66ada01c796ca934527321fe67406667c2927c9a
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / media / v4l2-core / videobuf2-core.c
1 /*
2  * videobuf2-core.c - V4L2 driver helper framework
3  *
4  * Copyright (C) 2010 Samsung Electronics
5  *
6  * Author: Pawel Osciak <pawel@osciak.com>
7  *         Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
8  *
9  * The vb2_thread implementation was based on code from videobuf-dvb.c:
10  *      (c) 2004 Gerd Knorr <kraxel@bytesex.org> [SUSE Labs]
11  *
12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
14  * the Free Software Foundation.
15  */
16
17 #include <linux/err.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/poll.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/sched.h>
24 #include <linux/freezer.h>
25 #include <linux/kthread.h>
26
27 #include <media/v4l2-dev.h>
28 #include <media/v4l2-fh.h>
29 #include <media/v4l2-event.h>
30 #include <media/v4l2-common.h>
31 #include <media/videobuf2-core.h>
32
33 static int debug;
34 module_param(debug, int, 0644);
35
36 #define dprintk(level, fmt, arg...)                                           \
37         do {                                                                  \
38                 if (debug >= level)                                           \
39                         pr_info("vb2: %s: " fmt, __func__, ## arg); \
40         } while (0)
41
42 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
43
44 /*
45  * If advanced debugging is on, then count how often each op is called
46  * successfully, which can either be per-buffer or per-queue.
47  *
48  * This makes it easy to check that the 'init' and 'cleanup'
49  * (and variations thereof) stay balanced.
50  */
51
52 #define log_memop(vb, op)                                               \
53         dprintk(2, "call_memop(%p, %d, %s)%s\n",                        \
54                 (vb)->vb2_queue, (vb)->v4l2_buf.index, #op,             \
55                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op ? "" : " (nop)")
56
57 #define call_memop(vb, op, args...)                                     \
58 ({                                                                      \
59         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
60         int err;                                                        \
61                                                                         \
62         log_memop(vb, op);                                              \
63         err = _q->mem_ops->op ? _q->mem_ops->op(args) : 0;              \
64         if (!err)                                                       \
65                 (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                 \
66         err;                                                            \
67 })
68
69 #define call_ptr_memop(vb, op, args...)                                 \
70 ({                                                                      \
71         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
72         void *ptr;                                                      \
73                                                                         \
74         log_memop(vb, op);                                              \
75         ptr = _q->mem_ops->op ? _q->mem_ops->op(args) : NULL;           \
76         if (!IS_ERR_OR_NULL(ptr))                                       \
77                 (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                 \
78         ptr;                                                            \
79 })
80
81 #define call_void_memop(vb, op, args...)                                \
82 ({                                                                      \
83         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
84                                                                         \
85         log_memop(vb, op);                                              \
86         if (_q->mem_ops->op)                                            \
87                 _q->mem_ops->op(args);                                  \
88         (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                         \
89 })
90
91 #define log_qop(q, op)                                                  \
92         dprintk(2, "call_qop(%p, %s)%s\n", q, #op,                      \
93                 (q)->ops->op ? "" : " (nop)")
94
95 #define call_qop(q, op, args...)                                        \
96 ({                                                                      \
97         int err;                                                        \
98                                                                         \
99         log_qop(q, op);                                                 \
100         err = (q)->ops->op ? (q)->ops->op(args) : 0;                    \
101         if (!err)                                                       \
102                 (q)->cnt_ ## op++;                                      \
103         err;                                                            \
104 })
105
106 #define call_void_qop(q, op, args...)                                   \
107 ({                                                                      \
108         log_qop(q, op);                                                 \
109         if ((q)->ops->op)                                               \
110                 (q)->ops->op(args);                                     \
111         (q)->cnt_ ## op++;                                              \
112 })
113
114 #define log_vb_qop(vb, op, args...)                                     \
115         dprintk(2, "call_vb_qop(%p, %d, %s)%s\n",                       \
116                 (vb)->vb2_queue, (vb)->v4l2_buf.index, #op,             \
117                 (vb)->vb2_queue->ops->op ? "" : " (nop)")
118
119 #define call_vb_qop(vb, op, args...)                                    \
120 ({                                                                      \
121         int err;                                                        \
122                                                                         \
123         log_vb_qop(vb, op);                                             \
124         err = (vb)->vb2_queue->ops->op ?                                \
125                 (vb)->vb2_queue->ops->op(args) : 0;                     \
126         if (!err)                                                       \
127                 (vb)->cnt_ ## op++;                                     \
128         err;                                                            \
129 })
130
131 #define call_void_vb_qop(vb, op, args...)                               \
132 ({                                                                      \
133         log_vb_qop(vb, op);                                             \
134         if ((vb)->vb2_queue->ops->op)                                   \
135                 (vb)->vb2_queue->ops->op(args);                         \
136         (vb)->cnt_ ## op++;                                             \
137 })
138
139 #else
140
141 #define call_memop(vb, op, args...)                                     \
142         ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op ?                                 \
143                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args) : 0)
144
145 #define call_ptr_memop(vb, op, args...)                                 \
146         ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op ?                                 \
147                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args) : NULL)
148
149 #define call_void_memop(vb, op, args...)                                \
150         do {                                                            \
151                 if ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op)                       \
152                         (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args);             \
153         } while (0)
154
155 #define call_qop(q, op, args...)                                        \
156         ((q)->ops->op ? (q)->ops->op(args) : 0)
157
158 #define call_void_qop(q, op, args...)                                   \
159         do {                                                            \
160                 if ((q)->ops->op)                                       \
161                         (q)->ops->op(args);                             \
162         } while (0)
163
164 #define call_vb_qop(vb, op, args...)                                    \
165         ((vb)->vb2_queue->ops->op ? (vb)->vb2_queue->ops->op(args) : 0)
166
167 #define call_void_vb_qop(vb, op, args...)                               \
168         do {                                                            \
169                 if ((vb)->vb2_queue->ops->op)                           \
170                         (vb)->vb2_queue->ops->op(args);                 \
171         } while (0)
172
173 #endif
174
175 /* Flags that are set by the vb2 core */
176 #define V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS  (V4L2_BUF_FLAG_MAPPED | V4L2_BUF_FLAG_QUEUED | \
177                                  V4L2_BUF_FLAG_DONE | V4L2_BUF_FLAG_ERROR | \
178                                  V4L2_BUF_FLAG_PREPARED | \
179                                  V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK)
180 /* Output buffer flags that should be passed on to the driver */
181 #define V4L2_BUFFER_OUT_FLAGS   (V4L2_BUF_FLAG_PFRAME | V4L2_BUF_FLAG_BFRAME | \
182                                  V4L2_BUF_FLAG_KEYFRAME | V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
183
184 static void __vb2_queue_cancel(struct vb2_queue *q);
185
186 /**
187  * __vb2_buf_mem_alloc() - allocate video memory for the given buffer
188  */
189 static int __vb2_buf_mem_alloc(struct vb2_buffer *vb)
190 {
191         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
192         enum dma_data_direction dma_dir =
193                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
194         void *mem_priv;
195         int plane;
196
197         /*
198          * Allocate memory for all planes in this buffer
199          * NOTE: mmapped areas should be page aligned
200          */
201         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
202                 unsigned long size = PAGE_ALIGN(q->plane_sizes[plane]);
203
204                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, alloc, q->alloc_ctx[plane],
205                                       size, dma_dir, q->gfp_flags);
206                 if (IS_ERR_OR_NULL(mem_priv))
207                         goto free;
208
209                 /* Associate allocator private data with this plane */
210                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
211                 vb->v4l2_planes[plane].length = q->plane_sizes[plane];
212         }
213
214         return 0;
215 free:
216         /* Free already allocated memory if one of the allocations failed */
217         for (; plane > 0; --plane) {
218                 call_void_memop(vb, put, vb->planes[plane - 1].mem_priv);
219                 vb->planes[plane - 1].mem_priv = NULL;
220         }
221
222         return -ENOMEM;
223 }
224
225 /**
226  * __vb2_buf_mem_free() - free memory of the given buffer
227  */
228 static void __vb2_buf_mem_free(struct vb2_buffer *vb)
229 {
230         unsigned int plane;
231
232         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
233                 call_void_memop(vb, put, vb->planes[plane].mem_priv);
234                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
235                 dprintk(3, "freed plane %d of buffer %d\n", plane,
236                         vb->v4l2_buf.index);
237         }
238 }
239
240 /**
241  * __vb2_buf_userptr_put() - release userspace memory associated with
242  * a USERPTR buffer
243  */
244 static void __vb2_buf_userptr_put(struct vb2_buffer *vb)
245 {
246         unsigned int plane;
247
248         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
249                 if (vb->planes[plane].mem_priv)
250                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
251                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
252         }
253 }
254
255 /**
256  * __vb2_plane_dmabuf_put() - release memory associated with
257  * a DMABUF shared plane
258  */
259 static void __vb2_plane_dmabuf_put(struct vb2_buffer *vb, struct vb2_plane *p)
260 {
261         if (!p->mem_priv)
262                 return;
263
264         if (p->dbuf_mapped)
265                 call_void_memop(vb, unmap_dmabuf, p->mem_priv);
266
267         call_void_memop(vb, detach_dmabuf, p->mem_priv);
268         dma_buf_put(p->dbuf);
269         memset(p, 0, sizeof(*p));
270 }
271
272 /**
273  * __vb2_buf_dmabuf_put() - release memory associated with
274  * a DMABUF shared buffer
275  */
276 static void __vb2_buf_dmabuf_put(struct vb2_buffer *vb)
277 {
278         unsigned int plane;
279
280         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
281                 __vb2_plane_dmabuf_put(vb, &vb->planes[plane]);
282 }
283
284 /**
285  * __setup_lengths() - setup initial lengths for every plane in
286  * every buffer on the queue
287  */
288 static void __setup_lengths(struct vb2_queue *q, unsigned int n)
289 {
290         unsigned int buffer, plane;
291         struct vb2_buffer *vb;
292
293         for (buffer = q->num_buffers; buffer < q->num_buffers + n; ++buffer) {
294                 vb = q->bufs[buffer];
295                 if (!vb)
296                         continue;
297
298                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
299                         vb->v4l2_planes[plane].length = q->plane_sizes[plane];
300         }
301 }
302
303 /**
304  * __setup_offsets() - setup unique offsets ("cookies") for every plane in
305  * every buffer on the queue
306  */
307 static void __setup_offsets(struct vb2_queue *q, unsigned int n)
308 {
309         unsigned int buffer, plane;
310         struct vb2_buffer *vb;
311         unsigned long off;
312
313         if (q->num_buffers) {
314                 struct v4l2_plane *p;
315                 vb = q->bufs[q->num_buffers - 1];
316                 p = &vb->v4l2_planes[vb->num_planes - 1];
317                 off = PAGE_ALIGN(p->m.mem_offset + p->length);
318         } else {
319                 off = 0;
320         }
321
322         for (buffer = q->num_buffers; buffer < q->num_buffers + n; ++buffer) {
323                 vb = q->bufs[buffer];
324                 if (!vb)
325                         continue;
326
327                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
328                         vb->v4l2_planes[plane].m.mem_offset = off;
329
330                         dprintk(3, "buffer %d, plane %d offset 0x%08lx\n",
331                                         buffer, plane, off);
332
333                         off += vb->v4l2_planes[plane].length;
334                         off = PAGE_ALIGN(off);
335                 }
336         }
337 }
338
339 /**
340  * __vb2_queue_alloc() - allocate videobuf buffer structures and (for MMAP type)
341  * video buffer memory for all buffers/planes on the queue and initializes the
342  * queue
343  *
344  * Returns the number of buffers successfully allocated.
345  */
346 static int __vb2_queue_alloc(struct vb2_queue *q, enum v4l2_memory memory,
347                              unsigned int num_buffers, unsigned int num_planes)
348 {
349         unsigned int buffer;
350         struct vb2_buffer *vb;
351         int ret;
352
353         for (buffer = 0; buffer < num_buffers; ++buffer) {
354                 /* Allocate videobuf buffer structures */
355                 vb = kzalloc(q->buf_struct_size, GFP_KERNEL);
356                 if (!vb) {
357                         dprintk(1, "memory alloc for buffer struct failed\n");
358                         break;
359                 }
360
361                 /* Length stores number of planes for multiplanar buffers */
362                 if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type))
363                         vb->v4l2_buf.length = num_planes;
364
365                 vb->state = VB2_BUF_STATE_DEQUEUED;
366                 vb->vb2_queue = q;
367                 vb->num_planes = num_planes;
368                 vb->v4l2_buf.index = q->num_buffers + buffer;
369                 vb->v4l2_buf.type = q->type;
370                 vb->v4l2_buf.memory = memory;
371
372                 /* Allocate video buffer memory for the MMAP type */
373                 if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP) {
374                         ret = __vb2_buf_mem_alloc(vb);
375                         if (ret) {
376                                 dprintk(1, "failed allocating memory for "
377                                                 "buffer %d\n", buffer);
378                                 kfree(vb);
379                                 break;
380                         }
381                         /*
382                          * Call the driver-provided buffer initialization
383                          * callback, if given. An error in initialization
384                          * results in queue setup failure.
385                          */
386                         ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
387                         if (ret) {
388                                 dprintk(1, "buffer %d %p initialization"
389                                         " failed\n", buffer, vb);
390                                 __vb2_buf_mem_free(vb);
391                                 kfree(vb);
392                                 break;
393                         }
394                 }
395
396                 q->bufs[q->num_buffers + buffer] = vb;
397         }
398
399         __setup_lengths(q, buffer);
400         if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
401                 __setup_offsets(q, buffer);
402
403         dprintk(1, "allocated %d buffers, %d plane(s) each\n",
404                         buffer, num_planes);
405
406         return buffer;
407 }
408
409 /**
410  * __vb2_free_mem() - release all video buffer memory for a given queue
411  */
412 static void __vb2_free_mem(struct vb2_queue *q, unsigned int buffers)
413 {
414         unsigned int buffer;
415         struct vb2_buffer *vb;
416
417         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
418              ++buffer) {
419                 vb = q->bufs[buffer];
420                 if (!vb)
421                         continue;
422
423                 /* Free MMAP buffers or release USERPTR buffers */
424                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
425                         __vb2_buf_mem_free(vb);
426                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
427                         __vb2_buf_dmabuf_put(vb);
428                 else
429                         __vb2_buf_userptr_put(vb);
430         }
431 }
432
433 /**
434  * __vb2_queue_free() - free buffers at the end of the queue - video memory and
435  * related information, if no buffers are left return the queue to an
436  * uninitialized state. Might be called even if the queue has already been freed.
437  */
438 static int __vb2_queue_free(struct vb2_queue *q, unsigned int buffers)
439 {
440         unsigned int buffer;
441
442         /*
443          * Sanity check: when preparing a buffer the queue lock is released for
444          * a short while (see __buf_prepare for the details), which would allow
445          * a race with a reqbufs which can call this function. Removing the
446          * buffers from underneath __buf_prepare is obviously a bad idea, so we
447          * check if any of the buffers is in the state PREPARING, and if so we
448          * just return -EAGAIN.
449          */
450         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
451              ++buffer) {
452                 if (q->bufs[buffer] == NULL)
453                         continue;
454                 if (q->bufs[buffer]->state == VB2_BUF_STATE_PREPARING) {
455                         dprintk(1, "preparing buffers, cannot free\n");
456                         return -EAGAIN;
457                 }
458         }
459
460         /* Call driver-provided cleanup function for each buffer, if provided */
461         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
462              ++buffer) {
463                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[buffer];
464
465                 if (vb && vb->planes[0].mem_priv)
466                         call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
467         }
468
469         /* Release video buffer memory */
470         __vb2_free_mem(q, buffers);
471
472 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
473         /*
474          * Check that all the calls were balances during the life-time of this
475          * queue. If not (or if the debug level is 1 or up), then dump the
476          * counters to the kernel log.
477          */
478         if (q->num_buffers) {
479                 bool unbalanced = q->cnt_start_streaming != q->cnt_stop_streaming ||
480                                   q->cnt_wait_prepare != q->cnt_wait_finish;
481
482                 if (unbalanced || debug) {
483                         pr_info("vb2: counters for queue %p:%s\n", q,
484                                 unbalanced ? " UNBALANCED!" : "");
485                         pr_info("vb2:     setup: %u start_streaming: %u stop_streaming: %u\n",
486                                 q->cnt_queue_setup, q->cnt_start_streaming,
487                                 q->cnt_stop_streaming);
488                         pr_info("vb2:     wait_prepare: %u wait_finish: %u\n",
489                                 q->cnt_wait_prepare, q->cnt_wait_finish);
490                 }
491                 q->cnt_queue_setup = 0;
492                 q->cnt_wait_prepare = 0;
493                 q->cnt_wait_finish = 0;
494                 q->cnt_start_streaming = 0;
495                 q->cnt_stop_streaming = 0;
496         }
497         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
498                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[buffer];
499                 bool unbalanced = vb->cnt_mem_alloc != vb->cnt_mem_put ||
500                                   vb->cnt_mem_prepare != vb->cnt_mem_finish ||
501                                   vb->cnt_mem_get_userptr != vb->cnt_mem_put_userptr ||
502                                   vb->cnt_mem_attach_dmabuf != vb->cnt_mem_detach_dmabuf ||
503                                   vb->cnt_mem_map_dmabuf != vb->cnt_mem_unmap_dmabuf ||
504                                   vb->cnt_buf_queue != vb->cnt_buf_done ||
505                                   vb->cnt_buf_prepare != vb->cnt_buf_finish ||
506                                   vb->cnt_buf_init != vb->cnt_buf_cleanup;
507
508                 if (unbalanced || debug) {
509                         pr_info("vb2:   counters for queue %p, buffer %d:%s\n",
510                                 q, buffer, unbalanced ? " UNBALANCED!" : "");
511                         pr_info("vb2:     buf_init: %u buf_cleanup: %u buf_prepare: %u buf_finish: %u\n",
512                                 vb->cnt_buf_init, vb->cnt_buf_cleanup,
513                                 vb->cnt_buf_prepare, vb->cnt_buf_finish);
514                         pr_info("vb2:     buf_queue: %u buf_done: %u\n",
515                                 vb->cnt_buf_queue, vb->cnt_buf_done);
516                         pr_info("vb2:     alloc: %u put: %u prepare: %u finish: %u mmap: %u\n",
517                                 vb->cnt_mem_alloc, vb->cnt_mem_put,
518                                 vb->cnt_mem_prepare, vb->cnt_mem_finish,
519                                 vb->cnt_mem_mmap);
520                         pr_info("vb2:     get_userptr: %u put_userptr: %u\n",
521                                 vb->cnt_mem_get_userptr, vb->cnt_mem_put_userptr);
522                         pr_info("vb2:     attach_dmabuf: %u detach_dmabuf: %u map_dmabuf: %u unmap_dmabuf: %u\n",
523                                 vb->cnt_mem_attach_dmabuf, vb->cnt_mem_detach_dmabuf,
524                                 vb->cnt_mem_map_dmabuf, vb->cnt_mem_unmap_dmabuf);
525                         pr_info("vb2:     get_dmabuf: %u num_users: %u vaddr: %u cookie: %u\n",
526                                 vb->cnt_mem_get_dmabuf,
527                                 vb->cnt_mem_num_users,
528                                 vb->cnt_mem_vaddr,
529                                 vb->cnt_mem_cookie);
530                 }
531         }
532 #endif
533
534         /* Free videobuf buffers */
535         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
536              ++buffer) {
537                 kfree(q->bufs[buffer]);
538                 q->bufs[buffer] = NULL;
539         }
540
541         q->num_buffers -= buffers;
542         if (!q->num_buffers) {
543                 q->memory = 0;
544                 INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
545         }
546         return 0;
547 }
548
549 /**
550  * __verify_planes_array() - verify that the planes array passed in struct
551  * v4l2_buffer from userspace can be safely used
552  */
553 static int __verify_planes_array(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
554 {
555         if (!V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type))
556                 return 0;
557
558         /* Is memory for copying plane information present? */
559         if (NULL == b->m.planes) {
560                 dprintk(1, "multi-planar buffer passed but "
561                            "planes array not provided\n");
562                 return -EINVAL;
563         }
564
565         if (b->length < vb->num_planes || b->length > VIDEO_MAX_PLANES) {
566                 dprintk(1, "incorrect planes array length, "
567                            "expected %d, got %d\n", vb->num_planes, b->length);
568                 return -EINVAL;
569         }
570
571         return 0;
572 }
573
574 /**
575  * __verify_length() - Verify that the bytesused value for each plane fits in
576  * the plane length and that the data offset doesn't exceed the bytesused value.
577  */
578 static int __verify_length(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
579 {
580         unsigned int length;
581         unsigned int bytesused;
582         unsigned int plane;
583
584         if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type))
585                 return 0;
586
587         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type)) {
588                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
589                         length = (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR ||
590                                   b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
591                                ? b->m.planes[plane].length
592                                : vb->v4l2_planes[plane].length;
593                         bytesused = b->m.planes[plane].bytesused
594                                   ? b->m.planes[plane].bytesused : length;
595
596                         if (b->m.planes[plane].bytesused > length)
597                                 return -EINVAL;
598
599                         if (b->m.planes[plane].data_offset > 0 &&
600                             b->m.planes[plane].data_offset >= bytesused)
601                                 return -EINVAL;
602                 }
603         } else {
604                 length = (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR)
605                        ? b->length : vb->v4l2_planes[0].length;
606                 bytesused = b->bytesused ? b->bytesused : length;
607
608                 if (b->bytesused > length)
609                         return -EINVAL;
610         }
611
612         return 0;
613 }
614
615 /**
616  * __buffer_in_use() - return true if the buffer is in use and
617  * the queue cannot be freed (by the means of REQBUFS(0)) call
618  */
619 static bool __buffer_in_use(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb)
620 {
621         unsigned int plane;
622         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
623                 void *mem_priv = vb->planes[plane].mem_priv;
624                 /*
625                  * If num_users() has not been provided, call_memop
626                  * will return 0, apparently nobody cares about this
627                  * case anyway. If num_users() returns more than 1,
628                  * we are not the only user of the plane's memory.
629                  */
630                 if (mem_priv && call_memop(vb, num_users, mem_priv) > 1)
631                         return true;
632         }
633         return false;
634 }
635
636 /**
637  * __buffers_in_use() - return true if any buffers on the queue are in use and
638  * the queue cannot be freed (by the means of REQBUFS(0)) call
639  */
640 static bool __buffers_in_use(struct vb2_queue *q)
641 {
642         unsigned int buffer;
643         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
644                 if (__buffer_in_use(q, q->bufs[buffer]))
645                         return true;
646         }
647         return false;
648 }
649
650 /**
651  * __fill_v4l2_buffer() - fill in a struct v4l2_buffer with information to be
652  * returned to userspace
653  */
654 static void __fill_v4l2_buffer(struct vb2_buffer *vb, struct v4l2_buffer *b)
655 {
656         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
657
658         /* Copy back data such as timestamp, flags, etc. */
659         memcpy(b, &vb->v4l2_buf, offsetof(struct v4l2_buffer, m));
660         b->reserved2 = vb->v4l2_buf.reserved2;
661         b->reserved = vb->v4l2_buf.reserved;
662
663         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type)) {
664                 /*
665                  * Fill in plane-related data if userspace provided an array
666                  * for it. The caller has already verified memory and size.
667                  */
668                 b->length = vb->num_planes;
669                 memcpy(b->m.planes, vb->v4l2_planes,
670                         b->length * sizeof(struct v4l2_plane));
671         } else {
672                 /*
673                  * We use length and offset in v4l2_planes array even for
674                  * single-planar buffers, but userspace does not.
675                  */
676                 b->length = vb->v4l2_planes[0].length;
677                 b->bytesused = vb->v4l2_planes[0].bytesused;
678                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
679                         b->m.offset = vb->v4l2_planes[0].m.mem_offset;
680                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR)
681                         b->m.userptr = vb->v4l2_planes[0].m.userptr;
682                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
683                         b->m.fd = vb->v4l2_planes[0].m.fd;
684         }
685
686         /*
687          * Clear any buffer state related flags.
688          */
689         b->flags &= ~V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS;
690         b->flags |= q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK;
691         if ((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) !=
692             V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY) {
693                 /*
694                  * For non-COPY timestamps, drop timestamp source bits
695                  * and obtain the timestamp source from the queue.
696                  */
697                 b->flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
698                 b->flags |= q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
699         }
700
701         switch (vb->state) {
702         case VB2_BUF_STATE_QUEUED:
703         case VB2_BUF_STATE_ACTIVE:
704                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_QUEUED;
705                 break;
706         case VB2_BUF_STATE_ERROR:
707                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_ERROR;
708                 /* fall through */
709         case VB2_BUF_STATE_DONE:
710                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_DONE;
711                 break;
712         case VB2_BUF_STATE_PREPARED:
713                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_PREPARED;
714                 break;
715         case VB2_BUF_STATE_PREPARING:
716         case VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:
717                 /* nothing */
718                 break;
719         }
720
721         if (__buffer_in_use(q, vb))
722                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_MAPPED;
723 }
724
725 /**
726  * vb2_querybuf() - query video buffer information
727  * @q:          videobuf queue
728  * @b:          buffer struct passed from userspace to vidioc_querybuf handler
729  *              in driver
730  *
731  * Should be called from vidioc_querybuf ioctl handler in driver.
732  * This function will verify the passed v4l2_buffer structure and fill the
733  * relevant information for the userspace.
734  *
735  * The return values from this function are intended to be directly returned
736  * from vidioc_querybuf handler in driver.
737  */
738 int vb2_querybuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
739 {
740         struct vb2_buffer *vb;
741         int ret;
742
743         if (b->type != q->type) {
744                 dprintk(1, "wrong buffer type\n");
745                 return -EINVAL;
746         }
747
748         if (b->index >= q->num_buffers) {
749                 dprintk(1, "buffer index out of range\n");
750                 return -EINVAL;
751         }
752         vb = q->bufs[b->index];
753         ret = __verify_planes_array(vb, b);
754         if (!ret)
755                 __fill_v4l2_buffer(vb, b);
756         return ret;
757 }
758 EXPORT_SYMBOL(vb2_querybuf);
759
760 /**
761  * __verify_userptr_ops() - verify that all memory operations required for
762  * USERPTR queue type have been provided
763  */
764 static int __verify_userptr_ops(struct vb2_queue *q)
765 {
766         if (!(q->io_modes & VB2_USERPTR) || !q->mem_ops->get_userptr ||
767             !q->mem_ops->put_userptr)
768                 return -EINVAL;
769
770         return 0;
771 }
772
773 /**
774  * __verify_mmap_ops() - verify that all memory operations required for
775  * MMAP queue type have been provided
776  */
777 static int __verify_mmap_ops(struct vb2_queue *q)
778 {
779         if (!(q->io_modes & VB2_MMAP) || !q->mem_ops->alloc ||
780             !q->mem_ops->put || !q->mem_ops->mmap)
781                 return -EINVAL;
782
783         return 0;
784 }
785
786 /**
787  * __verify_dmabuf_ops() - verify that all memory operations required for
788  * DMABUF queue type have been provided
789  */
790 static int __verify_dmabuf_ops(struct vb2_queue *q)
791 {
792         if (!(q->io_modes & VB2_DMABUF) || !q->mem_ops->attach_dmabuf ||
793             !q->mem_ops->detach_dmabuf  || !q->mem_ops->map_dmabuf ||
794             !q->mem_ops->unmap_dmabuf)
795                 return -EINVAL;
796
797         return 0;
798 }
799
800 /**
801  * __verify_memory_type() - Check whether the memory type and buffer type
802  * passed to a buffer operation are compatible with the queue.
803  */
804 static int __verify_memory_type(struct vb2_queue *q,
805                 enum v4l2_memory memory, enum v4l2_buf_type type)
806 {
807         if (memory != V4L2_MEMORY_MMAP && memory != V4L2_MEMORY_USERPTR &&
808             memory != V4L2_MEMORY_DMABUF) {
809                 dprintk(1, "unsupported memory type\n");
810                 return -EINVAL;
811         }
812
813         if (type != q->type) {
814                 dprintk(1, "requested type is incorrect\n");
815                 return -EINVAL;
816         }
817
818         /*
819          * Make sure all the required memory ops for given memory type
820          * are available.
821          */
822         if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP && __verify_mmap_ops(q)) {
823                 dprintk(1, "MMAP for current setup unsupported\n");
824                 return -EINVAL;
825         }
826
827         if (memory == V4L2_MEMORY_USERPTR && __verify_userptr_ops(q)) {
828                 dprintk(1, "USERPTR for current setup unsupported\n");
829                 return -EINVAL;
830         }
831
832         if (memory == V4L2_MEMORY_DMABUF && __verify_dmabuf_ops(q)) {
833                 dprintk(1, "DMABUF for current setup unsupported\n");
834                 return -EINVAL;
835         }
836
837         /*
838          * Place the busy tests at the end: -EBUSY can be ignored when
839          * create_bufs is called with count == 0, but count == 0 should still
840          * do the memory and type validation.
841          */
842         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
843                 dprintk(1, "file io in progress\n");
844                 return -EBUSY;
845         }
846         return 0;
847 }
848
849 /**
850  * __reqbufs() - Initiate streaming
851  * @q:          videobuf2 queue
852  * @req:        struct passed from userspace to vidioc_reqbufs handler in driver
853  *
854  * Should be called from vidioc_reqbufs ioctl handler of a driver.
855  * This function:
856  * 1) verifies streaming parameters passed from the userspace,
857  * 2) sets up the queue,
858  * 3) negotiates number of buffers and planes per buffer with the driver
859  *    to be used during streaming,
860  * 4) allocates internal buffer structures (struct vb2_buffer), according to
861  *    the agreed parameters,
862  * 5) for MMAP memory type, allocates actual video memory, using the
863  *    memory handling/allocation routines provided during queue initialization
864  *
865  * If req->count is 0, all the memory will be freed instead.
866  * If the queue has been allocated previously (by a previous vb2_reqbufs) call
867  * and the queue is not busy, memory will be reallocated.
868  *
869  * The return values from this function are intended to be directly returned
870  * from vidioc_reqbufs handler in driver.
871  */
872 static int __reqbufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_requestbuffers *req)
873 {
874         unsigned int num_buffers, allocated_buffers, num_planes = 0;
875         int ret;
876
877         if (q->streaming) {
878                 dprintk(1, "streaming active\n");
879                 return -EBUSY;
880         }
881
882         if (req->count == 0 || q->num_buffers != 0 || q->memory != req->memory) {
883                 /*
884                  * We already have buffers allocated, so first check if they
885                  * are not in use and can be freed.
886                  */
887                 mutex_lock(&q->mmap_lock);
888                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP && __buffers_in_use(q)) {
889                         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
890                         dprintk(1, "memory in use, cannot free\n");
891                         return -EBUSY;
892                 }
893
894                 /*
895                  * Call queue_cancel to clean up any buffers in the PREPARED or
896                  * QUEUED state which is possible if buffers were prepared or
897                  * queued without ever calling STREAMON.
898                  */
899                 __vb2_queue_cancel(q);
900                 ret = __vb2_queue_free(q, q->num_buffers);
901                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
902                 if (ret)
903                         return ret;
904
905                 /*
906                  * In case of REQBUFS(0) return immediately without calling
907                  * driver's queue_setup() callback and allocating resources.
908                  */
909                 if (req->count == 0)
910                         return 0;
911         }
912
913         /*
914          * Make sure the requested values and current defaults are sane.
915          */
916         num_buffers = min_t(unsigned int, req->count, VIDEO_MAX_FRAME);
917         num_buffers = max_t(unsigned int, num_buffers, q->min_buffers_needed);
918         memset(q->plane_sizes, 0, sizeof(q->plane_sizes));
919         memset(q->alloc_ctx, 0, sizeof(q->alloc_ctx));
920         q->memory = req->memory;
921
922         /*
923          * Ask the driver how many buffers and planes per buffer it requires.
924          * Driver also sets the size and allocator context for each plane.
925          */
926         ret = call_qop(q, queue_setup, q, NULL, &num_buffers, &num_planes,
927                        q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
928         if (ret)
929                 return ret;
930
931         /* Finally, allocate buffers and video memory */
932         allocated_buffers = __vb2_queue_alloc(q, req->memory, num_buffers, num_planes);
933         if (allocated_buffers == 0) {
934                 dprintk(1, "memory allocation failed\n");
935                 return -ENOMEM;
936         }
937
938         /*
939          * There is no point in continuing if we can't allocate the minimum
940          * number of buffers needed by this vb2_queue.
941          */
942         if (allocated_buffers < q->min_buffers_needed)
943                 ret = -ENOMEM;
944
945         /*
946          * Check if driver can handle the allocated number of buffers.
947          */
948         if (!ret && allocated_buffers < num_buffers) {
949                 num_buffers = allocated_buffers;
950
951                 ret = call_qop(q, queue_setup, q, NULL, &num_buffers,
952                                &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
953
954                 if (!ret && allocated_buffers < num_buffers)
955                         ret = -ENOMEM;
956
957                 /*
958                  * Either the driver has accepted a smaller number of buffers,
959                  * or .queue_setup() returned an error
960                  */
961         }
962
963         mutex_lock(&q->mmap_lock);
964         q->num_buffers = allocated_buffers;
965
966         if (ret < 0) {
967                 /*
968                  * Note: __vb2_queue_free() will subtract 'allocated_buffers'
969                  * from q->num_buffers.
970                  */
971                 __vb2_queue_free(q, allocated_buffers);
972                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
973                 return ret;
974         }
975         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
976
977         /*
978          * Return the number of successfully allocated buffers
979          * to the userspace.
980          */
981         req->count = allocated_buffers;
982         q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
983
984         return 0;
985 }
986
987 /**
988  * vb2_reqbufs() - Wrapper for __reqbufs() that also verifies the memory and
989  * type values.
990  * @q:          videobuf2 queue
991  * @req:        struct passed from userspace to vidioc_reqbufs handler in driver
992  */
993 int vb2_reqbufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_requestbuffers *req)
994 {
995         int ret = __verify_memory_type(q, req->memory, req->type);
996
997         return ret ? ret : __reqbufs(q, req);
998 }
999 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_reqbufs);
1000
1001 /**
1002  * __create_bufs() - Allocate buffers and any required auxiliary structs
1003  * @q:          videobuf2 queue
1004  * @create:     creation parameters, passed from userspace to vidioc_create_bufs
1005  *              handler in driver
1006  *
1007  * Should be called from vidioc_create_bufs ioctl handler of a driver.
1008  * This function:
1009  * 1) verifies parameter sanity
1010  * 2) calls the .queue_setup() queue operation
1011  * 3) performs any necessary memory allocations
1012  *
1013  * The return values from this function are intended to be directly returned
1014  * from vidioc_create_bufs handler in driver.
1015  */
1016 static int __create_bufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_create_buffers *create)
1017 {
1018         unsigned int num_planes = 0, num_buffers, allocated_buffers;
1019         int ret;
1020
1021         if (q->num_buffers == VIDEO_MAX_FRAME) {
1022                 dprintk(1, "maximum number of buffers already allocated\n");
1023                 return -ENOBUFS;
1024         }
1025
1026         if (!q->num_buffers) {
1027                 memset(q->plane_sizes, 0, sizeof(q->plane_sizes));
1028                 memset(q->alloc_ctx, 0, sizeof(q->alloc_ctx));
1029                 q->memory = create->memory;
1030                 q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
1031         }
1032
1033         num_buffers = min(create->count, VIDEO_MAX_FRAME - q->num_buffers);
1034
1035         /*
1036          * Ask the driver, whether the requested number of buffers, planes per
1037          * buffer and their sizes are acceptable
1038          */
1039         ret = call_qop(q, queue_setup, q, &create->format, &num_buffers,
1040                        &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
1041         if (ret)
1042                 return ret;
1043
1044         /* Finally, allocate buffers and video memory */
1045         allocated_buffers = __vb2_queue_alloc(q, create->memory, num_buffers,
1046                                 num_planes);
1047         if (allocated_buffers == 0) {
1048                 dprintk(1, "memory allocation failed\n");
1049                 return -ENOMEM;
1050         }
1051
1052         /*
1053          * Check if driver can handle the so far allocated number of buffers.
1054          */
1055         if (allocated_buffers < num_buffers) {
1056                 num_buffers = allocated_buffers;
1057
1058                 /*
1059                  * q->num_buffers contains the total number of buffers, that the
1060                  * queue driver has set up
1061                  */
1062                 ret = call_qop(q, queue_setup, q, &create->format, &num_buffers,
1063                                &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
1064
1065                 if (!ret && allocated_buffers < num_buffers)
1066                         ret = -ENOMEM;
1067
1068                 /*
1069                  * Either the driver has accepted a smaller number of buffers,
1070                  * or .queue_setup() returned an error
1071                  */
1072         }
1073
1074         mutex_lock(&q->mmap_lock);
1075         q->num_buffers += allocated_buffers;
1076
1077         if (ret < 0) {
1078                 /*
1079                  * Note: __vb2_queue_free() will subtract 'allocated_buffers'
1080                  * from q->num_buffers.
1081                  */
1082                 __vb2_queue_free(q, allocated_buffers);
1083                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
1084                 return -ENOMEM;
1085         }
1086         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
1087
1088         /*
1089          * Return the number of successfully allocated buffers
1090          * to the userspace.
1091          */
1092         create->count = allocated_buffers;
1093
1094         return 0;
1095 }
1096
1097 /**
1098  * vb2_create_bufs() - Wrapper for __create_bufs() that also verifies the
1099  * memory and type values.
1100  * @q:          videobuf2 queue
1101  * @create:     creation parameters, passed from userspace to vidioc_create_bufs
1102  *              handler in driver
1103  */
1104 int vb2_create_bufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_create_buffers *create)
1105 {
1106         int ret = __verify_memory_type(q, create->memory, create->format.type);
1107
1108         create->index = q->num_buffers;
1109         if (create->count == 0)
1110                 return ret != -EBUSY ? ret : 0;
1111         return ret ? ret : __create_bufs(q, create);
1112 }
1113 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_create_bufs);
1114
1115 /**
1116  * vb2_plane_vaddr() - Return a kernel virtual address of a given plane
1117  * @vb:         vb2_buffer to which the plane in question belongs to
1118  * @plane_no:   plane number for which the address is to be returned
1119  *
1120  * This function returns a kernel virtual address of a given plane if
1121  * such a mapping exist, NULL otherwise.
1122  */
1123 void *vb2_plane_vaddr(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
1124 {
1125         if (plane_no > vb->num_planes || !vb->planes[plane_no].mem_priv)
1126                 return NULL;
1127
1128         return call_ptr_memop(vb, vaddr, vb->planes[plane_no].mem_priv);
1129
1130 }
1131 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_plane_vaddr);
1132
1133 /**
1134  * vb2_plane_cookie() - Return allocator specific cookie for the given plane
1135  * @vb:         vb2_buffer to which the plane in question belongs to
1136  * @plane_no:   plane number for which the cookie is to be returned
1137  *
1138  * This function returns an allocator specific cookie for a given plane if
1139  * available, NULL otherwise. The allocator should provide some simple static
1140  * inline function, which would convert this cookie to the allocator specific
1141  * type that can be used directly by the driver to access the buffer. This can
1142  * be for example physical address, pointer to scatter list or IOMMU mapping.
1143  */
1144 void *vb2_plane_cookie(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
1145 {
1146         if (plane_no >= vb->num_planes || !vb->planes[plane_no].mem_priv)
1147                 return NULL;
1148
1149         return call_ptr_memop(vb, cookie, vb->planes[plane_no].mem_priv);
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_plane_cookie);
1152
1153 /**
1154  * vb2_buffer_done() - inform videobuf that an operation on a buffer is finished
1155  * @vb:         vb2_buffer returned from the driver
1156  * @state:      either VB2_BUF_STATE_DONE if the operation finished successfully
1157  *              or VB2_BUF_STATE_ERROR if the operation finished with an error.
1158  *              If start_streaming fails then it should return buffers with state
1159  *              VB2_BUF_STATE_QUEUED to put them back into the queue.
1160  *
1161  * This function should be called by the driver after a hardware operation on
1162  * a buffer is finished and the buffer may be returned to userspace. The driver
1163  * cannot use this buffer anymore until it is queued back to it by videobuf
1164  * by the means of buf_queue callback. Only buffers previously queued to the
1165  * driver by buf_queue can be passed to this function.
1166  *
1167  * While streaming a buffer can only be returned in state DONE or ERROR.
1168  * The start_streaming op can also return them in case the DMA engine cannot
1169  * be started for some reason. In that case the buffers should be returned with
1170  * state QUEUED.
1171  */
1172 void vb2_buffer_done(struct vb2_buffer *vb, enum vb2_buffer_state state)
1173 {
1174         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1175         unsigned long flags;
1176         unsigned int plane;
1177
1178         if (WARN_ON(vb->state != VB2_BUF_STATE_ACTIVE))
1179                 return;
1180
1181         if (WARN_ON(state != VB2_BUF_STATE_DONE &&
1182                     state != VB2_BUF_STATE_ERROR &&
1183                     state != VB2_BUF_STATE_QUEUED))
1184                 state = VB2_BUF_STATE_ERROR;
1185
1186 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
1187         /*
1188          * Although this is not a callback, it still does have to balance
1189          * with the buf_queue op. So update this counter manually.
1190          */
1191         vb->cnt_buf_done++;
1192 #endif
1193         dprintk(4, "done processing on buffer %d, state: %d\n",
1194                         vb->v4l2_buf.index, state);
1195
1196         /* sync buffers */
1197         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1198                 call_void_memop(vb, finish, vb->planes[plane].mem_priv);
1199
1200         /* Add the buffer to the done buffers list */
1201         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
1202         vb->state = state;
1203         if (state != VB2_BUF_STATE_QUEUED)
1204                 list_add_tail(&vb->done_entry, &q->done_list);
1205         atomic_dec(&q->owned_by_drv_count);
1206         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
1207
1208         if (state == VB2_BUF_STATE_QUEUED)
1209                 return;
1210
1211         /* Inform any processes that may be waiting for buffers */
1212         wake_up(&q->done_wq);
1213 }
1214 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_buffer_done);
1215
1216 /**
1217  * vb2_discard_done() - discard all buffers marked as DONE
1218  * @q:          videobuf2 queue
1219  *
1220  * This function is intended to be used with suspend/resume operations. It
1221  * discards all 'done' buffers as they would be too old to be requested after
1222  * resume.
1223  *
1224  * Drivers must stop the hardware and synchronize with interrupt handlers and/or
1225  * delayed works before calling this function to make sure no buffer will be
1226  * touched by the driver and/or hardware.
1227  */
1228 void vb2_discard_done(struct vb2_queue *q)
1229 {
1230         struct vb2_buffer *vb;
1231         unsigned long flags;
1232
1233         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
1234         list_for_each_entry(vb, &q->done_list, done_entry)
1235                 vb->state = VB2_BUF_STATE_ERROR;
1236         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
1237 }
1238 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_discard_done);
1239
1240 /**
1241  * __fill_vb2_buffer() - fill a vb2_buffer with information provided in a
1242  * v4l2_buffer by the userspace. The caller has already verified that struct
1243  * v4l2_buffer has a valid number of planes.
1244  */
1245 static void __fill_vb2_buffer(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b,
1246                                 struct v4l2_plane *v4l2_planes)
1247 {
1248         unsigned int plane;
1249
1250         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1251                 if (WARN_ON_ONCE(b->bytesused == 0)) {
1252                         pr_warn_once("use of bytesused == 0 is deprecated and will be removed in the future,\n");
1253                         if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1254                                 pr_warn_once("use VIDIOC_DECODER_CMD(V4L2_DEC_CMD_STOP) instead.\n");
1255                         else
1256                                 pr_warn_once("use the actual size instead.\n");
1257                 }
1258         }
1259
1260         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type)) {
1261                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR) {
1262                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1263                                 v4l2_planes[plane].m.userptr =
1264                                         b->m.planes[plane].m.userptr;
1265                                 v4l2_planes[plane].length =
1266                                         b->m.planes[plane].length;
1267                         }
1268                 }
1269                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF) {
1270                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1271                                 v4l2_planes[plane].m.fd =
1272                                         b->m.planes[plane].m.fd;
1273                                 v4l2_planes[plane].length =
1274                                         b->m.planes[plane].length;
1275                         }
1276                 }
1277
1278                 /* Fill in driver-provided information for OUTPUT types */
1279                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1280                         /*
1281                          * Will have to go up to b->length when API starts
1282                          * accepting variable number of planes.
1283                          *
1284                          * If bytesused == 0 for the output buffer, then fall
1285                          * back to the full buffer size. In that case
1286                          * userspace clearly never bothered to set it and
1287                          * it's a safe assumption that they really meant to
1288                          * use the full plane sizes.
1289                          *
1290                          * Some drivers, e.g. old codec drivers, use bytesused == 0
1291                          * as a way to indicate that streaming is finished.
1292                          * In that case, the driver should use the
1293                          * allow_zero_bytesused flag to keep old userspace
1294                          * applications working.
1295                          */
1296                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1297                                 struct v4l2_plane *pdst = &v4l2_planes[plane];
1298                                 struct v4l2_plane *psrc = &b->m.planes[plane];
1299
1300                                 if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1301                                         pdst->bytesused = psrc->bytesused;
1302                                 else
1303                                         pdst->bytesused = psrc->bytesused ?
1304                                                 psrc->bytesused : pdst->length;
1305                                 pdst->data_offset = psrc->data_offset;
1306                         }
1307                 }
1308         } else {
1309                 /*
1310                  * Single-planar buffers do not use planes array,
1311                  * so fill in relevant v4l2_buffer struct fields instead.
1312                  * In videobuf we use our internal V4l2_planes struct for
1313                  * single-planar buffers as well, for simplicity.
1314                  *
1315                  * If bytesused == 0 for the output buffer, then fall back
1316                  * to the full buffer size as that's a sensible default.
1317                  *
1318                  * Some drivers, e.g. old codec drivers, use bytesused == 0 as
1319                  * a way to indicate that streaming is finished. In that case,
1320                  * the driver should use the allow_zero_bytesused flag to keep
1321                  * old userspace applications working.
1322                  */
1323                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR) {
1324                         v4l2_planes[0].m.userptr = b->m.userptr;
1325                         v4l2_planes[0].length = b->length;
1326                 }
1327
1328                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF) {
1329                         v4l2_planes[0].m.fd = b->m.fd;
1330                         v4l2_planes[0].length = b->length;
1331                 }
1332
1333                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1334                         if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1335                                 v4l2_planes[0].bytesused = b->bytesused;
1336                         else
1337                                 v4l2_planes[0].bytesused = b->bytesused ?
1338                                         b->bytesused : v4l2_planes[0].length;
1339                 } else
1340                         v4l2_planes[0].bytesused = 0;
1341
1342         }
1343
1344         /* Zero flags that the vb2 core handles */
1345         vb->v4l2_buf.flags = b->flags & ~V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS;
1346         if ((vb->vb2_queue->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) !=
1347             V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY || !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1348                 /*
1349                  * Non-COPY timestamps and non-OUTPUT queues will get
1350                  * their timestamp and timestamp source flags from the
1351                  * queue.
1352                  */
1353                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
1354         }
1355
1356         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1357                 /*
1358                  * For output buffers mask out the timecode flag:
1359                  * this will be handled later in vb2_internal_qbuf().
1360                  * The 'field' is valid metadata for this output buffer
1361                  * and so that needs to be copied here.
1362                  */
1363                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE;
1364                 vb->v4l2_buf.field = b->field;
1365         } else {
1366                 /* Zero any output buffer flags as this is a capture buffer */
1367                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUFFER_OUT_FLAGS;
1368         }
1369 }
1370
1371 /**
1372  * __qbuf_mmap() - handle qbuf of an MMAP buffer
1373  */
1374 static int __qbuf_mmap(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1375 {
1376         __fill_vb2_buffer(vb, b, vb->v4l2_planes);
1377         return call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1378 }
1379
1380 /**
1381  * __qbuf_userptr() - handle qbuf of a USERPTR buffer
1382  */
1383 static int __qbuf_userptr(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1384 {
1385         struct v4l2_plane planes[VIDEO_MAX_PLANES];
1386         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1387         void *mem_priv;
1388         unsigned int plane;
1389         int ret;
1390         enum dma_data_direction dma_dir =
1391                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
1392         bool reacquired = vb->planes[0].mem_priv == NULL;
1393
1394         memset(planes, 0, sizeof(planes[0]) * vb->num_planes);
1395         /* Copy relevant information provided by the userspace */
1396         __fill_vb2_buffer(vb, b, planes);
1397
1398         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1399                 /* Skip the plane if already verified */
1400                 if (vb->v4l2_planes[plane].m.userptr &&
1401                     vb->v4l2_planes[plane].m.userptr == planes[plane].m.userptr
1402                     && vb->v4l2_planes[plane].length == planes[plane].length)
1403                         continue;
1404
1405                 dprintk(3, "userspace address for plane %d changed, "
1406                                 "reacquiring memory\n", plane);
1407
1408                 /* Check if the provided plane buffer is large enough */
1409                 if (planes[plane].length < q->plane_sizes[plane]) {
1410                         dprintk(1, "provided buffer size %u is less than "
1411                                                 "setup size %u for plane %d\n",
1412                                                 planes[plane].length,
1413                                                 q->plane_sizes[plane], plane);
1414                         ret = -EINVAL;
1415                         goto err;
1416                 }
1417
1418                 /* Release previously acquired memory if present */
1419                 if (vb->planes[plane].mem_priv) {
1420                         if (!reacquired) {
1421                                 reacquired = true;
1422                                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1423                         }
1424                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
1425                 }
1426
1427                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
1428                 memset(&vb->v4l2_planes[plane], 0, sizeof(struct v4l2_plane));
1429
1430                 /* Acquire each plane's memory */
1431                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, get_userptr, q->alloc_ctx[plane],
1432                                       planes[plane].m.userptr,
1433                                       planes[plane].length, dma_dir);
1434                 if (IS_ERR_OR_NULL(mem_priv)) {
1435                         dprintk(1, "failed acquiring userspace "
1436                                                 "memory for plane %d\n", plane);
1437                         ret = mem_priv ? PTR_ERR(mem_priv) : -EINVAL;
1438                         goto err;
1439                 }
1440                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
1441         }
1442
1443         /*
1444          * Now that everything is in order, copy relevant information
1445          * provided by userspace.
1446          */
1447         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1448                 vb->v4l2_planes[plane] = planes[plane];
1449
1450         if (reacquired) {
1451                 /*
1452                  * One or more planes changed, so we must call buf_init to do
1453                  * the driver-specific initialization on the newly acquired
1454                  * buffer, if provided.
1455                  */
1456                 ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
1457                 if (ret) {
1458                         dprintk(1, "buffer initialization failed\n");
1459                         goto err;
1460                 }
1461         }
1462
1463         ret = call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1464         if (ret) {
1465                 dprintk(1, "buffer preparation failed\n");
1466                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1467                 goto err;
1468         }
1469
1470         return 0;
1471 err:
1472         /* In case of errors, release planes that were already acquired */
1473         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1474                 if (vb->planes[plane].mem_priv)
1475                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
1476                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
1477                 vb->v4l2_planes[plane].m.userptr = 0;
1478                 vb->v4l2_planes[plane].length = 0;
1479         }
1480
1481         return ret;
1482 }
1483
1484 /**
1485  * __qbuf_dmabuf() - handle qbuf of a DMABUF buffer
1486  */
1487 static int __qbuf_dmabuf(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1488 {
1489         struct v4l2_plane planes[VIDEO_MAX_PLANES];
1490         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1491         void *mem_priv;
1492         unsigned int plane;
1493         int ret;
1494         enum dma_data_direction dma_dir =
1495                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
1496         bool reacquired = vb->planes[0].mem_priv == NULL;
1497
1498         memset(planes, 0, sizeof(planes[0]) * vb->num_planes);
1499         /* Copy relevant information provided by the userspace */
1500         __fill_vb2_buffer(vb, b, planes);
1501
1502         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1503                 struct dma_buf *dbuf = dma_buf_get(planes[plane].m.fd);
1504
1505                 if (IS_ERR_OR_NULL(dbuf)) {
1506                         dprintk(1, "invalid dmabuf fd for plane %d\n",
1507                                 plane);
1508                         ret = -EINVAL;
1509                         goto err;
1510                 }
1511
1512                 /* use DMABUF size if length is not provided */
1513                 if (planes[plane].length == 0)
1514                         planes[plane].length = dbuf->size;
1515
1516                 if (planes[plane].length < q->plane_sizes[plane]) {
1517                         dprintk(1, "invalid dmabuf length for plane %d\n",
1518                                 plane);
1519                         ret = -EINVAL;
1520                         goto err;
1521                 }
1522
1523                 /* Skip the plane if already verified */
1524                 if (dbuf == vb->planes[plane].dbuf &&
1525                     vb->v4l2_planes[plane].length == planes[plane].length) {
1526                         dma_buf_put(dbuf);
1527                         continue;
1528                 }
1529
1530                 dprintk(1, "buffer for plane %d changed\n", plane);
1531
1532                 if (!reacquired) {
1533                         reacquired = true;
1534                         call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1535                 }
1536
1537                 /* Release previously acquired memory if present */
1538                 __vb2_plane_dmabuf_put(vb, &vb->planes[plane]);
1539                 memset(&vb->v4l2_planes[plane], 0, sizeof(struct v4l2_plane));
1540
1541                 /* Acquire each plane's memory */
1542                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, attach_dmabuf, q->alloc_ctx[plane],
1543                         dbuf, planes[plane].length, dma_dir);
1544                 if (IS_ERR(mem_priv)) {
1545                         dprintk(1, "failed to attach dmabuf\n");
1546                         ret = PTR_ERR(mem_priv);
1547                         dma_buf_put(dbuf);
1548                         goto err;
1549                 }
1550
1551                 vb->planes[plane].dbuf = dbuf;
1552                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
1553         }
1554
1555         /* TODO: This pins the buffer(s) with  dma_buf_map_attachment()).. but
1556          * really we want to do this just before the DMA, not while queueing
1557          * the buffer(s)..
1558          */
1559         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1560                 ret = call_memop(vb, map_dmabuf, vb->planes[plane].mem_priv);
1561                 if (ret) {
1562                         dprintk(1, "failed to map dmabuf for plane %d\n",
1563                                 plane);
1564                         goto err;
1565                 }
1566                 vb->planes[plane].dbuf_mapped = 1;
1567         }
1568
1569         /*
1570          * Now that everything is in order, copy relevant information
1571          * provided by userspace.
1572          */
1573         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1574                 vb->v4l2_planes[plane] = planes[plane];
1575
1576         if (reacquired) {
1577                 /*
1578                  * Call driver-specific initialization on the newly acquired buffer,
1579                  * if provided.
1580                  */
1581                 ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
1582                 if (ret) {
1583                         dprintk(1, "buffer initialization failed\n");
1584                         goto err;
1585                 }
1586         }
1587
1588         ret = call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1589         if (ret) {
1590                 dprintk(1, "buffer preparation failed\n");
1591                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1592                 goto err;
1593         }
1594
1595         return 0;
1596 err:
1597         /* In case of errors, release planes that were already acquired */
1598         __vb2_buf_dmabuf_put(vb);
1599
1600         return ret;
1601 }
1602
1603 /**
1604  * __enqueue_in_driver() - enqueue a vb2_buffer in driver for processing
1605  */
1606 static void __enqueue_in_driver(struct vb2_buffer *vb)
1607 {
1608         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1609         unsigned int plane;
1610
1611         vb->state = VB2_BUF_STATE_ACTIVE;
1612         atomic_inc(&q->owned_by_drv_count);
1613
1614         /* sync buffers */
1615         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1616                 call_void_memop(vb, prepare, vb->planes[plane].mem_priv);
1617
1618         call_void_vb_qop(vb, buf_queue, vb);
1619 }
1620
1621 static int __buf_prepare(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1622 {
1623         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1624         int ret;
1625
1626         ret = __verify_length(vb, b);
1627         if (ret < 0) {
1628                 dprintk(1, "plane parameters verification failed: %d\n", ret);
1629                 return ret;
1630         }
1631         if (b->field == V4L2_FIELD_ALTERNATE && V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
1632                 /*
1633                  * If the format's field is ALTERNATE, then the buffer's field
1634                  * should be either TOP or BOTTOM, not ALTERNATE since that
1635                  * makes no sense. The driver has to know whether the
1636                  * buffer represents a top or a bottom field in order to
1637                  * program any DMA correctly. Using ALTERNATE is wrong, since
1638                  * that just says that it is either a top or a bottom field,
1639                  * but not which of the two it is.
1640                  */
1641                 dprintk(1, "the field is incorrectly set to ALTERNATE for an output buffer\n");
1642                 return -EINVAL;
1643         }
1644
1645         if (q->error) {
1646                 dprintk(1, "fatal error occurred on queue\n");
1647                 return -EIO;
1648         }
1649
1650         vb->state = VB2_BUF_STATE_PREPARING;
1651         vb->v4l2_buf.timestamp.tv_sec = 0;
1652         vb->v4l2_buf.timestamp.tv_usec = 0;
1653         vb->v4l2_buf.sequence = 0;
1654
1655         switch (q->memory) {
1656         case V4L2_MEMORY_MMAP:
1657                 ret = __qbuf_mmap(vb, b);
1658                 break;
1659         case V4L2_MEMORY_USERPTR:
1660                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
1661                 ret = __qbuf_userptr(vb, b);
1662                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
1663                 break;
1664         case V4L2_MEMORY_DMABUF:
1665                 ret = __qbuf_dmabuf(vb, b);
1666                 break;
1667         default:
1668                 WARN(1, "Invalid queue type\n");
1669                 ret = -EINVAL;
1670         }
1671
1672         if (ret)
1673                 dprintk(1, "buffer preparation failed: %d\n", ret);
1674         vb->state = ret ? VB2_BUF_STATE_DEQUEUED : VB2_BUF_STATE_PREPARED;
1675
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 static int vb2_queue_or_prepare_buf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b,
1680                                     const char *opname)
1681 {
1682         if (b->type != q->type) {
1683                 dprintk(1, "%s: invalid buffer type\n", opname);
1684                 return -EINVAL;
1685         }
1686
1687         if (b->index >= q->num_buffers) {
1688                 dprintk(1, "%s: buffer index out of range\n", opname);
1689                 return -EINVAL;
1690         }
1691
1692         if (q->bufs[b->index] == NULL) {
1693                 /* Should never happen */
1694                 dprintk(1, "%s: buffer is NULL\n", opname);
1695                 return -EINVAL;
1696         }
1697
1698         if (b->memory != q->memory) {
1699                 dprintk(1, "%s: invalid memory type\n", opname);
1700                 return -EINVAL;
1701         }
1702
1703         return __verify_planes_array(q->bufs[b->index], b);
1704 }
1705
1706 /**
1707  * vb2_prepare_buf() - Pass ownership of a buffer from userspace to the kernel
1708  * @q:          videobuf2 queue
1709  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_prepare_buf
1710  *              handler in driver
1711  *
1712  * Should be called from vidioc_prepare_buf ioctl handler of a driver.
1713  * This function:
1714  * 1) verifies the passed buffer,
1715  * 2) calls buf_prepare callback in the driver (if provided), in which
1716  *    driver-specific buffer initialization can be performed,
1717  *
1718  * The return values from this function are intended to be directly returned
1719  * from vidioc_prepare_buf handler in driver.
1720  */
1721 int vb2_prepare_buf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1722 {
1723         struct vb2_buffer *vb;
1724         int ret;
1725
1726         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
1727                 dprintk(1, "file io in progress\n");
1728                 return -EBUSY;
1729         }
1730
1731         ret = vb2_queue_or_prepare_buf(q, b, "prepare_buf");
1732         if (ret)
1733                 return ret;
1734
1735         vb = q->bufs[b->index];
1736         if (vb->state != VB2_BUF_STATE_DEQUEUED) {
1737                 dprintk(1, "invalid buffer state %d\n",
1738                         vb->state);
1739                 return -EINVAL;
1740         }
1741
1742         ret = __buf_prepare(vb, b);
1743         if (!ret) {
1744                 /* Fill buffer information for the userspace */
1745                 __fill_v4l2_buffer(vb, b);
1746
1747                 dprintk(1, "prepare of buffer %d succeeded\n", vb->v4l2_buf.index);
1748         }
1749         return ret;
1750 }
1751 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_prepare_buf);
1752
1753 /**
1754  * vb2_start_streaming() - Attempt to start streaming.
1755  * @q:          videobuf2 queue
1756  *
1757  * Attempt to start streaming. When this function is called there must be
1758  * at least q->min_buffers_needed buffers queued up (i.e. the minimum
1759  * number of buffers required for the DMA engine to function). If the
1760  * @start_streaming op fails it is supposed to return all the driver-owned
1761  * buffers back to vb2 in state QUEUED. Check if that happened and if
1762  * not warn and reclaim them forcefully.
1763  */
1764 static int vb2_start_streaming(struct vb2_queue *q)
1765 {
1766         struct vb2_buffer *vb;
1767         int ret;
1768
1769         /*
1770          * If any buffers were queued before streamon,
1771          * we can now pass them to driver for processing.
1772          */
1773         list_for_each_entry(vb, &q->queued_list, queued_entry)
1774                 __enqueue_in_driver(vb);
1775
1776         /* Tell the driver to start streaming */
1777         q->start_streaming_called = 1;
1778         ret = call_qop(q, start_streaming, q,
1779                        atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
1780         if (!ret)
1781                 return 0;
1782
1783         q->start_streaming_called = 0;
1784
1785         dprintk(1, "driver refused to start streaming\n");
1786         /*
1787          * If you see this warning, then the driver isn't cleaning up properly
1788          * after a failed start_streaming(). See the start_streaming()
1789          * documentation in videobuf2-core.h for more information how buffers
1790          * should be returned to vb2 in start_streaming().
1791          */
1792         if (WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count))) {
1793                 unsigned i;
1794
1795                 /*
1796                  * Forcefully reclaim buffers if the driver did not
1797                  * correctly return them to vb2.
1798                  */
1799                 for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i) {
1800                         vb = q->bufs[i];
1801                         if (vb->state == VB2_BUF_STATE_ACTIVE)
1802                                 vb2_buffer_done(vb, VB2_BUF_STATE_QUEUED);
1803                 }
1804                 /* Must be zero now */
1805                 WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
1806         }
1807         /*
1808          * If done_list is not empty, then start_streaming() didn't call
1809          * vb2_buffer_done(vb, VB2_BUF_STATE_QUEUED) but STATE_ERROR or
1810          * STATE_DONE.
1811          */
1812         WARN_ON(!list_empty(&q->done_list));
1813         return ret;
1814 }
1815
1816 static int vb2_internal_qbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1817 {
1818         int ret = vb2_queue_or_prepare_buf(q, b, "qbuf");
1819         struct vb2_buffer *vb;
1820
1821         if (ret)
1822                 return ret;
1823
1824         vb = q->bufs[b->index];
1825
1826         switch (vb->state) {
1827         case VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:
1828                 ret = __buf_prepare(vb, b);
1829                 if (ret)
1830                         return ret;
1831                 break;
1832         case VB2_BUF_STATE_PREPARED:
1833                 break;
1834         case VB2_BUF_STATE_PREPARING:
1835                 dprintk(1, "buffer still being prepared\n");
1836                 return -EINVAL;
1837         default:
1838                 dprintk(1, "invalid buffer state %d\n", vb->state);
1839                 return -EINVAL;
1840         }
1841
1842         /*
1843          * Add to the queued buffers list, a buffer will stay on it until
1844          * dequeued in dqbuf.
1845          */
1846         list_add_tail(&vb->queued_entry, &q->queued_list);
1847         q->queued_count++;
1848         q->waiting_for_buffers = false;
1849         vb->state = VB2_BUF_STATE_QUEUED;
1850         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
1851                 /*
1852                  * For output buffers copy the timestamp if needed,
1853                  * and the timecode field and flag if needed.
1854                  */
1855                 if ((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
1856                     V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY)
1857                         vb->v4l2_buf.timestamp = b->timestamp;
1858                 vb->v4l2_buf.flags |= b->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE;
1859                 if (b->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
1860                         vb->v4l2_buf.timecode = b->timecode;
1861         }
1862
1863         /*
1864          * If already streaming, give the buffer to driver for processing.
1865          * If not, the buffer will be given to driver on next streamon.
1866          */
1867         if (q->start_streaming_called)
1868                 __enqueue_in_driver(vb);
1869
1870         /* Fill buffer information for the userspace */
1871         __fill_v4l2_buffer(vb, b);
1872
1873         /*
1874          * If streamon has been called, and we haven't yet called
1875          * start_streaming() since not enough buffers were queued, and
1876          * we now have reached the minimum number of queued buffers,
1877          * then we can finally call start_streaming().
1878          */
1879         if (q->streaming && !q->start_streaming_called &&
1880             q->queued_count >= q->min_buffers_needed) {
1881                 ret = vb2_start_streaming(q);
1882                 if (ret)
1883                         return ret;
1884         }
1885
1886         dprintk(1, "qbuf of buffer %d succeeded\n", vb->v4l2_buf.index);
1887         return 0;
1888 }
1889
1890 /**
1891  * vb2_qbuf() - Queue a buffer from userspace
1892  * @q:          videobuf2 queue
1893  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_qbuf handler
1894  *              in driver
1895  *
1896  * Should be called from vidioc_qbuf ioctl handler of a driver.
1897  * This function:
1898  * 1) verifies the passed buffer,
1899  * 2) if necessary, calls buf_prepare callback in the driver (if provided), in
1900  *    which driver-specific buffer initialization can be performed,
1901  * 3) if streaming is on, queues the buffer in driver by the means of buf_queue
1902  *    callback for processing.
1903  *
1904  * The return values from this function are intended to be directly returned
1905  * from vidioc_qbuf handler in driver.
1906  */
1907 int vb2_qbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1908 {
1909         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
1910                 dprintk(1, "file io in progress\n");
1911                 return -EBUSY;
1912         }
1913
1914         return vb2_internal_qbuf(q, b);
1915 }
1916 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_qbuf);
1917
1918 /**
1919  * __vb2_wait_for_done_vb() - wait for a buffer to become available
1920  * for dequeuing
1921  *
1922  * Will sleep if required for nonblocking == false.
1923  */
1924 static int __vb2_wait_for_done_vb(struct vb2_queue *q, int nonblocking)
1925 {
1926         /*
1927          * All operations on vb_done_list are performed under done_lock
1928          * spinlock protection. However, buffers may be removed from
1929          * it and returned to userspace only while holding both driver's
1930          * lock and the done_lock spinlock. Thus we can be sure that as
1931          * long as we hold the driver's lock, the list will remain not
1932          * empty if list_empty() check succeeds.
1933          */
1934
1935         for (;;) {
1936                 int ret;
1937
1938                 if (!q->streaming) {
1939                         dprintk(1, "streaming off, will not wait for buffers\n");
1940                         return -EINVAL;
1941                 }
1942
1943                 if (q->error) {
1944                         dprintk(1, "Queue in error state, will not wait for buffers\n");
1945                         return -EIO;
1946                 }
1947
1948                 if (!list_empty(&q->done_list)) {
1949                         /*
1950                          * Found a buffer that we were waiting for.
1951                          */
1952                         break;
1953                 }
1954
1955                 if (nonblocking) {
1956                         dprintk(1, "nonblocking and no buffers to dequeue, "
1957                                                                 "will not wait\n");
1958                         return -EAGAIN;
1959                 }
1960
1961                 /*
1962                  * We are streaming and blocking, wait for another buffer to
1963                  * become ready or for streamoff. Driver's lock is released to
1964                  * allow streamoff or qbuf to be called while waiting.
1965                  */
1966                 call_void_qop(q, wait_prepare, q);
1967
1968                 /*
1969                  * All locks have been released, it is safe to sleep now.
1970                  */
1971                 dprintk(3, "will sleep waiting for buffers\n");
1972                 ret = wait_event_interruptible(q->done_wq,
1973                                 !list_empty(&q->done_list) || !q->streaming ||
1974                                 q->error);
1975
1976                 /*
1977                  * We need to reevaluate both conditions again after reacquiring
1978                  * the locks or return an error if one occurred.
1979                  */
1980                 call_void_qop(q, wait_finish, q);
1981                 if (ret) {
1982                         dprintk(1, "sleep was interrupted\n");
1983                         return ret;
1984                 }
1985         }
1986         return 0;
1987 }
1988
1989 /**
1990  * __vb2_get_done_vb() - get a buffer ready for dequeuing
1991  *
1992  * Will sleep if required for nonblocking == false.
1993  */
1994 static int __vb2_get_done_vb(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer **vb,
1995                                 struct v4l2_buffer *b, int nonblocking)
1996 {
1997         unsigned long flags;
1998         int ret;
1999
2000         /*
2001          * Wait for at least one buffer to become available on the done_list.
2002          */
2003         ret = __vb2_wait_for_done_vb(q, nonblocking);
2004         if (ret)
2005                 return ret;
2006
2007         /*
2008          * Driver's lock has been held since we last verified that done_list
2009          * is not empty, so no need for another list_empty(done_list) check.
2010          */
2011         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
2012         *vb = list_first_entry(&q->done_list, struct vb2_buffer, done_entry);
2013         /*
2014          * Only remove the buffer from done_list if v4l2_buffer can handle all
2015          * the planes.
2016          */
2017         ret = __verify_planes_array(*vb, b);
2018         if (!ret)
2019                 list_del(&(*vb)->done_entry);
2020         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
2021
2022         return ret;
2023 }
2024
2025 /**
2026  * vb2_wait_for_all_buffers() - wait until all buffers are given back to vb2
2027  * @q:          videobuf2 queue
2028  *
2029  * This function will wait until all buffers that have been given to the driver
2030  * by buf_queue() are given back to vb2 with vb2_buffer_done(). It doesn't call
2031  * wait_prepare, wait_finish pair. It is intended to be called with all locks
2032  * taken, for example from stop_streaming() callback.
2033  */
2034 int vb2_wait_for_all_buffers(struct vb2_queue *q)
2035 {
2036         if (!q->streaming) {
2037                 dprintk(1, "streaming off, will not wait for buffers\n");
2038                 return -EINVAL;
2039         }
2040
2041         if (q->start_streaming_called)
2042                 wait_event(q->done_wq, !atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
2043         return 0;
2044 }
2045 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_wait_for_all_buffers);
2046
2047 /**
2048  * __vb2_dqbuf() - bring back the buffer to the DEQUEUED state
2049  */
2050 static void __vb2_dqbuf(struct vb2_buffer *vb)
2051 {
2052         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
2053         unsigned int i;
2054
2055         /* nothing to do if the buffer is already dequeued */
2056         if (vb->state == VB2_BUF_STATE_DEQUEUED)
2057                 return;
2058
2059         vb->state = VB2_BUF_STATE_DEQUEUED;
2060
2061         /* unmap DMABUF buffer */
2062         if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
2063                 for (i = 0; i < vb->num_planes; ++i) {
2064                         if (!vb->planes[i].dbuf_mapped)
2065                                 continue;
2066                         call_void_memop(vb, unmap_dmabuf, vb->planes[i].mem_priv);
2067                         vb->planes[i].dbuf_mapped = 0;
2068                 }
2069 }
2070
2071 static int vb2_internal_dqbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b, bool nonblocking)
2072 {
2073         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2074         int ret;
2075
2076         if (b->type != q->type) {
2077                 dprintk(1, "invalid buffer type\n");
2078                 return -EINVAL;
2079         }
2080         ret = __vb2_get_done_vb(q, &vb, b, nonblocking);
2081         if (ret < 0)
2082                 return ret;
2083
2084         switch (vb->state) {
2085         case VB2_BUF_STATE_DONE:
2086                 dprintk(3, "returning done buffer\n");
2087                 break;
2088         case VB2_BUF_STATE_ERROR:
2089                 dprintk(3, "returning done buffer with errors\n");
2090                 break;
2091         default:
2092                 dprintk(1, "invalid buffer state\n");
2093                 return -EINVAL;
2094         }
2095
2096         call_void_vb_qop(vb, buf_finish, vb);
2097
2098         /* Fill buffer information for the userspace */
2099         __fill_v4l2_buffer(vb, b);
2100         /* Remove from videobuf queue */
2101         list_del(&vb->queued_entry);
2102         q->queued_count--;
2103         /* go back to dequeued state */
2104         __vb2_dqbuf(vb);
2105
2106         dprintk(1, "dqbuf of buffer %d, with state %d\n",
2107                         vb->v4l2_buf.index, vb->state);
2108
2109         return 0;
2110 }
2111
2112 /**
2113  * vb2_dqbuf() - Dequeue a buffer to the userspace
2114  * @q:          videobuf2 queue
2115  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_dqbuf handler
2116  *              in driver
2117  * @nonblocking: if true, this call will not sleep waiting for a buffer if no
2118  *               buffers ready for dequeuing are present. Normally the driver
2119  *               would be passing (file->f_flags & O_NONBLOCK) here
2120  *
2121  * Should be called from vidioc_dqbuf ioctl handler of a driver.
2122  * This function:
2123  * 1) verifies the passed buffer,
2124  * 2) calls buf_finish callback in the driver (if provided), in which
2125  *    driver can perform any additional operations that may be required before
2126  *    returning the buffer to userspace, such as cache sync,
2127  * 3) the buffer struct members are filled with relevant information for
2128  *    the userspace.
2129  *
2130  * The return values from this function are intended to be directly returned
2131  * from vidioc_dqbuf handler in driver.
2132  */
2133 int vb2_dqbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b, bool nonblocking)
2134 {
2135         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2136                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2137                 return -EBUSY;
2138         }
2139         return vb2_internal_dqbuf(q, b, nonblocking);
2140 }
2141 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_dqbuf);
2142
2143 /**
2144  * __vb2_queue_cancel() - cancel and stop (pause) streaming
2145  *
2146  * Removes all queued buffers from driver's queue and all buffers queued by
2147  * userspace from videobuf's queue. Returns to state after reqbufs.
2148  */
2149 static void __vb2_queue_cancel(struct vb2_queue *q)
2150 {
2151         unsigned int i;
2152
2153         /*
2154          * Tell driver to stop all transactions and release all queued
2155          * buffers.
2156          */
2157         if (q->start_streaming_called)
2158                 call_void_qop(q, stop_streaming, q);
2159
2160         /*
2161          * If you see this warning, then the driver isn't cleaning up properly
2162          * in stop_streaming(). See the stop_streaming() documentation in
2163          * videobuf2-core.h for more information how buffers should be returned
2164          * to vb2 in stop_streaming().
2165          */
2166         if (WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count))) {
2167                 for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i)
2168                         if (q->bufs[i]->state == VB2_BUF_STATE_ACTIVE)
2169                                 vb2_buffer_done(q->bufs[i], VB2_BUF_STATE_ERROR);
2170                 /* Must be zero now */
2171                 WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
2172         }
2173
2174         q->streaming = 0;
2175         q->start_streaming_called = 0;
2176         q->queued_count = 0;
2177         q->error = 0;
2178
2179         /*
2180          * Remove all buffers from videobuf's list...
2181          */
2182         INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
2183         /*
2184          * ...and done list; userspace will not receive any buffers it
2185          * has not already dequeued before initiating cancel.
2186          */
2187         INIT_LIST_HEAD(&q->done_list);
2188         atomic_set(&q->owned_by_drv_count, 0);
2189         wake_up_all(&q->done_wq);
2190
2191         /*
2192          * Reinitialize all buffers for next use.
2193          * Make sure to call buf_finish for any queued buffers. Normally
2194          * that's done in dqbuf, but that's not going to happen when we
2195          * cancel the whole queue. Note: this code belongs here, not in
2196          * __vb2_dqbuf() since in vb2_internal_dqbuf() there is a critical
2197          * call to __fill_v4l2_buffer() after buf_finish(). That order can't
2198          * be changed, so we can't move the buf_finish() to __vb2_dqbuf().
2199          */
2200         for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i) {
2201                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[i];
2202
2203                 if (vb->state != VB2_BUF_STATE_DEQUEUED) {
2204                         vb->state = VB2_BUF_STATE_PREPARED;
2205                         call_void_vb_qop(vb, buf_finish, vb);
2206                 }
2207                 __vb2_dqbuf(vb);
2208         }
2209 }
2210
2211 static int vb2_internal_streamon(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2212 {
2213         int ret;
2214
2215         if (type != q->type) {
2216                 dprintk(1, "invalid stream type\n");
2217                 return -EINVAL;
2218         }
2219
2220         if (q->streaming) {
2221                 dprintk(3, "already streaming\n");
2222                 return 0;
2223         }
2224
2225         if (!q->num_buffers) {
2226                 dprintk(1, "no buffers have been allocated\n");
2227                 return -EINVAL;
2228         }
2229
2230         if (q->num_buffers < q->min_buffers_needed) {
2231                 dprintk(1, "need at least %u allocated buffers\n",
2232                                 q->min_buffers_needed);
2233                 return -EINVAL;
2234         }
2235
2236         /*
2237          * Tell driver to start streaming provided sufficient buffers
2238          * are available.
2239          */
2240         if (q->queued_count >= q->min_buffers_needed) {
2241                 ret = vb2_start_streaming(q);
2242                 if (ret) {
2243                         __vb2_queue_cancel(q);
2244                         return ret;
2245                 }
2246         }
2247
2248         q->streaming = 1;
2249
2250         dprintk(3, "successful\n");
2251         return 0;
2252 }
2253
2254 /**
2255  * vb2_queue_error() - signal a fatal error on the queue
2256  * @q:          videobuf2 queue
2257  *
2258  * Flag that a fatal unrecoverable error has occurred and wake up all processes
2259  * waiting on the queue. Polling will now set POLLERR and queuing and dequeuing
2260  * buffers will return -EIO.
2261  *
2262  * The error flag will be cleared when cancelling the queue, either from
2263  * vb2_streamoff or vb2_queue_release. Drivers should thus not call this
2264  * function before starting the stream, otherwise the error flag will remain set
2265  * until the queue is released when closing the device node.
2266  */
2267 void vb2_queue_error(struct vb2_queue *q)
2268 {
2269         q->error = 1;
2270
2271         wake_up_all(&q->done_wq);
2272 }
2273 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_error);
2274
2275 /**
2276  * vb2_streamon - start streaming
2277  * @q:          videobuf2 queue
2278  * @type:       type argument passed from userspace to vidioc_streamon handler
2279  *
2280  * Should be called from vidioc_streamon handler of a driver.
2281  * This function:
2282  * 1) verifies current state
2283  * 2) passes any previously queued buffers to the driver and starts streaming
2284  *
2285  * The return values from this function are intended to be directly returned
2286  * from vidioc_streamon handler in the driver.
2287  */
2288 int vb2_streamon(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2289 {
2290         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2291                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2292                 return -EBUSY;
2293         }
2294         return vb2_internal_streamon(q, type);
2295 }
2296 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_streamon);
2297
2298 static int vb2_internal_streamoff(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2299 {
2300         if (type != q->type) {
2301                 dprintk(1, "invalid stream type\n");
2302                 return -EINVAL;
2303         }
2304
2305         /*
2306          * Cancel will pause streaming and remove all buffers from the driver
2307          * and videobuf, effectively returning control over them to userspace.
2308          *
2309          * Note that we do this even if q->streaming == 0: if you prepare or
2310          * queue buffers, and then call streamoff without ever having called
2311          * streamon, you would still expect those buffers to be returned to
2312          * their normal dequeued state.
2313          */
2314         __vb2_queue_cancel(q);
2315         q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
2316
2317         dprintk(3, "successful\n");
2318         return 0;
2319 }
2320
2321 /**
2322  * vb2_streamoff - stop streaming
2323  * @q:          videobuf2 queue
2324  * @type:       type argument passed from userspace to vidioc_streamoff handler
2325  *
2326  * Should be called from vidioc_streamoff handler of a driver.
2327  * This function:
2328  * 1) verifies current state,
2329  * 2) stop streaming and dequeues any queued buffers, including those previously
2330  *    passed to the driver (after waiting for the driver to finish).
2331  *
2332  * This call can be used for pausing playback.
2333  * The return values from this function are intended to be directly returned
2334  * from vidioc_streamoff handler in the driver
2335  */
2336 int vb2_streamoff(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2337 {
2338         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2339                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2340                 return -EBUSY;
2341         }
2342         return vb2_internal_streamoff(q, type);
2343 }
2344 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_streamoff);
2345
2346 /**
2347  * __find_plane_by_offset() - find plane associated with the given offset off
2348  */
2349 static int __find_plane_by_offset(struct vb2_queue *q, unsigned long off,
2350                         unsigned int *_buffer, unsigned int *_plane)
2351 {
2352         struct vb2_buffer *vb;
2353         unsigned int buffer, plane;
2354
2355         /*
2356          * Go over all buffers and their planes, comparing the given offset
2357          * with an offset assigned to each plane. If a match is found,
2358          * return its buffer and plane numbers.
2359          */
2360         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
2361                 vb = q->bufs[buffer];
2362
2363                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
2364                         if (vb->v4l2_planes[plane].m.mem_offset == off) {
2365                                 *_buffer = buffer;
2366                                 *_plane = plane;
2367                                 return 0;
2368                         }
2369                 }
2370         }
2371
2372         return -EINVAL;
2373 }
2374
2375 /**
2376  * vb2_expbuf() - Export a buffer as a file descriptor
2377  * @q:          videobuf2 queue
2378  * @eb:         export buffer structure passed from userspace to vidioc_expbuf
2379  *              handler in driver
2380  *
2381  * The return values from this function are intended to be directly returned
2382  * from vidioc_expbuf handler in driver.
2383  */
2384 int vb2_expbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_exportbuffer *eb)
2385 {
2386         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2387         struct vb2_plane *vb_plane;
2388         int ret;
2389         struct dma_buf *dbuf;
2390
2391         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2392                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2393                 return -EINVAL;
2394         }
2395
2396         if (!q->mem_ops->get_dmabuf) {
2397                 dprintk(1, "queue does not support DMA buffer exporting\n");
2398                 return -EINVAL;
2399         }
2400
2401         if (eb->flags & ~(O_CLOEXEC | O_ACCMODE)) {
2402                 dprintk(1, "queue does support only O_CLOEXEC and access mode flags\n");
2403                 return -EINVAL;
2404         }
2405
2406         if (eb->type != q->type) {
2407                 dprintk(1, "invalid buffer type\n");
2408                 return -EINVAL;
2409         }
2410
2411         if (eb->index >= q->num_buffers) {
2412                 dprintk(1, "buffer index out of range\n");
2413                 return -EINVAL;
2414         }
2415
2416         vb = q->bufs[eb->index];
2417
2418         if (eb->plane >= vb->num_planes) {
2419                 dprintk(1, "buffer plane out of range\n");
2420                 return -EINVAL;
2421         }
2422
2423         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2424                 dprintk(1, "expbuf: file io in progress\n");
2425                 return -EBUSY;
2426         }
2427
2428         vb_plane = &vb->planes[eb->plane];
2429
2430         dbuf = call_ptr_memop(vb, get_dmabuf, vb_plane->mem_priv, eb->flags & O_ACCMODE);
2431         if (IS_ERR_OR_NULL(dbuf)) {
2432                 dprintk(1, "failed to export buffer %d, plane %d\n",
2433                         eb->index, eb->plane);
2434                 return -EINVAL;
2435         }
2436
2437         ret = dma_buf_fd(dbuf, eb->flags & ~O_ACCMODE);
2438         if (ret < 0) {
2439                 dprintk(3, "buffer %d, plane %d failed to export (%d)\n",
2440                         eb->index, eb->plane, ret);
2441                 dma_buf_put(dbuf);
2442                 return ret;
2443         }
2444
2445         dprintk(3, "buffer %d, plane %d exported as %d descriptor\n",
2446                 eb->index, eb->plane, ret);
2447         eb->fd = ret;
2448
2449         return 0;
2450 }
2451 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_expbuf);
2452
2453 /**
2454  * vb2_mmap() - map video buffers into application address space
2455  * @q:          videobuf2 queue
2456  * @vma:        vma passed to the mmap file operation handler in the driver
2457  *
2458  * Should be called from mmap file operation handler of a driver.
2459  * This function maps one plane of one of the available video buffers to
2460  * userspace. To map whole video memory allocated on reqbufs, this function
2461  * has to be called once per each plane per each buffer previously allocated.
2462  *
2463  * When the userspace application calls mmap, it passes to it an offset returned
2464  * to it earlier by the means of vidioc_querybuf handler. That offset acts as
2465  * a "cookie", which is then used to identify the plane to be mapped.
2466  * This function finds a plane with a matching offset and a mapping is performed
2467  * by the means of a provided memory operation.
2468  *
2469  * The return values from this function are intended to be directly returned
2470  * from the mmap handler in driver.
2471  */
2472 int vb2_mmap(struct vb2_queue *q, struct vm_area_struct *vma)
2473 {
2474         unsigned long off = vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
2475         struct vb2_buffer *vb;
2476         unsigned int buffer = 0, plane = 0;
2477         int ret;
2478         unsigned long length;
2479
2480         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2481                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2482                 return -EINVAL;
2483         }
2484
2485         /*
2486          * Check memory area access mode.
2487          */
2488         if (!(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
2489                 dprintk(1, "invalid vma flags, VM_SHARED needed\n");
2490                 return -EINVAL;
2491         }
2492         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
2493                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE)) {
2494                         dprintk(1, "invalid vma flags, VM_WRITE needed\n");
2495                         return -EINVAL;
2496                 }
2497         } else {
2498                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ)) {
2499                         dprintk(1, "invalid vma flags, VM_READ needed\n");
2500                         return -EINVAL;
2501                 }
2502         }
2503         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2504                 dprintk(1, "mmap: file io in progress\n");
2505                 return -EBUSY;
2506         }
2507
2508         /*
2509          * Find the plane corresponding to the offset passed by userspace.
2510          */
2511         ret = __find_plane_by_offset(q, off, &buffer, &plane);
2512         if (ret)
2513                 return ret;
2514
2515         vb = q->bufs[buffer];
2516
2517         /*
2518          * MMAP requires page_aligned buffers.
2519          * The buffer length was page_aligned at __vb2_buf_mem_alloc(),
2520          * so, we need to do the same here.
2521          */
2522         length = PAGE_ALIGN(vb->v4l2_planes[plane].length);
2523         if (length < (vma->vm_end - vma->vm_start)) {
2524                 dprintk(1,
2525                         "MMAP invalid, as it would overflow buffer length\n");
2526                 return -EINVAL;
2527         }
2528
2529         mutex_lock(&q->mmap_lock);
2530         ret = call_memop(vb, mmap, vb->planes[plane].mem_priv, vma);
2531         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
2532         if (ret)
2533                 return ret;
2534
2535         dprintk(3, "buffer %d, plane %d successfully mapped\n", buffer, plane);
2536         return 0;
2537 }
2538 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_mmap);
2539
2540 #ifndef CONFIG_MMU
2541 unsigned long vb2_get_unmapped_area(struct vb2_queue *q,
2542                                     unsigned long addr,
2543                                     unsigned long len,
2544                                     unsigned long pgoff,
2545                                     unsigned long flags)
2546 {
2547         unsigned long off = pgoff << PAGE_SHIFT;
2548         struct vb2_buffer *vb;
2549         unsigned int buffer, plane;
2550         void *vaddr;
2551         int ret;
2552
2553         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2554                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2555                 return -EINVAL;
2556         }
2557
2558         /*
2559          * Find the plane corresponding to the offset passed by userspace.
2560          */
2561         ret = __find_plane_by_offset(q, off, &buffer, &plane);
2562         if (ret)
2563                 return ret;
2564
2565         vb = q->bufs[buffer];
2566
2567         vaddr = vb2_plane_vaddr(vb, plane);
2568         return vaddr ? (unsigned long)vaddr : -EINVAL;
2569 }
2570 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_get_unmapped_area);
2571 #endif
2572
2573 static int __vb2_init_fileio(struct vb2_queue *q, int read);
2574 static int __vb2_cleanup_fileio(struct vb2_queue *q);
2575
2576 /**
2577  * vb2_poll() - implements poll userspace operation
2578  * @q:          videobuf2 queue
2579  * @file:       file argument passed to the poll file operation handler
2580  * @wait:       wait argument passed to the poll file operation handler
2581  *
2582  * This function implements poll file operation handler for a driver.
2583  * For CAPTURE queues, if a buffer is ready to be dequeued, the userspace will
2584  * be informed that the file descriptor of a video device is available for
2585  * reading.
2586  * For OUTPUT queues, if a buffer is ready to be dequeued, the file descriptor
2587  * will be reported as available for writing.
2588  *
2589  * If the driver uses struct v4l2_fh, then vb2_poll() will also check for any
2590  * pending events.
2591  *
2592  * The return values from this function are intended to be directly returned
2593  * from poll handler in driver.
2594  */
2595 unsigned int vb2_poll(struct vb2_queue *q, struct file *file, poll_table *wait)
2596 {
2597         struct video_device *vfd = video_devdata(file);
2598         unsigned long req_events = poll_requested_events(wait);
2599         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2600         unsigned int res = 0;
2601         unsigned long flags;
2602
2603         if (test_bit(V4L2_FL_USES_V4L2_FH, &vfd->flags)) {
2604                 struct v4l2_fh *fh = file->private_data;
2605
2606                 if (v4l2_event_pending(fh))
2607                         res = POLLPRI;
2608                 else if (req_events & POLLPRI)
2609                         poll_wait(file, &fh->wait, wait);
2610         }
2611
2612         if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && !(req_events & (POLLIN | POLLRDNORM)))
2613                 return res;
2614         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && !(req_events & (POLLOUT | POLLWRNORM)))
2615                 return res;
2616
2617         /*
2618          * Start file I/O emulator only if streaming API has not been used yet.
2619          */
2620         if (q->num_buffers == 0 && !vb2_fileio_is_active(q)) {
2621                 if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && (q->io_modes & VB2_READ) &&
2622                                 (req_events & (POLLIN | POLLRDNORM))) {
2623                         if (__vb2_init_fileio(q, 1))
2624                                 return res | POLLERR;
2625                 }
2626                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && (q->io_modes & VB2_WRITE) &&
2627                                 (req_events & (POLLOUT | POLLWRNORM))) {
2628                         if (__vb2_init_fileio(q, 0))
2629                                 return res | POLLERR;
2630                         /*
2631                          * Write to OUTPUT queue can be done immediately.
2632                          */
2633                         return res | POLLOUT | POLLWRNORM;
2634                 }
2635         }
2636
2637         /*
2638          * There is nothing to wait for if the queue isn't streaming, or if the
2639          * error flag is set.
2640          */
2641         if (!vb2_is_streaming(q) || q->error)
2642                 return res | POLLERR;
2643         /*
2644          * For compatibility with vb1: if QBUF hasn't been called yet, then
2645          * return POLLERR as well. This only affects capture queues, output
2646          * queues will always initialize waiting_for_buffers to false.
2647          */
2648         if (q->waiting_for_buffers)
2649                 return res | POLLERR;
2650
2651         /*
2652          * For output streams you can write as long as there are fewer buffers
2653          * queued than there are buffers available.
2654          */
2655         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && q->queued_count < q->num_buffers)
2656                 return res | POLLOUT | POLLWRNORM;
2657
2658         if (list_empty(&q->done_list))
2659                 poll_wait(file, &q->done_wq, wait);
2660
2661         /*
2662          * Take first buffer available for dequeuing.
2663          */
2664         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
2665         if (!list_empty(&q->done_list))
2666                 vb = list_first_entry(&q->done_list, struct vb2_buffer,
2667                                         done_entry);
2668         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
2669
2670         if (vb && (vb->state == VB2_BUF_STATE_DONE
2671                         || vb->state == VB2_BUF_STATE_ERROR)) {
2672                 return (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) ?
2673                                 res | POLLOUT | POLLWRNORM :
2674                                 res | POLLIN | POLLRDNORM;
2675         }
2676         return res;
2677 }
2678 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_poll);
2679
2680 /**
2681  * vb2_queue_init() - initialize a videobuf2 queue
2682  * @q:          videobuf2 queue; this structure should be allocated in driver
2683  *
2684  * The vb2_queue structure should be allocated by the driver. The driver is
2685  * responsible of clearing it's content and setting initial values for some
2686  * required entries before calling this function.
2687  * q->ops, q->mem_ops, q->type and q->io_modes are mandatory. Please refer
2688  * to the struct vb2_queue description in include/media/videobuf2-core.h
2689  * for more information.
2690  */
2691 int vb2_queue_init(struct vb2_queue *q)
2692 {
2693         /*
2694          * Sanity check
2695          */
2696         if (WARN_ON(!q)                   ||
2697             WARN_ON(!q->ops)              ||
2698             WARN_ON(!q->mem_ops)          ||
2699             WARN_ON(!q->type)             ||
2700             WARN_ON(!q->io_modes)         ||
2701             WARN_ON(!q->ops->queue_setup) ||
2702             WARN_ON(!q->ops->buf_queue)   ||
2703             WARN_ON(q->timestamp_flags &
2704                     ~(V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK |
2705                       V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK)))
2706                 return -EINVAL;
2707
2708         /* Warn that the driver should choose an appropriate timestamp type */
2709         WARN_ON((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
2710                 V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_UNKNOWN);
2711
2712         INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
2713         INIT_LIST_HEAD(&q->done_list);
2714         spin_lock_init(&q->done_lock);
2715         mutex_init(&q->mmap_lock);
2716         init_waitqueue_head(&q->done_wq);
2717
2718         if (q->buf_struct_size == 0)
2719                 q->buf_struct_size = sizeof(struct vb2_buffer);
2720
2721         return 0;
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_init);
2724
2725 /**
2726  * vb2_queue_release() - stop streaming, release the queue and free memory
2727  * @q:          videobuf2 queue
2728  *
2729  * This function stops streaming and performs necessary clean ups, including
2730  * freeing video buffer memory. The driver is responsible for freeing
2731  * the vb2_queue structure itself.
2732  */
2733 void vb2_queue_release(struct vb2_queue *q)
2734 {
2735         __vb2_cleanup_fileio(q);
2736         __vb2_queue_cancel(q);
2737         mutex_lock(&q->mmap_lock);
2738         __vb2_queue_free(q, q->num_buffers);
2739         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_release);
2742
2743 /**
2744  * struct vb2_fileio_buf - buffer context used by file io emulator
2745  *
2746  * vb2 provides a compatibility layer and emulator of file io (read and
2747  * write) calls on top of streaming API. This structure is used for
2748  * tracking context related to the buffers.
2749  */
2750 struct vb2_fileio_buf {
2751         void *vaddr;
2752         unsigned int size;
2753         unsigned int pos;
2754         unsigned int queued:1;
2755 };
2756
2757 /**
2758  * struct vb2_fileio_data - queue context used by file io emulator
2759  *
2760  * @cur_index:  the index of the buffer currently being read from or
2761  *              written to. If equal to q->num_buffers then a new buffer
2762  *              must be dequeued.
2763  * @initial_index: in the read() case all buffers are queued up immediately
2764  *              in __vb2_init_fileio() and __vb2_perform_fileio() just cycles
2765  *              buffers. However, in the write() case no buffers are initially
2766  *              queued, instead whenever a buffer is full it is queued up by
2767  *              __vb2_perform_fileio(). Only once all available buffers have
2768  *              been queued up will __vb2_perform_fileio() start to dequeue
2769  *              buffers. This means that initially __vb2_perform_fileio()
2770  *              needs to know what buffer index to use when it is queuing up
2771  *              the buffers for the first time. That initial index is stored
2772  *              in this field. Once it is equal to q->num_buffers all
2773  *              available buffers have been queued and __vb2_perform_fileio()
2774  *              should start the normal dequeue/queue cycle.
2775  *
2776  * vb2 provides a compatibility layer and emulator of file io (read and
2777  * write) calls on top of streaming API. For proper operation it required
2778  * this structure to save the driver state between each call of the read
2779  * or write function.
2780  */
2781 struct vb2_fileio_data {
2782         struct v4l2_requestbuffers req;
2783         struct v4l2_plane p;
2784         struct v4l2_buffer b;
2785         struct vb2_fileio_buf bufs[VIDEO_MAX_FRAME];
2786         unsigned int cur_index;
2787         unsigned int initial_index;
2788         unsigned int q_count;
2789         unsigned int dq_count;
2790         unsigned read_once:1;
2791         unsigned write_immediately:1;
2792 };
2793
2794 /**
2795  * __vb2_init_fileio() - initialize file io emulator
2796  * @q:          videobuf2 queue
2797  * @read:       mode selector (1 means read, 0 means write)
2798  */
2799 static int __vb2_init_fileio(struct vb2_queue *q, int read)
2800 {
2801         struct vb2_fileio_data *fileio;
2802         int i, ret;
2803         unsigned int count = 0;
2804
2805         /*
2806          * Sanity check
2807          */
2808         if (WARN_ON((read && !(q->io_modes & VB2_READ)) ||
2809                     (!read && !(q->io_modes & VB2_WRITE))))
2810                 return -EINVAL;
2811
2812         /*
2813          * Check if device supports mapping buffers to kernel virtual space.
2814          */
2815         if (!q->mem_ops->vaddr)
2816                 return -EBUSY;
2817
2818         /*
2819          * Check if streaming api has not been already activated.
2820          */
2821         if (q->streaming || q->num_buffers > 0)
2822                 return -EBUSY;
2823
2824         /*
2825          * Start with count 1, driver can increase it in queue_setup()
2826          */
2827         count = 1;
2828
2829         dprintk(3, "setting up file io: mode %s, count %d, read_once %d, write_immediately %d\n",
2830                 (read) ? "read" : "write", count, q->fileio_read_once,
2831                 q->fileio_write_immediately);
2832
2833         fileio = kzalloc(sizeof(struct vb2_fileio_data), GFP_KERNEL);
2834         if (fileio == NULL)
2835                 return -ENOMEM;
2836
2837         fileio->read_once = q->fileio_read_once;
2838         fileio->write_immediately = q->fileio_write_immediately;
2839
2840         /*
2841          * Request buffers and use MMAP type to force driver
2842          * to allocate buffers by itself.
2843          */
2844         fileio->req.count = count;
2845         fileio->req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
2846         fileio->req.type = q->type;
2847         q->fileio = fileio;
2848         ret = __reqbufs(q, &fileio->req);
2849         if (ret)
2850                 goto err_kfree;
2851
2852         /*
2853          * Check if plane_count is correct
2854          * (multiplane buffers are not supported).
2855          */
2856         if (q->bufs[0]->num_planes != 1) {
2857                 ret = -EBUSY;
2858                 goto err_reqbufs;
2859         }
2860
2861         /*
2862          * Get kernel address of each buffer.
2863          */
2864         for (i = 0; i < q->num_buffers; i++) {
2865                 fileio->bufs[i].vaddr = vb2_plane_vaddr(q->bufs[i], 0);
2866                 if (fileio->bufs[i].vaddr == NULL) {
2867                         ret = -EINVAL;
2868                         goto err_reqbufs;
2869                 }
2870                 fileio->bufs[i].size = vb2_plane_size(q->bufs[i], 0);
2871         }
2872
2873         /*
2874          * Read mode requires pre queuing of all buffers.
2875          */
2876         if (read) {
2877                 bool is_multiplanar = V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type);
2878
2879                 /*
2880                  * Queue all buffers.
2881                  */
2882                 for (i = 0; i < q->num_buffers; i++) {
2883                         struct v4l2_buffer *b = &fileio->b;
2884
2885                         memset(b, 0, sizeof(*b));
2886                         b->type = q->type;
2887                         if (is_multiplanar) {
2888                                 memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
2889                                 b->m.planes = &fileio->p;
2890                                 b->length = 1;
2891                         }
2892                         b->memory = q->memory;
2893                         b->index = i;
2894                         ret = vb2_internal_qbuf(q, b);
2895                         if (ret)
2896                                 goto err_reqbufs;
2897                         fileio->bufs[i].queued = 1;
2898                 }
2899                 /*
2900                  * All buffers have been queued, so mark that by setting
2901                  * initial_index to q->num_buffers
2902                  */
2903                 fileio->initial_index = q->num_buffers;
2904                 fileio->cur_index = q->num_buffers;
2905         }
2906
2907         /*
2908          * Start streaming.
2909          */
2910         ret = vb2_internal_streamon(q, q->type);
2911         if (ret)
2912                 goto err_reqbufs;
2913
2914         return ret;
2915
2916 err_reqbufs:
2917         fileio->req.count = 0;
2918         __reqbufs(q, &fileio->req);
2919
2920 err_kfree:
2921         q->fileio = NULL;
2922         kfree(fileio);
2923         return ret;
2924 }
2925
2926 /**
2927  * __vb2_cleanup_fileio() - free resourced used by file io emulator
2928  * @q:          videobuf2 queue
2929  */
2930 static int __vb2_cleanup_fileio(struct vb2_queue *q)
2931 {
2932         struct vb2_fileio_data *fileio = q->fileio;
2933
2934         if (fileio) {
2935                 vb2_internal_streamoff(q, q->type);
2936                 q->fileio = NULL;
2937                 fileio->req.count = 0;
2938                 vb2_reqbufs(q, &fileio->req);
2939                 kfree(fileio);
2940                 dprintk(3, "file io emulator closed\n");
2941         }
2942         return 0;
2943 }
2944
2945 /**
2946  * __vb2_perform_fileio() - perform a single file io (read or write) operation
2947  * @q:          videobuf2 queue
2948  * @data:       pointed to target userspace buffer
2949  * @count:      number of bytes to read or write
2950  * @ppos:       file handle position tracking pointer
2951  * @nonblock:   mode selector (1 means blocking calls, 0 means nonblocking)
2952  * @read:       access mode selector (1 means read, 0 means write)
2953  */
2954 static size_t __vb2_perform_fileio(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
2955                 loff_t *ppos, int nonblock, int read)
2956 {
2957         struct vb2_fileio_data *fileio;
2958         struct vb2_fileio_buf *buf;
2959         bool is_multiplanar = V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type);
2960         /*
2961          * When using write() to write data to an output video node the vb2 core
2962          * should set timestamps if V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY is set. Nobody
2963          * else is able to provide this information with the write() operation.
2964          */
2965         bool set_timestamp = !read &&
2966                 (q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
2967                 V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
2968         int ret, index;
2969
2970         dprintk(3, "mode %s, offset %ld, count %zd, %sblocking\n",
2971                 read ? "read" : "write", (long)*ppos, count,
2972                 nonblock ? "non" : "");
2973
2974         if (!data)
2975                 return -EINVAL;
2976
2977         /*
2978          * Initialize emulator on first call.
2979          */
2980         if (!vb2_fileio_is_active(q)) {
2981                 ret = __vb2_init_fileio(q, read);
2982                 dprintk(3, "vb2_init_fileio result: %d\n", ret);
2983                 if (ret)
2984                         return ret;
2985         }
2986         fileio = q->fileio;
2987
2988         /*
2989          * Check if we need to dequeue the buffer.
2990          */
2991         index = fileio->cur_index;
2992         if (index >= q->num_buffers) {
2993                 /*
2994                  * Call vb2_dqbuf to get buffer back.
2995                  */
2996                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
2997                 fileio->b.type = q->type;
2998                 fileio->b.memory = q->memory;
2999                 if (is_multiplanar) {
3000                         memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
3001                         fileio->b.m.planes = &fileio->p;
3002                         fileio->b.length = 1;
3003                 }
3004                 ret = vb2_internal_dqbuf(q, &fileio->b, nonblock);
3005                 dprintk(5, "vb2_dqbuf result: %d\n", ret);
3006                 if (ret)
3007                         return ret;
3008                 fileio->dq_count += 1;
3009
3010                 fileio->cur_index = index = fileio->b.index;
3011                 buf = &fileio->bufs[index];
3012
3013                 /*
3014                  * Get number of bytes filled by the driver
3015                  */
3016                 buf->pos = 0;
3017                 buf->queued = 0;
3018                 buf->size = read ? vb2_get_plane_payload(q->bufs[index], 0)
3019                                  : vb2_plane_size(q->bufs[index], 0);
3020                 /* Compensate for data_offset on read in the multiplanar case. */
3021                 if (is_multiplanar && read &&
3022                     fileio->b.m.planes[0].data_offset < buf->size) {
3023                         buf->pos = fileio->b.m.planes[0].data_offset;
3024                         buf->size -= buf->pos;
3025                 }
3026         } else {
3027                 buf = &fileio->bufs[index];
3028         }
3029
3030         /*
3031          * Limit count on last few bytes of the buffer.
3032          */
3033         if (buf->pos + count > buf->size) {
3034                 count = buf->size - buf->pos;
3035                 dprintk(5, "reducing read count: %zd\n", count);
3036         }
3037
3038         /*
3039          * Transfer data to userspace.
3040          */
3041         dprintk(3, "copying %zd bytes - buffer %d, offset %u\n",
3042                 count, index, buf->pos);
3043         if (read)
3044                 ret = copy_to_user(data, buf->vaddr + buf->pos, count);
3045         else
3046                 ret = copy_from_user(buf->vaddr + buf->pos, data, count);
3047         if (ret) {
3048                 dprintk(3, "error copying data\n");
3049                 return -EFAULT;
3050         }
3051
3052         /*
3053          * Update counters.
3054          */
3055         buf->pos += count;
3056         *ppos += count;
3057
3058         /*
3059          * Queue next buffer if required.
3060          */
3061         if (buf->pos == buf->size || (!read && fileio->write_immediately)) {
3062                 /*
3063                  * Check if this is the last buffer to read.
3064                  */
3065                 if (read && fileio->read_once && fileio->dq_count == 1) {
3066                         dprintk(3, "read limit reached\n");
3067                         return __vb2_cleanup_fileio(q);
3068                 }
3069
3070                 /*
3071                  * Call vb2_qbuf and give buffer to the driver.
3072                  */
3073                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
3074                 fileio->b.type = q->type;
3075                 fileio->b.memory = q->memory;
3076                 fileio->b.index = index;
3077                 fileio->b.bytesused = buf->pos;
3078                 if (is_multiplanar) {
3079                         memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
3080                         fileio->p.bytesused = buf->pos;
3081                         fileio->b.m.planes = &fileio->p;
3082                         fileio->b.length = 1;
3083                 }
3084                 if (set_timestamp)
3085                         v4l2_get_timestamp(&fileio->b.timestamp);
3086                 ret = vb2_internal_qbuf(q, &fileio->b);
3087                 dprintk(5, "vb2_dbuf result: %d\n", ret);
3088                 if (ret)
3089                         return ret;
3090
3091                 /*
3092                  * Buffer has been queued, update the status
3093                  */
3094                 buf->pos = 0;
3095                 buf->queued = 1;
3096                 buf->size = vb2_plane_size(q->bufs[index], 0);
3097                 fileio->q_count += 1;
3098                 /*
3099                  * If we are queuing up buffers for the first time, then
3100                  * increase initial_index by one.
3101                  */
3102                 if (fileio->initial_index < q->num_buffers)
3103                         fileio->initial_index++;
3104                 /*
3105                  * The next buffer to use is either a buffer that's going to be
3106                  * queued for the first time (initial_index < q->num_buffers)
3107                  * or it is equal to q->num_buffers, meaning that the next
3108                  * time we need to dequeue a buffer since we've now queued up
3109                  * all the 'first time' buffers.
3110                  */
3111                 fileio->cur_index = fileio->initial_index;
3112         }
3113
3114         /*
3115          * Return proper number of bytes processed.
3116          */
3117         if (ret == 0)
3118                 ret = count;
3119         return ret;
3120 }
3121
3122 size_t vb2_read(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
3123                 loff_t *ppos, int nonblocking)
3124 {
3125         return __vb2_perform_fileio(q, data, count, ppos, nonblocking, 1);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_read);
3128
3129 size_t vb2_write(struct vb2_queue *q, const char __user *data, size_t count,
3130                 loff_t *ppos, int nonblocking)
3131 {
3132         return __vb2_perform_fileio(q, (char __user *) data, count,
3133                                                         ppos, nonblocking, 0);
3134 }
3135 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_write);
3136
3137 struct vb2_threadio_data {
3138         struct task_struct *thread;
3139         vb2_thread_fnc fnc;
3140         void *priv;
3141         bool stop;
3142 };
3143
3144 static int vb2_thread(void *data)
3145 {
3146         struct vb2_queue *q = data;
3147         struct vb2_threadio_data *threadio = q->threadio;
3148         struct vb2_fileio_data *fileio = q->fileio;
3149         bool set_timestamp = false;
3150         int prequeue = 0;
3151         int index = 0;
3152         int ret = 0;
3153
3154         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
3155                 prequeue = q->num_buffers;
3156                 set_timestamp =
3157                         (q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
3158                         V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
3159         }
3160
3161         set_freezable();
3162
3163         for (;;) {
3164                 struct vb2_buffer *vb;
3165
3166                 /*
3167                  * Call vb2_dqbuf to get buffer back.
3168                  */
3169                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
3170                 fileio->b.type = q->type;
3171                 fileio->b.memory = q->memory;
3172                 if (prequeue) {
3173                         fileio->b.index = index++;
3174                         prequeue--;
3175                 } else {
3176                         call_void_qop(q, wait_finish, q);
3177                         if (!threadio->stop)
3178                                 ret = vb2_internal_dqbuf(q, &fileio->b, 0);
3179                         call_void_qop(q, wait_prepare, q);
3180                         dprintk(5, "file io: vb2_dqbuf result: %d\n", ret);
3181                 }
3182                 if (ret || threadio->stop)
3183                         break;
3184                 try_to_freeze();
3185
3186                 vb = q->bufs[fileio->b.index];
3187                 if (!(fileio->b.flags & V4L2_BUF_FLAG_ERROR))
3188                         if (threadio->fnc(vb, threadio->priv))
3189                                 break;
3190                 call_void_qop(q, wait_finish, q);
3191                 if (set_timestamp)
3192                         v4l2_get_timestamp(&fileio->b.timestamp);
3193                 if (!threadio->stop)
3194                         ret = vb2_internal_qbuf(q, &fileio->b);
3195                 call_void_qop(q, wait_prepare, q);
3196                 if (ret || threadio->stop)
3197                         break;
3198         }
3199
3200         /* Hmm, linux becomes *very* unhappy without this ... */
3201         while (!kthread_should_stop()) {
3202                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3203                 schedule();
3204         }
3205         return 0;
3206 }
3207
3208 /*
3209  * This function should not be used for anything else but the videobuf2-dvb
3210  * support. If you think you have another good use-case for this, then please
3211  * contact the linux-media mailinglist first.
3212  */
3213 int vb2_thread_start(struct vb2_queue *q, vb2_thread_fnc fnc, void *priv,
3214                      const char *thread_name)
3215 {
3216         struct vb2_threadio_data *threadio;
3217         int ret = 0;
3218
3219         if (q->threadio)
3220                 return -EBUSY;
3221         if (vb2_is_busy(q))
3222                 return -EBUSY;
3223         if (WARN_ON(q->fileio))
3224                 return -EBUSY;
3225
3226         threadio = kzalloc(sizeof(*threadio), GFP_KERNEL);
3227         if (threadio == NULL)
3228                 return -ENOMEM;
3229         threadio->fnc = fnc;
3230         threadio->priv = priv;
3231
3232         ret = __vb2_init_fileio(q, !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type));
3233         dprintk(3, "file io: vb2_init_fileio result: %d\n", ret);
3234         if (ret)
3235                 goto nomem;
3236         q->threadio = threadio;
3237         threadio->thread = kthread_run(vb2_thread, q, "vb2-%s", thread_name);
3238         if (IS_ERR(threadio->thread)) {
3239                 ret = PTR_ERR(threadio->thread);
3240                 threadio->thread = NULL;
3241                 goto nothread;
3242         }
3243         return 0;
3244
3245 nothread:
3246         __vb2_cleanup_fileio(q);
3247 nomem:
3248         kfree(threadio);
3249         return ret;
3250 }
3251 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_thread_start);
3252
3253 int vb2_thread_stop(struct vb2_queue *q)
3254 {
3255         struct vb2_threadio_data *threadio = q->threadio;
3256         int err;
3257
3258         if (threadio == NULL)
3259                 return 0;
3260         threadio->stop = true;
3261         /* Wake up all pending sleeps in the thread */
3262         vb2_queue_error(q);
3263         err = kthread_stop(threadio->thread);
3264         __vb2_cleanup_fileio(q);
3265         threadio->thread = NULL;
3266         kfree(threadio);
3267         q->threadio = NULL;
3268         return err;
3269 }
3270 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_thread_stop);
3271
3272 /*
3273  * The following functions are not part of the vb2 core API, but are helper
3274  * functions that plug into struct v4l2_ioctl_ops, struct v4l2_file_operations
3275  * and struct vb2_ops.
3276  * They contain boilerplate code that most if not all drivers have to do
3277  * and so they simplify the driver code.
3278  */
3279
3280 /* The queue is busy if there is a owner and you are not that owner. */
3281 static inline bool vb2_queue_is_busy(struct video_device *vdev, struct file *file)
3282 {
3283         return vdev->queue->owner && vdev->queue->owner != file->private_data;
3284 }
3285
3286 /* vb2 ioctl helpers */
3287
3288 int vb2_ioctl_reqbufs(struct file *file, void *priv,
3289                           struct v4l2_requestbuffers *p)
3290 {
3291         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3292         int res = __verify_memory_type(vdev->queue, p->memory, p->type);
3293
3294         if (res)
3295                 return res;
3296         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3297                 return -EBUSY;
3298         res = __reqbufs(vdev->queue, p);
3299         /* If count == 0, then the owner has released all buffers and he
3300            is no longer owner of the queue. Otherwise we have a new owner. */
3301         if (res == 0)
3302                 vdev->queue->owner = p->count ? file->private_data : NULL;
3303         return res;
3304 }
3305 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_reqbufs);
3306
3307 int vb2_ioctl_create_bufs(struct file *file, void *priv,
3308                           struct v4l2_create_buffers *p)
3309 {
3310         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3311         int res = __verify_memory_type(vdev->queue, p->memory, p->format.type);
3312
3313         p->index = vdev->queue->num_buffers;
3314         /* If count == 0, then just check if memory and type are valid.
3315            Any -EBUSY result from __verify_memory_type can be mapped to 0. */
3316         if (p->count == 0)
3317                 return res != -EBUSY ? res : 0;
3318         if (res)
3319                 return res;
3320         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3321                 return -EBUSY;
3322         res = __create_bufs(vdev->queue, p);
3323         if (res == 0)
3324                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3325         return res;
3326 }
3327 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_create_bufs);
3328
3329 int vb2_ioctl_prepare_buf(struct file *file, void *priv,
3330                           struct v4l2_buffer *p)
3331 {
3332         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3333
3334         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3335                 return -EBUSY;
3336         return vb2_prepare_buf(vdev->queue, p);
3337 }
3338 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_prepare_buf);
3339
3340 int vb2_ioctl_querybuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3341 {
3342         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3343
3344         /* No need to call vb2_queue_is_busy(), anyone can query buffers. */
3345         return vb2_querybuf(vdev->queue, p);
3346 }
3347 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_querybuf);
3348
3349 int vb2_ioctl_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3350 {
3351         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3352
3353         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3354                 return -EBUSY;
3355         return vb2_qbuf(vdev->queue, p);
3356 }
3357 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_qbuf);
3358
3359 int vb2_ioctl_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3360 {
3361         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3362
3363         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3364                 return -EBUSY;
3365         return vb2_dqbuf(vdev->queue, p, file->f_flags & O_NONBLOCK);
3366 }
3367 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_dqbuf);
3368
3369 int vb2_ioctl_streamon(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type i)
3370 {
3371         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3372
3373         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3374                 return -EBUSY;
3375         return vb2_streamon(vdev->queue, i);
3376 }
3377 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_streamon);
3378
3379 int vb2_ioctl_streamoff(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type i)
3380 {
3381         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3382
3383         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3384                 return -EBUSY;
3385         return vb2_streamoff(vdev->queue, i);
3386 }
3387 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_streamoff);
3388
3389 int vb2_ioctl_expbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_exportbuffer *p)
3390 {
3391         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3392
3393         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3394                 return -EBUSY;
3395         return vb2_expbuf(vdev->queue, p);
3396 }
3397 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_expbuf);
3398
3399 /* v4l2_file_operations helpers */
3400
3401 int vb2_fop_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3402 {
3403         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3404
3405         return vb2_mmap(vdev->queue, vma);
3406 }
3407 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_mmap);
3408
3409 int _vb2_fop_release(struct file *file, struct mutex *lock)
3410 {
3411         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3412
3413         if (lock)
3414                 mutex_lock(lock);
3415         if (file->private_data == vdev->queue->owner) {
3416                 vb2_queue_release(vdev->queue);
3417                 vdev->queue->owner = NULL;
3418         }
3419         if (lock)
3420                 mutex_unlock(lock);
3421         return v4l2_fh_release(file);
3422 }
3423 EXPORT_SYMBOL_GPL(_vb2_fop_release);
3424
3425 int vb2_fop_release(struct file *file)
3426 {
3427         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3428         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3429
3430         return _vb2_fop_release(file, lock);
3431 }
3432 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_release);
3433
3434 ssize_t vb2_fop_write(struct file *file, const char __user *buf,
3435                 size_t count, loff_t *ppos)
3436 {
3437         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3438         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3439         int err = -EBUSY;
3440
3441         if (!(vdev->queue->io_modes & VB2_WRITE))
3442                 return -EINVAL;
3443         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3444                 return -ERESTARTSYS;
3445         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3446                 goto exit;
3447         err = vb2_write(vdev->queue, buf, count, ppos,
3448                        file->f_flags & O_NONBLOCK);
3449         if (vdev->queue->fileio)
3450                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3451 exit:
3452         if (lock)
3453                 mutex_unlock(lock);
3454         return err;
3455 }
3456 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_write);
3457
3458 ssize_t vb2_fop_read(struct file *file, char __user *buf,
3459                 size_t count, loff_t *ppos)
3460 {
3461         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3462         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3463         int err = -EBUSY;
3464
3465         if (!(vdev->queue->io_modes & VB2_READ))
3466                 return -EINVAL;
3467         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3468                 return -ERESTARTSYS;
3469         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3470                 goto exit;
3471         err = vb2_read(vdev->queue, buf, count, ppos,
3472                        file->f_flags & O_NONBLOCK);
3473         if (vdev->queue->fileio)
3474                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3475 exit:
3476         if (lock)
3477                 mutex_unlock(lock);
3478         return err;
3479 }
3480 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_read);
3481
3482 unsigned int vb2_fop_poll(struct file *file, poll_table *wait)
3483 {
3484         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3485         struct vb2_queue *q = vdev->queue;
3486         struct mutex *lock = q->lock ? q->lock : vdev->lock;
3487         unsigned res;
3488         void *fileio;
3489
3490         /*
3491          * If this helper doesn't know how to lock, then you shouldn't be using
3492          * it but you should write your own.
3493          */
3494         WARN_ON(!lock);
3495
3496         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3497                 return POLLERR;
3498
3499         fileio = q->fileio;
3500
3501         res = vb2_poll(vdev->queue, file, wait);
3502
3503         /* If fileio was started, then we have a new queue owner. */
3504         if (!fileio && q->fileio)
3505                 q->owner = file->private_data;
3506         if (lock)
3507                 mutex_unlock(lock);
3508         return res;
3509 }
3510 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_poll);
3511
3512 #ifndef CONFIG_MMU
3513 unsigned long vb2_fop_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
3514                 unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3515 {
3516         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3517
3518         return vb2_get_unmapped_area(vdev->queue, addr, len, pgoff, flags);
3519 }
3520 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_get_unmapped_area);
3521 #endif
3522
3523 /* vb2_ops helpers. Only use if vq->lock is non-NULL. */
3524
3525 void vb2_ops_wait_prepare(struct vb2_queue *vq)
3526 {
3527         mutex_unlock(vq->lock);
3528 }
3529 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ops_wait_prepare);
3530
3531 void vb2_ops_wait_finish(struct vb2_queue *vq)
3532 {
3533         mutex_lock(vq->lock);
3534 }
3535 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ops_wait_finish);
3536
3537 MODULE_DESCRIPTION("Driver helper framework for Video for Linux 2");
3538 MODULE_AUTHOR("Pawel Osciak <pawel@osciak.com>, Marek Szyprowski");
3539 MODULE_LICENSE("GPL");