drivers/media/platform/renesas-ceu.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * V4L2 Driver for Renesas Capture Engine Unit (CEU) interface
   4  * Copyright (C) 2017-2018 Jacopo Mondi <jacopo+renesas@jmondi.org>
   5  *
   6  * Based on soc-camera driver "soc_camera/sh_mobile_ceu_camera.c"
   7  * Copyright (C) 2008 Magnus Damm
   8  *
   9  * Based on V4L2 Driver for PXA camera host - "pxa_camera.c",
  10  * Copyright (C) 2006, Sascha Hauer, Pengutronix
  11  * Copyright (C) 2008, Guennadi Liakhovetski <kernel@pengutronix.de>
  12  */
  13
  14 #include <linux/delay.h>
  15 #include <linux/device.h>
  16 #include <linux/dma-mapping.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/errno.h>
  19 #include <linux/interrupt.h>
  20 #include <linux/io.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/mm.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/of.h>
  25 #include <linux/of_device.h>
  26 #include <linux/of_graph.h>
  27 #include <linux/platform_device.h>
  28 #include <linux/pm_runtime.h>
  29 #include <linux/slab.h>
  30 #include <linux/time.h>
  31 #include <linux/videodev2.h>
  32
  33 #include <media/v4l2-async.h>
  34 #include <media/v4l2-common.h>
  35 #include <media/v4l2-ctrls.h>
  36 #include <media/v4l2-dev.h>
  37 #include <media/v4l2-device.h>
  38 #include <media/v4l2-event.h>
  39 #include <media/v4l2-fwnode.h>
  40 #include <media/v4l2-image-sizes.h>
  41 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  42 #include <media/v4l2-mediabus.h>
  43 #include <media/videobuf2-dma-contig.h>
  44
  45 #include <media/drv-intf/renesas-ceu.h>
  46
  47 #define DRIVER_NAME     "renesas-ceu"
  48
  49 /* CEU registers offsets and masks. */
  50 #define CEU_CAPSR       0x00 /* Capture start register                  */
  51 #define CEU_CAPCR       0x04 /* Capture control register                */
  52 #define CEU_CAMCR       0x08 /* Capture interface control register      */
  53 #define CEU_CAMOR       0x10 /* Capture interface offset register       */
  54 #define CEU_CAPWR       0x14 /* Capture interface width register        */
  55 #define CEU_CAIFR       0x18 /* Capture interface input format register */
  56 #define CEU_CRCNTR      0x28 /* CEU register control register           */
  57 #define CEU_CRCMPR      0x2c /* CEU register forcible control register  */
  58 #define CEU_CFLCR       0x30 /* Capture filter control register         */
  59 #define CEU_CFSZR       0x34 /* Capture filter size clip register       */
  60 #define CEU_CDWDR       0x38 /* Capture destination width register      */
  61 #define CEU_CDAYR       0x3c /* Capture data address Y register         */
  62 #define CEU_CDACR       0x40 /* Capture data address C register         */
  63 #define CEU_CFWCR       0x5c /* Firewall operation control register     */
  64 #define CEU_CDOCR       0x64 /* Capture data output control register    */
  65 #define CEU_CEIER       0x70 /* Capture event interrupt enable register */
  66 #define CEU_CETCR       0x74 /* Capture event flag clear register       */
  67 #define CEU_CSTSR       0x7c /* Capture status register                 */
  68 #define CEU_CSRTR       0x80 /* Capture software reset register         */
  69
  70 /* Data synchronous fetch mode. */
  71 #define CEU_CAMCR_JPEG                  BIT(4)
  72
  73 /* Input components ordering: CEU_CAMCR.DTARY field. */
  74 #define CEU_CAMCR_DTARY_8_UYVY          (0x00 << 8)
  75 #define CEU_CAMCR_DTARY_8_VYUY          (0x01 << 8)
  76 #define CEU_CAMCR_DTARY_8_YUYV          (0x02 << 8)
  77 #define CEU_CAMCR_DTARY_8_YVYU          (0x03 << 8)
  78 /* TODO: input components ordering for 16 bits input. */
  79
  80 /* Bus transfer MTU. */
  81 #define CEU_CAPCR_BUS_WIDTH256          (0x3 << 20)
  82
  83 /* Bus width configuration. */
  84 #define CEU_CAMCR_DTIF_16BITS           BIT(12)
  85
  86 /* No downsampling to planar YUV420 in image fetch mode. */
  87 #define CEU_CDOCR_NO_DOWSAMPLE          BIT(4)
  88
  89 /* Swap all input data in 8-bit, 16-bits and 32-bits units (Figure 46.45). */
  90 #define CEU_CDOCR_SWAP_ENDIANNESS       (7)
  91
  92 /* Capture reset and enable bits. */
  93 #define CEU_CAPSR_CPKIL                 BIT(16)
  94 #define CEU_CAPSR_CE                    BIT(0)
  95
  96 /* CEU operating flag bit. */
  97 #define CEU_CAPCR_CTNCP                 BIT(16)
  98 #define CEU_CSTRST_CPTON                BIT(0)
  99
 100 /* Platform specific IRQ source flags. */
 101 #define CEU_CETCR_ALL_IRQS_RZ           0x397f313
 102 #define CEU_CETCR_ALL_IRQS_SH4          0x3d7f313
 103
 104 /* Prohibited register access interrupt bit. */
 105 #define CEU_CETCR_IGRW                  BIT(4)
 106 /* One-frame capture end interrupt. */
 107 #define CEU_CEIER_CPE                   BIT(0)
 108 /* VBP error. */
 109 #define CEU_CEIER_VBP                   BIT(20)
 110 #define CEU_CEIER_MASK                  (CEU_CEIER_CPE | CEU_CEIER_VBP)
 111
 112 #define CEU_MAX_WIDTH   2560
 113 #define CEU_MAX_HEIGHT  1920
 114 #define CEU_MAX_BPL     8188
 115 #define CEU_W_MAX(w)    ((w) < CEU_MAX_WIDTH ? (w) : CEU_MAX_WIDTH)
 116 #define CEU_H_MAX(h)    ((h) < CEU_MAX_HEIGHT ? (h) : CEU_MAX_HEIGHT)
 117
 118 /*
 119  * ceu_bus_fmt - describe a 8-bits yuyv format the sensor can produce
 120  *
 121  * @mbus_code: bus format code
 122  * @fmt_order: CEU_CAMCR.DTARY ordering of input components (Y, Cb, Cr)
 123  * @fmt_order_swap: swapped CEU_CAMCR.DTARY ordering of input components
 124  *                  (Y, Cr, Cb)
 125  * @swapped: does Cr appear before Cb?
 126  * @bps: number of bits sent over bus for each sample
 127  * @bpp: number of bits per pixels unit
 128  */
 129 struct ceu_mbus_fmt {
 130         u32     mbus_code;
 131         u32     fmt_order;
 132         u32     fmt_order_swap;
 133         bool    swapped;
 134         u8      bps;
 135         u8      bpp;
 136 };
 137
 138 /*
 139  * ceu_buffer - Link vb2 buffer to the list of available buffers.
 140  */
 141 struct ceu_buffer {
 142         struct vb2_v4l2_buffer vb;
 143         struct list_head queue;
 144 };
 145
 146 static inline struct ceu_buffer *vb2_to_ceu(struct vb2_v4l2_buffer *vbuf)
 147 {
 148         return container_of(vbuf, struct ceu_buffer, vb);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * ceu_subdev - Wraps v4l2 sub-device and provides async subdevice.
 153  */
 154 struct ceu_subdev {
 155         struct v4l2_async_subdev asd;
 156         struct v4l2_subdev *v4l2_sd;
 157
 158         /* per-subdevice mbus configuration options */
 159         unsigned int mbus_flags;
 160         struct ceu_mbus_fmt mbus_fmt;
 161 };
 162
 163 static struct ceu_subdev *to_ceu_subdev(struct v4l2_async_subdev *asd)
 164 {
 165         return container_of(asd, struct ceu_subdev, asd);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * ceu_device - CEU device instance
 170  */
 171 struct ceu_device {
 172         struct device           *dev;
 173         struct video_device     vdev;
 174         struct v4l2_device      v4l2_dev;
 175
 176         /* subdevices descriptors */
 177         struct ceu_subdev       **subdevs;
 178         /* the subdevice currently in use */
 179         struct ceu_subdev       *sd;
 180         unsigned int            sd_index;
 181         unsigned int            num_sd;
 182
 183         /* platform specific mask with all IRQ sources flagged */
 184         u32                     irq_mask;
 185
 186         /* currently configured field and pixel format */
 187         enum v4l2_field field;
 188         struct v4l2_pix_format_mplane v4l2_pix;
 189
 190         /* async subdev notification helpers */
 191         struct v4l2_async_notifier notifier;
 192
 193         /* vb2 queue, capture buffer list and active buffer pointer */
 194         struct vb2_queue        vb2_vq;
 195         struct list_head        capture;
 196         struct vb2_v4l2_buffer  *active;
 197         unsigned int            sequence;
 198
 199         /* mlock - lock access to interface reset and vb2 queue */
 200         struct mutex    mlock;
 201
 202         /* lock - lock access to capture buffer queue and active buffer */
 203         spinlock_t      lock;
 204
 205         /* base - CEU memory base address */
 206         void __iomem    *base;
 207 };
 208
 209 static inline struct ceu_device *v4l2_to_ceu(struct v4l2_device *v4l2_dev)
 210 {
 211         return container_of(v4l2_dev, struct ceu_device, v4l2_dev);
 212 }
 213
 214 /* --- CEU memory output formats --- */
 215
 216 /*
 217  * ceu_fmt - describe a memory output format supported by CEU interface.
 218  *
 219  * @fourcc: memory layout fourcc format code
 220  * @bpp: number of bits for each pixel stored in memory
 221  */
 222 struct ceu_fmt {
 223         u32     fourcc;
 224         u32     bpp;
 225 };
 226
 227 /*
 228  * ceu_format_list - List of supported memory output formats
 229  *
 230  * If sensor provides any YUYV bus format, all the following planar memory
 231  * formats are available thanks to CEU re-ordering and sub-sampling
 232  * capabilities.
 233  */
 234 static const struct ceu_fmt ceu_fmt_list[] = {
 235         {
 236                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_NV16,
 237                 .bpp    = 16,
 238         },
 239         {
 240                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_NV61,
 241                 .bpp    = 16,
 242         },
 243         {
 244                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_NV12,
 245                 .bpp    = 12,
 246         },
 247         {
 248                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_NV21,
 249                 .bpp    = 12,
 250         },
 251         {
 252                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_YUYV,
 253                 .bpp    = 16,
 254         },
 255         {
 256                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_UYVY,
 257                 .bpp    = 16,
 258         },
 259         {
 260                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_YVYU,
 261                 .bpp    = 16,
 262         },
 263         {
 264                 .fourcc = V4L2_PIX_FMT_VYUY,
 265                 .bpp    = 16,
 266         },
 267 };
 268
 269 static const struct ceu_fmt *get_ceu_fmt_from_fourcc(unsigned int fourcc)
 270 {
 271         const struct ceu_fmt *fmt = &ceu_fmt_list[0];
 272         unsigned int i;
 273
 274         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ceu_fmt_list); i++, fmt++)
 275                 if (fmt->fourcc == fourcc)
 276                         return fmt;
 277
 278         return NULL;
 279 }
 280
 281 static bool ceu_fmt_mplane(struct v4l2_pix_format_mplane *pix)
 282 {
 283         switch (pix->pixelformat) {
 284         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 285         case V4L2_PIX_FMT_UYVY:
 286         case V4L2_PIX_FMT_YVYU:
 287         case V4L2_PIX_FMT_VYUY:
 288                 return false;
 289         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 290         case V4L2_PIX_FMT_NV61:
 291         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 292         case V4L2_PIX_FMT_NV21:
 293                 return true;
 294         default:
 295                 return false;
 296         }
 297 }
 298
 299 /* --- CEU HW operations --- */
 300
 301 static void ceu_write(struct ceu_device *priv, unsigned int reg_offs, u32 data)
 302 {
 303         iowrite32(data, priv->base + reg_offs);
 304 }
 305
 306 static u32 ceu_read(struct ceu_device *priv, unsigned int reg_offs)
 307 {
 308         return ioread32(priv->base + reg_offs);
 309 }
 310
 311 /*
 312  * ceu_soft_reset() - Software reset the CEU interface.
 313  * @ceu_device: CEU device.
 314  *
 315  * Returns 0 for success, -EIO for error.
 316  */
 317 static int ceu_soft_reset(struct ceu_device *ceudev)
 318 {
 319         unsigned int i;
 320
 321         ceu_write(ceudev, CEU_CAPSR, CEU_CAPSR_CPKIL);
 322
 323         for (i = 0; i < 100; i++) {
 324                 if (!(ceu_read(ceudev, CEU_CSTSR) & CEU_CSTRST_CPTON))
 325                         break;
 326                 udelay(1);
 327         }
 328
 329         if (i == 100) {
 330                 dev_err(ceudev->dev, "soft reset time out\n");
 331                 return -EIO;
 332         }
 333
 334         for (i = 0; i < 100; i++) {
 335                 if (!(ceu_read(ceudev, CEU_CAPSR) & CEU_CAPSR_CPKIL))
 336                         return 0;
 337                 udelay(1);
 338         }
 339
 340         /* If we get here, CEU has not reset properly. */
 341         return -EIO;
 342 }
 343
 344 /* --- CEU Capture Operations --- */
 345
 346 /*
 347  * ceu_hw_config() - Configure CEU interface registers.
 348  */
 349 static int ceu_hw_config(struct ceu_device *ceudev)
 350 {
 351         u32 camcr, cdocr, cfzsr, cdwdr, capwr;
 352         struct v4l2_pix_format_mplane *pix = &ceudev->v4l2_pix;
 353         struct ceu_subdev *ceu_sd = ceudev->sd;
 354         struct ceu_mbus_fmt *mbus_fmt = &ceu_sd->mbus_fmt;
 355         unsigned int mbus_flags = ceu_sd->mbus_flags;
 356
 357         /* Start configuring CEU registers */
 358         ceu_write(ceudev, CEU_CAIFR, 0);
 359         ceu_write(ceudev, CEU_CFWCR, 0);
 360         ceu_write(ceudev, CEU_CRCNTR, 0);
 361         ceu_write(ceudev, CEU_CRCMPR, 0);
 362
 363         /* Set the frame capture period for both image capture and data sync. */
 364         capwr = (pix->height << 16) | pix->width * mbus_fmt->bpp / 8;
 365
 366         /*
 367          * Swap input data endianness by default.
 368          * In data fetch mode bytes are received in chunks of 8 bytes.
 369          * D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 (D0 received first)
 370          * The data is however by default written to memory in reverse order:
 371          * D7, D6, D5, D4, D3, D2, D1, D0 (D7 written to lowest byte)
 372          *
 373          * Use CEU_CDOCR[2:0] to swap data ordering.
 374          */
 375         cdocr = CEU_CDOCR_SWAP_ENDIANNESS;
 376
 377         /*
 378          * Configure CAMCR and CDOCR:
 379          * match input components ordering with memory output format and
 380          * handle downsampling to YUV420.
 381          *
 382          * If the memory output planar format is 'swapped' (Cr before Cb) and
 383          * input format is not, use the swapped version of CAMCR.DTARY.
 384          *
 385          * If the memory output planar format is not 'swapped' (Cb before Cr)
 386          * and input format is, use the swapped version of CAMCR.DTARY.
 387          *
 388          * CEU by default downsample to planar YUV420 (CDCOR[4] = 0).
 389          * If output is planar YUV422 set CDOCR[4] = 1
 390          *
 391          * No downsample for data fetch sync mode.
 392          */
 393         switch (pix->pixelformat) {
 394         /* Data fetch sync mode */
 395         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 396         case V4L2_PIX_FMT_YVYU:
 397         case V4L2_PIX_FMT_UYVY:
 398         case V4L2_PIX_FMT_VYUY:
 399                 camcr   = CEU_CAMCR_JPEG;
 400                 cdocr   |= CEU_CDOCR_NO_DOWSAMPLE;
 401                 cfzsr   = (pix->height << 16) | pix->width;
 402                 cdwdr   = pix->plane_fmt[0].bytesperline;
 403                 break;
 404
 405         /* Non-swapped planar image capture mode. */
 406         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 407                 cdocr   |= CEU_CDOCR_NO_DOWSAMPLE;
 408                 fallthrough;
 409         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 410                 if (mbus_fmt->swapped)
 411                         camcr = mbus_fmt->fmt_order_swap;
 412                 else
 413                         camcr = mbus_fmt->fmt_order;
 414
 415                 cfzsr   = (pix->height << 16) | pix->width;
 416                 cdwdr   = pix->width;
 417                 break;
 418
 419         /* Swapped planar image capture mode. */
 420         case V4L2_PIX_FMT_NV61:
 421                 cdocr   |= CEU_CDOCR_NO_DOWSAMPLE;
 422                 fallthrough;
 423         case V4L2_PIX_FMT_NV21:
 424                 if (mbus_fmt->swapped)
 425                         camcr = mbus_fmt->fmt_order;
 426                 else
 427                         camcr = mbus_fmt->fmt_order_swap;
 428
 429                 cfzsr   = (pix->height << 16) | pix->width;
 430                 cdwdr   = pix->width;
 431                 break;
 432
 433         default:
 434                 return -EINVAL;
 435         }
 436
 437         camcr |= mbus_flags & V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_LOW ? 1 << 1 : 0;
 438         camcr |= mbus_flags & V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_LOW ? 1 << 0 : 0;
 439
 440         /* TODO: handle 16 bit bus width with DTIF bit in CAMCR */
 441         ceu_write(ceudev, CEU_CAMCR, camcr);
 442         ceu_write(ceudev, CEU_CDOCR, cdocr);
 443         ceu_write(ceudev, CEU_CAPCR, CEU_CAPCR_BUS_WIDTH256);
 444
 445         /*
 446          * TODO: make CAMOR offsets configurable.
 447          * CAMOR wants to know the number of blanks between a VS/HS signal
 448          * and valid data. This value should actually come from the sensor...
 449          */
 450         ceu_write(ceudev, CEU_CAMOR, 0);
 451
 452         /* TODO: 16 bit bus width require re-calculation of cdwdr and cfzsr */
 453         ceu_write(ceudev, CEU_CAPWR, capwr);
 454         ceu_write(ceudev, CEU_CFSZR, cfzsr);
 455         ceu_write(ceudev, CEU_CDWDR, cdwdr);
 456
 457         return 0;
 458 }
 459
 460 /*
 461  * ceu_capture() - Trigger start of a capture sequence.
 462  *
 463  * Program the CEU DMA registers with addresses where to transfer image data.
 464  */
 465 static int ceu_capture(struct ceu_device *ceudev)
 466 {
 467         struct v4l2_pix_format_mplane *pix = &ceudev->v4l2_pix;
 468         dma_addr_t phys_addr_top;
 469
 470         phys_addr_top =
 471                 vb2_dma_contig_plane_dma_addr(&ceudev->active->vb2_buf, 0);
 472         ceu_write(ceudev, CEU_CDAYR, phys_addr_top);
 473
 474         /* Ignore CbCr plane for non multi-planar image formats. */
 475         if (ceu_fmt_mplane(pix)) {
 476                 phys_addr_top =
 477                         vb2_dma_contig_plane_dma_addr(&ceudev->active->vb2_buf,
 478                                                       1);
 479                 ceu_write(ceudev, CEU_CDACR, phys_addr_top);
 480         }
 481
 482         /*
 483          * Trigger new capture start: once for each frame, as we work in
 484          * one-frame capture mode.
 485          */
 486         ceu_write(ceudev, CEU_CAPSR, CEU_CAPSR_CE);
 487
 488         return 0;
 489 }
 490
 491 static irqreturn_t ceu_irq(int irq, void *data)
 492 {
 493         struct ceu_device *ceudev = data;
 494         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf;
 495         struct ceu_buffer *buf;
 496         u32 status;
 497
 498         /* Clean interrupt status. */
 499         status = ceu_read(ceudev, CEU_CETCR);
 500         ceu_write(ceudev, CEU_CETCR, ~ceudev->irq_mask);
 501
 502         /* Unexpected interrupt. */
 503         if (!(status & CEU_CEIER_MASK))
 504                 return IRQ_NONE;
 505
 506         spin_lock(&ceudev->lock);
 507
 508         /* Stale interrupt from a released buffer, ignore it. */
 509         vbuf = ceudev->active;
 510         if (!vbuf) {
 511                 spin_unlock(&ceudev->lock);
 512                 return IRQ_HANDLED;
 513         }
 514
 515         /*
 516          * When a VBP interrupt occurs, no capture end interrupt will occur
 517          * and the image of that frame is not captured correctly.
 518          */
 519         if (status & CEU_CEIER_VBP) {
 520                 dev_err(ceudev->dev, "VBP interrupt: abort capture\n");
 521                 goto error_irq_out;
 522         }
 523
 524         /* Prepare to return the 'previous' buffer. */
 525         vbuf->vb2_buf.timestamp = ktime_get_ns();
 526         vbuf->sequence = ceudev->sequence++;
 527         vbuf->field = ceudev->field;
 528
 529         /* Prepare a new 'active' buffer and trigger a new capture. */
 530         if (!list_empty(&ceudev->capture)) {
 531                 buf = list_first_entry(&ceudev->capture, struct ceu_buffer,
 532                                        queue);
 533                 list_del(&buf->queue);
 534                 ceudev->active = &buf->vb;
 535
 536                 ceu_capture(ceudev);
 537         }
 538
 539         /* Return the 'previous' buffer. */
 540         vb2_buffer_done(&vbuf->vb2_buf, VB2_BUF_STATE_DONE);
 541
 542         spin_unlock(&ceudev->lock);
 543
 544         return IRQ_HANDLED;
 545
 546 error_irq_out:
 547         /* Return the 'previous' buffer and all queued ones. */
 548         vb2_buffer_done(&vbuf->vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 549
 550         list_for_each_entry(buf, &ceudev->capture, queue)
 551                 vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 552
 553         spin_unlock(&ceudev->lock);
 554
 555         return IRQ_HANDLED;
 556 }
 557
 558 /* --- CEU Videobuf2 operations --- */
 559
 560 static void ceu_update_plane_sizes(struct v4l2_plane_pix_format *plane,
 561                                    unsigned int bpl, unsigned int szimage)
 562 {
 563         memset(plane, 0, sizeof(*plane));
 564
 565         plane->sizeimage = szimage;
 566         if (plane->bytesperline < bpl || plane->bytesperline > CEU_MAX_BPL)
 567                 plane->bytesperline = bpl;
 568 }
 569
 570 /*
 571  * ceu_calc_plane_sizes() - Fill per-plane 'struct v4l2_plane_pix_format'
 572  *                          information according to the currently configured
 573  *                          pixel format.
 574  * @ceu_device: CEU device.
 575  * @ceu_fmt: Active image format.
 576  * @pix: Pixel format information (store line width and image sizes)
 577  */
 578 static void ceu_calc_plane_sizes(struct ceu_device *ceudev,
 579                                  const struct ceu_fmt *ceu_fmt,
 580                                  struct v4l2_pix_format_mplane *pix)
 581 {
 582         unsigned int bpl, szimage;
 583
 584         switch (pix->pixelformat) {
 585         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 586         case V4L2_PIX_FMT_UYVY:
 587         case V4L2_PIX_FMT_YVYU:
 588         case V4L2_PIX_FMT_VYUY:
 589                 pix->num_planes = 1;
 590                 bpl             = pix->width * ceu_fmt->bpp / 8;
 591                 szimage         = pix->height * bpl;
 592                 ceu_update_plane_sizes(&pix->plane_fmt[0], bpl, szimage);
 593                 break;
 594
 595         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 596         case V4L2_PIX_FMT_NV21:
 597                 pix->num_planes = 2;
 598                 bpl             = pix->width;
 599                 szimage         = pix->height * pix->width;
 600                 ceu_update_plane_sizes(&pix->plane_fmt[0], bpl, szimage);
 601                 ceu_update_plane_sizes(&pix->plane_fmt[1], bpl, szimage / 2);
 602                 break;
 603
 604         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 605         case V4L2_PIX_FMT_NV61:
 606         default:
 607                 pix->num_planes = 2;
 608                 bpl             = pix->width;
 609                 szimage         = pix->height * pix->width;
 610                 ceu_update_plane_sizes(&pix->plane_fmt[0], bpl, szimage);
 611                 ceu_update_plane_sizes(&pix->plane_fmt[1], bpl, szimage);
 612                 break;
 613         }
 614 }
 615
 616 /*
 617  * ceu_vb2_setup() - is called to check whether the driver can accept the
 618  *                   requested number of buffers and to fill in plane sizes
 619  *                   for the current frame format, if required.
 620  */
 621 static int ceu_vb2_setup(struct vb2_queue *vq, unsigned int *count,
 622                          unsigned int *num_planes, unsigned int sizes[],
 623                          struct device *alloc_devs[])
 624 {
 625         struct ceu_device *ceudev = vb2_get_drv_priv(vq);
 626         struct v4l2_pix_format_mplane *pix = &ceudev->v4l2_pix;
 627         unsigned int i;
 628
 629         /* num_planes is set: just check plane sizes. */
 630         if (*num_planes) {
 631                 for (i = 0; i < pix->num_planes; i++)
 632                         if (sizes[i] < pix->plane_fmt[i].sizeimage)
 633                                 return -EINVAL;
 634
 635                 return 0;
 636         }
 637
 638         /* num_planes not set: called from REQBUFS, just set plane sizes. */
 639         *num_planes = pix->num_planes;
 640         for (i = 0; i < pix->num_planes; i++)
 641                 sizes[i] = pix->plane_fmt[i].sizeimage;
 642
 643         return 0;
 644 }
 645
 646 static void ceu_vb2_queue(struct vb2_buffer *vb)
 647 {
 648         struct ceu_device *ceudev = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 649         struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
 650         struct ceu_buffer *buf = vb2_to_ceu(vbuf);
 651         unsigned long irqflags;
 652
 653         spin_lock_irqsave(&ceudev->lock, irqflags);
 654         list_add_tail(&buf->queue, &ceudev->capture);
 655         spin_unlock_irqrestore(&ceudev->lock, irqflags);
 656 }
 657
 658 static int ceu_vb2_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 659 {
 660         struct ceu_device *ceudev = vb2_get_drv_priv(vb->vb2_queue);
 661         struct v4l2_pix_format_mplane *pix = &ceudev->v4l2_pix;
 662         unsigned int i;
 663
 664         for (i = 0; i < pix->num_planes; i++) {
 665                 if (vb2_plane_size(vb, i) < pix->plane_fmt[i].sizeimage) {
 666                         dev_err(ceudev->dev,
 667                                 "Plane size too small (%lu < %u)\n",
 668                                 vb2_plane_size(vb, i),
 669                                 pix->plane_fmt[i].sizeimage);
 670                         return -EINVAL;
 671                 }
 672
 673                 vb2_set_plane_payload(vb, i, pix->plane_fmt[i].sizeimage);
 674         }
 675
 676         return 0;
 677 }
 678
 679 static int ceu_start_streaming(struct vb2_queue *vq, unsigned int count)
 680 {
 681         struct ceu_device *ceudev = vb2_get_drv_priv(vq);
 682         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceudev->sd->v4l2_sd;
 683         struct ceu_buffer *buf;
 684         unsigned long irqflags;
 685         int ret;
 686
 687         /* Program the CEU interface according to the CEU image format. */
 688         ret = ceu_hw_config(ceudev);
 689         if (ret)
 690                 goto error_return_bufs;
 691
 692         ret = v4l2_subdev_call(v4l2_sd, video, s_stream, 1);
 693         if (ret && ret != -ENOIOCTLCMD) {
 694                 dev_dbg(ceudev->dev,
 695                         "Subdevice failed to start streaming: %d\n", ret);
 696                 goto error_return_bufs;
 697         }
 698
 699         spin_lock_irqsave(&ceudev->lock, irqflags);
 700         ceudev->sequence = 0;
 701
 702         /* Grab the first available buffer and trigger the first capture. */
 703         buf = list_first_entry(&ceudev->capture, struct ceu_buffer,
 704                                queue);
 705         if (!buf) {
 706                 spin_unlock_irqrestore(&ceudev->lock, irqflags);
 707                 dev_dbg(ceudev->dev,
 708                         "No buffer available for capture.\n");
 709                 goto error_stop_sensor;
 710         }
 711
 712         list_del(&buf->queue);
 713         ceudev->active = &buf->vb;
 714
 715         /* Clean and program interrupts for first capture. */
 716         ceu_write(ceudev, CEU_CETCR, ~ceudev->irq_mask);
 717         ceu_write(ceudev, CEU_CEIER, CEU_CEIER_MASK);
 718
 719         ceu_capture(ceudev);
 720
 721         spin_unlock_irqrestore(&ceudev->lock, irqflags);
 722
 723         return 0;
 724
 725 error_stop_sensor:
 726         v4l2_subdev_call(v4l2_sd, video, s_stream, 0);
 727
 728 error_return_bufs:
 729         spin_lock_irqsave(&ceudev->lock, irqflags);
 730         list_for_each_entry(buf, &ceudev->capture, queue)
 731                 vb2_buffer_done(&ceudev->active->vb2_buf,
 732                                 VB2_BUF_STATE_QUEUED);
 733         ceudev->active = NULL;
 734         spin_unlock_irqrestore(&ceudev->lock, irqflags);
 735
 736         return ret;
 737 }
 738
 739 static void ceu_stop_streaming(struct vb2_queue *vq)
 740 {
 741         struct ceu_device *ceudev = vb2_get_drv_priv(vq);
 742         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceudev->sd->v4l2_sd;
 743         struct ceu_buffer *buf;
 744         unsigned long irqflags;
 745
 746         /* Clean and disable interrupt sources. */
 747         ceu_write(ceudev, CEU_CETCR,
 748                   ceu_read(ceudev, CEU_CETCR) & ceudev->irq_mask);
 749         ceu_write(ceudev, CEU_CEIER, CEU_CEIER_MASK);
 750
 751         v4l2_subdev_call(v4l2_sd, video, s_stream, 0);
 752
 753         spin_lock_irqsave(&ceudev->lock, irqflags);
 754         if (ceudev->active) {
 755                 vb2_buffer_done(&ceudev->active->vb2_buf,
 756                                 VB2_BUF_STATE_ERROR);
 757                 ceudev->active = NULL;
 758         }
 759
 760         /* Release all queued buffers. */
 761         list_for_each_entry(buf, &ceudev->capture, queue)
 762                 vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
 763         INIT_LIST_HEAD(&ceudev->capture);
 764
 765         spin_unlock_irqrestore(&ceudev->lock, irqflags);
 766
 767         ceu_soft_reset(ceudev);
 768 }
 769
 770 static const struct vb2_ops ceu_vb2_ops = {
 771         .queue_setup            = ceu_vb2_setup,
 772         .buf_queue              = ceu_vb2_queue,
 773         .buf_prepare            = ceu_vb2_prepare,
 774         .wait_prepare           = vb2_ops_wait_prepare,
 775         .wait_finish            = vb2_ops_wait_finish,
 776         .start_streaming        = ceu_start_streaming,
 777         .stop_streaming         = ceu_stop_streaming,
 778 };
 779
 780 /* --- CEU image formats handling --- */
 781
 782 /*
 783  * __ceu_try_fmt() - test format on CEU and sensor
 784  * @ceudev: The CEU device.
 785  * @v4l2_fmt: format to test.
 786  * @sd_mbus_code: the media bus code accepted by the subdevice; output param.
 787  *
 788  * Returns 0 for success, < 0 for errors.
 789  */
 790 static int __ceu_try_fmt(struct ceu_device *ceudev, struct v4l2_format *v4l2_fmt,
 791                          u32 *sd_mbus_code)
 792 {
 793         struct ceu_subdev *ceu_sd = ceudev->sd;
 794         struct v4l2_pix_format_mplane *pix = &v4l2_fmt->fmt.pix_mp;
 795         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceu_sd->v4l2_sd;
 796         struct v4l2_subdev_pad_config pad_cfg;
 797         const struct ceu_fmt *ceu_fmt;
 798         u32 mbus_code_old;
 799         u32 mbus_code;
 800         int ret;
 801
 802         /*
 803          * Set format on sensor sub device: bus format used to produce memory
 804          * format is selected depending on YUV component ordering or
 805          * at initialization time.
 806          */
 807         struct v4l2_subdev_format sd_format = {
 808                 .which  = V4L2_SUBDEV_FORMAT_TRY,
 809         };
 810
 811         mbus_code_old = ceu_sd->mbus_fmt.mbus_code;
 812
 813         switch (pix->pixelformat) {
 814         case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
 815                 mbus_code = MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8;
 816                 break;
 817         case V4L2_PIX_FMT_UYVY:
 818                 mbus_code = MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8;
 819                 break;
 820         case V4L2_PIX_FMT_YVYU:
 821                 mbus_code = MEDIA_BUS_FMT_YVYU8_2X8;
 822                 break;
 823         case V4L2_PIX_FMT_VYUY:
 824                 mbus_code = MEDIA_BUS_FMT_VYUY8_2X8;
 825                 break;
 826         case V4L2_PIX_FMT_NV16:
 827         case V4L2_PIX_FMT_NV61:
 828         case V4L2_PIX_FMT_NV12:
 829         case V4L2_PIX_FMT_NV21:
 830                 mbus_code = ceu_sd->mbus_fmt.mbus_code;
 831                 break;
 832
 833         default:
 834                 pix->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_NV16;
 835                 mbus_code = ceu_sd->mbus_fmt.mbus_code;
 836                 break;
 837         }
 838
 839         ceu_fmt = get_ceu_fmt_from_fourcc(pix->pixelformat);
 840
 841         /* CFSZR requires height and width to be 4-pixel aligned. */
 842         v4l_bound_align_image(&pix->width, 2, CEU_MAX_WIDTH, 4,
 843                               &pix->height, 4, CEU_MAX_HEIGHT, 4, 0);
 844
 845         v4l2_fill_mbus_format_mplane(&sd_format.format, pix);
 846
 847         /*
 848          * Try with the mbus_code matching YUYV components ordering first,
 849          * if that one fails, fallback to default selected at initialization
 850          * time.
 851          */
 852         sd_format.format.code = mbus_code;
 853         ret = v4l2_subdev_call(v4l2_sd, pad, set_fmt, &pad_cfg, &sd_format);
 854         if (ret) {
 855                 if (ret == -EINVAL) {
 856                         /* fallback */
 857                         sd_format.format.code = mbus_code_old;
 858                         ret = v4l2_subdev_call(v4l2_sd, pad, set_fmt,
 859                                                &pad_cfg, &sd_format);
 860                 }
 861
 862                 if (ret)
 863                         return ret;
 864         }
 865
 866         /* Apply size returned by sensor as the CEU can't scale. */
 867         v4l2_fill_pix_format_mplane(pix, &sd_format.format);
 868
 869         /* Calculate per-plane sizes based on image format. */
 870         ceu_calc_plane_sizes(ceudev, ceu_fmt, pix);
 871
 872         /* Report to caller the configured mbus format. */
 873         *sd_mbus_code = sd_format.format.code;
 874
 875         return 0;
 876 }
 877
 878 /*
 879  * ceu_try_fmt() - Wrapper for __ceu_try_fmt; discard configured mbus_fmt
 880  */
 881 static int ceu_try_fmt(struct ceu_device *ceudev, struct v4l2_format *v4l2_fmt)
 882 {
 883         u32 mbus_code;
 884
 885         return __ceu_try_fmt(ceudev, v4l2_fmt, &mbus_code);
 886 }
 887
 888 /*
 889  * ceu_set_fmt() - Apply the supplied format to both sensor and CEU
 890  */
 891 static int ceu_set_fmt(struct ceu_device *ceudev, struct v4l2_format *v4l2_fmt)
 892 {
 893         struct ceu_subdev *ceu_sd = ceudev->sd;
 894         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceu_sd->v4l2_sd;
 895         u32 mbus_code;
 896         int ret;
 897
 898         /*
 899          * Set format on sensor sub device: bus format used to produce memory
 900          * format is selected at initialization time.
 901          */
 902         struct v4l2_subdev_format format = {
 903                 .which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE,
 904         };
 905
 906         ret = __ceu_try_fmt(ceudev, v4l2_fmt, &mbus_code);
 907         if (ret)
 908                 return ret;
 909
 910         format.format.code = mbus_code;
 911         v4l2_fill_mbus_format_mplane(&format.format, &v4l2_fmt->fmt.pix_mp);
 912         ret = v4l2_subdev_call(v4l2_sd, pad, set_fmt, NULL, &format);
 913         if (ret)
 914                 return ret;
 915
 916         ceudev->v4l2_pix = v4l2_fmt->fmt.pix_mp;
 917         ceudev->field = V4L2_FIELD_NONE;
 918
 919         return 0;
 920 }
 921
 922 /*
 923  * ceu_set_default_fmt() - Apply default NV16 memory output format with VGA
 924  *                         sizes.
 925  */
 926 static int ceu_set_default_fmt(struct ceu_device *ceudev)
 927 {
 928         int ret;
 929
 930         struct v4l2_format v4l2_fmt = {
 931                 .type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE,
 932                 .fmt.pix_mp = {
 933                         .width          = VGA_WIDTH,
 934                         .height         = VGA_HEIGHT,
 935                         .field          = V4L2_FIELD_NONE,
 936                         .pixelformat    = V4L2_PIX_FMT_NV16,
 937                         .num_planes     = 2,
 938                         .plane_fmt      = {
 939                                 [0]     = {
 940                                         .sizeimage = VGA_WIDTH * VGA_HEIGHT * 2,
 941                                         .bytesperline = VGA_WIDTH * 2,
 942                                 },
 943                                 [1]     = {
 944                                         .sizeimage = VGA_WIDTH * VGA_HEIGHT * 2,
 945                                         .bytesperline = VGA_WIDTH * 2,
 946                                 },
 947                         },
 948                 },
 949         };
 950
 951         ret = ceu_try_fmt(ceudev, &v4l2_fmt);
 952         if (ret)
 953                 return ret;
 954
 955         ceudev->v4l2_pix = v4l2_fmt.fmt.pix_mp;
 956         ceudev->field = V4L2_FIELD_NONE;
 957
 958         return 0;
 959 }
 960
 961 /*
 962  * ceu_init_mbus_fmt() - Query sensor for supported formats and initialize
 963  *                       CEU media bus format used to produce memory formats.
 964  *
 965  * Find out if sensor can produce a permutation of 8-bits YUYV bus format.
 966  * From a single 8-bits YUYV bus format the CEU can produce several memory
 967  * output formats:
 968  * - NV[12|21|16|61] through image fetch mode;
 969  * - YUYV422 if sensor provides YUYV422
 970  *
 971  * TODO: Other YUYV422 permutations through data fetch sync mode and DTARY
 972  * TODO: Binary data (eg. JPEG) and raw formats through data fetch sync mode
 973  */
 974 static int ceu_init_mbus_fmt(struct ceu_device *ceudev)
 975 {
 976         struct ceu_subdev *ceu_sd = ceudev->sd;
 977         struct ceu_mbus_fmt *mbus_fmt = &ceu_sd->mbus_fmt;
 978         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceu_sd->v4l2_sd;
 979         bool yuyv_bus_fmt = false;
 980
 981         struct v4l2_subdev_mbus_code_enum sd_mbus_fmt = {
 982                 .which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE,
 983                 .index = 0,
 984         };
 985
 986         /* Find out if sensor can produce any permutation of 8-bits YUYV422. */
 987         while (!yuyv_bus_fmt &&
 988                !v4l2_subdev_call(v4l2_sd, pad, enum_mbus_code,
 989                                  NULL, &sd_mbus_fmt)) {
 990                 switch (sd_mbus_fmt.code) {
 991                 case MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8:
 992                 case MEDIA_BUS_FMT_YVYU8_2X8:
 993                 case MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8:
 994                 case MEDIA_BUS_FMT_VYUY8_2X8:
 995                         yuyv_bus_fmt = true;
 996                         break;
 997                 default:
 998                         /*
 999                          * Only support 8-bits YUYV bus formats at the moment;
1000                          *
1001                          * TODO: add support for binary formats (data sync
1002                          * fetch mode).
1003                          */
1004                         break;
1005                 }
1006
1007                 sd_mbus_fmt.index++;
1008         }
1009
1010         if (!yuyv_bus_fmt)
1011                 return -ENXIO;
1012
1013         /*
1014          * Save the first encountered YUYV format as "mbus_fmt" and use it
1015          * to output all planar YUV422 and YUV420 (NV*) formats to memory as
1016          * well as for data synch fetch mode (YUYV - YVYU etc. ).
1017          */
1018         mbus_fmt->mbus_code     = sd_mbus_fmt.code;
1019         mbus_fmt->bps           = 8;
1020
1021         /* Annotate the selected bus format components ordering. */
1022         switch (sd_mbus_fmt.code) {
1023         case MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_2X8:
1024                 mbus_fmt->fmt_order             = CEU_CAMCR_DTARY_8_YUYV;
1025                 mbus_fmt->fmt_order_swap        = CEU_CAMCR_DTARY_8_YVYU;
1026                 mbus_fmt->swapped               = false;
1027                 mbus_fmt->bpp                   = 16;
1028                 break;
1029
1030         case MEDIA_BUS_FMT_YVYU8_2X8:
1031                 mbus_fmt->fmt_order             = CEU_CAMCR_DTARY_8_YVYU;
1032                 mbus_fmt->fmt_order_swap        = CEU_CAMCR_DTARY_8_YUYV;
1033                 mbus_fmt->swapped               = true;
1034                 mbus_fmt->bpp                   = 16;
1035                 break;
1036
1037         case MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8:
1038                 mbus_fmt->fmt_order             = CEU_CAMCR_DTARY_8_UYVY;
1039                 mbus_fmt->fmt_order_swap        = CEU_CAMCR_DTARY_8_VYUY;
1040                 mbus_fmt->swapped               = false;
1041                 mbus_fmt->bpp                   = 16;
1042                 break;
1043
1044         case MEDIA_BUS_FMT_VYUY8_2X8:
1045                 mbus_fmt->fmt_order             = CEU_CAMCR_DTARY_8_VYUY;
1046                 mbus_fmt->fmt_order_swap        = CEU_CAMCR_DTARY_8_UYVY;
1047                 mbus_fmt->swapped               = true;
1048                 mbus_fmt->bpp                   = 16;
1049                 break;
1050         }
1051
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 /* --- Runtime PM Handlers --- */
1056
1057 /*
1058  * ceu_runtime_resume() - soft-reset the interface and turn sensor power on.
1059  */
1060 static int __maybe_unused ceu_runtime_resume(struct device *dev)
1061 {
1062         struct ceu_device *ceudev = dev_get_drvdata(dev);
1063         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceudev->sd->v4l2_sd;
1064
1065         v4l2_subdev_call(v4l2_sd, core, s_power, 1);
1066
1067         ceu_soft_reset(ceudev);
1068
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 /*
1073  * ceu_runtime_suspend() - disable capture and interrupts and soft-reset.
1074  *                         Turn sensor power off.
1075  */
1076 static int __maybe_unused ceu_runtime_suspend(struct device *dev)
1077 {
1078         struct ceu_device *ceudev = dev_get_drvdata(dev);
1079         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceudev->sd->v4l2_sd;
1080
1081         v4l2_subdev_call(v4l2_sd, core, s_power, 0);
1082
1083         ceu_write(ceudev, CEU_CEIER, 0);
1084         ceu_soft_reset(ceudev);
1085
1086         return 0;
1087 }
1088
1089 /* --- File Operations --- */
1090
1091 static int ceu_open(struct file *file)
1092 {
1093         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1094         int ret;
1095
1096         ret = v4l2_fh_open(file);
1097         if (ret)
1098                 return ret;
1099
1100         mutex_lock(&ceudev->mlock);
1101         /* Causes soft-reset and sensor power on on first open */
1102         pm_runtime_get_sync(ceudev->dev);
1103         mutex_unlock(&ceudev->mlock);
1104
1105         return 0;
1106 }
1107
1108 static int ceu_release(struct file *file)
1109 {
1110         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1111
1112         vb2_fop_release(file);
1113
1114         mutex_lock(&ceudev->mlock);
1115         /* Causes soft-reset and sensor power down on last close */
1116         pm_runtime_put(ceudev->dev);
1117         mutex_unlock(&ceudev->mlock);
1118
1119         return 0;
1120 }
1121
1122 static const struct v4l2_file_operations ceu_fops = {
1123         .owner                  = THIS_MODULE,
1124         .open                   = ceu_open,
1125         .release                = ceu_release,
1126         .unlocked_ioctl         = video_ioctl2,
1127         .mmap                   = vb2_fop_mmap,
1128         .poll                   = vb2_fop_poll,
1129 };
1130
1131 /* --- Video Device IOCTLs --- */
1132
1133 static int ceu_querycap(struct file *file, void *priv,
1134                         struct v4l2_capability *cap)
1135 {
1136         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1137
1138         strscpy(cap->card, "Renesas CEU", sizeof(cap->card));
1139         strscpy(cap->driver, DRIVER_NAME, sizeof(cap->driver));
1140         snprintf(cap->bus_info, sizeof(cap->bus_info),
1141                  "platform:renesas-ceu-%s", dev_name(ceudev->dev));
1142
1143         return 0;
1144 }
1145
1146 static int ceu_enum_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
1147                                 struct v4l2_fmtdesc *f)
1148 {
1149         const struct ceu_fmt *fmt;
1150
1151         if (f->index >= ARRAY_SIZE(ceu_fmt_list))
1152                 return -EINVAL;
1153
1154         fmt = &ceu_fmt_list[f->index];
1155         f->pixelformat = fmt->fourcc;
1156
1157         return 0;
1158 }
1159
1160 static int ceu_try_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
1161                                struct v4l2_format *f)
1162 {
1163         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1164
1165         return ceu_try_fmt(ceudev, f);
1166 }
1167
1168 static int ceu_s_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
1169                              struct v4l2_format *f)
1170 {
1171         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1172
1173         if (vb2_is_streaming(&ceudev->vb2_vq))
1174                 return -EBUSY;
1175
1176         return ceu_set_fmt(ceudev, f);
1177 }
1178
1179 static int ceu_g_fmt_vid_cap(struct file *file, void *priv,
1180                              struct v4l2_format *f)
1181 {
1182         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1183
1184         f->fmt.pix_mp = ceudev->v4l2_pix;
1185
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 static int ceu_enum_input(struct file *file, void *priv,
1190                           struct v4l2_input *inp)
1191 {
1192         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1193         struct ceu_subdev *ceusd;
1194
1195         if (inp->index >= ceudev->num_sd)
1196                 return -EINVAL;
1197
1198         ceusd = ceudev->subdevs[inp->index];
1199
1200         inp->type = V4L2_INPUT_TYPE_CAMERA;
1201         inp->std = 0;
1202         snprintf(inp->name, sizeof(inp->name), "Camera%u: %s",
1203                  inp->index, ceusd->v4l2_sd->name);
1204
1205         return 0;
1206 }
1207
1208 static int ceu_g_input(struct file *file, void *priv, unsigned int *i)
1209 {
1210         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1211
1212         *i = ceudev->sd_index;
1213
1214         return 0;
1215 }
1216
1217 static int ceu_s_input(struct file *file, void *priv, unsigned int i)
1218 {
1219         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1220         struct ceu_subdev *ceu_sd_old;
1221         int ret;
1222
1223         if (i >= ceudev->num_sd)
1224                 return -EINVAL;
1225
1226         if (vb2_is_streaming(&ceudev->vb2_vq))
1227                 return -EBUSY;
1228
1229         if (i == ceudev->sd_index)
1230                 return 0;
1231
1232         ceu_sd_old = ceudev->sd;
1233         ceudev->sd = ceudev->subdevs[i];
1234
1235         /*
1236          * Make sure we can generate output image formats and apply
1237          * default one.
1238          */
1239         ret = ceu_init_mbus_fmt(ceudev);
1240         if (ret) {
1241                 ceudev->sd = ceu_sd_old;
1242                 return -EINVAL;
1243         }
1244
1245         ret = ceu_set_default_fmt(ceudev);
1246         if (ret) {
1247                 ceudev->sd = ceu_sd_old;
1248                 return -EINVAL;
1249         }
1250
1251         /* Now that we're sure we can use the sensor, power off the old one. */
1252         v4l2_subdev_call(ceu_sd_old->v4l2_sd, core, s_power, 0);
1253         v4l2_subdev_call(ceudev->sd->v4l2_sd, core, s_power, 1);
1254
1255         ceudev->sd_index = i;
1256
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 static int ceu_g_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *a)
1261 {
1262         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1263
1264         return v4l2_g_parm_cap(video_devdata(file), ceudev->sd->v4l2_sd, a);
1265 }
1266
1267 static int ceu_s_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *a)
1268 {
1269         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1270
1271         return v4l2_s_parm_cap(video_devdata(file), ceudev->sd->v4l2_sd, a);
1272 }
1273
1274 static int ceu_enum_framesizes(struct file *file, void *fh,
1275                                struct v4l2_frmsizeenum *fsize)
1276 {
1277         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1278         struct ceu_subdev *ceu_sd = ceudev->sd;
1279         const struct ceu_fmt *ceu_fmt;
1280         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceu_sd->v4l2_sd;
1281         int ret;
1282
1283         struct v4l2_subdev_frame_size_enum fse = {
1284                 .code   = ceu_sd->mbus_fmt.mbus_code,
1285                 .index  = fsize->index,
1286                 .which  = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE,
1287         };
1288
1289         /* Just check if user supplied pixel format is supported. */
1290         ceu_fmt = get_ceu_fmt_from_fourcc(fsize->pixel_format);
1291         if (!ceu_fmt)
1292                 return -EINVAL;
1293
1294         ret = v4l2_subdev_call(v4l2_sd, pad, enum_frame_size,
1295                                NULL, &fse);
1296         if (ret)
1297                 return ret;
1298
1299         fsize->type = V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE;
1300         fsize->discrete.width = CEU_W_MAX(fse.max_width);
1301         fsize->discrete.height = CEU_H_MAX(fse.max_height);
1302
1303         return 0;
1304 }
1305
1306 static int ceu_enum_frameintervals(struct file *file, void *fh,
1307                                    struct v4l2_frmivalenum *fival)
1308 {
1309         struct ceu_device *ceudev = video_drvdata(file);
1310         struct ceu_subdev *ceu_sd = ceudev->sd;
1311         const struct ceu_fmt *ceu_fmt;
1312         struct v4l2_subdev *v4l2_sd = ceu_sd->v4l2_sd;
1313         int ret;
1314
1315         struct v4l2_subdev_frame_interval_enum fie = {
1316                 .code   = ceu_sd->mbus_fmt.mbus_code,
1317                 .index = fival->index,
1318                 .width = fival->width,
1319                 .height = fival->height,
1320                 .which = V4L2_SUBDEV_FORMAT_ACTIVE,
1321         };
1322
1323         /* Just check if user supplied pixel format is supported. */
1324         ceu_fmt = get_ceu_fmt_from_fourcc(fival->pixel_format);
1325         if (!ceu_fmt)
1326                 return -EINVAL;
1327
1328         ret = v4l2_subdev_call(v4l2_sd, pad, enum_frame_interval, NULL,
1329                                &fie);
1330         if (ret)
1331                 return ret;
1332
1333         fival->type = V4L2_FRMIVAL_TYPE_DISCRETE;
1334         fival->discrete = fie.interval;
1335
1336         return 0;
1337 }
1338
1339 static const struct v4l2_ioctl_ops ceu_ioctl_ops = {
1340         .vidioc_querycap                = ceu_querycap,
1341
1342         .vidioc_enum_fmt_vid_cap        = ceu_enum_fmt_vid_cap,
1343         .vidioc_try_fmt_vid_cap_mplane  = ceu_try_fmt_vid_cap,
1344         .vidioc_s_fmt_vid_cap_mplane    = ceu_s_fmt_vid_cap,
1345         .vidioc_g_fmt_vid_cap_mplane    = ceu_g_fmt_vid_cap,
1346
1347         .vidioc_enum_input              = ceu_enum_input,
1348         .vidioc_g_input                 = ceu_g_input,
1349         .vidioc_s_input                 = ceu_s_input,
1350
1351         .vidioc_reqbufs                 = vb2_ioctl_reqbufs,
1352         .vidioc_querybuf                = vb2_ioctl_querybuf,
1353         .vidioc_qbuf                    = vb2_ioctl_qbuf,
1354         .vidioc_expbuf                  = vb2_ioctl_expbuf,
1355         .vidioc_dqbuf                   = vb2_ioctl_dqbuf,
1356         .vidioc_create_bufs             = vb2_ioctl_create_bufs,
1357         .vidioc_prepare_buf             = vb2_ioctl_prepare_buf,
1358         .vidioc_streamon                = vb2_ioctl_streamon,
1359         .vidioc_streamoff               = vb2_ioctl_streamoff,
1360
1361         .vidioc_g_parm                  = ceu_g_parm,
1362         .vidioc_s_parm                  = ceu_s_parm,
1363         .vidioc_enum_framesizes         = ceu_enum_framesizes,
1364         .vidioc_enum_frameintervals     = ceu_enum_frameintervals,
1365
1366         .vidioc_log_status              = v4l2_ctrl_log_status,
1367         .vidioc_subscribe_event         = v4l2_ctrl_subscribe_event,
1368         .vidioc_unsubscribe_event       = v4l2_event_unsubscribe,
1369 };
1370
1371 /*
1372  * ceu_vdev_release() - release CEU video device memory when last reference
1373  *                      to this driver is closed
1374  */
1375 static void ceu_vdev_release(struct video_device *vdev)
1376 {
1377         struct ceu_device *ceudev = video_get_drvdata(vdev);
1378
1379         kfree(ceudev);
1380 }
1381
1382 static int ceu_notify_bound(struct v4l2_async_notifier *notifier,
1383                             struct v4l2_subdev *v4l2_sd,
1384                             struct v4l2_async_subdev *asd)
1385 {
1386         struct v4l2_device *v4l2_dev = notifier->v4l2_dev;
1387         struct ceu_device *ceudev = v4l2_to_ceu(v4l2_dev);
1388         struct ceu_subdev *ceu_sd = to_ceu_subdev(asd);
1389
1390         ceu_sd->v4l2_sd = v4l2_sd;
1391         ceudev->num_sd++;
1392
1393         return 0;
1394 }
1395
1396 static int ceu_notify_complete(struct v4l2_async_notifier *notifier)
1397 {
1398         struct v4l2_device *v4l2_dev = notifier->v4l2_dev;
1399         struct ceu_device *ceudev = v4l2_to_ceu(v4l2_dev);
1400         struct video_device *vdev = &ceudev->vdev;
1401         struct vb2_queue *q = &ceudev->vb2_vq;
1402         struct v4l2_subdev *v4l2_sd;
1403         int ret;
1404
1405         /* Initialize vb2 queue. */
1406         q->type                 = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE_MPLANE;
1407         q->io_modes             = VB2_MMAP | VB2_DMABUF;
1408         q->drv_priv             = ceudev;
1409         q->ops                  = &ceu_vb2_ops;
1410         q->mem_ops              = &vb2_dma_contig_memops;
1411         q->buf_struct_size      = sizeof(struct ceu_buffer);
1412         q->timestamp_flags      = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC;
1413         q->min_buffers_needed   = 2;
1414         q->lock                 = &ceudev->mlock;
1415         q->dev                  = ceudev->v4l2_dev.dev;
1416
1417         ret = vb2_queue_init(q);
1418         if (ret)
1419                 return ret;
1420
1421         /*
1422          * Make sure at least one sensor is primary and use it to initialize
1423          * ceu formats.
1424          */
1425         if (!ceudev->sd) {
1426                 ceudev->sd = ceudev->subdevs[0];
1427                 ceudev->sd_index = 0;
1428         }
1429
1430         v4l2_sd = ceudev->sd->v4l2_sd;
1431
1432         ret = ceu_init_mbus_fmt(ceudev);
1433         if (ret)
1434                 return ret;
1435
1436         ret = ceu_set_default_fmt(ceudev);
1437         if (ret)
1438                 return ret;
1439
1440         /* Register the video device. */
1441         strscpy(vdev->name, DRIVER_NAME, sizeof(vdev->name));
1442         vdev->v4l2_dev          = v4l2_dev;
1443         vdev->lock              = &ceudev->mlock;
1444         vdev->queue             = &ceudev->vb2_vq;
1445         vdev->ctrl_handler      = v4l2_sd->ctrl_handler;
1446         vdev->fops              = &ceu_fops;
1447         vdev->ioctl_ops         = &ceu_ioctl_ops;
1448         vdev->release           = ceu_vdev_release;
1449         vdev->device_caps       = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE_MPLANE |
1450                                   V4L2_CAP_STREAMING;
1451         video_set_drvdata(vdev, ceudev);
1452
1453         ret = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_VIDEO, -1);
1454         if (ret < 0) {
1455                 v4l2_err(vdev->v4l2_dev,
1456                          "video_register_device failed: %d\n", ret);
1457                 return ret;
1458         }
1459
1460         return 0;
1461 }
1462
1463 static const struct v4l2_async_notifier_operations ceu_notify_ops = {
1464         .bound          = ceu_notify_bound,
1465         .complete       = ceu_notify_complete,
1466 };
1467
1468 /*
1469  * ceu_init_async_subdevs() - Initialize CEU subdevices and async_subdevs in
1470  *                           ceu device. Both DT and platform data parsing use
1471  *                           this routine.
1472  *
1473  * Returns 0 for success, -ENOMEM for failure.
1474  */
1475 static int ceu_init_async_subdevs(struct ceu_device *ceudev, unsigned int n_sd)
1476 {
1477         /* Reserve memory for 'n_sd' ceu_subdev descriptors. */
1478         ceudev->subdevs = devm_kcalloc(ceudev->dev, n_sd,
1479                                        sizeof(*ceudev->subdevs), GFP_KERNEL);
1480         if (!ceudev->subdevs)
1481                 return -ENOMEM;
1482
1483         ceudev->sd = NULL;
1484         ceudev->sd_index = 0;
1485         ceudev->num_sd = 0;
1486
1487         return 0;
1488 }
1489
1490 /*
1491  * ceu_parse_platform_data() - Initialize async_subdevices using platform
1492  *                             device provided data.
1493  */
1494 static int ceu_parse_platform_data(struct ceu_device *ceudev,
1495                                    const struct ceu_platform_data *pdata)
1496 {
1497         const struct ceu_async_subdev *async_sd;
1498         struct ceu_subdev *ceu_sd;
1499         unsigned int i;
1500         int ret;
1501
1502         if (pdata->num_subdevs == 0)
1503                 return -ENODEV;
1504
1505         ret = ceu_init_async_subdevs(ceudev, pdata->num_subdevs);
1506         if (ret)
1507                 return ret;
1508
1509         for (i = 0; i < pdata->num_subdevs; i++) {
1510
1511                 /* Setup the ceu subdevice and the async subdevice. */
1512                 async_sd = &pdata->subdevs[i];
1513                 ceu_sd = v4l2_async_notifier_add_i2c_subdev(&ceudev->notifier,
1514                                 async_sd->i2c_adapter_id,
1515                                 async_sd->i2c_address,
1516                                 struct ceu_subdev);
1517                 if (IS_ERR(ceu_sd)) {
1518                         v4l2_async_notifier_cleanup(&ceudev->notifier);
1519                         return PTR_ERR(ceu_sd);
1520                 }
1521                 ceu_sd->mbus_flags = async_sd->flags;
1522                 ceudev->subdevs[i] = ceu_sd;
1523         }
1524
1525         return pdata->num_subdevs;
1526 }
1527
1528 /*
1529  * ceu_parse_dt() - Initialize async_subdevs parsing device tree graph.
1530  */
1531 static int ceu_parse_dt(struct ceu_device *ceudev)
1532 {
1533         struct device_node *of = ceudev->dev->of_node;
1534         struct device_node *ep;
1535         struct ceu_subdev *ceu_sd;
1536         unsigned int i;
1537         int num_ep;
1538         int ret;
1539
1540         num_ep = of_graph_get_endpoint_count(of);
1541         if (!num_ep)
1542                 return -ENODEV;
1543
1544         ret = ceu_init_async_subdevs(ceudev, num_ep);
1545         if (ret)
1546                 return ret;
1547
1548         for (i = 0; i < num_ep; i++) {
1549                 struct v4l2_fwnode_endpoint fw_ep = {
1550                         .bus_type = V4L2_MBUS_PARALLEL,
1551                         .bus = {
1552                                 .parallel = {
1553                                         .flags = V4L2_MBUS_HSYNC_ACTIVE_HIGH |
1554                                                  V4L2_MBUS_VSYNC_ACTIVE_HIGH,
1555                                         .bus_width = 8,
1556                                 },
1557                         },
1558                 };
1559
1560                 ep = of_graph_get_endpoint_by_regs(of, 0, i);
1561                 if (!ep) {
1562                         dev_err(ceudev->dev,
1563                                 "No subdevice connected on endpoint %u.\n", i);
1564                         ret = -ENODEV;
1565                         goto error_cleanup;
1566                 }
1567
1568                 ret = v4l2_fwnode_endpoint_parse(of_fwnode_handle(ep), &fw_ep);
1569                 if (ret) {
1570                         dev_err(ceudev->dev,
1571                                 "Unable to parse endpoint #%u: %d.\n", i, ret);
1572                         goto error_cleanup;
1573                 }
1574
1575                 /* Setup the ceu subdevice and the async subdevice. */
1576                 ceu_sd = v4l2_async_notifier_add_fwnode_remote_subdev(
1577                                 &ceudev->notifier, of_fwnode_handle(ep),
1578                                 struct ceu_subdev);
1579                 if (IS_ERR(ceu_sd)) {
1580                         ret = PTR_ERR(ceu_sd);
1581                         goto error_cleanup;
1582                 }
1583                 ceu_sd->mbus_flags = fw_ep.bus.parallel.flags;
1584                 ceudev->subdevs[i] = ceu_sd;
1585
1586                 of_node_put(ep);
1587         }
1588
1589         return num_ep;
1590
1591 error_cleanup:
1592         v4l2_async_notifier_cleanup(&ceudev->notifier);
1593         of_node_put(ep);
1594         return ret;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * struct ceu_data - Platform specific CEU data
1599  * @irq_mask: CETCR mask with all interrupt sources enabled. The mask differs
1600  *            between SH4 and RZ platforms.
1601  */
1602 struct ceu_data {
1603         u32 irq_mask;
1604 };
1605
1606 static const struct ceu_data ceu_data_rz = {
1607         .irq_mask = CEU_CETCR_ALL_IRQS_RZ,
1608 };
1609
1610 static const struct ceu_data ceu_data_sh4 = {
1611         .irq_mask = CEU_CETCR_ALL_IRQS_SH4,
1612 };
1613
1614 #if IS_ENABLED(CONFIG_OF)
1615 static const struct of_device_id ceu_of_match[] = {
1616         { .compatible = "renesas,r7s72100-ceu", .data = &ceu_data_rz },
1617         { .compatible = "renesas,r8a7740-ceu", .data = &ceu_data_rz },
1618         { }
1619 };
1620 MODULE_DEVICE_TABLE(of, ceu_of_match);
1621 #endif
1622
1623 static int ceu_probe(struct platform_device *pdev)
1624 {
1625         struct device *dev = &pdev->dev;
1626         const struct ceu_data *ceu_data;
1627         struct ceu_device *ceudev;
1628         struct resource *res;
1629         unsigned int irq;
1630         int num_subdevs;
1631         int ret;
1632
1633         ceudev = kzalloc(sizeof(*ceudev), GFP_KERNEL);
1634         if (!ceudev)
1635                 return -ENOMEM;
1636
1637         platform_set_drvdata(pdev, ceudev);
1638         ceudev->dev = dev;
1639
1640         INIT_LIST_HEAD(&ceudev->capture);
1641         spin_lock_init(&ceudev->lock);
1642         mutex_init(&ceudev->mlock);
1643
1644         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
1645         ceudev->base = devm_ioremap_resource(dev, res);
1646         if (IS_ERR(ceudev->base)) {
1647                 ret = PTR_ERR(ceudev->base);
1648                 goto error_free_ceudev;
1649         }
1650
1651         ret = platform_get_irq(pdev, 0);
1652         if (ret < 0)
1653                 goto error_free_ceudev;
1654         irq = ret;
1655
1656         ret = devm_request_irq(dev, irq, ceu_irq,
1657                                0, dev_name(dev), ceudev);
1658         if (ret) {
1659                 dev_err(&pdev->dev, "Unable to request CEU interrupt.\n");
1660                 goto error_free_ceudev;
1661         }
1662
1663         pm_runtime_enable(dev);
1664
1665         ret = v4l2_device_register(dev, &ceudev->v4l2_dev);
1666         if (ret)
1667                 goto error_pm_disable;
1668
1669         v4l2_async_notifier_init(&ceudev->notifier);
1670
1671         if (IS_ENABLED(CONFIG_OF) && dev->of_node) {
1672                 ceu_data = of_device_get_match_data(dev);
1673                 num_subdevs = ceu_parse_dt(ceudev);
1674         } else if (dev->platform_data) {
1675                 /* Assume SH4 if booting with platform data. */
1676                 ceu_data = &ceu_data_sh4;
1677                 num_subdevs = ceu_parse_platform_data(ceudev,
1678                                                       dev->platform_data);
1679         } else {
1680                 num_subdevs = -EINVAL;
1681         }
1682
1683         if (num_subdevs < 0) {
1684                 ret = num_subdevs;
1685                 goto error_v4l2_unregister;
1686         }
1687         ceudev->irq_mask = ceu_data->irq_mask;
1688
1689         ceudev->notifier.v4l2_dev       = &ceudev->v4l2_dev;
1690         ceudev->notifier.ops            = &ceu_notify_ops;
1691         ret = v4l2_async_notifier_register(&ceudev->v4l2_dev,
1692                                            &ceudev->notifier);
1693         if (ret)
1694                 goto error_cleanup;
1695
1696         dev_info(dev, "Renesas Capture Engine Unit %s\n", dev_name(dev));
1697
1698         return 0;
1699
1700 error_cleanup:
1701         v4l2_async_notifier_cleanup(&ceudev->notifier);
1702 error_v4l2_unregister:
1703         v4l2_device_unregister(&ceudev->v4l2_dev);
1704 error_pm_disable:
1705         pm_runtime_disable(dev);
1706 error_free_ceudev:
1707         kfree(ceudev);
1708
1709         return ret;
1710 }
1711
1712 static int ceu_remove(struct platform_device *pdev)
1713 {
1714         struct ceu_device *ceudev = platform_get_drvdata(pdev);
1715
1716         pm_runtime_disable(ceudev->dev);
1717
1718         v4l2_async_notifier_unregister(&ceudev->notifier);
1719
1720         v4l2_async_notifier_cleanup(&ceudev->notifier);
1721
1722         v4l2_device_unregister(&ceudev->v4l2_dev);
1723
1724         video_unregister_device(&ceudev->vdev);
1725
1726         return 0;
1727 }
1728
1729 static const struct dev_pm_ops ceu_pm_ops = {
1730         SET_RUNTIME_PM_OPS(ceu_runtime_suspend,
1731                            ceu_runtime_resume,
1732                            NULL)
1733 };
1734
1735 static struct platform_driver ceu_driver = {
1736         .driver         = {
1737                 .name   = DRIVER_NAME,
1738                 .pm     = &ceu_pm_ops,
1739                 .of_match_table = of_match_ptr(ceu_of_match),
1740         },
1741         .probe          = ceu_probe,
1742         .remove         = ceu_remove,
1743 };
1744
1745 module_platform_driver(ceu_driver);
1746
1747 MODULE_DESCRIPTION("Renesas CEU camera driver");
1748 MODULE_AUTHOR("Jacopo Mondi <jacopo+renesas@jmondi.org>");
1749 MODULE_LICENSE("GPL v2");