]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - include/media/videobuf2-core.h
[media] videobuf2-core.h: move function descriptions from c file
[linux.git] / include / media / videobuf2-core.h
1 /*
2  * videobuf2-core.h - Video Buffer 2 Core Framework
3  *
4  * Copyright (C) 2010 Samsung Electronics
5  *
6  * Author: Pawel Osciak <pawel@osciak.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  * the Free Software Foundation.
11  */
12 #ifndef _MEDIA_VIDEOBUF2_CORE_H
13 #define _MEDIA_VIDEOBUF2_CORE_H
14
15 #include <linux/mm_types.h>
16 #include <linux/mutex.h>
17 #include <linux/poll.h>
18 #include <linux/dma-buf.h>
19
20 #define VB2_MAX_FRAME   (32)
21 #define VB2_MAX_PLANES  (8)
22
23 enum vb2_memory {
24         VB2_MEMORY_UNKNOWN      = 0,
25         VB2_MEMORY_MMAP         = 1,
26         VB2_MEMORY_USERPTR      = 2,
27         VB2_MEMORY_DMABUF       = 4,
28 };
29
30 struct vb2_fileio_data;
31 struct vb2_threadio_data;
32
33 /**
34  * struct vb2_mem_ops - memory handling/memory allocator operations
35  * @alloc:      allocate video memory and, optionally, allocator private data,
36  *              return ERR_PTR() on failure or a pointer to allocator private,
37  *              per-buffer data on success; the returned private structure
38  *              will then be passed as buf_priv argument to other ops in this
39  *              structure. Additional gfp_flags to use when allocating the
40  *              are also passed to this operation. These flags are from the
41  *              gfp_flags field of vb2_queue.
42  * @put:        inform the allocator that the buffer will no longer be used;
43  *              usually will result in the allocator freeing the buffer (if
44  *              no other users of this buffer are present); the buf_priv
45  *              argument is the allocator private per-buffer structure
46  *              previously returned from the alloc callback.
47  * @get_dmabuf: acquire userspace memory for a hardware operation; used for
48  *               DMABUF memory types.
49  * @get_userptr: acquire userspace memory for a hardware operation; used for
50  *               USERPTR memory types; vaddr is the address passed to the
51  *               videobuf layer when queuing a video buffer of USERPTR type;
52  *               should return an allocator private per-buffer structure
53  *               associated with the buffer on success, ERR_PTR() on failure;
54  *               the returned private structure will then be passed as buf_priv
55  *               argument to other ops in this structure.
56  * @put_userptr: inform the allocator that a USERPTR buffer will no longer
57  *               be used.
58  * @attach_dmabuf: attach a shared struct dma_buf for a hardware operation;
59  *                 used for DMABUF memory types; dev is the alloc device
60  *                 dbuf is the shared dma_buf; returns ERR_PTR() on failure;
61  *                 allocator private per-buffer structure on success;
62  *                 this needs to be used for further accesses to the buffer.
63  * @detach_dmabuf: inform the exporter of the buffer that the current DMABUF
64  *                 buffer is no longer used; the buf_priv argument is the
65  *                 allocator private per-buffer structure previously returned
66  *                 from the attach_dmabuf callback.
67  * @map_dmabuf: request for access to the dmabuf from allocator; the allocator
68  *              of dmabuf is informed that this driver is going to use the
69  *              dmabuf.
70  * @unmap_dmabuf: releases access control to the dmabuf - allocator is notified
71  *                that this driver is done using the dmabuf for now.
72  * @prepare:    called every time the buffer is passed from userspace to the
73  *              driver, useful for cache synchronisation, optional.
74  * @finish:     called every time the buffer is passed back from the driver
75  *              to the userspace, also optional.
76  * @vaddr:      return a kernel virtual address to a given memory buffer
77  *              associated with the passed private structure or NULL if no
78  *              such mapping exists.
79  * @cookie:     return allocator specific cookie for a given memory buffer
80  *              associated with the passed private structure or NULL if not
81  *              available.
82  * @num_users:  return the current number of users of a memory buffer;
83  *              return 1 if the videobuf layer (or actually the driver using
84  *              it) is the only user.
85  * @mmap:       setup a userspace mapping for a given memory buffer under
86  *              the provided virtual memory region.
87  *
88  * Those operations are used by the videobuf2 core to implement the memory
89  * handling/memory allocators for each type of supported streaming I/O method.
90  *
91  * .. note::
92  *    #) Required ops for USERPTR types: get_userptr, put_userptr.
93  *
94  *    #) Required ops for MMAP types: alloc, put, num_users, mmap.
95  *
96  *    #) Required ops for read/write access types: alloc, put, num_users, vaddr.
97  *
98  *    #) Required ops for DMABUF types: attach_dmabuf, detach_dmabuf, map_dmabuf, unmap_dmabuf.
99  */
100 struct vb2_mem_ops {
101         void            *(*alloc)(struct device *dev, unsigned long attrs,
102                                   unsigned long size, enum dma_data_direction dma_dir,
103                                   gfp_t gfp_flags);
104         void            (*put)(void *buf_priv);
105         struct dma_buf *(*get_dmabuf)(void *buf_priv, unsigned long flags);
106
107         void            *(*get_userptr)(struct device *dev, unsigned long vaddr,
108                                         unsigned long size,
109                                         enum dma_data_direction dma_dir);
110         void            (*put_userptr)(void *buf_priv);
111
112         void            (*prepare)(void *buf_priv);
113         void            (*finish)(void *buf_priv);
114
115         void            *(*attach_dmabuf)(struct device *dev, struct dma_buf *dbuf,
116                                           unsigned long size,
117                                           enum dma_data_direction dma_dir);
118         void            (*detach_dmabuf)(void *buf_priv);
119         int             (*map_dmabuf)(void *buf_priv);
120         void            (*unmap_dmabuf)(void *buf_priv);
121
122         void            *(*vaddr)(void *buf_priv);
123         void            *(*cookie)(void *buf_priv);
124
125         unsigned int    (*num_users)(void *buf_priv);
126
127         int             (*mmap)(void *buf_priv, struct vm_area_struct *vma);
128 };
129
130 /**
131  * struct vb2_plane - plane information
132  * @mem_priv:   private data with this plane
133  * @dbuf:       dma_buf - shared buffer object
134  * @dbuf_mapped:        flag to show whether dbuf is mapped or not
135  * @bytesused:  number of bytes occupied by data in the plane (payload)
136  * @length:     size of this plane (NOT the payload) in bytes
137  * @min_length: minimum required size of this plane (NOT the payload) in bytes.
138  *              @length is always greater or equal to @min_length.
139  * @offset:     when memory in the associated struct vb2_buffer is
140  *              VB2_MEMORY_MMAP, equals the offset from the start of
141  *              the device memory for this plane (or is a "cookie" that
142  *              should be passed to mmap() called on the video node)
143  * @userptr:    when memory is VB2_MEMORY_USERPTR, a userspace pointer
144  *              pointing to this plane
145  * @fd:         when memory is VB2_MEMORY_DMABUF, a userspace file
146  *              descriptor associated with this plane
147  * @m:          Union with memtype-specific data (@offset, @userptr or
148  *              @fd).
149  * @data_offset:        offset in the plane to the start of data; usually 0,
150  *              unless there is a header in front of the data
151  * Should contain enough information to be able to cover all the fields
152  * of struct v4l2_plane at videodev2.h
153  */
154 struct vb2_plane {
155         void                    *mem_priv;
156         struct dma_buf          *dbuf;
157         unsigned int            dbuf_mapped;
158         unsigned int            bytesused;
159         unsigned int            length;
160         unsigned int            min_length;
161         union {
162                 unsigned int    offset;
163                 unsigned long   userptr;
164                 int             fd;
165         } m;
166         unsigned int            data_offset;
167 };
168
169 /**
170  * enum vb2_io_modes - queue access methods
171  * @VB2_MMAP:           driver supports MMAP with streaming API
172  * @VB2_USERPTR:        driver supports USERPTR with streaming API
173  * @VB2_READ:           driver supports read() style access
174  * @VB2_WRITE:          driver supports write() style access
175  * @VB2_DMABUF:         driver supports DMABUF with streaming API
176  */
177 enum vb2_io_modes {
178         VB2_MMAP        = (1 << 0),
179         VB2_USERPTR     = (1 << 1),
180         VB2_READ        = (1 << 2),
181         VB2_WRITE       = (1 << 3),
182         VB2_DMABUF      = (1 << 4),
183 };
184
185 /**
186  * enum vb2_buffer_state - current video buffer state
187  * @VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:     buffer under userspace control
188  * @VB2_BUF_STATE_PREPARING:    buffer is being prepared in videobuf
189  * @VB2_BUF_STATE_PREPARED:     buffer prepared in videobuf and by the driver
190  * @VB2_BUF_STATE_QUEUED:       buffer queued in videobuf, but not in driver
191  * @VB2_BUF_STATE_REQUEUEING:   re-queue a buffer to the driver
192  * @VB2_BUF_STATE_ACTIVE:       buffer queued in driver and possibly used
193  *                              in a hardware operation
194  * @VB2_BUF_STATE_DONE:         buffer returned from driver to videobuf, but
195  *                              not yet dequeued to userspace
196  * @VB2_BUF_STATE_ERROR:        same as above, but the operation on the buffer
197  *                              has ended with an error, which will be reported
198  *                              to the userspace when it is dequeued
199  */
200 enum vb2_buffer_state {
201         VB2_BUF_STATE_DEQUEUED,
202         VB2_BUF_STATE_PREPARING,
203         VB2_BUF_STATE_PREPARED,
204         VB2_BUF_STATE_QUEUED,
205         VB2_BUF_STATE_REQUEUEING,
206         VB2_BUF_STATE_ACTIVE,
207         VB2_BUF_STATE_DONE,
208         VB2_BUF_STATE_ERROR,
209 };
210
211 struct vb2_queue;
212
213 /**
214  * struct vb2_buffer - represents a video buffer
215  * @vb2_queue:          the queue to which this driver belongs
216  * @index:              id number of the buffer
217  * @type:               buffer type
218  * @memory:             the method, in which the actual data is passed
219  * @num_planes:         number of planes in the buffer
220  *                      on an internal driver queue
221  * @planes:             private per-plane information; do not change
222  * @timestamp:          frame timestamp in ns
223  */
224 struct vb2_buffer {
225         struct vb2_queue        *vb2_queue;
226         unsigned int            index;
227         unsigned int            type;
228         unsigned int            memory;
229         unsigned int            num_planes;
230         struct vb2_plane        planes[VB2_MAX_PLANES];
231         u64                     timestamp;
232
233         /* private: internal use only
234          *
235          * state:               current buffer state; do not change
236          * queued_entry:        entry on the queued buffers list, which holds
237          *                      all buffers queued from userspace
238          * done_entry:          entry on the list that stores all buffers ready
239          *                      to be dequeued to userspace
240          */
241         enum vb2_buffer_state   state;
242
243         struct list_head        queued_entry;
244         struct list_head        done_entry;
245 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
246         /*
247          * Counters for how often these buffer-related ops are
248          * called. Used to check for unbalanced ops.
249          */
250         u32             cnt_mem_alloc;
251         u32             cnt_mem_put;
252         u32             cnt_mem_get_dmabuf;
253         u32             cnt_mem_get_userptr;
254         u32             cnt_mem_put_userptr;
255         u32             cnt_mem_prepare;
256         u32             cnt_mem_finish;
257         u32             cnt_mem_attach_dmabuf;
258         u32             cnt_mem_detach_dmabuf;
259         u32             cnt_mem_map_dmabuf;
260         u32             cnt_mem_unmap_dmabuf;
261         u32             cnt_mem_vaddr;
262         u32             cnt_mem_cookie;
263         u32             cnt_mem_num_users;
264         u32             cnt_mem_mmap;
265
266         u32             cnt_buf_init;
267         u32             cnt_buf_prepare;
268         u32             cnt_buf_finish;
269         u32             cnt_buf_cleanup;
270         u32             cnt_buf_queue;
271
272         /* This counts the number of calls to vb2_buffer_done() */
273         u32             cnt_buf_done;
274 #endif
275 };
276
277 /**
278  * struct vb2_ops - driver-specific callbacks
279  *
280  * @queue_setup:        called from %VIDIOC_REQBUFS and %VIDIOC_CREATE_BUFS
281  *                      handlers before memory allocation. It can be called
282  *                      twice: if the original number of requested buffers
283  *                      could not be allocated, then it will be called a
284  *                      second time with the actually allocated number of
285  *                      buffers to verify if that is OK.
286  *                      The driver should return the required number of buffers
287  *                      in \*num_buffers, the required number of planes per
288  *                      buffer in \*num_planes, the size of each plane should be
289  *                      set in the sizes\[\] array and optional per-plane
290  *                      allocator specific device in the alloc_devs\[\] array.
291  *                      When called from %VIDIOC_REQBUFS, \*num_planes == 0, the
292  *                      driver has to use the currently configured format to
293  *                      determine the plane sizes and \*num_buffers is the total
294  *                      number of buffers that are being allocated. When called
295  *                      from %VIDIOC_CREATE_BUFS, \*num_planes != 0 and it
296  *                      describes the requested number of planes and sizes\[\]
297  *                      contains the requested plane sizes. If either
298  *                      \*num_planes or the requested sizes are invalid callback
299  *                      must return %-EINVAL. In this case \*num_buffers are
300  *                      being allocated additionally to q->num_buffers.
301  * @wait_prepare:       release any locks taken while calling vb2 functions;
302  *                      it is called before an ioctl needs to wait for a new
303  *                      buffer to arrive; required to avoid a deadlock in
304  *                      blocking access type.
305  * @wait_finish:        reacquire all locks released in the previous callback;
306  *                      required to continue operation after sleeping while
307  *                      waiting for a new buffer to arrive.
308  * @buf_init:           called once after allocating a buffer (in MMAP case)
309  *                      or after acquiring a new USERPTR buffer; drivers may
310  *                      perform additional buffer-related initialization;
311  *                      initialization failure (return != 0) will prevent
312  *                      queue setup from completing successfully; optional.
313  * @buf_prepare:        called every time the buffer is queued from userspace
314  *                      and from the %VIDIOC_PREPARE_BUF ioctl; drivers may
315  *                      perform any initialization required before each
316  *                      hardware operation in this callback; drivers can
317  *                      access/modify the buffer here as it is still synced for
318  *                      the CPU; drivers that support %VIDIOC_CREATE_BUFS must
319  *                      also validate the buffer size; if an error is returned,
320  *                      the buffer will not be queued in driver; optional.
321  * @buf_finish:         called before every dequeue of the buffer back to
322  *                      userspace; the buffer is synced for the CPU, so drivers
323  *                      can access/modify the buffer contents; drivers may
324  *                      perform any operations required before userspace
325  *                      accesses the buffer; optional. The buffer state can be
326  *                      one of the following: %DONE and %ERROR occur while
327  *                      streaming is in progress, and the %PREPARED state occurs
328  *                      when the queue has been canceled and all pending
329  *                      buffers are being returned to their default %DEQUEUED
330  *                      state. Typically you only have to do something if the
331  *                      state is %VB2_BUF_STATE_DONE, since in all other cases
332  *                      the buffer contents will be ignored anyway.
333  * @buf_cleanup:        called once before the buffer is freed; drivers may
334  *                      perform any additional cleanup; optional.
335  * @start_streaming:    called once to enter 'streaming' state; the driver may
336  *                      receive buffers with @buf_queue callback
337  *                      before @start_streaming is called; the driver gets the
338  *                      number of already queued buffers in count parameter;
339  *                      driver can return an error if hardware fails, in that
340  *                      case all buffers that have been already given by
341  *                      the @buf_queue callback are to be returned by the driver
342  *                      by calling @vb2_buffer_done\(%VB2_BUF_STATE_QUEUED\).
343  *                      If you need a minimum number of buffers before you can
344  *                      start streaming, then set @min_buffers_needed in the
345  *                      vb2_queue structure. If that is non-zero then
346  *                      start_streaming won't be called until at least that
347  *                      many buffers have been queued up by userspace.
348  * @stop_streaming:     called when 'streaming' state must be disabled; driver
349  *                      should stop any DMA transactions or wait until they
350  *                      finish and give back all buffers it got from &buf_queue
351  *                      callback by calling @vb2_buffer_done\(\) with either
352  *                      %VB2_BUF_STATE_DONE or %VB2_BUF_STATE_ERROR; may use
353  *                      vb2_wait_for_all_buffers() function
354  * @buf_queue:          passes buffer vb to the driver; driver may start
355  *                      hardware operation on this buffer; driver should give
356  *                      the buffer back by calling vb2_buffer_done() function;
357  *                      it is allways called after calling %VIDIOC_STREAMON ioctl;
358  *                      might be called before start_streaming callback if user
359  *                      pre-queued buffers before calling %VIDIOC_STREAMON.
360  */
361 struct vb2_ops {
362         int (*queue_setup)(struct vb2_queue *q,
363                            unsigned int *num_buffers, unsigned int *num_planes,
364                            unsigned int sizes[], struct device *alloc_devs[]);
365
366         void (*wait_prepare)(struct vb2_queue *q);
367         void (*wait_finish)(struct vb2_queue *q);
368
369         int (*buf_init)(struct vb2_buffer *vb);
370         int (*buf_prepare)(struct vb2_buffer *vb);
371         void (*buf_finish)(struct vb2_buffer *vb);
372         void (*buf_cleanup)(struct vb2_buffer *vb);
373
374         int (*start_streaming)(struct vb2_queue *q, unsigned int count);
375         void (*stop_streaming)(struct vb2_queue *q);
376
377         void (*buf_queue)(struct vb2_buffer *vb);
378 };
379
380 /**
381  * struct vb2_ops - driver-specific callbacks
382  *
383  * @verify_planes_array: Verify that a given user space structure contains
384  *                      enough planes for the buffer. This is called
385  *                      for each dequeued buffer.
386  * @fill_user_buffer:   given a vb2_buffer fill in the userspace structure.
387  *                      For V4L2 this is a struct v4l2_buffer.
388  * @fill_vb2_buffer:    given a userspace structure, fill in the vb2_buffer.
389  *                      If the userspace structure is invalid, then this op
390  *                      will return an error.
391  * @copy_timestamp:     copy the timestamp from a userspace structure to
392  *                      the vb2_buffer struct.
393  */
394 struct vb2_buf_ops {
395         int (*verify_planes_array)(struct vb2_buffer *vb, const void *pb);
396         void (*fill_user_buffer)(struct vb2_buffer *vb, void *pb);
397         int (*fill_vb2_buffer)(struct vb2_buffer *vb, const void *pb,
398                                 struct vb2_plane *planes);
399         void (*copy_timestamp)(struct vb2_buffer *vb, const void *pb);
400 };
401
402 /**
403  * struct vb2_queue - a videobuf queue
404  *
405  * @type:       private buffer type whose content is defined by the vb2-core
406  *              caller. For example, for V4L2, it should match
407  *              the V4L2_BUF_TYPE_* in include/uapi/linux/videodev2.h
408  * @io_modes:   supported io methods (see vb2_io_modes enum)
409  * @dev:        device to use for the default allocation context if the driver
410  *              doesn't fill in the @alloc_devs array.
411  * @dma_attrs:  DMA attributes to use for the DMA.
412  * @fileio_read_once:           report EOF after reading the first buffer
413  * @fileio_write_immediately:   queue buffer after each write() call
414  * @allow_zero_bytesused:       allow bytesused == 0 to be passed to the driver
415  * @quirk_poll_must_check_waiting_for_buffers: Return POLLERR at poll when QBUF
416  *              has not been called. This is a vb1 idiom that has been adopted
417  *              also by vb2.
418  * @lock:       pointer to a mutex that protects the vb2_queue struct. The
419  *              driver can set this to a mutex to let the v4l2 core serialize
420  *              the queuing ioctls. If the driver wants to handle locking
421  *              itself, then this should be set to NULL. This lock is not used
422  *              by the videobuf2 core API.
423  * @owner:      The filehandle that 'owns' the buffers, i.e. the filehandle
424  *              that called reqbufs, create_buffers or started fileio.
425  *              This field is not used by the videobuf2 core API, but it allows
426  *              drivers to easily associate an owner filehandle with the queue.
427  * @ops:        driver-specific callbacks
428  * @mem_ops:    memory allocator specific callbacks
429  * @buf_ops:    callbacks to deliver buffer information
430  *              between user-space and kernel-space
431  * @drv_priv:   driver private data
432  * @buf_struct_size: size of the driver-specific buffer structure;
433  *              "0" indicates the driver doesn't want to use a custom buffer
434  *              structure type. for example, sizeof(struct vb2_v4l2_buffer)
435  *              will be used for v4l2.
436  * @timestamp_flags: Timestamp flags; V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_* and
437  *              V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_*
438  * @gfp_flags:  additional gfp flags used when allocating the buffers.
439  *              Typically this is 0, but it may be e.g. GFP_DMA or __GFP_DMA32
440  *              to force the buffer allocation to a specific memory zone.
441  * @min_buffers_needed: the minimum number of buffers needed before
442  *              start_streaming() can be called. Used when a DMA engine
443  *              cannot be started unless at least this number of buffers
444  *              have been queued into the driver.
445  */
446 /*
447  * Private elements (won't appear at the DocBook):
448  * @mmap_lock:  private mutex used when buffers are allocated/freed/mmapped
449  * @memory:     current memory type used
450  * @bufs:       videobuf buffer structures
451  * @num_buffers: number of allocated/used buffers
452  * @queued_list: list of buffers currently queued from userspace
453  * @queued_count: number of buffers queued and ready for streaming.
454  * @owned_by_drv_count: number of buffers owned by the driver
455  * @done_list:  list of buffers ready to be dequeued to userspace
456  * @done_lock:  lock to protect done_list list
457  * @done_wq:    waitqueue for processes waiting for buffers ready to be dequeued
458  * @alloc_devs: memory type/allocator-specific per-plane device
459  * @streaming:  current streaming state
460  * @start_streaming_called: start_streaming() was called successfully and we
461  *              started streaming.
462  * @error:      a fatal error occurred on the queue
463  * @waiting_for_buffers: used in poll() to check if vb2 is still waiting for
464  *              buffers. Only set for capture queues if qbuf has not yet been
465  *              called since poll() needs to return POLLERR in that situation.
466  * @is_multiplanar: set if buffer type is multiplanar
467  * @is_output:  set if buffer type is output
468  * @copy_timestamp: set if vb2-core should set timestamps
469  * @last_buffer_dequeued: used in poll() and DQBUF to immediately return if the
470  *              last decoded buffer was already dequeued. Set for capture queues
471  *              when a buffer with the V4L2_BUF_FLAG_LAST is dequeued.
472  * @fileio:     file io emulator internal data, used only if emulator is active
473  * @threadio:   thread io internal data, used only if thread is active
474  */
475 struct vb2_queue {
476         unsigned int                    type;
477         unsigned int                    io_modes;
478         struct device                   *dev;
479         unsigned long                   dma_attrs;
480         unsigned                        fileio_read_once:1;
481         unsigned                        fileio_write_immediately:1;
482         unsigned                        allow_zero_bytesused:1;
483         unsigned                   quirk_poll_must_check_waiting_for_buffers:1;
484
485         struct mutex                    *lock;
486         void                            *owner;
487
488         const struct vb2_ops            *ops;
489         const struct vb2_mem_ops        *mem_ops;
490         const struct vb2_buf_ops        *buf_ops;
491
492         void                            *drv_priv;
493         unsigned int                    buf_struct_size;
494         u32                             timestamp_flags;
495         gfp_t                           gfp_flags;
496         u32                             min_buffers_needed;
497
498         /* private: internal use only */
499         struct mutex                    mmap_lock;
500         unsigned int                    memory;
501         struct vb2_buffer               *bufs[VB2_MAX_FRAME];
502         unsigned int                    num_buffers;
503
504         struct list_head                queued_list;
505         unsigned int                    queued_count;
506
507         atomic_t                        owned_by_drv_count;
508         struct list_head                done_list;
509         spinlock_t                      done_lock;
510         wait_queue_head_t               done_wq;
511
512         struct device                   *alloc_devs[VB2_MAX_PLANES];
513
514         unsigned int                    streaming:1;
515         unsigned int                    start_streaming_called:1;
516         unsigned int                    error:1;
517         unsigned int                    waiting_for_buffers:1;
518         unsigned int                    is_multiplanar:1;
519         unsigned int                    is_output:1;
520         unsigned int                    copy_timestamp:1;
521         unsigned int                    last_buffer_dequeued:1;
522
523         struct vb2_fileio_data          *fileio;
524         struct vb2_threadio_data        *threadio;
525
526 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
527         /*
528          * Counters for how often these queue-related ops are
529          * called. Used to check for unbalanced ops.
530          */
531         u32                             cnt_queue_setup;
532         u32                             cnt_wait_prepare;
533         u32                             cnt_wait_finish;
534         u32                             cnt_start_streaming;
535         u32                             cnt_stop_streaming;
536 #endif
537 };
538
539 /**
540  * vb2_plane_vaddr() - Return a kernel virtual address of a given plane
541  * @vb:         vb2_buffer to which the plane in question belongs to
542  * @plane_no:   plane number for which the address is to be returned
543  *
544  * This function returns a kernel virtual address of a given plane if
545  * such a mapping exist, NULL otherwise.
546  */
547 void *vb2_plane_vaddr(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no);
548
549 /**
550  * vb2_plane_cookie() - Return allocator specific cookie for the given plane
551  * @vb:         vb2_buffer to which the plane in question belongs to
552  * @plane_no:   plane number for which the cookie is to be returned
553  *
554  * This function returns an allocator specific cookie for a given plane if
555  * available, NULL otherwise. The allocator should provide some simple static
556  * inline function, which would convert this cookie to the allocator specific
557  * type that can be used directly by the driver to access the buffer. This can
558  * be for example physical address, pointer to scatter list or IOMMU mapping.
559  */
560 void *vb2_plane_cookie(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no);
561
562 /**
563  * vb2_buffer_done() - inform videobuf that an operation on a buffer is finished
564  * @vb:         vb2_buffer returned from the driver
565  * @state:      either %VB2_BUF_STATE_DONE if the operation finished successfully,
566  *              %VB2_BUF_STATE_ERROR if the operation finished with an error or
567  *              %VB2_BUF_STATE_QUEUED if the driver wants to requeue buffers.
568  *              If start_streaming fails then it should return buffers with state
569  *              %VB2_BUF_STATE_QUEUED to put them back into the queue.
570  *
571  * This function should be called by the driver after a hardware operation on
572  * a buffer is finished and the buffer may be returned to userspace. The driver
573  * cannot use this buffer anymore until it is queued back to it by videobuf
574  * by the means of buf_queue callback. Only buffers previously queued to the
575  * driver by buf_queue can be passed to this function.
576  *
577  * While streaming a buffer can only be returned in state DONE or ERROR.
578  * The start_streaming op can also return them in case the DMA engine cannot
579  * be started for some reason. In that case the buffers should be returned with
580  * state QUEUED.
581  */
582 void vb2_buffer_done(struct vb2_buffer *vb, enum vb2_buffer_state state);
583
584 /**
585  * vb2_discard_done() - discard all buffers marked as DONE
586  * @q:          videobuf2 queue
587  *
588  * This function is intended to be used with suspend/resume operations. It
589  * discards all 'done' buffers as they would be too old to be requested after
590  * resume.
591  *
592  * Drivers must stop the hardware and synchronize with interrupt handlers and/or
593  * delayed works before calling this function to make sure no buffer will be
594  * touched by the driver and/or hardware.
595  */
596 void vb2_discard_done(struct vb2_queue *q);
597
598 /**
599  * vb2_wait_for_all_buffers() - wait until all buffers are given back to vb2
600  * @q:          videobuf2 queue
601  *
602  * This function will wait until all buffers that have been given to the driver
603  * by buf_queue() are given back to vb2 with vb2_buffer_done(). It doesn't call
604  * wait_prepare, wait_finish pair. It is intended to be called with all locks
605  * taken, for example from stop_streaming() callback.
606  */
607 int vb2_wait_for_all_buffers(struct vb2_queue *q);
608
609 /**
610  * vb2_core_querybuf() - query video buffer information
611  * @q:          videobuf queue
612  * @index:      id number of the buffer
613  * @pb:         buffer struct passed from userspace
614  *
615  * Should be called from vidioc_querybuf ioctl handler in driver.
616  * The passed buffer should have been verified.
617  * This function fills the relevant information for the userspace.
618  */
619 void vb2_core_querybuf(struct vb2_queue *q, unsigned int index, void *pb);
620
621 /**
622  * vb2_core_reqbufs() - Initiate streaming
623  * @q:          videobuf2 queue
624  * @memory: memory type
625  * @count: requested buffer count
626  *
627  * Should be called from vidioc_reqbufs ioctl handler of a driver.
628  * This function:
629  * 1) verifies streaming parameters passed from the userspace,
630  * 2) sets up the queue,
631  * 3) negotiates number of buffers and planes per buffer with the driver
632  *    to be used during streaming,
633  * 4) allocates internal buffer structures (struct vb2_buffer), according to
634  *    the agreed parameters,
635  * 5) for MMAP memory type, allocates actual video memory, using the
636  *    memory handling/allocation routines provided during queue initialization
637  *
638  * If req->count is 0, all the memory will be freed instead.
639  * If the queue has been allocated previously (by a previous vb2_reqbufs) call
640  * and the queue is not busy, memory will be reallocated.
641  *
642  * The return values from this function are intended to be directly returned
643  * from vidioc_reqbufs handler in driver.
644  */
645 int vb2_core_reqbufs(struct vb2_queue *q, enum vb2_memory memory,
646                 unsigned int *count);
647
648 /**
649  * vb2_core_create_bufs() - Allocate buffers and any required auxiliary structs
650  * @q:          videobuf2 queue
651  * @memory: memory type
652  * @count: requested buffer count
653  * @parg: parameter passed to device driver
654  *
655  * Should be called from vidioc_create_bufs ioctl handler of a driver.
656  * This function:
657  * 1) verifies parameter sanity
658  * 2) calls the .queue_setup() queue operation
659  * 3) performs any necessary memory allocations
660  *
661  * The return values from this function are intended to be directly returned
662  * from vidioc_create_bufs handler in driver.
663  */
664 int vb2_core_create_bufs(struct vb2_queue *q, enum vb2_memory memory,
665                 unsigned int *count, unsigned requested_planes,
666                 const unsigned int requested_sizes[]);
667
668 /**
669  * vb2_core_prepare_buf() - Pass ownership of a buffer from userspace
670  *                      to the kernel
671  * @q:          videobuf2 queue
672  * @index:      id number of the buffer
673  * @pb:         buffer structure passed from userspace to vidioc_prepare_buf
674  *              handler in driver
675  *
676  * Should be called from vidioc_prepare_buf ioctl handler of a driver.
677  * The passed buffer should have been verified.
678  * This function calls buf_prepare callback in the driver (if provided),
679  * in which driver-specific buffer initialization can be performed,
680  *
681  * The return values from this function are intended to be directly returned
682  * from vidioc_prepare_buf handler in driver.
683  */
684 int vb2_core_prepare_buf(struct vb2_queue *q, unsigned int index, void *pb);
685
686 /**
687  * vb2_core_qbuf() - Queue a buffer from userspace
688  * @q:          videobuf2 queue
689  * @index:      id number of the buffer
690  * @pb:         buffer structure passed from userspace to vidioc_qbuf handler
691  *              in driver
692  *
693  * Should be called from vidioc_qbuf ioctl handler of a driver.
694  * The passed buffer should have been verified.
695  * This function:
696  * 1) if necessary, calls buf_prepare callback in the driver (if provided), in
697  *    which driver-specific buffer initialization can be performed,
698  * 2) if streaming is on, queues the buffer in driver by the means of buf_queue
699  *    callback for processing.
700  *
701  * The return values from this function are intended to be directly returned
702  * from vidioc_qbuf handler in driver.
703  */
704 int vb2_core_qbuf(struct vb2_queue *q, unsigned int index, void *pb);
705
706 /**
707  * vb2_core_dqbuf() - Dequeue a buffer to the userspace
708  * @q:          videobuf2 queue
709  * @pindex:     pointer to the buffer index. May be NULL
710  * @pb:         buffer structure passed from userspace to vidioc_dqbuf handler
711  *              in driver
712  * @nonblocking: if true, this call will not sleep waiting for a buffer if no
713  *               buffers ready for dequeuing are present. Normally the driver
714  *               would be passing (file->f_flags & O_NONBLOCK) here
715  *
716  * Should be called from vidioc_dqbuf ioctl handler of a driver.
717  * The passed buffer should have been verified.
718  * This function:
719  * 1) calls buf_finish callback in the driver (if provided), in which
720  *    driver can perform any additional operations that may be required before
721  *    returning the buffer to userspace, such as cache sync,
722  * 2) the buffer struct members are filled with relevant information for
723  *    the userspace.
724  *
725  * The return values from this function are intended to be directly returned
726  * from vidioc_dqbuf handler in driver.
727  */
728 int vb2_core_dqbuf(struct vb2_queue *q, unsigned int *pindex, void *pb,
729                    bool nonblocking);
730
731 int vb2_core_streamon(struct vb2_queue *q, unsigned int type);
732 int vb2_core_streamoff(struct vb2_queue *q, unsigned int type);
733
734 /**
735  * vb2_core_expbuf() - Export a buffer as a file descriptor
736  * @q:          videobuf2 queue
737  * @fd:         file descriptor associated with DMABUF (set by driver) *
738  * @type:       buffer type
739  * @index:      id number of the buffer
740  * @plane:      index of the plane to be exported, 0 for single plane queues
741  * @flags:      flags for newly created file, currently only O_CLOEXEC is
742  *              supported, refer to manual of open syscall for more details
743  *
744  * The return values from this function are intended to be directly returned
745  * from vidioc_expbuf handler in driver.
746  */
747 int vb2_core_expbuf(struct vb2_queue *q, int *fd, unsigned int type,
748                 unsigned int index, unsigned int plane, unsigned int flags);
749
750 /**
751  * vb2_core_queue_init() - initialize a videobuf2 queue
752  * @q:          videobuf2 queue; this structure should be allocated in driver
753  *
754  * The vb2_queue structure should be allocated by the driver. The driver is
755  * responsible of clearing it's content and setting initial values for some
756  * required entries before calling this function.
757  * q->ops, q->mem_ops, q->type and q->io_modes are mandatory. Please refer
758  * to the struct vb2_queue description in include/media/videobuf2-core.h
759  * for more information.
760  */
761 int vb2_core_queue_init(struct vb2_queue *q);
762
763 /**
764  * vb2_core_queue_release() - stop streaming, release the queue and free memory
765  * @q:          videobuf2 queue
766  *
767  * This function stops streaming and performs necessary clean ups, including
768  * freeing video buffer memory. The driver is responsible for freeing
769  * the vb2_queue structure itself.
770  */
771 void vb2_core_queue_release(struct vb2_queue *q);
772
773 /**
774  * vb2_queue_error() - signal a fatal error on the queue
775  * @q:          videobuf2 queue
776  *
777  * Flag that a fatal unrecoverable error has occurred and wake up all processes
778  * waiting on the queue. Polling will now set POLLERR and queuing and dequeuing
779  * buffers will return -EIO.
780  *
781  * The error flag will be cleared when cancelling the queue, either from
782  * vb2_streamoff or vb2_queue_release. Drivers should thus not call this
783  * function before starting the stream, otherwise the error flag will remain set
784  * until the queue is released when closing the device node.
785  */
786 void vb2_queue_error(struct vb2_queue *q);
787
788 /**
789  * vb2_mmap() - map video buffers into application address space
790  * @q:          videobuf2 queue
791  * @vma:        vma passed to the mmap file operation handler in the driver
792  *
793  * Should be called from mmap file operation handler of a driver.
794  * This function maps one plane of one of the available video buffers to
795  * userspace. To map whole video memory allocated on reqbufs, this function
796  * has to be called once per each plane per each buffer previously allocated.
797  *
798  * When the userspace application calls mmap, it passes to it an offset returned
799  * to it earlier by the means of vidioc_querybuf handler. That offset acts as
800  * a "cookie", which is then used to identify the plane to be mapped.
801  * This function finds a plane with a matching offset and a mapping is performed
802  * by the means of a provided memory operation.
803  *
804  * The return values from this function are intended to be directly returned
805  * from the mmap handler in driver.
806  */
807 int vb2_mmap(struct vb2_queue *q, struct vm_area_struct *vma);
808 #ifndef CONFIG_MMU
809 unsigned long vb2_get_unmapped_area(struct vb2_queue *q,
810                                     unsigned long addr,
811                                     unsigned long len,
812                                     unsigned long pgoff,
813                                     unsigned long flags);
814 #endif
815
816 /**
817  * vb2_core_poll() - implements poll userspace operation
818  * @q:          videobuf2 queue
819  * @file:       file argument passed to the poll file operation handler
820  * @wait:       wait argument passed to the poll file operation handler
821  *
822  * This function implements poll file operation handler for a driver.
823  * For CAPTURE queues, if a buffer is ready to be dequeued, the userspace will
824  * be informed that the file descriptor of a video device is available for
825  * reading.
826  * For OUTPUT queues, if a buffer is ready to be dequeued, the file descriptor
827  * will be reported as available for writing.
828  *
829  * The return values from this function are intended to be directly returned
830  * from poll handler in driver.
831  */
832 unsigned int vb2_core_poll(struct vb2_queue *q, struct file *file,
833                 poll_table *wait);
834 size_t vb2_read(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
835                 loff_t *ppos, int nonblock);
836 size_t vb2_write(struct vb2_queue *q, const char __user *data, size_t count,
837                 loff_t *ppos, int nonblock);
838
839 /*
840  * vb2_thread_fnc - callback function for use with vb2_thread
841  *
842  * This is called whenever a buffer is dequeued in the thread.
843  */
844 typedef int (*vb2_thread_fnc)(struct vb2_buffer *vb, void *priv);
845
846 /**
847  * vb2_thread_start() - start a thread for the given queue.
848  * @q:          videobuf queue
849  * @fnc:        callback function
850  * @priv:       priv pointer passed to the callback function
851  * @thread_name:the name of the thread. This will be prefixed with "vb2-".
852  *
853  * This starts a thread that will queue and dequeue until an error occurs
854  * or @vb2_thread_stop is called.
855  *
856  * This function should not be used for anything else but the videobuf2-dvb
857  * support. If you think you have another good use-case for this, then please
858  * contact the linux-media mailinglist first.
859  */
860 int vb2_thread_start(struct vb2_queue *q, vb2_thread_fnc fnc, void *priv,
861                      const char *thread_name);
862
863 /**
864  * vb2_thread_stop() - stop the thread for the given queue.
865  * @q:          videobuf queue
866  */
867 int vb2_thread_stop(struct vb2_queue *q);
868
869 /**
870  * vb2_is_streaming() - return streaming status of the queue
871  * @q:          videobuf queue
872  */
873 static inline bool vb2_is_streaming(struct vb2_queue *q)
874 {
875         return q->streaming;
876 }
877
878 /**
879  * vb2_fileio_is_active() - return true if fileio is active.
880  * @q:          videobuf queue
881  *
882  * This returns true if read() or write() is used to stream the data
883  * as opposed to stream I/O. This is almost never an important distinction,
884  * except in rare cases. One such case is that using read() or write() to
885  * stream a format using V4L2_FIELD_ALTERNATE is not allowed since there
886  * is no way you can pass the field information of each buffer to/from
887  * userspace. A driver that supports this field format should check for
888  * this in the queue_setup op and reject it if this function returns true.
889  */
890 static inline bool vb2_fileio_is_active(struct vb2_queue *q)
891 {
892         return q->fileio;
893 }
894
895 /**
896  * vb2_is_busy() - return busy status of the queue
897  * @q:          videobuf queue
898  *
899  * This function checks if queue has any buffers allocated.
900  */
901 static inline bool vb2_is_busy(struct vb2_queue *q)
902 {
903         return (q->num_buffers > 0);
904 }
905
906 /**
907  * vb2_get_drv_priv() - return driver private data associated with the queue
908  * @q:          videobuf queue
909  */
910 static inline void *vb2_get_drv_priv(struct vb2_queue *q)
911 {
912         return q->drv_priv;
913 }
914
915 /**
916  * vb2_set_plane_payload() - set bytesused for the plane plane_no
917  * @vb:         buffer for which plane payload should be set
918  * @plane_no:   plane number for which payload should be set
919  * @size:       payload in bytes
920  */
921 static inline void vb2_set_plane_payload(struct vb2_buffer *vb,
922                                  unsigned int plane_no, unsigned long size)
923 {
924         if (plane_no < vb->num_planes)
925                 vb->planes[plane_no].bytesused = size;
926 }
927
928 /**
929  * vb2_get_plane_payload() - get bytesused for the plane plane_no
930  * @vb:         buffer for which plane payload should be set
931  * @plane_no:   plane number for which payload should be set
932  */
933 static inline unsigned long vb2_get_plane_payload(struct vb2_buffer *vb,
934                                  unsigned int plane_no)
935 {
936         if (plane_no < vb->num_planes)
937                 return vb->planes[plane_no].bytesused;
938         return 0;
939 }
940
941 /**
942  * vb2_plane_size() - return plane size in bytes
943  * @vb:         buffer for which plane size should be returned
944  * @plane_no:   plane number for which size should be returned
945  */
946 static inline unsigned long
947 vb2_plane_size(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
948 {
949         if (plane_no < vb->num_planes)
950                 return vb->planes[plane_no].length;
951         return 0;
952 }
953
954 /**
955  * vb2_start_streaming_called() - return streaming status of driver
956  * @q:          videobuf queue
957  */
958 static inline bool vb2_start_streaming_called(struct vb2_queue *q)
959 {
960         return q->start_streaming_called;
961 }
962
963 /**
964  * vb2_clear_last_buffer_dequeued() - clear last buffer dequeued flag of queue
965  * @q:          videobuf queue
966  */
967 static inline void vb2_clear_last_buffer_dequeued(struct vb2_queue *q)
968 {
969         q->last_buffer_dequeued = false;
970 }
971
972 /*
973  * The following functions are not part of the vb2 core API, but are useful
974  * functions for videobuf2-*.
975  */
976
977 /**
978  * vb2_buffer_in_use() - return true if the buffer is in use and
979  * the queue cannot be freed (by the means of REQBUFS(0)) call
980  *
981  * @vb:         buffer for which plane size should be returned
982  * @q:          videobuf queue
983  */
984 bool vb2_buffer_in_use(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb);
985
986 /**
987  * vb2_verify_memory_type() - Check whether the memory type and buffer type
988  * passed to a buffer operation are compatible with the queue.
989  */
990 int vb2_verify_memory_type(struct vb2_queue *q,
991                 enum vb2_memory memory, unsigned int type);
992 #endif /* _MEDIA_VIDEOBUF2_CORE_H */