0;
  32 }
  33
  34 static int rkisp1_stats_g_fmt_meta_cap(struct file *file, void *priv,
  35                                        struct v4l2_format *f)
  36 {
  37         struct video_device *video = video_devdata(file);
  38         struct rkisp1_stats *stats = video_get_drvdata(video);
  39         struct v4l2_meta_format *meta = &f->fmt.meta;
  40
  41         if (f->type != video->queue->type)
  42                 return -EINVAL;
  43
  44         memset(meta, 0, sizeof(*meta));
  45         meta->dataformat = stats->vdev_fmt.fmt.meta.dataformat;
  46         meta->buffersize = stats->vdev_fmt.fmt.meta.buffersize;
  47
  48         return 0;
  49 }
  50
  51 static int rkisp1_stats_querycap(struct file *file,
  52                                  void *priv, struct v4l2_capability *cap)
  53 {
  54         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
  55
  56         strscpy(cap->driver, RKISP1_DRIVER_NAME, sizeof(cap->driver));
  57         strscpy(cap->card, vdev->name, sizeof(cap->card));
  58         strscpy(cap->bus_info, RKISP1_BUS_INFO, sizeof(cap->bus_info));
  59
  60         return 0;
  61 }
  62
  63 /* ISP video device IOCTLs */
  64 static const struct v4l2_ioctl_ops rkisp1_stats_ioctl = {
  65         .vidioc_reqbufs = vb2_ioctl_reqbufs,
  66         .vidioc_querybuf = vb2_ioctl_querybuf,
  67         .vidioc_create_bufs = vb2_ioctl_create_bufs,
  68         .vidioc_qbuf = vb2_ioctl_qbuf,
  69         .vidioc_dqbuf = vb2_ioctl_dqbuf,
  70         .vidioc_prepare_buf = vb2_ioctl_prepare_buf,
  71         .vidioc_expbuf = vb2_ioctl_expbuf,
  72         .vidioc_streamon = vb2_ioctl_streamon,
  73         .vidioc_streamoff = vb2_ioctl_streamoff,
  74         .vidioc_enum_fmt_meta_cap = rkisp1_stats_enum_fmt_meta_cap,
  75         .vidioc_g_fmt_meta_cap = rkisp1_stats_g_fmt_meta_cap,
  76         .vidioc_s_fmt_meta_cap = rkisp1_stats_g_fmt_meta_cap,
  77         .vidioc_try_fmt_meta_cap = rkisp1_stats_g_fmt_meta_cap,
  78         .vidioc_querycap = rkisp1_stats_querycap,
  79         .vidioc_subscribe_event = v4l2_ctrl_subscribe_event,
  80         .vidioc_unsubscribe_event = v4l2_event_unsubscribe,
  81 };
  82
  83 static const struct v4l2_file_operations rkisp1_stats_fops = {
  84         .mmap = vb2_fop_mmap,
  85         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
  86         .poll = vb2_fop_poll,
  87         .open = v4l2_fh_open,
  88         .release = vb2_fop_release
  89 };
  90
  91 static int rkisp1_stats_vb2_queue_setup(struct vb2_queue *vq,
  92                                         unsigned int *num_buffers,
  93                                         unsigned int *num_planes,
  94                                         unsigned int sizes[],
  95                                         struct device *alloc_devs[])
  96 {
  97         struct rkisp1_stats *stats = vq->drv_priv;
  98
  99         *num_planes = 1;
 100
 101         *num_buffers = clamp_t(u32, *num_buffers, RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MIN,
 102                                RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MAX);
 103
 104         sizes[0] = sizeof(struct rkisp1_stat_buffer);
 105
 106         INIT_LIST_HEAD(&stats->stat);
 107
 108         return 0;
 109 }
 110
 111 static void rkisp1_stats_vb2_buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
 112 {
 113         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 114         struct rkisp1_buffer *stats_buf =
 115                 container_of(vbuf, struct rkisp1_buffer, vb);
 116         struct vb2_queue *vq = vb->vb2_queue;
 117         struct rkisp1_stats *stats_dev = vq->drv_priv;
 118
 119         stats_buf->vaddr = vb2_plane_vaddr(vb, 0);
 120
 121         spin_lock_irq(&stats_dev->lock);
 122         list_add_tail(&stats_buf->queue, &stats_dev->stat);
 123         spin_unlock_irq(&stats_dev->lock);
 124 }
 125
 126 static int rkisp1_stats_vb2_buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 127 {
 128         if (vb2_plane_size(vb, 0) < sizeof(struct rkisp1_stat_buffer))
 129                 return -EINVAL;
 130
 131         vb2_set_plane_payload(vb, 0, sizeof(struct rkisp1_stat_buffer));
 132
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 static void rkisp1_stats_vb2_stop_streaming(struct vb2_queue *vq)
 137 {
 138         struct rkisp1_stats *stats = vq->drv_priv;
 139         struct rkisp1_buffer *buf;
 140         unsigned int i;
 141
 142         spin_lock_irq(&stats->lock);
 143         stats->is_streaming = false;
 144         for (i = 0; i < RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MAX; i++) {
 145                 if (list_empty(&stats->stat))
 146                         break;
 147                 buf = list_first_entry(&stats->stat,
 148                                        struct rkisp1_buffer, queue);
 149                 list_del(&buf->queue);
 150                 vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 151         }
 152         spin_unlock_irq(&stats->lock);
 153 }
 154
 155 static int
 156 rkisp1_stats_vb2_start_streaming(struct vb2_queue *queue, unsigned int count)
 157 {
 158         struct rkisp1_stats *stats = queue->drv_priv;
 159
 160         spin_lock_irq(&stats->lock);
 161         stats->is_streaming = true;
 162         spin_unlock_irq(&stats->lock);
 163
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 static const struct vb2_ops rkisp1_stats_vb2_ops = {
 168         .queue_setup = rkisp1_stats_vb2_queue_setup,
 169         .buf_queue = rkisp1_stats_vb2_buf_queue,
 170         .buf_prepare = rkisp1_stats_vb2_buf_prepare,
 171         .wait_prepare = vb2_ops_wait_prepare,
 172         .wait_finish = vb2_ops_wait_finish,
 173         .stop_streaming = rkisp1_stats_vb2_stop_streaming,
 174         .start_streaming = rkisp1_stats_vb2_start_streaming,
 175 };
 176
 177 static int
 178 rkisp1_stats_init_vb2_queue(struct vb2_queue *q, struct rkisp1_stats *stats)
 179 {
 180         struct rkisp1_vdev_node *node;
 181
 182         node = container_of(q, struct rkisp1_vdev_node, buf_queue);
 183
 184         q->type = V4L2_BUF_TYPE_META_CAPTURE;
 185         q->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
 186         q->drv_priv = stats;
 187         q->ops = &rkisp1_stats_vb2_ops;
 188         q->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
 189         q->buf_struct_size = sizeof(struct rkisp1_buffer);
 190         q->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC;
 191         q->lock = &node->vlock;
 192
 193         return vb2_queue_init(q);
 194 }
 195
 196 static void rkisp1_stats_get_awb_meas(struct rkisp1_stats *stats,
 197                                       struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
 198 {
 199         /* Protect against concurrent access from ISR? */
 200         struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
 201         u32 reg_val;
 202
 203         pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AWB;
 204         reg_val = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AWB_WHITE_CNT);
 205         pbuf->params.awb.awb_mean[0].cnt =
 206                                 RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_PIXEL_CNT(reg_val);
 207         reg_val = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AWB_MEAN);
 208
 209         pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_cr_or_r =
 210                                 RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_CR_R(reg_val);
 211         pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_cb_or_b =
 212                                 RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_CB_B(reg_val);
 213         pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_y_or_g =
 214                                 RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_Y_G(reg_val);
 215 }
 216
 217 static void rkisp1_stats_get_aec_meas(struct rkisp1_stats *stats,
 218                                       struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
 219 {
 220         struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
 221         unsigned int i;
 222
 223         pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AUTOEXP;
 224         for (i = 0; i < RKISP1_CIF_ISP_AE_MEAN_MAX; i++)
 225                 pbuf->params.ae.exp_mean[i] =
 226                         (u8)rkisp1_read(rkisp1,
 227                                         RKISP1_CIF_ISP_EXP_MEAN_00 + i * 4);
 228 }
 229
 230 static void rkisp1_stats_get_afc_meas(struct rkisp1_stats *stats,
 231                                       struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
 232 {
 233         struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
 234         struct rkisp1_cif_isp_af_stat *af;
 235
 236         pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AFM;
 237
 238         af = &pbuf->params.af;
 239         af->window[0].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_A);
 240         af->window[0].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_A);
 241         af->window[1].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_B);
 242         af->window[1].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_B);
 243         af->window[2].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_C);
 244         af->window[2].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_C);
 245 }
 246
 247 static void rkisp1_stats_get_hst_meas(struct rkisp1_stats *stats,
 248                                       struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
 249 {
 250         struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
 251         unsigned int i;
 252
 253         pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_HIST;
 254         for (i = 0; i < RKISP1_CIF_ISP_HIST_BIN_N_MAX; i++)
 255                 pbuf->params.hist.hist_bins[i] =
 256                         (u8)rkisp1_read(rkisp1,
 257                                         RKISP1_CIF_ISP_HIST_BIN_0 + i * 4);
 258 }
 259
 260 static void rkisp1_stats_get_bls_meas(struct rkisp1_stats *stats,
 261                                       struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
 262 {
 263         struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
 264         const struct rkisp1_isp_mbus_info *in_fmt = rkisp1->isp.sink_fmt;
 265         struct rkisp1_cif_isp_bls_meas_val *bls_val;
 266
 267         bls_val = &pbuf->params.ae.bls_val;
 268         if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_BGGR) {
 269                 bls_val->meas_b =
 270                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
 271                 bls_val->meas_gb =
 272                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
 273                 bls_val->meas_gr =
 274                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
 275                 bls_val->meas_r =
 276                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
 277         } else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_GBRG) {
 278                 bls_val->meas_gb =
 279                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
 280                 bls_val->meas_b =
 281                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
 282                 bls_val->meas_r =
 283                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
 284                 bls_val->meas_gr =
 285                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
 286         } else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_GRBG) {
 287                 bls_val->meas_gr =
 288                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
 289                 bls_val->meas_r =
 290                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
 291                 bls_val->meas_b =
 292                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
 293                 bls_val->meas_gb =
 294                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
 295         } else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_RGGB) {
 296                 bls_val->meas_r =
 297                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
 298                 bls_val->meas_gr =
 299                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
 300                 bls_val->meas_gb =
 301                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
 302                 bls_val->meas_b =
 303                         rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
 304         }
 305 }
 306
 307 static void
 308 rkisp1_stats_send_measurement(struct rkisp1_stats *stats, u32 isp_ris)
 309 {
 310         struct rkisp1_stat_buffer *cur_stat_buf;
 311         struct rkisp1_buffer *cur_buf = NULL;
 312         unsigned int frame_sequence = stats->rkisp1->isp.frame_sequence;
 313         u64 timestamp = ktime_get_ns();
 314
 315         /* get one empty buffer */
 316         if (!list_empty(&stats->stat)) {
 317                 cur_buf = list_first_entry(&stats->stat,
 318                                            struct rkisp1_buffer, queue);
 319                 list_del(&cur_buf->queue);
 320         }
 321
 322         if (!cur_buf)
 323                 return;
 324
 325         cur_stat_buf =
 326                 (struct rkisp1_stat_buffer *)(cur_buf->vaddr);
 327
 328         if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_AWB_DONE)
 329                 rkisp1_stats_get_awb_meas(stats, cur_stat_buf);
 330
 331         if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_AFM_FIN)
 332                 rkisp1_stats_get_afc_meas(stats, cur_stat_buf);
 333
 334         if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_EXP_END) {
 335                 rkisp1_stats_get_aec_meas(stats, cur_stat_buf);
 336                 rkisp1_stats_get_bls_meas(stats, cur_stat_buf);
 337         }
 338
 339         if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_HIST_MEASURE_RDY)
 340                 rkisp1_stats_get_hst_meas(stats, cur_stat_buf);
 341
 342         vb2_set_plane_payload(&cur_buf->vb.vb2_buf, 0,
 343                               sizeof(struct rkisp1_stat_buffer));
 344         cur_buf->vb.sequence = frame_sequence;
 345         cur_buf->vb.vb2_buf.timestamp = timestamp;
 346         vb2_buffer_done(&cur_buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_DONE);
 347 }
 348
 349 void rkisp1_stats_isr(struct rkisp1_stats *stats, u32 isp_ris)
 350 {
 351         struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
 352         unsigned int isp_mis_tmp = 0;
 353
 354         spin_lock(&stats->lock);
 355
 356         rkisp1_write(rkisp1, RKISP1_STATS_MEAS_MASK, RKISP1_CIF_ISP_ICR);
 357
 358         isp_mis_tmp = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_MIS);
 359         if (isp_mis_tmp & RKISP1_STATS_MEAS_MASK)
 360                 rkisp1->debug.stats_error++;
 361
 362         if (!stats->is_streaming)
 363                 goto unlock;
 364         if (isp_ris & RKISP1_STATS_MEAS_MASK)
 365                 rkisp1_stats_send_measurement(stats, isp_ris);
 366
 367 unlock:
 368         spin_unlock(&stats->lock);
 369 }
 370
 371 static void rkisp1_init_stats(struct rkisp1_stats *stats)
 372 {
 373         stats->vdev_fmt.fmt.meta.dataformat =
 374                 V4L2_META_FMT_RK_ISP1_STAT_3A;
 375         stats->vdev_fmt.fmt.meta.buffersize =
 376                 sizeof(struct rkisp1_stat_buffer);
 377 }
 378
 379 int rkisp1_stats_register(struct rkisp1_device *rkisp1)
 380 {
 381         struct rkisp1_stats *stats = &rkisp1->stats;
 382         struct rkisp1_vdev_node *node = &stats->vnode;
 383         struct video_device *vdev = &node->vdev;
 384         int ret;
 385
 386         stats->rkisp1 = rkisp1;
 387         mutex_init(&node->vlock);
 388         INIT_LIST_HEAD(&stats->stat);
 389         spin_lock_init(&stats->lock);
 390
 391         strscpy(vdev->name, RKISP1_STATS_DEV_NAME, sizeof(vdev->name));
 392
 393         video_set_drvdata(vdev, stats);
 394         vdev->ioctl_ops = &rkisp1_stats_ioctl;
 395         vdev->fops = &rkisp1_stats_fops;
 396         vdev->release = video_device_release_empty;
 397         vdev->lock = &node->vlock;
 398         vdev->v4l2_dev = &rkisp1->v4l2_dev;
 399         vdev->queue = &node->buf_queue;
 400         vdev->device_caps = V4L2_CAP_META_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING;
 401         vdev->vfl_dir =  VFL_DIR_RX;
 402         rkisp1_stats_init_vb2_queue(vdev->queue, stats);
 403         rkisp1_init_stats(stats);
 404         video_set_drvdata(vdev, stats);
 405
 406         node->pad.flags = MEDIA_PAD_FL_SINK;
 407         ret = media_entity_pads_init(&vdev->entity, 1, &node->pad);
 408         if (ret)
 409                 goto err_mutex_destroy;
 410
 411         ret = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_VIDEO, -1);
 412         if (ret) {
 413                 dev_err(&vdev->dev,
 414                         "failed to register %s, ret=%d\n", vdev->name, ret);
 415                 goto err_cleanup_media_entity;
 416         }
 417
 418         return 0;
 419
 420 err_cleanup_media_entity:
 421         media_entity_cleanup(&vdev->entity);
 422 err_mutex_destroy:
 423         mutex_destroy(&node->vlock);
 424         return ret;
 425 }
 426
 427 void rkisp1_stats_unregister(struct rkisp1_device *rkisp1)
 428 {
 429         struct rkisp1_stats *stats = &rkisp1->stats;
 430         struct rkisp1_vdev_node *node = &stats->vnode;
 431         struct video_device *vdev = &node->vdev;
 432
 433         vb2_video_unregister_device(vdev);
 434         media_entity_cleanup(&vdev->entity);
 435         mutex_destroy(&node->vlock);
 436 }