kernel/drivers/media/platform/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 #include <linux/module.h>
  24
  25 #include <media/sh_vou.h>
  26 #include <media/v4l2-common.h>
  27 #include <media/v4l2-device.h>
  28 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  29 #include <media/v4l2-mediabus.h>
  30 #include <media/videobuf-dma-contig.h>
  31
  32 /* Mirror addresses are not available for all registers */
  33 #define VOUER   0
  34 #define VOUCR   4
  35 #define VOUSTR  8
  36 #define VOUVCR  0xc
  37 #define VOUISR  0x10
  38 #define VOUBCR  0x14
  39 #define VOUDPR  0x18
  40 #define VOUDSR  0x1c
  41 #define VOUVPR  0x20
  42 #define VOUIR   0x24
  43 #define VOUSRR  0x28
  44 #define VOUMSR  0x2c
  45 #define VOUHIR  0x30
  46 #define VOUDFR  0x34
  47 #define VOUAD1R 0x38
  48 #define VOUAD2R 0x3c
  49 #define VOUAIR  0x40
  50 #define VOUSWR  0x44
  51 #define VOURCR  0x48
  52 #define VOURPR  0x50
  53
  54 enum sh_vou_status {
  55         SH_VOU_IDLE,
  56         SH_VOU_INITIALISING,
  57         SH_VOU_RUNNING,
  58 };
  59
  60 #define VOU_MAX_IMAGE_WIDTH     720
  61 #define VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT    576
  62
  63 struct sh_vou_device {
  64         struct v4l2_device v4l2_dev;
  65         struct video_device vdev;
  66         atomic_t use_count;
  67         struct sh_vou_pdata *pdata;
  68         spinlock_t lock;
  69         void __iomem *base;
  70         /* State information */
  71         struct v4l2_pix_format pix;
  72         struct v4l2_rect rect;
  73         struct list_head queue;
  74         v4l2_std_id std;
  75         int pix_idx;
  76         struct videobuf_buffer *active;
  77         enum sh_vou_status status;
  78         struct mutex fop_lock;
  79 };
  80
  81 struct sh_vou_file {
  82         struct videobuf_queue vbq;
  83 };
  84
  85 /* Register access routines for sides A, B and mirror addresses */
  86 static void sh_vou_reg_a_write(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
  87                                u32 value)
  88 {
  89         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg);
  90 }
  91
  92 static void sh_vou_reg_ab_write(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
  93                                 u32 value)
  94 {
  95         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg);
  96         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg + 0x1000);
  97 }
  98
  99 static void sh_vou_reg_m_write(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
 100                                u32 value)
 101 {
 102         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg + 0x2000);
 103 }
 104
 105 static u32 sh_vou_reg_a_read(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg)
 106 {
 107         return __raw_readl(vou_dev->base + reg);
 108 }
 109
 110 static void sh_vou_reg_a_set(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
 111                              u32 value, u32 mask)
 112 {
 113         u32 old = __raw_readl(vou_dev->base + reg);
 114
 115         value = (value & mask) | (old & ~mask);
 116         __raw_writel(value, vou_dev->base + reg);
 117 }
 118
 119 static void sh_vou_reg_b_set(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
 120                              u32 value, u32 mask)
 121 {
 122         sh_vou_reg_a_set(vou_dev, reg + 0x1000, value, mask);
 123 }
 124
 125 static void sh_vou_reg_ab_set(struct sh_vou_device *vou_dev, unsigned int reg,
 126                               u32 value, u32 mask)
 127 {
 128         sh_vou_reg_a_set(vou_dev, reg, value, mask);
 129         sh_vou_reg_b_set(vou_dev, reg, value, mask);
 130 }
 131
 132 struct sh_vou_fmt {
 133         u32             pfmt;
 134         char            *desc;
 135         unsigned char   bpp;
 136         unsigned char   rgb;
 137         unsigned char   yf;
 138         unsigned char   pkf;
 139 };
 140
 141 /* Further pixel formats can be added */
 142 static struct sh_vou_fmt vou_fmt[] = {
 143         {
 144                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_NV12,
 145                 .bpp    = 12,
 146                 .desc   = "YVU420 planar",
 147                 .yf     = 0,
 148                 .rgb    = 0,
 149         },
 150         {
 151                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_NV16,
 152                 .bpp    = 16,
 153                 .desc   = "YVYU planar",
 154                 .yf     = 1,
 155                 .rgb    = 0,
 156         },
 157         {
 158                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_RGB24,
 159                 .bpp    = 24,
 160                 .desc   = "RGB24",
 161                 .pkf    = 2,
 162                 .rgb    = 1,
 163         },
 164         {
 165                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_RGB565,
 166                 .bpp    = 16,
 167                 .desc   = "RGB565",
 168                 .pkf    = 3,
 169                 .rgb    = 1,
 170         },
 171         {
 172                 .pfmt   = V4L2_PIX_FMT_RGB565X,
 173                 .bpp    = 16,
 174                 .desc   = "RGB565 byteswapped",
 175                 .pkf    = 3,
 176                 .rgb    = 1,
 177         },
 178 };
 179
 180 static void sh_vou_schedule_next(struct sh_vou_device *vou_dev,
 181                                  struct videobuf_buffer *vb)
 182 {
 183         dma_addr_t addr1, addr2;
 184
 185         addr1 = videobuf_to_dma_contig(vb);
 186         switch (vou_dev->pix.pixelformat) {
 187         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 188         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 189                 addr2 = addr1 + vou_dev->pix.width * vou_dev->pix.height;
 190                 break;
 191         default:
 192                 addr2 = 0;
 193         }
 194
 195         sh_vou_reg_m_write(vou_dev, VOUAD1R, addr1);
 196         sh_vou_reg_m_write(vou_dev, VOUAD2R, addr2);
 197 }
 198
 199 static void sh_vou_stream_start(struct sh_vou_device *vou_dev,
 200                                 struct videobuf_buffer *vb)
 201 {
 202         unsigned int row_coeff;
 203 #ifdef __LITTLE_ENDIAN
 204         u32 dataswap = 7;
 205 #else
 206         u32 dataswap = 0;
 207 #endif
 208
 209         switch (vou_dev->pix.pixelformat) {
 210         default:
 211         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 212         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 213                 row_coeff = 1;
 214                 break;
 215         case V4L2_PIX_FMT_RGB565:
 216                 dataswap ^= 1;
 217         case V4L2_PIX_FMT_RGB565X:
 218                 row_coeff = 2;
 219                 break;
 220         case V4L2_PIX_FMT_RGB24:
 221                 row_coeff = 3;
 222                 break;
 223         }
 224
 225         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUSWR, dataswap);
 226         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUAIR, vou_dev->pix.width * row_coeff);
 227         sh_vou_schedule_next(vou_dev, vb);
 228 }
 229
 230 static void free_buffer(struct videobuf_queue *vq, struct videobuf_buffer *vb)
 231 {
 232         BUG_ON(in_interrupt());
 233
 234         /* Wait until this buffer is no longer in STATE_QUEUED or STATE_ACTIVE */
 235         videobuf_waiton(vq, vb, 0, 0);
 236         videobuf_dma_contig_free(vq, vb);
 237         vb->state = VIDEOBUF_NEEDS_INIT;
 238 }
 239
 240 /* Locking: caller holds fop_lock mutex */
 241 static int sh_vou_buf_setup(struct videobuf_queue *vq, unsigned int *count,
 242                             unsigned int *size)
 243 {
 244         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 245         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 246
 247         *size = vou_fmt[vou_dev->pix_idx].bpp * vou_dev->pix.width *
 248                 vou_dev->pix.height / 8;
 249
 250         if (*count < 2)
 251                 *count = 2;
 252
 253         /* Taking into account maximum frame size, *count will stay >= 2 */
 254         if (PAGE_ALIGN(*size) * *count > 4 * 1024 * 1024)
 255                 *count = 4 * 1024 * 1024 / PAGE_ALIGN(*size);
 256
 257         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): count=%d, size=%d\n", __func__,
 258                 *count, *size);
 259
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 /* Locking: caller holds fop_lock mutex */
 264 static int sh_vou_buf_prepare(struct videobuf_queue *vq,
 265                               struct videobuf_buffer *vb,
 266                               enum v4l2_field field)
 267 {
 268         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 269         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 270         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 271         int bytes_per_line = vou_fmt[vou_dev->pix_idx].bpp * pix->width / 8;
 272         int ret;
 273
 274         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 275
 276         if (vb->width   != pix->width ||
 277             vb->height  != pix->height ||
 278             vb->field   != pix->field) {
 279                 vb->width       = pix->width;
 280                 vb->height      = pix->height;
 281                 vb->field       = field;
 282                 if (vb->state != VIDEOBUF_NEEDS_INIT)
 283                         free_buffer(vq, vb);
 284         }
 285
 286         vb->size = vb->height * bytes_per_line;
 287         if (vb->baddr && vb->bsize < vb->size) {
 288                 /* User buffer too small */
 289                 dev_warn(vq->dev, "User buffer too small: [%zu] @ %lx\n",
 290                          vb->bsize, vb->baddr);
 291                 return -EINVAL;
 292         }
 293
 294         if (vb->state == VIDEOBUF_NEEDS_INIT) {
 295                 ret = videobuf_iolock(vq, vb, NULL);
 296                 if (ret < 0) {
 297                         dev_warn(vq->dev, "IOLOCK buf-type %d: %d\n",
 298                                  vb->memory, ret);
 299                         return ret;
 300                 }
 301                 vb->state = VIDEOBUF_PREPARED;
 302         }
 303
 304         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev,
 305                 "%s(): fmt #%d, %u bytes per line, phys %pad, type %d, state %d\n",
 306                 __func__, vou_dev->pix_idx, bytes_per_line,
 307                 ({ dma_addr_t addr = videobuf_to_dma_contig(vb); &addr; }),
 308                 vb->memory, vb->state);
 309
 310         return 0;
 311 }
 312
 313 /* Locking: caller holds fop_lock mutex and vq->irqlock spinlock */
 314 static void sh_vou_buf_queue(struct videobuf_queue *vq,
 315                              struct videobuf_buffer *vb)
 316 {
 317         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 318         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 319
 320         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 321
 322         vb->state = VIDEOBUF_QUEUED;
 323         list_add_tail(&vb->queue, &vou_dev->queue);
 324
 325         if (vou_dev->status == SH_VOU_RUNNING) {
 326                 return;
 327         } else if (!vou_dev->active) {
 328                 vou_dev->active = vb;
 329                 /* Start from side A: we use mirror addresses, so, set B */
 330                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURPR, 1);
 331                 dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: first buffer status 0x%x\n",
 332                         __func__, sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR));
 333                 sh_vou_schedule_next(vou_dev, vb);
 334                 /* Only activate VOU after the second buffer */
 335         } else if (vou_dev->active->queue.next == &vb->queue) {
 336                 /* Second buffer - initialise register side B */
 337                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURPR, 0);
 338                 sh_vou_stream_start(vou_dev, vb);
 339
 340                 /* Register side switching with frame VSYNC */
 341                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURCR, 5);
 342                 dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: second buffer status 0x%x\n",
 343                         __func__, sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR));
 344
 345                 /* Enable End-of-Frame (VSYNC) interrupts */
 346                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, 0x10004);
 347                 /* Two buffers on the queue - activate the hardware */
 348
 349                 vou_dev->status = SH_VOU_RUNNING;
 350                 sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUER, 0x107);
 351         }
 352 }
 353
 354 static void sh_vou_buf_release(struct videobuf_queue *vq,
 355                                struct videobuf_buffer *vb)
 356 {
 357         struct video_device *vdev = vq->priv_data;
 358         struct sh_vou_device *vou_dev = video_get_drvdata(vdev);
 359         unsigned long flags;
 360
 361         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 362
 363         spin_lock_irqsave(&vou_dev->lock, flags);
 364
 365         if (vou_dev->active == vb) {
 366                 /* disable output */
 367                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 1);
 368                 /* ...but the current frame will complete */
 369                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x30000);
 370                 vou_dev->active = NULL;
 371         }
 372
 373         if ((vb->state == VIDEOBUF_ACTIVE || vb->state == VIDEOBUF_QUEUED)) {
 374                 vb->state = VIDEOBUF_ERROR;
 375                 list_del(&vb->queue);
 376         }
 377
 378         spin_unlock_irqrestore(&vou_dev->lock, flags);
 379
 380         free_buffer(vq, vb);
 381 }
 382
 383 static struct videobuf_queue_ops sh_vou_video_qops = {
 384         .buf_setup      = sh_vou_buf_setup,
 385         .buf_prepare    = sh_vou_buf_prepare,
 386         .buf_queue      = sh_vou_buf_queue,
 387         .buf_release    = sh_vou_buf_release,
 388 };
 389
 390 /* Video IOCTLs */
 391 static int sh_vou_querycap(struct file *file, void  *priv,
 392                            struct v4l2_capability *cap)
 393 {
 394         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 395
 396         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 397
 398         strlcpy(cap->card, "SuperH VOU", sizeof(cap->card));
 399         cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_OUTPUT | V4L2_CAP_STREAMING;
 400         cap->capabilities = cap->device_caps | V4L2_CAP_DEVICE_CAPS;
 401         return 0;
 402 }
 403
 404 /* Enumerate formats, that the device can accept from the user */
 405 static int sh_vou_enum_fmt_vid_out(struct file *file, void  *priv,
 406                                    struct v4l2_fmtdesc *fmt)
 407 {
 408         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 409
 410         if (fmt->index >= ARRAY_SIZE(vou_fmt))
 411                 return -EINVAL;
 412
 413         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 414
 415         fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 416         strlcpy(fmt->description, vou_fmt[fmt->index].desc,
 417                 sizeof(fmt->description));
 418         fmt->pixelformat = vou_fmt[fmt->index].pfmt;
 419
 420         return 0;
 421 }
 422
 423 static int sh_vou_g_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 424                                 struct v4l2_format *fmt)
 425 {
 426         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 427
 428         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 429
 430         fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 431         fmt->fmt.pix = vou_dev->pix;
 432
 433         return 0;
 434 }
 435
 436 static const unsigned char vou_scale_h_num[] = {1, 9, 2, 9, 4};
 437 static const unsigned char vou_scale_h_den[] = {1, 8, 1, 4, 1};
 438 static const unsigned char vou_scale_h_fld[] = {0, 2, 1, 3};
 439 static const unsigned char vou_scale_v_num[] = {1, 2, 4};
 440 static const unsigned char vou_scale_v_den[] = {1, 1, 1};
 441 static const unsigned char vou_scale_v_fld[] = {0, 1};
 442
 443 static void sh_vou_configure_geometry(struct sh_vou_device *vou_dev,
 444                                       int pix_idx, int w_idx, int h_idx)
 445 {
 446         struct sh_vou_fmt *fmt = vou_fmt + pix_idx;
 447         unsigned int black_left, black_top, width_max,
 448                 frame_in_height, frame_out_height, frame_out_top;
 449         struct v4l2_rect *rect = &vou_dev->rect;
 450         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 451         u32 vouvcr = 0, dsr_h, dsr_v;
 452
 453         if (vou_dev->std & V4L2_STD_525_60) {
 454                 width_max = 858;
 455                 /* height_max = 262; */
 456         } else {
 457                 width_max = 864;
 458                 /* height_max = 312; */
 459         }
 460
 461         frame_in_height = pix->height / 2;
 462         frame_out_height = rect->height / 2;
 463         frame_out_top = rect->top / 2;
 464
 465         /*
 466          * Cropping scheme: max useful image is 720x480, and the total video
 467          * area is 858x525 (NTSC) or 864x625 (PAL). AK8813 / 8814 starts
 468          * sampling data beginning with fixed 276th (NTSC) / 288th (PAL) clock,
 469          * of which the first 33 / 25 clocks HSYNC must be held active. This
 470          * has to be configured in CR[HW]. 1 pixel equals 2 clock periods.
 471          * This gives CR[HW] = 16 / 12, VPR[HVP] = 138 / 144, which gives
 472          * exactly 858 - 138 = 864 - 144 = 720! We call the out-of-display area,
 473          * beyond DSR, specified on the left and top by the VPR register "black
 474          * pixels" and out-of-image area (DPR) "background pixels." We fix VPR
 475          * at 138 / 144 : 20, because that's the HSYNC timing, that our first
 476          * client requires, and that's exactly what leaves us 720 pixels for the
 477          * image; we leave VPR[VVP] at default 20 for now, because the client
 478          * doesn't seem to have any special requirements for it. Otherwise we
 479          * could also set it to max - 240 = 22 / 72. Thus VPR depends only on
 480          * the selected standard, and DPR and DSR are selected according to
 481          * cropping. Q: how does the client detect the first valid line? Does
 482          * HSYNC stay inactive during invalid (black) lines?
 483          */
 484         black_left = width_max - VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
 485         black_top = 20;
 486
 487         dsr_h = rect->width + rect->left;
 488         dsr_v = frame_out_height + frame_out_top;
 489
 490         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev,
 491                 "image %ux%u, black %u:%u, offset %u:%u, display %ux%u\n",
 492                 pix->width, frame_in_height, black_left, black_top,
 493                 rect->left, frame_out_top, dsr_h, dsr_v);
 494
 495         /* VOUISR height - half of a frame height in frame mode */
 496         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUISR, (pix->width << 16) | frame_in_height);
 497         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUVPR, (black_left << 16) | black_top);
 498         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDPR, (rect->left << 16) | frame_out_top);
 499         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDSR, (dsr_h << 16) | dsr_v);
 500
 501         /*
 502          * if necessary, we could set VOUHIR to
 503          * max(black_left + dsr_h, width_max) here
 504          */
 505
 506         if (w_idx)
 507                 vouvcr |= (1 << 15) | (vou_scale_h_fld[w_idx - 1] << 4);
 508         if (h_idx)
 509                 vouvcr |= (1 << 14) | vou_scale_v_fld[h_idx - 1];
 510
 511         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: scaling 0x%x\n", fmt->desc, vouvcr);
 512
 513         /* To produce a colour bar for testing set bit 23 of VOUVCR */
 514         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUVCR, vouvcr);
 515         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUDFR,
 516                             fmt->pkf | (fmt->yf << 8) | (fmt->rgb << 16));
 517 }
 518
 519 struct sh_vou_geometry {
 520         struct v4l2_rect output;
 521         unsigned int in_width;
 522         unsigned int in_height;
 523         int scale_idx_h;
 524         int scale_idx_v;
 525 };
 526
 527 /*
 528  * Find input geometry, that we can use to produce output, closest to the
 529  * requested rectangle, using VOU scaling
 530  */
 531 static void vou_adjust_input(struct sh_vou_geometry *geo, v4l2_std_id std)
 532 {
 533         /* The compiler cannot know, that best and idx will indeed be set */
 534         unsigned int best_err = UINT_MAX, best = 0, img_height_max;
 535         int i, idx = 0;
 536
 537         if (std & V4L2_STD_525_60)
 538                 img_height_max = 480;
 539         else
 540                 img_height_max = 576;
 541
 542         /* Image width must be a multiple of 4 */
 543         v4l_bound_align_image(&geo->in_width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 2,
 544                               &geo->in_height, 0, img_height_max, 1, 0);
 545
 546         /* Select scales to come as close as possible to the output image */
 547         for (i = ARRAY_SIZE(vou_scale_h_num) - 1; i >= 0; i--) {
 548                 unsigned int err;
 549                 unsigned int found = geo->output.width * vou_scale_h_den[i] /
 550                         vou_scale_h_num[i];
 551
 552                 if (found > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 553                         /* scales increase */
 554                         break;
 555
 556                 err = abs(found - geo->in_width);
 557                 if (err < best_err) {
 558                         best_err = err;
 559                         idx = i;
 560                         best = found;
 561                 }
 562                 if (!err)
 563                         break;
 564         }
 565
 566         geo->in_width = best;
 567         geo->scale_idx_h = idx;
 568
 569         best_err = UINT_MAX;
 570
 571         /* This loop can be replaced with one division */
 572         for (i = ARRAY_SIZE(vou_scale_v_num) - 1; i >= 0; i--) {
 573                 unsigned int err;
 574                 unsigned int found = geo->output.height * vou_scale_v_den[i] /
 575                         vou_scale_v_num[i];
 576
 577                 if (found > img_height_max)
 578                         /* scales increase */
 579                         break;
 580
 581                 err = abs(found - geo->in_height);
 582                 if (err < best_err) {
 583                         best_err = err;
 584                         idx = i;
 585                         best = found;
 586                 }
 587                 if (!err)
 588                         break;
 589         }
 590
 591         geo->in_height = best;
 592         geo->scale_idx_v = idx;
 593 }
 594
 595 /*
 596  * Find output geometry, that we can produce, using VOU scaling, closest to
 597  * the requested rectangle
 598  */
 599 static void vou_adjust_output(struct sh_vou_geometry *geo, v4l2_std_id std)
 600 {
 601         unsigned int best_err = UINT_MAX, best = geo->in_width,
 602                 width_max, height_max, img_height_max;
 603         int i, idx = 0;
 604
 605         if (std & V4L2_STD_525_60) {
 606                 width_max = 858;
 607                 height_max = 262 * 2;
 608                 img_height_max = 480;
 609         } else {
 610                 width_max = 864;
 611                 height_max = 312 * 2;
 612                 img_height_max = 576;
 613         }
 614
 615         /* Select scales to come as close as possible to the output image */
 616         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(vou_scale_h_num); i++) {
 617                 unsigned int err;
 618                 unsigned int found = geo->in_width * vou_scale_h_num[i] /
 619                         vou_scale_h_den[i];
 620
 621                 if (found > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 622                         /* scales increase */
 623                         break;
 624
 625                 err = abs(found - geo->output.width);
 626                 if (err < best_err) {
 627                         best_err = err;
 628                         idx = i;
 629                         best = found;
 630                 }
 631                 if (!err)
 632                         break;
 633         }
 634
 635         geo->output.width = best;
 636         geo->scale_idx_h = idx;
 637         if (geo->output.left + best > width_max)
 638                 geo->output.left = width_max - best;
 639
 640         pr_debug("%s(): W %u * %u/%u = %u\n", __func__, geo->in_width,
 641                  vou_scale_h_num[idx], vou_scale_h_den[idx], best);
 642
 643         best_err = UINT_MAX;
 644
 645         /* This loop can be replaced with one division */
 646         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(vou_scale_v_num); i++) {
 647                 unsigned int err;
 648                 unsigned int found = geo->in_height * vou_scale_v_num[i] /
 649                         vou_scale_v_den[i];
 650
 651                 if (found > img_height_max)
 652                         /* scales increase */
 653                         break;
 654
 655                 err = abs(found - geo->output.height);
 656                 if (err < best_err) {
 657                         best_err = err;
 658                         idx = i;
 659                         best = found;
 660                 }
 661                 if (!err)
 662                         break;
 663         }
 664
 665         geo->output.height = best;
 666         geo->scale_idx_v = idx;
 667         if (geo->output.top + best > height_max)
 668                 geo->output.top = height_max - best;
 669
 670         pr_debug("%s(): H %u * %u/%u = %u\n", __func__, geo->in_height,
 671                  vou_scale_v_num[idx], vou_scale_v_den[idx], best);
 672 }
 673
 674 static int sh_vou_s_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 675                                 struct v4l2_format *fmt)
 676 {
 677         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 678         struct v4l2_pix_format *pix = &fmt->fmt.pix;
 679         unsigned int img_height_max;
 680         int pix_idx;
 681         struct sh_vou_geometry geo;
 682         struct v4l2_mbus_framefmt mbfmt = {
 683                 /* Revisit: is this the correct code? */
 684                 .code = MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8,
 685                 .field = V4L2_FIELD_INTERLACED,
 686                 .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M,
 687         };
 688         int ret;
 689
 690         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u -> %ux%u\n", __func__,
 691                 vou_dev->rect.width, vou_dev->rect.height,
 692                 pix->width, pix->height);
 693
 694         if (pix->field == V4L2_FIELD_ANY)
 695                 pix->field = V4L2_FIELD_NONE;
 696
 697         if (fmt->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT ||
 698             pix->field != V4L2_FIELD_NONE)
 699                 return -EINVAL;
 700
 701         for (pix_idx = 0; pix_idx < ARRAY_SIZE(vou_fmt); pix_idx++)
 702                 if (vou_fmt[pix_idx].pfmt == pix->pixelformat)
 703                         break;
 704
 705         if (pix_idx == ARRAY_SIZE(vou_fmt))
 706                 return -EINVAL;
 707
 708         if (vou_dev->std & V4L2_STD_525_60)
 709                 img_height_max = 480;
 710         else
 711                 img_height_max = 576;
 712
 713         /* Image width must be a multiple of 4 */
 714         v4l_bound_align_image(&pix->width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 2,
 715                               &pix->height, 0, img_height_max, 1, 0);
 716
 717         geo.in_width = pix->width;
 718         geo.in_height = pix->height;
 719         geo.output = vou_dev->rect;
 720
 721         vou_adjust_output(&geo, vou_dev->std);
 722
 723         mbfmt.width = geo.output.width;
 724         mbfmt.height = geo.output.height;
 725         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 726                                          s_mbus_fmt, &mbfmt);
 727         /* Must be implemented, so, don't check for -ENOIOCTLCMD */
 728         if (ret < 0)
 729                 return ret;
 730
 731         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u -> %ux%u\n", __func__,
 732                 geo.output.width, geo.output.height, mbfmt.width, mbfmt.height);
 733
 734         /* Sanity checks */
 735         if ((unsigned)mbfmt.width > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH ||
 736             (unsigned)mbfmt.height > img_height_max ||
 737             mbfmt.code != MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8)
 738                 return -EIO;
 739
 740         if (mbfmt.width != geo.output.width ||
 741             mbfmt.height != geo.output.height) {
 742                 geo.output.width = mbfmt.width;
 743                 geo.output.height = mbfmt.height;
 744
 745                 vou_adjust_input(&geo, vou_dev->std);
 746         }
 747
 748         /* We tried to preserve output rectangle, but it could have changed */
 749         vou_dev->rect = geo.output;
 750         pix->width = geo.in_width;
 751         pix->height = geo.in_height;
 752
 753         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u\n", __func__,
 754                 pix->width, pix->height);
 755
 756         vou_dev->pix_idx = pix_idx;
 757
 758         vou_dev->pix = *pix;
 759
 760         sh_vou_configure_geometry(vou_dev, pix_idx,
 761                                   geo.scale_idx_h, geo.scale_idx_v);
 762
 763         return 0;
 764 }
 765
 766 static int sh_vou_try_fmt_vid_out(struct file *file, void *priv,
 767                                   struct v4l2_format *fmt)
 768 {
 769         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 770         struct v4l2_pix_format *pix = &fmt->fmt.pix;
 771         int i;
 772
 773         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 774
 775         fmt->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 776         pix->field = V4L2_FIELD_NONE;
 777
 778         v4l_bound_align_image(&pix->width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 1,
 779                               &pix->height, 0, VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT, 1, 0);
 780
 781         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(vou_fmt); i++)
 782                 if (vou_fmt[i].pfmt == pix->pixelformat)
 783                         return 0;
 784
 785         pix->pixelformat = vou_fmt[0].pfmt;
 786
 787         return 0;
 788 }
 789
 790 static int sh_vou_reqbufs(struct file *file, void *priv,
 791                           struct v4l2_requestbuffers *req)
 792 {
 793         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 794         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 795
 796         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 797
 798         if (req->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 799                 return -EINVAL;
 800
 801         return videobuf_reqbufs(&vou_file->vbq, req);
 802 }
 803
 804 static int sh_vou_querybuf(struct file *file, void *priv,
 805                            struct v4l2_buffer *b)
 806 {
 807         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 808         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 809
 810         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 811
 812         return videobuf_querybuf(&vou_file->vbq, b);
 813 }
 814
 815 static int sh_vou_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *b)
 816 {
 817         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 818         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 819
 820         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 821
 822         return videobuf_qbuf(&vou_file->vbq, b);
 823 }
 824
 825 static int sh_vou_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *b)
 826 {
 827         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 828         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 829
 830         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 831
 832         return videobuf_dqbuf(&vou_file->vbq, b, file->f_flags & O_NONBLOCK);
 833 }
 834
 835 static int sh_vou_streamon(struct file *file, void *priv,
 836                            enum v4l2_buf_type buftype)
 837 {
 838         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 839         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 840         int ret;
 841
 842         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 843
 844         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0,
 845                                          video, s_stream, 1);
 846         if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
 847                 return ret;
 848
 849         /* This calls our .buf_queue() (== sh_vou_buf_queue) */
 850         return videobuf_streamon(&vou_file->vbq);
 851 }
 852
 853 static int sh_vou_streamoff(struct file *file, void *priv,
 854                             enum v4l2_buf_type buftype)
 855 {
 856         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 857         struct sh_vou_file *vou_file = priv;
 858
 859         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 860
 861         /*
 862          * This calls buf_release from host driver's videobuf_queue_ops for all
 863          * remaining buffers. When the last buffer is freed, stop streaming
 864          */
 865         videobuf_streamoff(&vou_file->vbq);
 866         v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video, s_stream, 0);
 867
 868         return 0;
 869 }
 870
 871 static u32 sh_vou_ntsc_mode(enum sh_vou_bus_fmt bus_fmt)
 872 {
 873         switch (bus_fmt) {
 874         default:
 875                 pr_warning("%s(): Invalid bus-format code %d, using default 8-bit\n",
 876                            __func__, bus_fmt);
 877         case SH_VOU_BUS_8BIT:
 878                 return 1;
 879         case SH_VOU_BUS_16BIT:
 880                 return 0;
 881         case SH_VOU_BUS_BT656:
 882                 return 3;
 883         }
 884 }
 885
 886 static int sh_vou_s_std(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id std_id)
 887 {
 888         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 889         int ret;
 890
 891         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): 0x%llx\n", __func__, std_id);
 892
 893         if (std_id & ~vou_dev->vdev.tvnorms)
 894                 return -EINVAL;
 895
 896         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 897                                          s_std_output, std_id);
 898         /* Shall we continue, if the subdev doesn't support .s_std_output()? */
 899         if (ret < 0 && ret != -ENOIOCTLCMD)
 900                 return ret;
 901
 902         if (std_id & V4L2_STD_525_60)
 903                 sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR,
 904                         sh_vou_ntsc_mode(vou_dev->pdata->bus_fmt) << 29, 7 << 29);
 905         else
 906                 sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR, 5 << 29, 7 << 29);
 907
 908         vou_dev->std = std_id;
 909
 910         return 0;
 911 }
 912
 913 static int sh_vou_g_std(struct file *file, void *priv, v4l2_std_id *std)
 914 {
 915         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 916
 917         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 918
 919         *std = vou_dev->std;
 920
 921         return 0;
 922 }
 923
 924 static int sh_vou_g_crop(struct file *file, void *fh, struct v4l2_crop *a)
 925 {
 926         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 927
 928         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
 929
 930         a->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
 931         a->c = vou_dev->rect;
 932
 933         return 0;
 934 }
 935
 936 /* Assume a dull encoder, do all the work ourselves. */
 937 static int sh_vou_s_crop(struct file *file, void *fh, const struct v4l2_crop *a)
 938 {
 939         struct v4l2_crop a_writable = *a;
 940         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
 941         struct v4l2_rect *rect = &a_writable.c;
 942         struct v4l2_crop sd_crop = {.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT};
 943         struct v4l2_pix_format *pix = &vou_dev->pix;
 944         struct sh_vou_geometry geo;
 945         struct v4l2_mbus_framefmt mbfmt = {
 946                 /* Revisit: is this the correct code? */
 947                 .code = MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8,
 948                 .field = V4L2_FIELD_INTERLACED,
 949                 .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M,
 950         };
 951         unsigned int img_height_max;
 952         int ret;
 953
 954         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s(): %ux%u@%u:%u\n", __func__,
 955                 rect->width, rect->height, rect->left, rect->top);
 956
 957         if (a->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT)
 958                 return -EINVAL;
 959
 960         if (vou_dev->std & V4L2_STD_525_60)
 961                 img_height_max = 480;
 962         else
 963                 img_height_max = 576;
 964
 965         v4l_bound_align_image(&rect->width, 0, VOU_MAX_IMAGE_WIDTH, 1,
 966                               &rect->height, 0, img_height_max, 1, 0);
 967
 968         if (rect->width + rect->left > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH)
 969                 rect->left = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH - rect->width;
 970
 971         if (rect->height + rect->top > img_height_max)
 972                 rect->top = img_height_max - rect->height;
 973
 974         geo.output = *rect;
 975         geo.in_width = pix->width;
 976         geo.in_height = pix->height;
 977
 978         /* Configure the encoder one-to-one, position at 0, ignore errors */
 979         sd_crop.c.width = geo.output.width;
 980         sd_crop.c.height = geo.output.height;
 981         /*
 982          * We first issue a S_CROP, so that the subsequent S_FMT delivers the
 983          * final encoder configuration.
 984          */
 985         v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 986                                    s_crop, &sd_crop);
 987         mbfmt.width = geo.output.width;
 988         mbfmt.height = geo.output.height;
 989         ret = v4l2_device_call_until_err(&vou_dev->v4l2_dev, 0, video,
 990                                          s_mbus_fmt, &mbfmt);
 991         /* Must be implemented, so, don't check for -ENOIOCTLCMD */
 992         if (ret < 0)
 993                 return ret;
 994
 995         /* Sanity checks */
 996         if ((unsigned)mbfmt.width > VOU_MAX_IMAGE_WIDTH ||
 997             (unsigned)mbfmt.height > img_height_max ||
 998             mbfmt.code != MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8)
 999                 return -EIO;
1000
1001         geo.output.width = mbfmt.width;
1002         geo.output.height = mbfmt.height;
1003
1004         /*
1005          * No down-scaling. According to the API, current call has precedence:
1006          * http://v4l2spec.bytesex.org/spec/x1904.htm#AEN1954 paragraph two.
1007          */
1008         vou_adjust_input(&geo, vou_dev->std);
1009
1010         /* We tried to preserve output rectangle, but it could have changed */
1011         vou_dev->rect = geo.output;
1012         pix->width = geo.in_width;
1013         pix->height = geo.in_height;
1014
1015         sh_vou_configure_geometry(vou_dev, vou_dev->pix_idx,
1016                                   geo.scale_idx_h, geo.scale_idx_v);
1017
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Total field: NTSC 858 x 2 * 262/263, PAL 864 x 2 * 312/313, default rectangle
1023  * is the initial register values, height takes the interlaced format into
1024  * account. The actual image can only go up to 720 x 2 * 240, So, VOUVPR can
1025  * actually only meaningfully contain values <= 720 and <= 240 respectively, and
1026  * not <= 864 and <= 312.
1027  */
1028 static int sh_vou_cropcap(struct file *file, void *priv,
1029                           struct v4l2_cropcap *a)
1030 {
1031         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1032
1033         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1034
1035         a->type                         = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT;
1036         a->bounds.left                  = 0;
1037         a->bounds.top                   = 0;
1038         a->bounds.width                 = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1039         a->bounds.height                = VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT;
1040         /* Default = max, set VOUDPR = 0, which is not hardware default */
1041         a->defrect.left                 = 0;
1042         a->defrect.top                  = 0;
1043         a->defrect.width                = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1044         a->defrect.height               = VOU_MAX_IMAGE_HEIGHT;
1045         a->pixelaspect.numerator        = 1;
1046         a->pixelaspect.denominator      = 1;
1047
1048         return 0;
1049 }
1050
1051 static irqreturn_t sh_vou_isr(int irq, void *dev_id)
1052 {
1053         struct sh_vou_device *vou_dev = dev_id;
1054         static unsigned long j;
1055         struct videobuf_buffer *vb;
1056         static int cnt;
1057         u32 irq_status = sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUIR), masked;
1058         u32 vou_status = sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSTR);
1059
1060         if (!(irq_status & 0x300)) {
1061                 if (printk_timed_ratelimit(&j, 500))
1062                         dev_warn(vou_dev->v4l2_dev.dev, "IRQ status 0x%x!\n",
1063                                  irq_status);
1064                 return IRQ_NONE;
1065         }
1066
1067         spin_lock(&vou_dev->lock);
1068         if (!vou_dev->active || list_empty(&vou_dev->queue)) {
1069                 if (printk_timed_ratelimit(&j, 500))
1070                         dev_warn(vou_dev->v4l2_dev.dev,
1071                                  "IRQ without active buffer: %x!\n", irq_status);
1072                 /* Just ack: buf_release will disable further interrupts */
1073                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x300);
1074                 spin_unlock(&vou_dev->lock);
1075                 return IRQ_HANDLED;
1076         }
1077
1078         masked = ~(0x300 & irq_status) & irq_status & 0x30304;
1079         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev,
1080                 "IRQ status 0x%x -> 0x%x, VOU status 0x%x, cnt %d\n",
1081                 irq_status, masked, vou_status, cnt);
1082
1083         cnt++;
1084         /* side = vou_status & 0x10000; */
1085
1086         /* Clear only set interrupts */
1087         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, masked);
1088
1089         vb = vou_dev->active;
1090         list_del(&vb->queue);
1091
1092         vb->state = VIDEOBUF_DONE;
1093         v4l2_get_timestamp(&vb->ts);
1094         vb->field_count++;
1095         wake_up(&vb->done);
1096
1097         if (list_empty(&vou_dev->queue)) {
1098                 /* Stop VOU */
1099                 dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s: queue empty after %d\n",
1100                         __func__, cnt);
1101                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 1);
1102                 vou_dev->active = NULL;
1103                 vou_dev->status = SH_VOU_INITIALISING;
1104                 /* Disable End-of-Frame (VSYNC) interrupts */
1105                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUIR, 0, 0x30000);
1106                 spin_unlock(&vou_dev->lock);
1107                 return IRQ_HANDLED;
1108         }
1109
1110         vou_dev->active = list_entry(vou_dev->queue.next,
1111                                      struct videobuf_buffer, queue);
1112
1113         if (vou_dev->active->queue.next != &vou_dev->queue) {
1114                 struct videobuf_buffer *new = list_entry(vou_dev->active->queue.next,
1115                                                 struct videobuf_buffer, queue);
1116                 sh_vou_schedule_next(vou_dev, new);
1117         }
1118
1119         spin_unlock(&vou_dev->lock);
1120
1121         return IRQ_HANDLED;
1122 }
1123
1124 static int sh_vou_hw_init(struct sh_vou_device *vou_dev)
1125 {
1126         struct sh_vou_pdata *pdata = vou_dev->pdata;
1127         u32 voucr = sh_vou_ntsc_mode(pdata->bus_fmt) << 29;
1128         int i = 100;
1129
1130         /* Disable all IRQs */
1131         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUIR, 0);
1132
1133         /* Reset VOU interfaces - registers unaffected */
1134         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOUSRR, 0x101);
1135         while (--i && (sh_vou_reg_a_read(vou_dev, VOUSRR) & 0x101))
1136                 udelay(1);
1137
1138         if (!i)
1139                 return -ETIMEDOUT;
1140
1141         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "Reset took %dus\n", 100 - i);
1142
1143         if (pdata->flags & SH_VOU_PCLK_FALLING)
1144                 voucr |= 1 << 28;
1145         if (pdata->flags & SH_VOU_HSYNC_LOW)
1146                 voucr |= 1 << 27;
1147         if (pdata->flags & SH_VOU_VSYNC_LOW)
1148                 voucr |= 1 << 26;
1149         sh_vou_reg_ab_set(vou_dev, VOUCR, voucr, 0xfc000000);
1150
1151         /* Manual register side switching at first */
1152         sh_vou_reg_a_write(vou_dev, VOURCR, 4);
1153         /* Default - fixed HSYNC length, can be made configurable is required */
1154         sh_vou_reg_ab_write(vou_dev, VOUMSR, 0x800000);
1155
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 /* File operations */
1160 static int sh_vou_open(struct file *file)
1161 {
1162         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
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         if (mutex_lock_interruptible(&vou_dev->fop_lock)) {
1172                 kfree(vou_file);
1173                 return -ERESTARTSYS;
1174         }
1175         if (atomic_inc_return(&vou_dev->use_count) == 1) {
1176                 int ret;
1177                 /* First open */
1178                 vou_dev->status = SH_VOU_INITIALISING;
1179                 pm_runtime_get_sync(vou_dev->v4l2_dev.dev);
1180                 ret = sh_vou_hw_init(vou_dev);
1181                 if (ret < 0) {
1182                         atomic_dec(&vou_dev->use_count);
1183                         pm_runtime_put(vou_dev->v4l2_dev.dev);
1184                         vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1185                         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1186                         kfree(vou_file);
1187                         return ret;
1188                 }
1189         }
1190
1191         videobuf_queue_dma_contig_init(&vou_file->vbq, &sh_vou_video_qops,
1192                                        vou_dev->v4l2_dev.dev, &vou_dev->lock,
1193                                        V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT,
1194                                        V4L2_FIELD_NONE,
1195                                        sizeof(struct videobuf_buffer),
1196                                        &vou_dev->vdev, &vou_dev->fop_lock);
1197         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1198
1199         file->private_data = vou_file;
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 static int sh_vou_release(struct file *file)
1205 {
1206         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1207         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1208
1209         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1210
1211         if (!atomic_dec_return(&vou_dev->use_count)) {
1212                 mutex_lock(&vou_dev->fop_lock);
1213                 /* Last close */
1214                 vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1215                 sh_vou_reg_a_set(vou_dev, VOUER, 0, 0x101);
1216                 pm_runtime_put(vou_dev->v4l2_dev.dev);
1217                 mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1218         }
1219
1220         file->private_data = NULL;
1221         kfree(vou_file);
1222
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 static int sh_vou_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1227 {
1228         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1229         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1230         int ret;
1231
1232         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1233
1234         if (mutex_lock_interruptible(&vou_dev->fop_lock))
1235                 return -ERESTARTSYS;
1236         ret = videobuf_mmap_mapper(&vou_file->vbq, vma);
1237         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1238         return ret;
1239 }
1240
1241 static unsigned int sh_vou_poll(struct file *file, poll_table *wait)
1242 {
1243         struct sh_vou_device *vou_dev = video_drvdata(file);
1244         struct sh_vou_file *vou_file = file->private_data;
1245         unsigned int res;
1246
1247         dev_dbg(vou_dev->v4l2_dev.dev, "%s()\n", __func__);
1248
1249         mutex_lock(&vou_dev->fop_lock);
1250         res = videobuf_poll_stream(file, &vou_file->vbq, wait);
1251         mutex_unlock(&vou_dev->fop_lock);
1252         return res;
1253 }
1254
1255 /* sh_vou display ioctl operations */
1256 static const struct v4l2_ioctl_ops sh_vou_ioctl_ops = {
1257         .vidioc_querycap                = sh_vou_querycap,
1258         .vidioc_enum_fmt_vid_out        = sh_vou_enum_fmt_vid_out,
1259         .vidioc_g_fmt_vid_out           = sh_vou_g_fmt_vid_out,
1260         .vidioc_s_fmt_vid_out           = sh_vou_s_fmt_vid_out,
1261         .vidioc_try_fmt_vid_out         = sh_vou_try_fmt_vid_out,
1262         .vidioc_reqbufs                 = sh_vou_reqbufs,
1263         .vidioc_querybuf                = sh_vou_querybuf,
1264         .vidioc_qbuf                    = sh_vou_qbuf,
1265         .vidioc_dqbuf                   = sh_vou_dqbuf,
1266         .vidioc_streamon                = sh_vou_streamon,
1267         .vidioc_streamoff               = sh_vou_streamoff,
1268         .vidioc_s_std                   = sh_vou_s_std,
1269         .vidioc_g_std                   = sh_vou_g_std,
1270         .vidioc_cropcap                 = sh_vou_cropcap,
1271         .vidioc_g_crop                  = sh_vou_g_crop,
1272         .vidioc_s_crop                  = sh_vou_s_crop,
1273 };
1274
1275 static const struct v4l2_file_operations sh_vou_fops = {
1276         .owner          = THIS_MODULE,
1277         .open           = sh_vou_open,
1278         .release        = sh_vou_release,
1279         .unlocked_ioctl = video_ioctl2,
1280         .mmap           = sh_vou_mmap,
1281         .poll           = sh_vou_poll,
1282 };
1283
1284 static const struct video_device sh_vou_video_template = {
1285         .name           = "sh_vou",
1286         .fops           = &sh_vou_fops,
1287         .ioctl_ops      = &sh_vou_ioctl_ops,
1288         .tvnorms        = V4L2_STD_525_60, /* PAL only supported in 8-bit non-bt656 mode */
1289         .vfl_dir        = VFL_DIR_TX,
1290 };
1291
1292 static int sh_vou_probe(struct platform_device *pdev)
1293 {
1294         struct sh_vou_pdata *vou_pdata = pdev->dev.platform_data;
1295         struct v4l2_rect *rect;
1296         struct v4l2_pix_format *pix;
1297         struct i2c_adapter *i2c_adap;
1298         struct video_device *vdev;
1299         struct sh_vou_device *vou_dev;
1300         struct resource *reg_res, *region;
1301         struct v4l2_subdev *subdev;
1302         int irq, ret;
1303
1304         reg_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1305         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1306
1307         if (!vou_pdata || !reg_res || irq <= 0) {
1308                 dev_err(&pdev->dev, "Insufficient VOU platform information.\n");
1309                 return -ENODEV;
1310         }
1311
1312         vou_dev = kzalloc(sizeof(*vou_dev), GFP_KERNEL);
1313         if (!vou_dev)
1314                 return -ENOMEM;
1315
1316         INIT_LIST_HEAD(&vou_dev->queue);
1317         spin_lock_init(&vou_dev->lock);
1318         mutex_init(&vou_dev->fop_lock);
1319         atomic_set(&vou_dev->use_count, 0);
1320         vou_dev->pdata = vou_pdata;
1321         vou_dev->status = SH_VOU_IDLE;
1322
1323         rect = &vou_dev->rect;
1324         pix = &vou_dev->pix;
1325
1326         /* Fill in defaults */
1327         vou_dev->std            = V4L2_STD_NTSC_M;
1328         rect->left              = 0;
1329         rect->top               = 0;
1330         rect->width             = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1331         rect->height            = 480;
1332         pix->width              = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH;
1333         pix->height             = 480;
1334         pix->pixelformat        = V4L2_PIX_FMT_YVYU;
1335         pix->field              = V4L2_FIELD_NONE;
1336         pix->bytesperline       = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH * 2;
1337         pix->sizeimage          = VOU_MAX_IMAGE_WIDTH * 2 * 480;
1338         pix->colorspace         = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M;
1339
1340         region = request_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res),
1341                                     pdev->name);
1342         if (!region) {
1343                 dev_err(&pdev->dev, "VOU region already claimed\n");
1344                 ret = -EBUSY;
1345                 goto ereqmemreg;
1346         }
1347
1348         vou_dev->base = ioremap(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1349         if (!vou_dev->base) {
1350                 ret = -ENOMEM;
1351                 goto emap;
1352         }
1353
1354         ret = request_irq(irq, sh_vou_isr, 0, "vou", vou_dev);
1355         if (ret < 0)
1356                 goto ereqirq;
1357
1358         ret = v4l2_device_register(&pdev->dev, &vou_dev->v4l2_dev);
1359         if (ret < 0) {
1360                 dev_err(&pdev->dev, "Error registering v4l2 device\n");
1361                 goto ev4l2devreg;
1362         }
1363
1364         vdev = &vou_dev->vdev;
1365         *vdev = sh_vou_video_template;
1366         if (vou_pdata->bus_fmt == SH_VOU_BUS_8BIT)
1367                 vdev->tvnorms |= V4L2_STD_PAL;
1368         vdev->v4l2_dev = &vou_dev->v4l2_dev;
1369         vdev->release = video_device_release_empty;
1370         vdev->lock = &vou_dev->fop_lock;
1371
1372         video_set_drvdata(vdev, vou_dev);
1373
1374         pm_runtime_enable(&pdev->dev);
1375         pm_runtime_resume(&pdev->dev);
1376
1377         i2c_adap = i2c_get_adapter(vou_pdata->i2c_adap);
1378         if (!i2c_adap) {
1379                 ret = -ENODEV;
1380                 goto ei2cgadap;
1381         }
1382
1383         ret = sh_vou_hw_init(vou_dev);
1384         if (ret < 0)
1385                 goto ereset;
1386
1387         subdev = v4l2_i2c_new_subdev_board(&vou_dev->v4l2_dev, i2c_adap,
1388                         vou_pdata->board_info, NULL);
1389         if (!subdev) {
1390                 ret = -ENOMEM;
1391                 goto ei2cnd;
1392         }
1393
1394         ret = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_GRABBER, -1);
1395         if (ret < 0)
1396                 goto evregdev;
1397
1398         return 0;
1399
1400 evregdev:
1401 ei2cnd:
1402 ereset:
1403         i2c_put_adapter(i2c_adap);
1404 ei2cgadap:
1405         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1406         v4l2_device_unregister(&vou_dev->v4l2_dev);
1407 ev4l2devreg:
1408         free_irq(irq, vou_dev);
1409 ereqirq:
1410         iounmap(vou_dev->base);
1411 emap:
1412         release_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1413 ereqmemreg:
1414         kfree(vou_dev);
1415         return ret;
1416 }
1417
1418 static int sh_vou_remove(struct platform_device *pdev)
1419 {
1420         int irq = platform_get_irq(pdev, 0);
1421         struct v4l2_device *v4l2_dev = platform_get_drvdata(pdev);
1422         struct sh_vou_device *vou_dev = container_of(v4l2_dev,
1423                                                 struct sh_vou_device, v4l2_dev);
1424         struct v4l2_subdev *sd = list_entry(v4l2_dev->subdevs.next,
1425                                             struct v4l2_subdev, list);
1426         struct i2c_client *client = v4l2_get_subdevdata(sd);
1427         struct resource *reg_res;
1428
1429         if (irq > 0)
1430                 free_irq(irq, vou_dev);
1431         pm_runtime_disable(&pdev->dev);
1432         video_unregister_device(&vou_dev->vdev);
1433         i2c_put_adapter(client->adapter);
1434         v4l2_device_unregister(&vou_dev->v4l2_dev);
1435         iounmap(vou_dev->base);
1436         reg_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1437         if (reg_res)
1438                 release_mem_region(reg_res->start, resource_size(reg_res));
1439         kfree(vou_dev);
1440         return 0;
1441 }
1442
1443 static struct platform_driver __refdata sh_vou = {
1444         .remove  = sh_vou_remove,
1445         .driver  = {
1446                 .name   = "sh-vou",
1447         },
1448 };
1449
1450 module_platform_driver_probe(sh_vou, sh_vou_probe);
1451
1452 MODULE_DESCRIPTION("SuperH VOU driver");
1453 MODULE_AUTHOR("Guennadi Liakhovetski <g.liakhovetski@gmx.de>");
1454 MODULE_LICENSE("GPL v2");
1455 MODULE_VERSION("0.1.0");
1456 MODULE_ALIAS("platform:sh-vou");