OSDN Git Service

Merge tag 'scsi-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi
[uclinux-h8/linux.git] / drivers / media / v4l2-core / videobuf2-core.c
1 /*
2  * videobuf2-core.c - V4L2 driver helper framework
3  *
4  * Copyright (C) 2010 Samsung Electronics
5  *
6  * Author: Pawel Osciak <pawel@osciak.com>
7  *         Marek Szyprowski <m.szyprowski@samsung.com>
8  *
9  * The vb2_thread implementation was based on code from videobuf-dvb.c:
10  *      (c) 2004 Gerd Knorr <kraxel@bytesex.org> [SUSE Labs]
11  *
12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
14  * the Free Software Foundation.
15  */
16
17 #include <linux/err.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/mm.h>
21 #include <linux/poll.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/sched.h>
24 #include <linux/freezer.h>
25 #include <linux/kthread.h>
26
27 #include <media/v4l2-dev.h>
28 #include <media/v4l2-fh.h>
29 #include <media/v4l2-event.h>
30 #include <media/v4l2-common.h>
31 #include <media/videobuf2-core.h>
32
33 static int debug;
34 module_param(debug, int, 0644);
35
36 #define dprintk(level, fmt, arg...)                                           \
37         do {                                                                  \
38                 if (debug >= level)                                           \
39                         pr_info("vb2: %s: " fmt, __func__, ## arg); \
40         } while (0)
41
42 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
43
44 /*
45  * If advanced debugging is on, then count how often each op is called
46  * successfully, which can either be per-buffer or per-queue.
47  *
48  * This makes it easy to check that the 'init' and 'cleanup'
49  * (and variations thereof) stay balanced.
50  */
51
52 #define log_memop(vb, op)                                               \
53         dprintk(2, "call_memop(%p, %d, %s)%s\n",                        \
54                 (vb)->vb2_queue, (vb)->v4l2_buf.index, #op,             \
55                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op ? "" : " (nop)")
56
57 #define call_memop(vb, op, args...)                                     \
58 ({                                                                      \
59         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
60         int err;                                                        \
61                                                                         \
62         log_memop(vb, op);                                              \
63         err = _q->mem_ops->op ? _q->mem_ops->op(args) : 0;              \
64         if (!err)                                                       \
65                 (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                 \
66         err;                                                            \
67 })
68
69 #define call_ptr_memop(vb, op, args...)                                 \
70 ({                                                                      \
71         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
72         void *ptr;                                                      \
73                                                                         \
74         log_memop(vb, op);                                              \
75         ptr = _q->mem_ops->op ? _q->mem_ops->op(args) : NULL;           \
76         if (!IS_ERR_OR_NULL(ptr))                                       \
77                 (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                 \
78         ptr;                                                            \
79 })
80
81 #define call_void_memop(vb, op, args...)                                \
82 ({                                                                      \
83         struct vb2_queue *_q = (vb)->vb2_queue;                         \
84                                                                         \
85         log_memop(vb, op);                                              \
86         if (_q->mem_ops->op)                                            \
87                 _q->mem_ops->op(args);                                  \
88         (vb)->cnt_mem_ ## op++;                                         \
89 })
90
91 #define log_qop(q, op)                                                  \
92         dprintk(2, "call_qop(%p, %s)%s\n", q, #op,                      \
93                 (q)->ops->op ? "" : " (nop)")
94
95 #define call_qop(q, op, args...)                                        \
96 ({                                                                      \
97         int err;                                                        \
98                                                                         \
99         log_qop(q, op);                                                 \
100         err = (q)->ops->op ? (q)->ops->op(args) : 0;                    \
101         if (!err)                                                       \
102                 (q)->cnt_ ## op++;                                      \
103         err;                                                            \
104 })
105
106 #define call_void_qop(q, op, args...)                                   \
107 ({                                                                      \
108         log_qop(q, op);                                                 \
109         if ((q)->ops->op)                                               \
110                 (q)->ops->op(args);                                     \
111         (q)->cnt_ ## op++;                                              \
112 })
113
114 #define log_vb_qop(vb, op, args...)                                     \
115         dprintk(2, "call_vb_qop(%p, %d, %s)%s\n",                       \
116                 (vb)->vb2_queue, (vb)->v4l2_buf.index, #op,             \
117                 (vb)->vb2_queue->ops->op ? "" : " (nop)")
118
119 #define call_vb_qop(vb, op, args...)                                    \
120 ({                                                                      \
121         int err;                                                        \
122                                                                         \
123         log_vb_qop(vb, op);                                             \
124         err = (vb)->vb2_queue->ops->op ?                                \
125                 (vb)->vb2_queue->ops->op(args) : 0;                     \
126         if (!err)                                                       \
127                 (vb)->cnt_ ## op++;                                     \
128         err;                                                            \
129 })
130
131 #define call_void_vb_qop(vb, op, args...)                               \
132 ({                                                                      \
133         log_vb_qop(vb, op);                                             \
134         if ((vb)->vb2_queue->ops->op)                                   \
135                 (vb)->vb2_queue->ops->op(args);                         \
136         (vb)->cnt_ ## op++;                                             \
137 })
138
139 #else
140
141 #define call_memop(vb, op, args...)                                     \
142         ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op ?                                 \
143                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args) : 0)
144
145 #define call_ptr_memop(vb, op, args...)                                 \
146         ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op ?                                 \
147                 (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args) : NULL)
148
149 #define call_void_memop(vb, op, args...)                                \
150         do {                                                            \
151                 if ((vb)->vb2_queue->mem_ops->op)                       \
152                         (vb)->vb2_queue->mem_ops->op(args);             \
153         } while (0)
154
155 #define call_qop(q, op, args...)                                        \
156         ((q)->ops->op ? (q)->ops->op(args) : 0)
157
158 #define call_void_qop(q, op, args...)                                   \
159         do {                                                            \
160                 if ((q)->ops->op)                                       \
161                         (q)->ops->op(args);                             \
162         } while (0)
163
164 #define call_vb_qop(vb, op, args...)                                    \
165         ((vb)->vb2_queue->ops->op ? (vb)->vb2_queue->ops->op(args) : 0)
166
167 #define call_void_vb_qop(vb, op, args...)                               \
168         do {                                                            \
169                 if ((vb)->vb2_queue->ops->op)                           \
170                         (vb)->vb2_queue->ops->op(args);                 \
171         } while (0)
172
173 #endif
174
175 /* Flags that are set by the vb2 core */
176 #define V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS  (V4L2_BUF_FLAG_MAPPED | V4L2_BUF_FLAG_QUEUED | \
177                                  V4L2_BUF_FLAG_DONE | V4L2_BUF_FLAG_ERROR | \
178                                  V4L2_BUF_FLAG_PREPARED | \
179                                  V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK)
180 /* Output buffer flags that should be passed on to the driver */
181 #define V4L2_BUFFER_OUT_FLAGS   (V4L2_BUF_FLAG_PFRAME | V4L2_BUF_FLAG_BFRAME | \
182                                  V4L2_BUF_FLAG_KEYFRAME | V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
183
184 static void __vb2_queue_cancel(struct vb2_queue *q);
185 static void __enqueue_in_driver(struct vb2_buffer *vb);
186
187 /**
188  * __vb2_buf_mem_alloc() - allocate video memory for the given buffer
189  */
190 static int __vb2_buf_mem_alloc(struct vb2_buffer *vb)
191 {
192         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
193         enum dma_data_direction dma_dir =
194                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
195         void *mem_priv;
196         int plane;
197
198         /*
199          * Allocate memory for all planes in this buffer
200          * NOTE: mmapped areas should be page aligned
201          */
202         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
203                 unsigned long size = PAGE_ALIGN(q->plane_sizes[plane]);
204
205                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, alloc, q->alloc_ctx[plane],
206                                       size, dma_dir, q->gfp_flags);
207                 if (IS_ERR_OR_NULL(mem_priv))
208                         goto free;
209
210                 /* Associate allocator private data with this plane */
211                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
212                 vb->v4l2_planes[plane].length = q->plane_sizes[plane];
213         }
214
215         return 0;
216 free:
217         /* Free already allocated memory if one of the allocations failed */
218         for (; plane > 0; --plane) {
219                 call_void_memop(vb, put, vb->planes[plane - 1].mem_priv);
220                 vb->planes[plane - 1].mem_priv = NULL;
221         }
222
223         return -ENOMEM;
224 }
225
226 /**
227  * __vb2_buf_mem_free() - free memory of the given buffer
228  */
229 static void __vb2_buf_mem_free(struct vb2_buffer *vb)
230 {
231         unsigned int plane;
232
233         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
234                 call_void_memop(vb, put, vb->planes[plane].mem_priv);
235                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
236                 dprintk(3, "freed plane %d of buffer %d\n", plane,
237                         vb->v4l2_buf.index);
238         }
239 }
240
241 /**
242  * __vb2_buf_userptr_put() - release userspace memory associated with
243  * a USERPTR buffer
244  */
245 static void __vb2_buf_userptr_put(struct vb2_buffer *vb)
246 {
247         unsigned int plane;
248
249         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
250                 if (vb->planes[plane].mem_priv)
251                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
252                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
253         }
254 }
255
256 /**
257  * __vb2_plane_dmabuf_put() - release memory associated with
258  * a DMABUF shared plane
259  */
260 static void __vb2_plane_dmabuf_put(struct vb2_buffer *vb, struct vb2_plane *p)
261 {
262         if (!p->mem_priv)
263                 return;
264
265         if (p->dbuf_mapped)
266                 call_void_memop(vb, unmap_dmabuf, p->mem_priv);
267
268         call_void_memop(vb, detach_dmabuf, p->mem_priv);
269         dma_buf_put(p->dbuf);
270         memset(p, 0, sizeof(*p));
271 }
272
273 /**
274  * __vb2_buf_dmabuf_put() - release memory associated with
275  * a DMABUF shared buffer
276  */
277 static void __vb2_buf_dmabuf_put(struct vb2_buffer *vb)
278 {
279         unsigned int plane;
280
281         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
282                 __vb2_plane_dmabuf_put(vb, &vb->planes[plane]);
283 }
284
285 /**
286  * __setup_lengths() - setup initial lengths for every plane in
287  * every buffer on the queue
288  */
289 static void __setup_lengths(struct vb2_queue *q, unsigned int n)
290 {
291         unsigned int buffer, plane;
292         struct vb2_buffer *vb;
293
294         for (buffer = q->num_buffers; buffer < q->num_buffers + n; ++buffer) {
295                 vb = q->bufs[buffer];
296                 if (!vb)
297                         continue;
298
299                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
300                         vb->v4l2_planes[plane].length = q->plane_sizes[plane];
301         }
302 }
303
304 /**
305  * __setup_offsets() - setup unique offsets ("cookies") for every plane in
306  * every buffer on the queue
307  */
308 static void __setup_offsets(struct vb2_queue *q, unsigned int n)
309 {
310         unsigned int buffer, plane;
311         struct vb2_buffer *vb;
312         unsigned long off;
313
314         if (q->num_buffers) {
315                 struct v4l2_plane *p;
316                 vb = q->bufs[q->num_buffers - 1];
317                 p = &vb->v4l2_planes[vb->num_planes - 1];
318                 off = PAGE_ALIGN(p->m.mem_offset + p->length);
319         } else {
320                 off = 0;
321         }
322
323         for (buffer = q->num_buffers; buffer < q->num_buffers + n; ++buffer) {
324                 vb = q->bufs[buffer];
325                 if (!vb)
326                         continue;
327
328                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
329                         vb->v4l2_planes[plane].m.mem_offset = off;
330
331                         dprintk(3, "buffer %d, plane %d offset 0x%08lx\n",
332                                         buffer, plane, off);
333
334                         off += vb->v4l2_planes[plane].length;
335                         off = PAGE_ALIGN(off);
336                 }
337         }
338 }
339
340 /**
341  * __vb2_queue_alloc() - allocate videobuf buffer structures and (for MMAP type)
342  * video buffer memory for all buffers/planes on the queue and initializes the
343  * queue
344  *
345  * Returns the number of buffers successfully allocated.
346  */
347 static int __vb2_queue_alloc(struct vb2_queue *q, enum v4l2_memory memory,
348                              unsigned int num_buffers, unsigned int num_planes)
349 {
350         unsigned int buffer;
351         struct vb2_buffer *vb;
352         int ret;
353
354         for (buffer = 0; buffer < num_buffers; ++buffer) {
355                 /* Allocate videobuf buffer structures */
356                 vb = kzalloc(q->buf_struct_size, GFP_KERNEL);
357                 if (!vb) {
358                         dprintk(1, "memory alloc for buffer struct failed\n");
359                         break;
360                 }
361
362                 /* Length stores number of planes for multiplanar buffers */
363                 if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type))
364                         vb->v4l2_buf.length = num_planes;
365
366                 vb->state = VB2_BUF_STATE_DEQUEUED;
367                 vb->vb2_queue = q;
368                 vb->num_planes = num_planes;
369                 vb->v4l2_buf.index = q->num_buffers + buffer;
370                 vb->v4l2_buf.type = q->type;
371                 vb->v4l2_buf.memory = memory;
372
373                 /* Allocate video buffer memory for the MMAP type */
374                 if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP) {
375                         ret = __vb2_buf_mem_alloc(vb);
376                         if (ret) {
377                                 dprintk(1, "failed allocating memory for "
378                                                 "buffer %d\n", buffer);
379                                 kfree(vb);
380                                 break;
381                         }
382                         /*
383                          * Call the driver-provided buffer initialization
384                          * callback, if given. An error in initialization
385                          * results in queue setup failure.
386                          */
387                         ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
388                         if (ret) {
389                                 dprintk(1, "buffer %d %p initialization"
390                                         " failed\n", buffer, vb);
391                                 __vb2_buf_mem_free(vb);
392                                 kfree(vb);
393                                 break;
394                         }
395                 }
396
397                 q->bufs[q->num_buffers + buffer] = vb;
398         }
399
400         __setup_lengths(q, buffer);
401         if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
402                 __setup_offsets(q, buffer);
403
404         dprintk(1, "allocated %d buffers, %d plane(s) each\n",
405                         buffer, num_planes);
406
407         return buffer;
408 }
409
410 /**
411  * __vb2_free_mem() - release all video buffer memory for a given queue
412  */
413 static void __vb2_free_mem(struct vb2_queue *q, unsigned int buffers)
414 {
415         unsigned int buffer;
416         struct vb2_buffer *vb;
417
418         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
419              ++buffer) {
420                 vb = q->bufs[buffer];
421                 if (!vb)
422                         continue;
423
424                 /* Free MMAP buffers or release USERPTR buffers */
425                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
426                         __vb2_buf_mem_free(vb);
427                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
428                         __vb2_buf_dmabuf_put(vb);
429                 else
430                         __vb2_buf_userptr_put(vb);
431         }
432 }
433
434 /**
435  * __vb2_queue_free() - free buffers at the end of the queue - video memory and
436  * related information, if no buffers are left return the queue to an
437  * uninitialized state. Might be called even if the queue has already been freed.
438  */
439 static int __vb2_queue_free(struct vb2_queue *q, unsigned int buffers)
440 {
441         unsigned int buffer;
442
443         /*
444          * Sanity check: when preparing a buffer the queue lock is released for
445          * a short while (see __buf_prepare for the details), which would allow
446          * a race with a reqbufs which can call this function. Removing the
447          * buffers from underneath __buf_prepare is obviously a bad idea, so we
448          * check if any of the buffers is in the state PREPARING, and if so we
449          * just return -EAGAIN.
450          */
451         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
452              ++buffer) {
453                 if (q->bufs[buffer] == NULL)
454                         continue;
455                 if (q->bufs[buffer]->state == VB2_BUF_STATE_PREPARING) {
456                         dprintk(1, "preparing buffers, cannot free\n");
457                         return -EAGAIN;
458                 }
459         }
460
461         /* Call driver-provided cleanup function for each buffer, if provided */
462         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
463              ++buffer) {
464                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[buffer];
465
466                 if (vb && vb->planes[0].mem_priv)
467                         call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
468         }
469
470         /* Release video buffer memory */
471         __vb2_free_mem(q, buffers);
472
473 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
474         /*
475          * Check that all the calls were balances during the life-time of this
476          * queue. If not (or if the debug level is 1 or up), then dump the
477          * counters to the kernel log.
478          */
479         if (q->num_buffers) {
480                 bool unbalanced = q->cnt_start_streaming != q->cnt_stop_streaming ||
481                                   q->cnt_wait_prepare != q->cnt_wait_finish;
482
483                 if (unbalanced || debug) {
484                         pr_info("vb2: counters for queue %p:%s\n", q,
485                                 unbalanced ? " UNBALANCED!" : "");
486                         pr_info("vb2:     setup: %u start_streaming: %u stop_streaming: %u\n",
487                                 q->cnt_queue_setup, q->cnt_start_streaming,
488                                 q->cnt_stop_streaming);
489                         pr_info("vb2:     wait_prepare: %u wait_finish: %u\n",
490                                 q->cnt_wait_prepare, q->cnt_wait_finish);
491                 }
492                 q->cnt_queue_setup = 0;
493                 q->cnt_wait_prepare = 0;
494                 q->cnt_wait_finish = 0;
495                 q->cnt_start_streaming = 0;
496                 q->cnt_stop_streaming = 0;
497         }
498         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
499                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[buffer];
500                 bool unbalanced = vb->cnt_mem_alloc != vb->cnt_mem_put ||
501                                   vb->cnt_mem_prepare != vb->cnt_mem_finish ||
502                                   vb->cnt_mem_get_userptr != vb->cnt_mem_put_userptr ||
503                                   vb->cnt_mem_attach_dmabuf != vb->cnt_mem_detach_dmabuf ||
504                                   vb->cnt_mem_map_dmabuf != vb->cnt_mem_unmap_dmabuf ||
505                                   vb->cnt_buf_queue != vb->cnt_buf_done ||
506                                   vb->cnt_buf_prepare != vb->cnt_buf_finish ||
507                                   vb->cnt_buf_init != vb->cnt_buf_cleanup;
508
509                 if (unbalanced || debug) {
510                         pr_info("vb2:   counters for queue %p, buffer %d:%s\n",
511                                 q, buffer, unbalanced ? " UNBALANCED!" : "");
512                         pr_info("vb2:     buf_init: %u buf_cleanup: %u buf_prepare: %u buf_finish: %u\n",
513                                 vb->cnt_buf_init, vb->cnt_buf_cleanup,
514                                 vb->cnt_buf_prepare, vb->cnt_buf_finish);
515                         pr_info("vb2:     buf_queue: %u buf_done: %u\n",
516                                 vb->cnt_buf_queue, vb->cnt_buf_done);
517                         pr_info("vb2:     alloc: %u put: %u prepare: %u finish: %u mmap: %u\n",
518                                 vb->cnt_mem_alloc, vb->cnt_mem_put,
519                                 vb->cnt_mem_prepare, vb->cnt_mem_finish,
520                                 vb->cnt_mem_mmap);
521                         pr_info("vb2:     get_userptr: %u put_userptr: %u\n",
522                                 vb->cnt_mem_get_userptr, vb->cnt_mem_put_userptr);
523                         pr_info("vb2:     attach_dmabuf: %u detach_dmabuf: %u map_dmabuf: %u unmap_dmabuf: %u\n",
524                                 vb->cnt_mem_attach_dmabuf, vb->cnt_mem_detach_dmabuf,
525                                 vb->cnt_mem_map_dmabuf, vb->cnt_mem_unmap_dmabuf);
526                         pr_info("vb2:     get_dmabuf: %u num_users: %u vaddr: %u cookie: %u\n",
527                                 vb->cnt_mem_get_dmabuf,
528                                 vb->cnt_mem_num_users,
529                                 vb->cnt_mem_vaddr,
530                                 vb->cnt_mem_cookie);
531                 }
532         }
533 #endif
534
535         /* Free videobuf buffers */
536         for (buffer = q->num_buffers - buffers; buffer < q->num_buffers;
537              ++buffer) {
538                 kfree(q->bufs[buffer]);
539                 q->bufs[buffer] = NULL;
540         }
541
542         q->num_buffers -= buffers;
543         if (!q->num_buffers) {
544                 q->memory = 0;
545                 INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
546         }
547         return 0;
548 }
549
550 /**
551  * __verify_planes_array() - verify that the planes array passed in struct
552  * v4l2_buffer from userspace can be safely used
553  */
554 static int __verify_planes_array(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
555 {
556         if (!V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type))
557                 return 0;
558
559         /* Is memory for copying plane information present? */
560         if (NULL == b->m.planes) {
561                 dprintk(1, "multi-planar buffer passed but "
562                            "planes array not provided\n");
563                 return -EINVAL;
564         }
565
566         if (b->length < vb->num_planes || b->length > VIDEO_MAX_PLANES) {
567                 dprintk(1, "incorrect planes array length, "
568                            "expected %d, got %d\n", vb->num_planes, b->length);
569                 return -EINVAL;
570         }
571
572         return 0;
573 }
574
575 /**
576  * __verify_length() - Verify that the bytesused value for each plane fits in
577  * the plane length and that the data offset doesn't exceed the bytesused value.
578  */
579 static int __verify_length(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
580 {
581         unsigned int length;
582         unsigned int bytesused;
583         unsigned int plane;
584
585         if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type))
586                 return 0;
587
588         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type)) {
589                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
590                         length = (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR ||
591                                   b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
592                                ? b->m.planes[plane].length
593                                : vb->v4l2_planes[plane].length;
594                         bytesused = b->m.planes[plane].bytesused
595                                   ? b->m.planes[plane].bytesused : length;
596
597                         if (b->m.planes[plane].bytesused > length)
598                                 return -EINVAL;
599
600                         if (b->m.planes[plane].data_offset > 0 &&
601                             b->m.planes[plane].data_offset >= bytesused)
602                                 return -EINVAL;
603                 }
604         } else {
605                 length = (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR)
606                        ? b->length : vb->v4l2_planes[0].length;
607                 bytesused = b->bytesused ? b->bytesused : length;
608
609                 if (b->bytesused > length)
610                         return -EINVAL;
611         }
612
613         return 0;
614 }
615
616 /**
617  * __buffer_in_use() - return true if the buffer is in use and
618  * the queue cannot be freed (by the means of REQBUFS(0)) call
619  */
620 static bool __buffer_in_use(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb)
621 {
622         unsigned int plane;
623         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
624                 void *mem_priv = vb->planes[plane].mem_priv;
625                 /*
626                  * If num_users() has not been provided, call_memop
627                  * will return 0, apparently nobody cares about this
628                  * case anyway. If num_users() returns more than 1,
629                  * we are not the only user of the plane's memory.
630                  */
631                 if (mem_priv && call_memop(vb, num_users, mem_priv) > 1)
632                         return true;
633         }
634         return false;
635 }
636
637 /**
638  * __buffers_in_use() - return true if any buffers on the queue are in use and
639  * the queue cannot be freed (by the means of REQBUFS(0)) call
640  */
641 static bool __buffers_in_use(struct vb2_queue *q)
642 {
643         unsigned int buffer;
644         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
645                 if (__buffer_in_use(q, q->bufs[buffer]))
646                         return true;
647         }
648         return false;
649 }
650
651 /**
652  * __fill_v4l2_buffer() - fill in a struct v4l2_buffer with information to be
653  * returned to userspace
654  */
655 static void __fill_v4l2_buffer(struct vb2_buffer *vb, struct v4l2_buffer *b)
656 {
657         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
658
659         /* Copy back data such as timestamp, flags, etc. */
660         memcpy(b, &vb->v4l2_buf, offsetof(struct v4l2_buffer, m));
661         b->reserved2 = vb->v4l2_buf.reserved2;
662         b->reserved = vb->v4l2_buf.reserved;
663
664         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type)) {
665                 /*
666                  * Fill in plane-related data if userspace provided an array
667                  * for it. The caller has already verified memory and size.
668                  */
669                 b->length = vb->num_planes;
670                 memcpy(b->m.planes, vb->v4l2_planes,
671                         b->length * sizeof(struct v4l2_plane));
672         } else {
673                 /*
674                  * We use length and offset in v4l2_planes array even for
675                  * single-planar buffers, but userspace does not.
676                  */
677                 b->length = vb->v4l2_planes[0].length;
678                 b->bytesused = vb->v4l2_planes[0].bytesused;
679                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP)
680                         b->m.offset = vb->v4l2_planes[0].m.mem_offset;
681                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR)
682                         b->m.userptr = vb->v4l2_planes[0].m.userptr;
683                 else if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
684                         b->m.fd = vb->v4l2_planes[0].m.fd;
685         }
686
687         /*
688          * Clear any buffer state related flags.
689          */
690         b->flags &= ~V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS;
691         b->flags |= q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK;
692         if ((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) !=
693             V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY) {
694                 /*
695                  * For non-COPY timestamps, drop timestamp source bits
696                  * and obtain the timestamp source from the queue.
697                  */
698                 b->flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
699                 b->flags |= q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
700         }
701
702         switch (vb->state) {
703         case VB2_BUF_STATE_QUEUED:
704         case VB2_BUF_STATE_ACTIVE:
705                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_QUEUED;
706                 break;
707         case VB2_BUF_STATE_ERROR:
708                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_ERROR;
709                 /* fall through */
710         case VB2_BUF_STATE_DONE:
711                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_DONE;
712                 break;
713         case VB2_BUF_STATE_PREPARED:
714                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_PREPARED;
715                 break;
716         case VB2_BUF_STATE_PREPARING:
717         case VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:
718         case VB2_BUF_STATE_REQUEUEING:
719                 /* nothing */
720                 break;
721         }
722
723         if (__buffer_in_use(q, vb))
724                 b->flags |= V4L2_BUF_FLAG_MAPPED;
725 }
726
727 /**
728  * vb2_querybuf() - query video buffer information
729  * @q:          videobuf queue
730  * @b:          buffer struct passed from userspace to vidioc_querybuf handler
731  *              in driver
732  *
733  * Should be called from vidioc_querybuf ioctl handler in driver.
734  * This function will verify the passed v4l2_buffer structure and fill the
735  * relevant information for the userspace.
736  *
737  * The return values from this function are intended to be directly returned
738  * from vidioc_querybuf handler in driver.
739  */
740 int vb2_querybuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
741 {
742         struct vb2_buffer *vb;
743         int ret;
744
745         if (b->type != q->type) {
746                 dprintk(1, "wrong buffer type\n");
747                 return -EINVAL;
748         }
749
750         if (b->index >= q->num_buffers) {
751                 dprintk(1, "buffer index out of range\n");
752                 return -EINVAL;
753         }
754         vb = q->bufs[b->index];
755         ret = __verify_planes_array(vb, b);
756         if (!ret)
757                 __fill_v4l2_buffer(vb, b);
758         return ret;
759 }
760 EXPORT_SYMBOL(vb2_querybuf);
761
762 /**
763  * __verify_userptr_ops() - verify that all memory operations required for
764  * USERPTR queue type have been provided
765  */
766 static int __verify_userptr_ops(struct vb2_queue *q)
767 {
768         if (!(q->io_modes & VB2_USERPTR) || !q->mem_ops->get_userptr ||
769             !q->mem_ops->put_userptr)
770                 return -EINVAL;
771
772         return 0;
773 }
774
775 /**
776  * __verify_mmap_ops() - verify that all memory operations required for
777  * MMAP queue type have been provided
778  */
779 static int __verify_mmap_ops(struct vb2_queue *q)
780 {
781         if (!(q->io_modes & VB2_MMAP) || !q->mem_ops->alloc ||
782             !q->mem_ops->put || !q->mem_ops->mmap)
783                 return -EINVAL;
784
785         return 0;
786 }
787
788 /**
789  * __verify_dmabuf_ops() - verify that all memory operations required for
790  * DMABUF queue type have been provided
791  */
792 static int __verify_dmabuf_ops(struct vb2_queue *q)
793 {
794         if (!(q->io_modes & VB2_DMABUF) || !q->mem_ops->attach_dmabuf ||
795             !q->mem_ops->detach_dmabuf  || !q->mem_ops->map_dmabuf ||
796             !q->mem_ops->unmap_dmabuf)
797                 return -EINVAL;
798
799         return 0;
800 }
801
802 /**
803  * __verify_memory_type() - Check whether the memory type and buffer type
804  * passed to a buffer operation are compatible with the queue.
805  */
806 static int __verify_memory_type(struct vb2_queue *q,
807                 enum v4l2_memory memory, enum v4l2_buf_type type)
808 {
809         if (memory != V4L2_MEMORY_MMAP && memory != V4L2_MEMORY_USERPTR &&
810             memory != V4L2_MEMORY_DMABUF) {
811                 dprintk(1, "unsupported memory type\n");
812                 return -EINVAL;
813         }
814
815         if (type != q->type) {
816                 dprintk(1, "requested type is incorrect\n");
817                 return -EINVAL;
818         }
819
820         /*
821          * Make sure all the required memory ops for given memory type
822          * are available.
823          */
824         if (memory == V4L2_MEMORY_MMAP && __verify_mmap_ops(q)) {
825                 dprintk(1, "MMAP for current setup unsupported\n");
826                 return -EINVAL;
827         }
828
829         if (memory == V4L2_MEMORY_USERPTR && __verify_userptr_ops(q)) {
830                 dprintk(1, "USERPTR for current setup unsupported\n");
831                 return -EINVAL;
832         }
833
834         if (memory == V4L2_MEMORY_DMABUF && __verify_dmabuf_ops(q)) {
835                 dprintk(1, "DMABUF for current setup unsupported\n");
836                 return -EINVAL;
837         }
838
839         /*
840          * Place the busy tests at the end: -EBUSY can be ignored when
841          * create_bufs is called with count == 0, but count == 0 should still
842          * do the memory and type validation.
843          */
844         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
845                 dprintk(1, "file io in progress\n");
846                 return -EBUSY;
847         }
848         return 0;
849 }
850
851 /**
852  * __reqbufs() - Initiate streaming
853  * @q:          videobuf2 queue
854  * @req:        struct passed from userspace to vidioc_reqbufs handler in driver
855  *
856  * Should be called from vidioc_reqbufs ioctl handler of a driver.
857  * This function:
858  * 1) verifies streaming parameters passed from the userspace,
859  * 2) sets up the queue,
860  * 3) negotiates number of buffers and planes per buffer with the driver
861  *    to be used during streaming,
862  * 4) allocates internal buffer structures (struct vb2_buffer), according to
863  *    the agreed parameters,
864  * 5) for MMAP memory type, allocates actual video memory, using the
865  *    memory handling/allocation routines provided during queue initialization
866  *
867  * If req->count is 0, all the memory will be freed instead.
868  * If the queue has been allocated previously (by a previous vb2_reqbufs) call
869  * and the queue is not busy, memory will be reallocated.
870  *
871  * The return values from this function are intended to be directly returned
872  * from vidioc_reqbufs handler in driver.
873  */
874 static int __reqbufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_requestbuffers *req)
875 {
876         unsigned int num_buffers, allocated_buffers, num_planes = 0;
877         int ret;
878
879         if (q->streaming) {
880                 dprintk(1, "streaming active\n");
881                 return -EBUSY;
882         }
883
884         if (req->count == 0 || q->num_buffers != 0 || q->memory != req->memory) {
885                 /*
886                  * We already have buffers allocated, so first check if they
887                  * are not in use and can be freed.
888                  */
889                 mutex_lock(&q->mmap_lock);
890                 if (q->memory == V4L2_MEMORY_MMAP && __buffers_in_use(q)) {
891                         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
892                         dprintk(1, "memory in use, cannot free\n");
893                         return -EBUSY;
894                 }
895
896                 /*
897                  * Call queue_cancel to clean up any buffers in the PREPARED or
898                  * QUEUED state which is possible if buffers were prepared or
899                  * queued without ever calling STREAMON.
900                  */
901                 __vb2_queue_cancel(q);
902                 ret = __vb2_queue_free(q, q->num_buffers);
903                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
904                 if (ret)
905                         return ret;
906
907                 /*
908                  * In case of REQBUFS(0) return immediately without calling
909                  * driver's queue_setup() callback and allocating resources.
910                  */
911                 if (req->count == 0)
912                         return 0;
913         }
914
915         /*
916          * Make sure the requested values and current defaults are sane.
917          */
918         num_buffers = min_t(unsigned int, req->count, VIDEO_MAX_FRAME);
919         num_buffers = max_t(unsigned int, num_buffers, q->min_buffers_needed);
920         memset(q->plane_sizes, 0, sizeof(q->plane_sizes));
921         memset(q->alloc_ctx, 0, sizeof(q->alloc_ctx));
922         q->memory = req->memory;
923
924         /*
925          * Ask the driver how many buffers and planes per buffer it requires.
926          * Driver also sets the size and allocator context for each plane.
927          */
928         ret = call_qop(q, queue_setup, q, NULL, &num_buffers, &num_planes,
929                        q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
930         if (ret)
931                 return ret;
932
933         /* Finally, allocate buffers and video memory */
934         allocated_buffers = __vb2_queue_alloc(q, req->memory, num_buffers, num_planes);
935         if (allocated_buffers == 0) {
936                 dprintk(1, "memory allocation failed\n");
937                 return -ENOMEM;
938         }
939
940         /*
941          * There is no point in continuing if we can't allocate the minimum
942          * number of buffers needed by this vb2_queue.
943          */
944         if (allocated_buffers < q->min_buffers_needed)
945                 ret = -ENOMEM;
946
947         /*
948          * Check if driver can handle the allocated number of buffers.
949          */
950         if (!ret && allocated_buffers < num_buffers) {
951                 num_buffers = allocated_buffers;
952
953                 ret = call_qop(q, queue_setup, q, NULL, &num_buffers,
954                                &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
955
956                 if (!ret && allocated_buffers < num_buffers)
957                         ret = -ENOMEM;
958
959                 /*
960                  * Either the driver has accepted a smaller number of buffers,
961                  * or .queue_setup() returned an error
962                  */
963         }
964
965         mutex_lock(&q->mmap_lock);
966         q->num_buffers = allocated_buffers;
967
968         if (ret < 0) {
969                 /*
970                  * Note: __vb2_queue_free() will subtract 'allocated_buffers'
971                  * from q->num_buffers.
972                  */
973                 __vb2_queue_free(q, allocated_buffers);
974                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
975                 return ret;
976         }
977         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
978
979         /*
980          * Return the number of successfully allocated buffers
981          * to the userspace.
982          */
983         req->count = allocated_buffers;
984         q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
985
986         return 0;
987 }
988
989 /**
990  * vb2_reqbufs() - Wrapper for __reqbufs() that also verifies the memory and
991  * type values.
992  * @q:          videobuf2 queue
993  * @req:        struct passed from userspace to vidioc_reqbufs handler in driver
994  */
995 int vb2_reqbufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_requestbuffers *req)
996 {
997         int ret = __verify_memory_type(q, req->memory, req->type);
998
999         return ret ? ret : __reqbufs(q, req);
1000 }
1001 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_reqbufs);
1002
1003 /**
1004  * __create_bufs() - Allocate buffers and any required auxiliary structs
1005  * @q:          videobuf2 queue
1006  * @create:     creation parameters, passed from userspace to vidioc_create_bufs
1007  *              handler in driver
1008  *
1009  * Should be called from vidioc_create_bufs ioctl handler of a driver.
1010  * This function:
1011  * 1) verifies parameter sanity
1012  * 2) calls the .queue_setup() queue operation
1013  * 3) performs any necessary memory allocations
1014  *
1015  * The return values from this function are intended to be directly returned
1016  * from vidioc_create_bufs handler in driver.
1017  */
1018 static int __create_bufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_create_buffers *create)
1019 {
1020         unsigned int num_planes = 0, num_buffers, allocated_buffers;
1021         int ret;
1022
1023         if (q->num_buffers == VIDEO_MAX_FRAME) {
1024                 dprintk(1, "maximum number of buffers already allocated\n");
1025                 return -ENOBUFS;
1026         }
1027
1028         if (!q->num_buffers) {
1029                 memset(q->plane_sizes, 0, sizeof(q->plane_sizes));
1030                 memset(q->alloc_ctx, 0, sizeof(q->alloc_ctx));
1031                 q->memory = create->memory;
1032                 q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
1033         }
1034
1035         num_buffers = min(create->count, VIDEO_MAX_FRAME - q->num_buffers);
1036
1037         /*
1038          * Ask the driver, whether the requested number of buffers, planes per
1039          * buffer and their sizes are acceptable
1040          */
1041         ret = call_qop(q, queue_setup, q, &create->format, &num_buffers,
1042                        &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
1043         if (ret)
1044                 return ret;
1045
1046         /* Finally, allocate buffers and video memory */
1047         allocated_buffers = __vb2_queue_alloc(q, create->memory, num_buffers,
1048                                 num_planes);
1049         if (allocated_buffers == 0) {
1050                 dprintk(1, "memory allocation failed\n");
1051                 return -ENOMEM;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * Check if driver can handle the so far allocated number of buffers.
1056          */
1057         if (allocated_buffers < num_buffers) {
1058                 num_buffers = allocated_buffers;
1059
1060                 /*
1061                  * q->num_buffers contains the total number of buffers, that the
1062                  * queue driver has set up
1063                  */
1064                 ret = call_qop(q, queue_setup, q, &create->format, &num_buffers,
1065                                &num_planes, q->plane_sizes, q->alloc_ctx);
1066
1067                 if (!ret && allocated_buffers < num_buffers)
1068                         ret = -ENOMEM;
1069
1070                 /*
1071                  * Either the driver has accepted a smaller number of buffers,
1072                  * or .queue_setup() returned an error
1073                  */
1074         }
1075
1076         mutex_lock(&q->mmap_lock);
1077         q->num_buffers += allocated_buffers;
1078
1079         if (ret < 0) {
1080                 /*
1081                  * Note: __vb2_queue_free() will subtract 'allocated_buffers'
1082                  * from q->num_buffers.
1083                  */
1084                 __vb2_queue_free(q, allocated_buffers);
1085                 mutex_unlock(&q->mmap_lock);
1086                 return -ENOMEM;
1087         }
1088         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
1089
1090         /*
1091          * Return the number of successfully allocated buffers
1092          * to the userspace.
1093          */
1094         create->count = allocated_buffers;
1095
1096         return 0;
1097 }
1098
1099 /**
1100  * vb2_create_bufs() - Wrapper for __create_bufs() that also verifies the
1101  * memory and type values.
1102  * @q:          videobuf2 queue
1103  * @create:     creation parameters, passed from userspace to vidioc_create_bufs
1104  *              handler in driver
1105  */
1106 int vb2_create_bufs(struct vb2_queue *q, struct v4l2_create_buffers *create)
1107 {
1108         int ret = __verify_memory_type(q, create->memory, create->format.type);
1109
1110         create->index = q->num_buffers;
1111         if (create->count == 0)
1112                 return ret != -EBUSY ? ret : 0;
1113         return ret ? ret : __create_bufs(q, create);
1114 }
1115 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_create_bufs);
1116
1117 /**
1118  * vb2_plane_vaddr() - Return a kernel virtual address of a given plane
1119  * @vb:         vb2_buffer to which the plane in question belongs to
1120  * @plane_no:   plane number for which the address is to be returned
1121  *
1122  * This function returns a kernel virtual address of a given plane if
1123  * such a mapping exist, NULL otherwise.
1124  */
1125 void *vb2_plane_vaddr(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
1126 {
1127         if (plane_no > vb->num_planes || !vb->planes[plane_no].mem_priv)
1128                 return NULL;
1129
1130         return call_ptr_memop(vb, vaddr, vb->planes[plane_no].mem_priv);
1131
1132 }
1133 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_plane_vaddr);
1134
1135 /**
1136  * vb2_plane_cookie() - Return allocator specific cookie for the given plane
1137  * @vb:         vb2_buffer to which the plane in question belongs to
1138  * @plane_no:   plane number for which the cookie is to be returned
1139  *
1140  * This function returns an allocator specific cookie for a given plane if
1141  * available, NULL otherwise. The allocator should provide some simple static
1142  * inline function, which would convert this cookie to the allocator specific
1143  * type that can be used directly by the driver to access the buffer. This can
1144  * be for example physical address, pointer to scatter list or IOMMU mapping.
1145  */
1146 void *vb2_plane_cookie(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
1147 {
1148         if (plane_no >= vb->num_planes || !vb->planes[plane_no].mem_priv)
1149                 return NULL;
1150
1151         return call_ptr_memop(vb, cookie, vb->planes[plane_no].mem_priv);
1152 }
1153 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_plane_cookie);
1154
1155 /**
1156  * vb2_buffer_done() - inform videobuf that an operation on a buffer is finished
1157  * @vb:         vb2_buffer returned from the driver
1158  * @state:      either VB2_BUF_STATE_DONE if the operation finished successfully,
1159  *              VB2_BUF_STATE_ERROR if the operation finished with an error or
1160  *              VB2_BUF_STATE_QUEUED if the driver wants to requeue buffers.
1161  *              If start_streaming fails then it should return buffers with state
1162  *              VB2_BUF_STATE_QUEUED to put them back into the queue.
1163  *
1164  * This function should be called by the driver after a hardware operation on
1165  * a buffer is finished and the buffer may be returned to userspace. The driver
1166  * cannot use this buffer anymore until it is queued back to it by videobuf
1167  * by the means of buf_queue callback. Only buffers previously queued to the
1168  * driver by buf_queue can be passed to this function.
1169  *
1170  * While streaming a buffer can only be returned in state DONE or ERROR.
1171  * The start_streaming op can also return them in case the DMA engine cannot
1172  * be started for some reason. In that case the buffers should be returned with
1173  * state QUEUED.
1174  */
1175 void vb2_buffer_done(struct vb2_buffer *vb, enum vb2_buffer_state state)
1176 {
1177         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1178         unsigned long flags;
1179         unsigned int plane;
1180
1181         if (WARN_ON(vb->state != VB2_BUF_STATE_ACTIVE))
1182                 return;
1183
1184         if (WARN_ON(state != VB2_BUF_STATE_DONE &&
1185                     state != VB2_BUF_STATE_ERROR &&
1186                     state != VB2_BUF_STATE_QUEUED &&
1187                     state != VB2_BUF_STATE_REQUEUEING))
1188                 state = VB2_BUF_STATE_ERROR;
1189
1190 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
1191         /*
1192          * Although this is not a callback, it still does have to balance
1193          * with the buf_queue op. So update this counter manually.
1194          */
1195         vb->cnt_buf_done++;
1196 #endif
1197         dprintk(4, "done processing on buffer %d, state: %d\n",
1198                         vb->v4l2_buf.index, state);
1199
1200         /* sync buffers */
1201         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1202                 call_void_memop(vb, finish, vb->planes[plane].mem_priv);
1203
1204         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
1205         if (state == VB2_BUF_STATE_QUEUED ||
1206             state == VB2_BUF_STATE_REQUEUEING) {
1207                 vb->state = VB2_BUF_STATE_QUEUED;
1208         } else {
1209                 /* Add the buffer to the done buffers list */
1210                 list_add_tail(&vb->done_entry, &q->done_list);
1211                 vb->state = state;
1212         }
1213         atomic_dec(&q->owned_by_drv_count);
1214         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
1215
1216         switch (state) {
1217         case VB2_BUF_STATE_QUEUED:
1218                 return;
1219         case VB2_BUF_STATE_REQUEUEING:
1220                 if (q->start_streaming_called)
1221                         __enqueue_in_driver(vb);
1222                 return;
1223         default:
1224                 /* Inform any processes that may be waiting for buffers */
1225                 wake_up(&q->done_wq);
1226                 break;
1227         }
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_buffer_done);
1230
1231 /**
1232  * vb2_discard_done() - discard all buffers marked as DONE
1233  * @q:          videobuf2 queue
1234  *
1235  * This function is intended to be used with suspend/resume operations. It
1236  * discards all 'done' buffers as they would be too old to be requested after
1237  * resume.
1238  *
1239  * Drivers must stop the hardware and synchronize with interrupt handlers and/or
1240  * delayed works before calling this function to make sure no buffer will be
1241  * touched by the driver and/or hardware.
1242  */
1243 void vb2_discard_done(struct vb2_queue *q)
1244 {
1245         struct vb2_buffer *vb;
1246         unsigned long flags;
1247
1248         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
1249         list_for_each_entry(vb, &q->done_list, done_entry)
1250                 vb->state = VB2_BUF_STATE_ERROR;
1251         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
1252 }
1253 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_discard_done);
1254
1255 static void vb2_warn_zero_bytesused(struct vb2_buffer *vb)
1256 {
1257         static bool check_once;
1258
1259         if (check_once)
1260                 return;
1261
1262         check_once = true;
1263         WARN_ON(1);
1264
1265         pr_warn("use of bytesused == 0 is deprecated and will be removed in the future,\n");
1266         if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1267                 pr_warn("use VIDIOC_DECODER_CMD(V4L2_DEC_CMD_STOP) instead.\n");
1268         else
1269                 pr_warn("use the actual size instead.\n");
1270 }
1271
1272 /**
1273  * __fill_vb2_buffer() - fill a vb2_buffer with information provided in a
1274  * v4l2_buffer by the userspace. The caller has already verified that struct
1275  * v4l2_buffer has a valid number of planes.
1276  */
1277 static void __fill_vb2_buffer(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b,
1278                                 struct v4l2_plane *v4l2_planes)
1279 {
1280         unsigned int plane;
1281
1282         if (V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(b->type)) {
1283                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR) {
1284                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1285                                 v4l2_planes[plane].m.userptr =
1286                                         b->m.planes[plane].m.userptr;
1287                                 v4l2_planes[plane].length =
1288                                         b->m.planes[plane].length;
1289                         }
1290                 }
1291                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF) {
1292                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1293                                 v4l2_planes[plane].m.fd =
1294                                         b->m.planes[plane].m.fd;
1295                                 v4l2_planes[plane].length =
1296                                         b->m.planes[plane].length;
1297                         }
1298                 }
1299
1300                 /* Fill in driver-provided information for OUTPUT types */
1301                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1302                         /*
1303                          * Will have to go up to b->length when API starts
1304                          * accepting variable number of planes.
1305                          *
1306                          * If bytesused == 0 for the output buffer, then fall
1307                          * back to the full buffer size. In that case
1308                          * userspace clearly never bothered to set it and
1309                          * it's a safe assumption that they really meant to
1310                          * use the full plane sizes.
1311                          *
1312                          * Some drivers, e.g. old codec drivers, use bytesused == 0
1313                          * as a way to indicate that streaming is finished.
1314                          * In that case, the driver should use the
1315                          * allow_zero_bytesused flag to keep old userspace
1316                          * applications working.
1317                          */
1318                         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1319                                 struct v4l2_plane *pdst = &v4l2_planes[plane];
1320                                 struct v4l2_plane *psrc = &b->m.planes[plane];
1321
1322                                 if (psrc->bytesused == 0)
1323                                         vb2_warn_zero_bytesused(vb);
1324
1325                                 if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1326                                         pdst->bytesused = psrc->bytesused;
1327                                 else
1328                                         pdst->bytesused = psrc->bytesused ?
1329                                                 psrc->bytesused : pdst->length;
1330                                 pdst->data_offset = psrc->data_offset;
1331                         }
1332                 }
1333         } else {
1334                 /*
1335                  * Single-planar buffers do not use planes array,
1336                  * so fill in relevant v4l2_buffer struct fields instead.
1337                  * In videobuf we use our internal V4l2_planes struct for
1338                  * single-planar buffers as well, for simplicity.
1339                  *
1340                  * If bytesused == 0 for the output buffer, then fall back
1341                  * to the full buffer size as that's a sensible default.
1342                  *
1343                  * Some drivers, e.g. old codec drivers, use bytesused == 0 as
1344                  * a way to indicate that streaming is finished. In that case,
1345                  * the driver should use the allow_zero_bytesused flag to keep
1346                  * old userspace applications working.
1347                  */
1348                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_USERPTR) {
1349                         v4l2_planes[0].m.userptr = b->m.userptr;
1350                         v4l2_planes[0].length = b->length;
1351                 }
1352
1353                 if (b->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF) {
1354                         v4l2_planes[0].m.fd = b->m.fd;
1355                         v4l2_planes[0].length = b->length;
1356                 }
1357
1358                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1359                         if (b->bytesused == 0)
1360                                 vb2_warn_zero_bytesused(vb);
1361
1362                         if (vb->vb2_queue->allow_zero_bytesused)
1363                                 v4l2_planes[0].bytesused = b->bytesused;
1364                         else
1365                                 v4l2_planes[0].bytesused = b->bytesused ?
1366                                         b->bytesused : v4l2_planes[0].length;
1367                 } else
1368                         v4l2_planes[0].bytesused = 0;
1369
1370         }
1371
1372         /* Zero flags that the vb2 core handles */
1373         vb->v4l2_buf.flags = b->flags & ~V4L2_BUFFER_MASK_FLAGS;
1374         if ((vb->vb2_queue->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) !=
1375             V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY || !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1376                 /*
1377                  * Non-COPY timestamps and non-OUTPUT queues will get
1378                  * their timestamp and timestamp source flags from the
1379                  * queue.
1380                  */
1381                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK;
1382         }
1383
1384         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(b->type)) {
1385                 /*
1386                  * For output buffers mask out the timecode flag:
1387                  * this will be handled later in vb2_internal_qbuf().
1388                  * The 'field' is valid metadata for this output buffer
1389                  * and so that needs to be copied here.
1390                  */
1391                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE;
1392                 vb->v4l2_buf.field = b->field;
1393         } else {
1394                 /* Zero any output buffer flags as this is a capture buffer */
1395                 vb->v4l2_buf.flags &= ~V4L2_BUFFER_OUT_FLAGS;
1396         }
1397 }
1398
1399 /**
1400  * __qbuf_mmap() - handle qbuf of an MMAP buffer
1401  */
1402 static int __qbuf_mmap(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1403 {
1404         __fill_vb2_buffer(vb, b, vb->v4l2_planes);
1405         return call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1406 }
1407
1408 /**
1409  * __qbuf_userptr() - handle qbuf of a USERPTR buffer
1410  */
1411 static int __qbuf_userptr(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1412 {
1413         struct v4l2_plane planes[VIDEO_MAX_PLANES];
1414         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1415         void *mem_priv;
1416         unsigned int plane;
1417         int ret;
1418         enum dma_data_direction dma_dir =
1419                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
1420         bool reacquired = vb->planes[0].mem_priv == NULL;
1421
1422         memset(planes, 0, sizeof(planes[0]) * vb->num_planes);
1423         /* Copy relevant information provided by the userspace */
1424         __fill_vb2_buffer(vb, b, planes);
1425
1426         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1427                 /* Skip the plane if already verified */
1428                 if (vb->v4l2_planes[plane].m.userptr &&
1429                     vb->v4l2_planes[plane].m.userptr == planes[plane].m.userptr
1430                     && vb->v4l2_planes[plane].length == planes[plane].length)
1431                         continue;
1432
1433                 dprintk(3, "userspace address for plane %d changed, "
1434                                 "reacquiring memory\n", plane);
1435
1436                 /* Check if the provided plane buffer is large enough */
1437                 if (planes[plane].length < q->plane_sizes[plane]) {
1438                         dprintk(1, "provided buffer size %u is less than "
1439                                                 "setup size %u for plane %d\n",
1440                                                 planes[plane].length,
1441                                                 q->plane_sizes[plane], plane);
1442                         ret = -EINVAL;
1443                         goto err;
1444                 }
1445
1446                 /* Release previously acquired memory if present */
1447                 if (vb->planes[plane].mem_priv) {
1448                         if (!reacquired) {
1449                                 reacquired = true;
1450                                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1451                         }
1452                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
1453                 }
1454
1455                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
1456                 memset(&vb->v4l2_planes[plane], 0, sizeof(struct v4l2_plane));
1457
1458                 /* Acquire each plane's memory */
1459                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, get_userptr, q->alloc_ctx[plane],
1460                                       planes[plane].m.userptr,
1461                                       planes[plane].length, dma_dir);
1462                 if (IS_ERR_OR_NULL(mem_priv)) {
1463                         dprintk(1, "failed acquiring userspace "
1464                                                 "memory for plane %d\n", plane);
1465                         ret = mem_priv ? PTR_ERR(mem_priv) : -EINVAL;
1466                         goto err;
1467                 }
1468                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
1469         }
1470
1471         /*
1472          * Now that everything is in order, copy relevant information
1473          * provided by userspace.
1474          */
1475         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1476                 vb->v4l2_planes[plane] = planes[plane];
1477
1478         if (reacquired) {
1479                 /*
1480                  * One or more planes changed, so we must call buf_init to do
1481                  * the driver-specific initialization on the newly acquired
1482                  * buffer, if provided.
1483                  */
1484                 ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
1485                 if (ret) {
1486                         dprintk(1, "buffer initialization failed\n");
1487                         goto err;
1488                 }
1489         }
1490
1491         ret = call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1492         if (ret) {
1493                 dprintk(1, "buffer preparation failed\n");
1494                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1495                 goto err;
1496         }
1497
1498         return 0;
1499 err:
1500         /* In case of errors, release planes that were already acquired */
1501         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1502                 if (vb->planes[plane].mem_priv)
1503                         call_void_memop(vb, put_userptr, vb->planes[plane].mem_priv);
1504                 vb->planes[plane].mem_priv = NULL;
1505                 vb->v4l2_planes[plane].m.userptr = 0;
1506                 vb->v4l2_planes[plane].length = 0;
1507         }
1508
1509         return ret;
1510 }
1511
1512 /**
1513  * __qbuf_dmabuf() - handle qbuf of a DMABUF buffer
1514  */
1515 static int __qbuf_dmabuf(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1516 {
1517         struct v4l2_plane planes[VIDEO_MAX_PLANES];
1518         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1519         void *mem_priv;
1520         unsigned int plane;
1521         int ret;
1522         enum dma_data_direction dma_dir =
1523                 V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE;
1524         bool reacquired = vb->planes[0].mem_priv == NULL;
1525
1526         memset(planes, 0, sizeof(planes[0]) * vb->num_planes);
1527         /* Copy relevant information provided by the userspace */
1528         __fill_vb2_buffer(vb, b, planes);
1529
1530         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1531                 struct dma_buf *dbuf = dma_buf_get(planes[plane].m.fd);
1532
1533                 if (IS_ERR_OR_NULL(dbuf)) {
1534                         dprintk(1, "invalid dmabuf fd for plane %d\n",
1535                                 plane);
1536                         ret = -EINVAL;
1537                         goto err;
1538                 }
1539
1540                 /* use DMABUF size if length is not provided */
1541                 if (planes[plane].length == 0)
1542                         planes[plane].length = dbuf->size;
1543
1544                 if (planes[plane].length < q->plane_sizes[plane]) {
1545                         dprintk(1, "invalid dmabuf length for plane %d\n",
1546                                 plane);
1547                         ret = -EINVAL;
1548                         goto err;
1549                 }
1550
1551                 /* Skip the plane if already verified */
1552                 if (dbuf == vb->planes[plane].dbuf &&
1553                     vb->v4l2_planes[plane].length == planes[plane].length) {
1554                         dma_buf_put(dbuf);
1555                         continue;
1556                 }
1557
1558                 dprintk(1, "buffer for plane %d changed\n", plane);
1559
1560                 if (!reacquired) {
1561                         reacquired = true;
1562                         call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1563                 }
1564
1565                 /* Release previously acquired memory if present */
1566                 __vb2_plane_dmabuf_put(vb, &vb->planes[plane]);
1567                 memset(&vb->v4l2_planes[plane], 0, sizeof(struct v4l2_plane));
1568
1569                 /* Acquire each plane's memory */
1570                 mem_priv = call_ptr_memop(vb, attach_dmabuf, q->alloc_ctx[plane],
1571                         dbuf, planes[plane].length, dma_dir);
1572                 if (IS_ERR(mem_priv)) {
1573                         dprintk(1, "failed to attach dmabuf\n");
1574                         ret = PTR_ERR(mem_priv);
1575                         dma_buf_put(dbuf);
1576                         goto err;
1577                 }
1578
1579                 vb->planes[plane].dbuf = dbuf;
1580                 vb->planes[plane].mem_priv = mem_priv;
1581         }
1582
1583         /* TODO: This pins the buffer(s) with  dma_buf_map_attachment()).. but
1584          * really we want to do this just before the DMA, not while queueing
1585          * the buffer(s)..
1586          */
1587         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
1588                 ret = call_memop(vb, map_dmabuf, vb->planes[plane].mem_priv);
1589                 if (ret) {
1590                         dprintk(1, "failed to map dmabuf for plane %d\n",
1591                                 plane);
1592                         goto err;
1593                 }
1594                 vb->planes[plane].dbuf_mapped = 1;
1595         }
1596
1597         /*
1598          * Now that everything is in order, copy relevant information
1599          * provided by userspace.
1600          */
1601         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1602                 vb->v4l2_planes[plane] = planes[plane];
1603
1604         if (reacquired) {
1605                 /*
1606                  * Call driver-specific initialization on the newly acquired buffer,
1607                  * if provided.
1608                  */
1609                 ret = call_vb_qop(vb, buf_init, vb);
1610                 if (ret) {
1611                         dprintk(1, "buffer initialization failed\n");
1612                         goto err;
1613                 }
1614         }
1615
1616         ret = call_vb_qop(vb, buf_prepare, vb);
1617         if (ret) {
1618                 dprintk(1, "buffer preparation failed\n");
1619                 call_void_vb_qop(vb, buf_cleanup, vb);
1620                 goto err;
1621         }
1622
1623         return 0;
1624 err:
1625         /* In case of errors, release planes that were already acquired */
1626         __vb2_buf_dmabuf_put(vb);
1627
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 /**
1632  * __enqueue_in_driver() - enqueue a vb2_buffer in driver for processing
1633  */
1634 static void __enqueue_in_driver(struct vb2_buffer *vb)
1635 {
1636         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1637         unsigned int plane;
1638
1639         vb->state = VB2_BUF_STATE_ACTIVE;
1640         atomic_inc(&q->owned_by_drv_count);
1641
1642         /* sync buffers */
1643         for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane)
1644                 call_void_memop(vb, prepare, vb->planes[plane].mem_priv);
1645
1646         call_void_vb_qop(vb, buf_queue, vb);
1647 }
1648
1649 static int __buf_prepare(struct vb2_buffer *vb, const struct v4l2_buffer *b)
1650 {
1651         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
1652         int ret;
1653
1654         ret = __verify_length(vb, b);
1655         if (ret < 0) {
1656                 dprintk(1, "plane parameters verification failed: %d\n", ret);
1657                 return ret;
1658         }
1659         if (b->field == V4L2_FIELD_ALTERNATE && V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
1660                 /*
1661                  * If the format's field is ALTERNATE, then the buffer's field
1662                  * should be either TOP or BOTTOM, not ALTERNATE since that
1663                  * makes no sense. The driver has to know whether the
1664                  * buffer represents a top or a bottom field in order to
1665                  * program any DMA correctly. Using ALTERNATE is wrong, since
1666                  * that just says that it is either a top or a bottom field,
1667                  * but not which of the two it is.
1668                  */
1669                 dprintk(1, "the field is incorrectly set to ALTERNATE for an output buffer\n");
1670                 return -EINVAL;
1671         }
1672
1673         if (q->error) {
1674                 dprintk(1, "fatal error occurred on queue\n");
1675                 return -EIO;
1676         }
1677
1678         vb->state = VB2_BUF_STATE_PREPARING;
1679         vb->v4l2_buf.timestamp.tv_sec = 0;
1680         vb->v4l2_buf.timestamp.tv_usec = 0;
1681         vb->v4l2_buf.sequence = 0;
1682
1683         switch (q->memory) {
1684         case V4L2_MEMORY_MMAP:
1685                 ret = __qbuf_mmap(vb, b);
1686                 break;
1687         case V4L2_MEMORY_USERPTR:
1688                 down_read(&current->mm->mmap_sem);
1689                 ret = __qbuf_userptr(vb, b);
1690                 up_read(&current->mm->mmap_sem);
1691                 break;
1692         case V4L2_MEMORY_DMABUF:
1693                 ret = __qbuf_dmabuf(vb, b);
1694                 break;
1695         default:
1696                 WARN(1, "Invalid queue type\n");
1697                 ret = -EINVAL;
1698         }
1699
1700         if (ret)
1701                 dprintk(1, "buffer preparation failed: %d\n", ret);
1702         vb->state = ret ? VB2_BUF_STATE_DEQUEUED : VB2_BUF_STATE_PREPARED;
1703
1704         return ret;
1705 }
1706
1707 static int vb2_queue_or_prepare_buf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b,
1708                                     const char *opname)
1709 {
1710         if (b->type != q->type) {
1711                 dprintk(1, "%s: invalid buffer type\n", opname);
1712                 return -EINVAL;
1713         }
1714
1715         if (b->index >= q->num_buffers) {
1716                 dprintk(1, "%s: buffer index out of range\n", opname);
1717                 return -EINVAL;
1718         }
1719
1720         if (q->bufs[b->index] == NULL) {
1721                 /* Should never happen */
1722                 dprintk(1, "%s: buffer is NULL\n", opname);
1723                 return -EINVAL;
1724         }
1725
1726         if (b->memory != q->memory) {
1727                 dprintk(1, "%s: invalid memory type\n", opname);
1728                 return -EINVAL;
1729         }
1730
1731         return __verify_planes_array(q->bufs[b->index], b);
1732 }
1733
1734 /**
1735  * vb2_prepare_buf() - Pass ownership of a buffer from userspace to the kernel
1736  * @q:          videobuf2 queue
1737  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_prepare_buf
1738  *              handler in driver
1739  *
1740  * Should be called from vidioc_prepare_buf ioctl handler of a driver.
1741  * This function:
1742  * 1) verifies the passed buffer,
1743  * 2) calls buf_prepare callback in the driver (if provided), in which
1744  *    driver-specific buffer initialization can be performed,
1745  *
1746  * The return values from this function are intended to be directly returned
1747  * from vidioc_prepare_buf handler in driver.
1748  */
1749 int vb2_prepare_buf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1750 {
1751         struct vb2_buffer *vb;
1752         int ret;
1753
1754         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
1755                 dprintk(1, "file io in progress\n");
1756                 return -EBUSY;
1757         }
1758
1759         ret = vb2_queue_or_prepare_buf(q, b, "prepare_buf");
1760         if (ret)
1761                 return ret;
1762
1763         vb = q->bufs[b->index];
1764         if (vb->state != VB2_BUF_STATE_DEQUEUED) {
1765                 dprintk(1, "invalid buffer state %d\n",
1766                         vb->state);
1767                 return -EINVAL;
1768         }
1769
1770         ret = __buf_prepare(vb, b);
1771         if (!ret) {
1772                 /* Fill buffer information for the userspace */
1773                 __fill_v4l2_buffer(vb, b);
1774
1775                 dprintk(1, "prepare of buffer %d succeeded\n", vb->v4l2_buf.index);
1776         }
1777         return ret;
1778 }
1779 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_prepare_buf);
1780
1781 /**
1782  * vb2_start_streaming() - Attempt to start streaming.
1783  * @q:          videobuf2 queue
1784  *
1785  * Attempt to start streaming. When this function is called there must be
1786  * at least q->min_buffers_needed buffers queued up (i.e. the minimum
1787  * number of buffers required for the DMA engine to function). If the
1788  * @start_streaming op fails it is supposed to return all the driver-owned
1789  * buffers back to vb2 in state QUEUED. Check if that happened and if
1790  * not warn and reclaim them forcefully.
1791  */
1792 static int vb2_start_streaming(struct vb2_queue *q)
1793 {
1794         struct vb2_buffer *vb;
1795         int ret;
1796
1797         /*
1798          * If any buffers were queued before streamon,
1799          * we can now pass them to driver for processing.
1800          */
1801         list_for_each_entry(vb, &q->queued_list, queued_entry)
1802                 __enqueue_in_driver(vb);
1803
1804         /* Tell the driver to start streaming */
1805         q->start_streaming_called = 1;
1806         ret = call_qop(q, start_streaming, q,
1807                        atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
1808         if (!ret)
1809                 return 0;
1810
1811         q->start_streaming_called = 0;
1812
1813         dprintk(1, "driver refused to start streaming\n");
1814         /*
1815          * If you see this warning, then the driver isn't cleaning up properly
1816          * after a failed start_streaming(). See the start_streaming()
1817          * documentation in videobuf2-core.h for more information how buffers
1818          * should be returned to vb2 in start_streaming().
1819          */
1820         if (WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count))) {
1821                 unsigned i;
1822
1823                 /*
1824                  * Forcefully reclaim buffers if the driver did not
1825                  * correctly return them to vb2.
1826                  */
1827                 for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i) {
1828                         vb = q->bufs[i];
1829                         if (vb->state == VB2_BUF_STATE_ACTIVE)
1830                                 vb2_buffer_done(vb, VB2_BUF_STATE_QUEUED);
1831                 }
1832                 /* Must be zero now */
1833                 WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
1834         }
1835         /*
1836          * If done_list is not empty, then start_streaming() didn't call
1837          * vb2_buffer_done(vb, VB2_BUF_STATE_QUEUED) but STATE_ERROR or
1838          * STATE_DONE.
1839          */
1840         WARN_ON(!list_empty(&q->done_list));
1841         return ret;
1842 }
1843
1844 static int vb2_internal_qbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1845 {
1846         int ret = vb2_queue_or_prepare_buf(q, b, "qbuf");
1847         struct vb2_buffer *vb;
1848
1849         if (ret)
1850                 return ret;
1851
1852         vb = q->bufs[b->index];
1853
1854         switch (vb->state) {
1855         case VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:
1856                 ret = __buf_prepare(vb, b);
1857                 if (ret)
1858                         return ret;
1859                 break;
1860         case VB2_BUF_STATE_PREPARED:
1861                 break;
1862         case VB2_BUF_STATE_PREPARING:
1863                 dprintk(1, "buffer still being prepared\n");
1864                 return -EINVAL;
1865         default:
1866                 dprintk(1, "invalid buffer state %d\n", vb->state);
1867                 return -EINVAL;
1868         }
1869
1870         /*
1871          * Add to the queued buffers list, a buffer will stay on it until
1872          * dequeued in dqbuf.
1873          */
1874         list_add_tail(&vb->queued_entry, &q->queued_list);
1875         q->queued_count++;
1876         q->waiting_for_buffers = false;
1877         vb->state = VB2_BUF_STATE_QUEUED;
1878         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
1879                 /*
1880                  * For output buffers copy the timestamp if needed,
1881                  * and the timecode field and flag if needed.
1882                  */
1883                 if ((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
1884                     V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY)
1885                         vb->v4l2_buf.timestamp = b->timestamp;
1886                 vb->v4l2_buf.flags |= b->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE;
1887                 if (b->flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMECODE)
1888                         vb->v4l2_buf.timecode = b->timecode;
1889         }
1890
1891         /*
1892          * If already streaming, give the buffer to driver for processing.
1893          * If not, the buffer will be given to driver on next streamon.
1894          */
1895         if (q->start_streaming_called)
1896                 __enqueue_in_driver(vb);
1897
1898         /* Fill buffer information for the userspace */
1899         __fill_v4l2_buffer(vb, b);
1900
1901         /*
1902          * If streamon has been called, and we haven't yet called
1903          * start_streaming() since not enough buffers were queued, and
1904          * we now have reached the minimum number of queued buffers,
1905          * then we can finally call start_streaming().
1906          */
1907         if (q->streaming && !q->start_streaming_called &&
1908             q->queued_count >= q->min_buffers_needed) {
1909                 ret = vb2_start_streaming(q);
1910                 if (ret)
1911                         return ret;
1912         }
1913
1914         dprintk(1, "qbuf of buffer %d succeeded\n", vb->v4l2_buf.index);
1915         return 0;
1916 }
1917
1918 /**
1919  * vb2_qbuf() - Queue a buffer from userspace
1920  * @q:          videobuf2 queue
1921  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_qbuf handler
1922  *              in driver
1923  *
1924  * Should be called from vidioc_qbuf ioctl handler of a driver.
1925  * This function:
1926  * 1) verifies the passed buffer,
1927  * 2) if necessary, calls buf_prepare callback in the driver (if provided), in
1928  *    which driver-specific buffer initialization can be performed,
1929  * 3) if streaming is on, queues the buffer in driver by the means of buf_queue
1930  *    callback for processing.
1931  *
1932  * The return values from this function are intended to be directly returned
1933  * from vidioc_qbuf handler in driver.
1934  */
1935 int vb2_qbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b)
1936 {
1937         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
1938                 dprintk(1, "file io in progress\n");
1939                 return -EBUSY;
1940         }
1941
1942         return vb2_internal_qbuf(q, b);
1943 }
1944 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_qbuf);
1945
1946 /**
1947  * __vb2_wait_for_done_vb() - wait for a buffer to become available
1948  * for dequeuing
1949  *
1950  * Will sleep if required for nonblocking == false.
1951  */
1952 static int __vb2_wait_for_done_vb(struct vb2_queue *q, int nonblocking)
1953 {
1954         /*
1955          * All operations on vb_done_list are performed under done_lock
1956          * spinlock protection. However, buffers may be removed from
1957          * it and returned to userspace only while holding both driver's
1958          * lock and the done_lock spinlock. Thus we can be sure that as
1959          * long as we hold the driver's lock, the list will remain not
1960          * empty if list_empty() check succeeds.
1961          */
1962
1963         for (;;) {
1964                 int ret;
1965
1966                 if (!q->streaming) {
1967                         dprintk(1, "streaming off, will not wait for buffers\n");
1968                         return -EINVAL;
1969                 }
1970
1971                 if (q->error) {
1972                         dprintk(1, "Queue in error state, will not wait for buffers\n");
1973                         return -EIO;
1974                 }
1975
1976                 if (q->last_buffer_dequeued) {
1977                         dprintk(3, "last buffer dequeued already, will not wait for buffers\n");
1978                         return -EPIPE;
1979                 }
1980
1981                 if (!list_empty(&q->done_list)) {
1982                         /*
1983                          * Found a buffer that we were waiting for.
1984                          */
1985                         break;
1986                 }
1987
1988                 if (nonblocking) {
1989                         dprintk(1, "nonblocking and no buffers to dequeue, "
1990                                                                 "will not wait\n");
1991                         return -EAGAIN;
1992                 }
1993
1994                 /*
1995                  * We are streaming and blocking, wait for another buffer to
1996                  * become ready or for streamoff. Driver's lock is released to
1997                  * allow streamoff or qbuf to be called while waiting.
1998                  */
1999                 call_void_qop(q, wait_prepare, q);
2000
2001                 /*
2002                  * All locks have been released, it is safe to sleep now.
2003                  */
2004                 dprintk(3, "will sleep waiting for buffers\n");
2005                 ret = wait_event_interruptible(q->done_wq,
2006                                 !list_empty(&q->done_list) || !q->streaming ||
2007                                 q->error);
2008
2009                 /*
2010                  * We need to reevaluate both conditions again after reacquiring
2011                  * the locks or return an error if one occurred.
2012                  */
2013                 call_void_qop(q, wait_finish, q);
2014                 if (ret) {
2015                         dprintk(1, "sleep was interrupted\n");
2016                         return ret;
2017                 }
2018         }
2019         return 0;
2020 }
2021
2022 /**
2023  * __vb2_get_done_vb() - get a buffer ready for dequeuing
2024  *
2025  * Will sleep if required for nonblocking == false.
2026  */
2027 static int __vb2_get_done_vb(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer **vb,
2028                                 struct v4l2_buffer *b, int nonblocking)
2029 {
2030         unsigned long flags;
2031         int ret;
2032
2033         /*
2034          * Wait for at least one buffer to become available on the done_list.
2035          */
2036         ret = __vb2_wait_for_done_vb(q, nonblocking);
2037         if (ret)
2038                 return ret;
2039
2040         /*
2041          * Driver's lock has been held since we last verified that done_list
2042          * is not empty, so no need for another list_empty(done_list) check.
2043          */
2044         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
2045         *vb = list_first_entry(&q->done_list, struct vb2_buffer, done_entry);
2046         /*
2047          * Only remove the buffer from done_list if v4l2_buffer can handle all
2048          * the planes.
2049          */
2050         ret = __verify_planes_array(*vb, b);
2051         if (!ret)
2052                 list_del(&(*vb)->done_entry);
2053         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
2054
2055         return ret;
2056 }
2057
2058 /**
2059  * vb2_wait_for_all_buffers() - wait until all buffers are given back to vb2
2060  * @q:          videobuf2 queue
2061  *
2062  * This function will wait until all buffers that have been given to the driver
2063  * by buf_queue() are given back to vb2 with vb2_buffer_done(). It doesn't call
2064  * wait_prepare, wait_finish pair. It is intended to be called with all locks
2065  * taken, for example from stop_streaming() callback.
2066  */
2067 int vb2_wait_for_all_buffers(struct vb2_queue *q)
2068 {
2069         if (!q->streaming) {
2070                 dprintk(1, "streaming off, will not wait for buffers\n");
2071                 return -EINVAL;
2072         }
2073
2074         if (q->start_streaming_called)
2075                 wait_event(q->done_wq, !atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
2076         return 0;
2077 }
2078 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_wait_for_all_buffers);
2079
2080 /**
2081  * __vb2_dqbuf() - bring back the buffer to the DEQUEUED state
2082  */
2083 static void __vb2_dqbuf(struct vb2_buffer *vb)
2084 {
2085         struct vb2_queue *q = vb->vb2_queue;
2086         unsigned int i;
2087
2088         /* nothing to do if the buffer is already dequeued */
2089         if (vb->state == VB2_BUF_STATE_DEQUEUED)
2090                 return;
2091
2092         vb->state = VB2_BUF_STATE_DEQUEUED;
2093
2094         /* unmap DMABUF buffer */
2095         if (q->memory == V4L2_MEMORY_DMABUF)
2096                 for (i = 0; i < vb->num_planes; ++i) {
2097                         if (!vb->planes[i].dbuf_mapped)
2098                                 continue;
2099                         call_void_memop(vb, unmap_dmabuf, vb->planes[i].mem_priv);
2100                         vb->planes[i].dbuf_mapped = 0;
2101                 }
2102 }
2103
2104 static int vb2_internal_dqbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b, bool nonblocking)
2105 {
2106         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2107         int ret;
2108
2109         if (b->type != q->type) {
2110                 dprintk(1, "invalid buffer type\n");
2111                 return -EINVAL;
2112         }
2113         ret = __vb2_get_done_vb(q, &vb, b, nonblocking);
2114         if (ret < 0)
2115                 return ret;
2116
2117         switch (vb->state) {
2118         case VB2_BUF_STATE_DONE:
2119                 dprintk(3, "returning done buffer\n");
2120                 break;
2121         case VB2_BUF_STATE_ERROR:
2122                 dprintk(3, "returning done buffer with errors\n");
2123                 break;
2124         default:
2125                 dprintk(1, "invalid buffer state\n");
2126                 return -EINVAL;
2127         }
2128
2129         call_void_vb_qop(vb, buf_finish, vb);
2130
2131         /* Fill buffer information for the userspace */
2132         __fill_v4l2_buffer(vb, b);
2133         /* Remove from videobuf queue */
2134         list_del(&vb->queued_entry);
2135         q->queued_count--;
2136         if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) &&
2137             vb->v4l2_buf.flags & V4L2_BUF_FLAG_LAST)
2138                 q->last_buffer_dequeued = true;
2139         /* go back to dequeued state */
2140         __vb2_dqbuf(vb);
2141
2142         dprintk(1, "dqbuf of buffer %d, with state %d\n",
2143                         vb->v4l2_buf.index, vb->state);
2144
2145         return 0;
2146 }
2147
2148 /**
2149  * vb2_dqbuf() - Dequeue a buffer to the userspace
2150  * @q:          videobuf2 queue
2151  * @b:          buffer structure passed from userspace to vidioc_dqbuf handler
2152  *              in driver
2153  * @nonblocking: if true, this call will not sleep waiting for a buffer if no
2154  *               buffers ready for dequeuing are present. Normally the driver
2155  *               would be passing (file->f_flags & O_NONBLOCK) here
2156  *
2157  * Should be called from vidioc_dqbuf ioctl handler of a driver.
2158  * This function:
2159  * 1) verifies the passed buffer,
2160  * 2) calls buf_finish callback in the driver (if provided), in which
2161  *    driver can perform any additional operations that may be required before
2162  *    returning the buffer to userspace, such as cache sync,
2163  * 3) the buffer struct members are filled with relevant information for
2164  *    the userspace.
2165  *
2166  * The return values from this function are intended to be directly returned
2167  * from vidioc_dqbuf handler in driver.
2168  */
2169 int vb2_dqbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_buffer *b, bool nonblocking)
2170 {
2171         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2172                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2173                 return -EBUSY;
2174         }
2175         return vb2_internal_dqbuf(q, b, nonblocking);
2176 }
2177 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_dqbuf);
2178
2179 /**
2180  * __vb2_queue_cancel() - cancel and stop (pause) streaming
2181  *
2182  * Removes all queued buffers from driver's queue and all buffers queued by
2183  * userspace from videobuf's queue. Returns to state after reqbufs.
2184  */
2185 static void __vb2_queue_cancel(struct vb2_queue *q)
2186 {
2187         unsigned int i;
2188
2189         /*
2190          * Tell driver to stop all transactions and release all queued
2191          * buffers.
2192          */
2193         if (q->start_streaming_called)
2194                 call_void_qop(q, stop_streaming, q);
2195
2196         /*
2197          * If you see this warning, then the driver isn't cleaning up properly
2198          * in stop_streaming(). See the stop_streaming() documentation in
2199          * videobuf2-core.h for more information how buffers should be returned
2200          * to vb2 in stop_streaming().
2201          */
2202         if (WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count))) {
2203                 for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i)
2204                         if (q->bufs[i]->state == VB2_BUF_STATE_ACTIVE)
2205                                 vb2_buffer_done(q->bufs[i], VB2_BUF_STATE_ERROR);
2206                 /* Must be zero now */
2207                 WARN_ON(atomic_read(&q->owned_by_drv_count));
2208         }
2209
2210         q->streaming = 0;
2211         q->start_streaming_called = 0;
2212         q->queued_count = 0;
2213         q->error = 0;
2214
2215         /*
2216          * Remove all buffers from videobuf's list...
2217          */
2218         INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
2219         /*
2220          * ...and done list; userspace will not receive any buffers it
2221          * has not already dequeued before initiating cancel.
2222          */
2223         INIT_LIST_HEAD(&q->done_list);
2224         atomic_set(&q->owned_by_drv_count, 0);
2225         wake_up_all(&q->done_wq);
2226
2227         /*
2228          * Reinitialize all buffers for next use.
2229          * Make sure to call buf_finish for any queued buffers. Normally
2230          * that's done in dqbuf, but that's not going to happen when we
2231          * cancel the whole queue. Note: this code belongs here, not in
2232          * __vb2_dqbuf() since in vb2_internal_dqbuf() there is a critical
2233          * call to __fill_v4l2_buffer() after buf_finish(). That order can't
2234          * be changed, so we can't move the buf_finish() to __vb2_dqbuf().
2235          */
2236         for (i = 0; i < q->num_buffers; ++i) {
2237                 struct vb2_buffer *vb = q->bufs[i];
2238
2239                 if (vb->state != VB2_BUF_STATE_DEQUEUED) {
2240                         vb->state = VB2_BUF_STATE_PREPARED;
2241                         call_void_vb_qop(vb, buf_finish, vb);
2242                 }
2243                 __vb2_dqbuf(vb);
2244         }
2245 }
2246
2247 static int vb2_internal_streamon(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2248 {
2249         int ret;
2250
2251         if (type != q->type) {
2252                 dprintk(1, "invalid stream type\n");
2253                 return -EINVAL;
2254         }
2255
2256         if (q->streaming) {
2257                 dprintk(3, "already streaming\n");
2258                 return 0;
2259         }
2260
2261         if (!q->num_buffers) {
2262                 dprintk(1, "no buffers have been allocated\n");
2263                 return -EINVAL;
2264         }
2265
2266         if (q->num_buffers < q->min_buffers_needed) {
2267                 dprintk(1, "need at least %u allocated buffers\n",
2268                                 q->min_buffers_needed);
2269                 return -EINVAL;
2270         }
2271
2272         /*
2273          * Tell driver to start streaming provided sufficient buffers
2274          * are available.
2275          */
2276         if (q->queued_count >= q->min_buffers_needed) {
2277                 ret = vb2_start_streaming(q);
2278                 if (ret) {
2279                         __vb2_queue_cancel(q);
2280                         return ret;
2281                 }
2282         }
2283
2284         q->streaming = 1;
2285
2286         dprintk(3, "successful\n");
2287         return 0;
2288 }
2289
2290 /**
2291  * vb2_queue_error() - signal a fatal error on the queue
2292  * @q:          videobuf2 queue
2293  *
2294  * Flag that a fatal unrecoverable error has occurred and wake up all processes
2295  * waiting on the queue. Polling will now set POLLERR and queuing and dequeuing
2296  * buffers will return -EIO.
2297  *
2298  * The error flag will be cleared when cancelling the queue, either from
2299  * vb2_streamoff or vb2_queue_release. Drivers should thus not call this
2300  * function before starting the stream, otherwise the error flag will remain set
2301  * until the queue is released when closing the device node.
2302  */
2303 void vb2_queue_error(struct vb2_queue *q)
2304 {
2305         q->error = 1;
2306
2307         wake_up_all(&q->done_wq);
2308 }
2309 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_error);
2310
2311 /**
2312  * vb2_streamon - start streaming
2313  * @q:          videobuf2 queue
2314  * @type:       type argument passed from userspace to vidioc_streamon handler
2315  *
2316  * Should be called from vidioc_streamon handler of a driver.
2317  * This function:
2318  * 1) verifies current state
2319  * 2) passes any previously queued buffers to the driver and starts streaming
2320  *
2321  * The return values from this function are intended to be directly returned
2322  * from vidioc_streamon handler in the driver.
2323  */
2324 int vb2_streamon(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2325 {
2326         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2327                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2328                 return -EBUSY;
2329         }
2330         return vb2_internal_streamon(q, type);
2331 }
2332 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_streamon);
2333
2334 static int vb2_internal_streamoff(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2335 {
2336         if (type != q->type) {
2337                 dprintk(1, "invalid stream type\n");
2338                 return -EINVAL;
2339         }
2340
2341         /*
2342          * Cancel will pause streaming and remove all buffers from the driver
2343          * and videobuf, effectively returning control over them to userspace.
2344          *
2345          * Note that we do this even if q->streaming == 0: if you prepare or
2346          * queue buffers, and then call streamoff without ever having called
2347          * streamon, you would still expect those buffers to be returned to
2348          * their normal dequeued state.
2349          */
2350         __vb2_queue_cancel(q);
2351         q->waiting_for_buffers = !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type);
2352         q->last_buffer_dequeued = false;
2353
2354         dprintk(3, "successful\n");
2355         return 0;
2356 }
2357
2358 /**
2359  * vb2_streamoff - stop streaming
2360  * @q:          videobuf2 queue
2361  * @type:       type argument passed from userspace to vidioc_streamoff handler
2362  *
2363  * Should be called from vidioc_streamoff handler of a driver.
2364  * This function:
2365  * 1) verifies current state,
2366  * 2) stop streaming and dequeues any queued buffers, including those previously
2367  *    passed to the driver (after waiting for the driver to finish).
2368  *
2369  * This call can be used for pausing playback.
2370  * The return values from this function are intended to be directly returned
2371  * from vidioc_streamoff handler in the driver
2372  */
2373 int vb2_streamoff(struct vb2_queue *q, enum v4l2_buf_type type)
2374 {
2375         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2376                 dprintk(1, "file io in progress\n");
2377                 return -EBUSY;
2378         }
2379         return vb2_internal_streamoff(q, type);
2380 }
2381 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_streamoff);
2382
2383 /**
2384  * __find_plane_by_offset() - find plane associated with the given offset off
2385  */
2386 static int __find_plane_by_offset(struct vb2_queue *q, unsigned long off,
2387                         unsigned int *_buffer, unsigned int *_plane)
2388 {
2389         struct vb2_buffer *vb;
2390         unsigned int buffer, plane;
2391
2392         /*
2393          * Go over all buffers and their planes, comparing the given offset
2394          * with an offset assigned to each plane. If a match is found,
2395          * return its buffer and plane numbers.
2396          */
2397         for (buffer = 0; buffer < q->num_buffers; ++buffer) {
2398                 vb = q->bufs[buffer];
2399
2400                 for (plane = 0; plane < vb->num_planes; ++plane) {
2401                         if (vb->v4l2_planes[plane].m.mem_offset == off) {
2402                                 *_buffer = buffer;
2403                                 *_plane = plane;
2404                                 return 0;
2405                         }
2406                 }
2407         }
2408
2409         return -EINVAL;
2410 }
2411
2412 /**
2413  * vb2_expbuf() - Export a buffer as a file descriptor
2414  * @q:          videobuf2 queue
2415  * @eb:         export buffer structure passed from userspace to vidioc_expbuf
2416  *              handler in driver
2417  *
2418  * The return values from this function are intended to be directly returned
2419  * from vidioc_expbuf handler in driver.
2420  */
2421 int vb2_expbuf(struct vb2_queue *q, struct v4l2_exportbuffer *eb)
2422 {
2423         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2424         struct vb2_plane *vb_plane;
2425         int ret;
2426         struct dma_buf *dbuf;
2427
2428         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2429                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2430                 return -EINVAL;
2431         }
2432
2433         if (!q->mem_ops->get_dmabuf) {
2434                 dprintk(1, "queue does not support DMA buffer exporting\n");
2435                 return -EINVAL;
2436         }
2437
2438         if (eb->flags & ~(O_CLOEXEC | O_ACCMODE)) {
2439                 dprintk(1, "queue does support only O_CLOEXEC and access mode flags\n");
2440                 return -EINVAL;
2441         }
2442
2443         if (eb->type != q->type) {
2444                 dprintk(1, "invalid buffer type\n");
2445                 return -EINVAL;
2446         }
2447
2448         if (eb->index >= q->num_buffers) {
2449                 dprintk(1, "buffer index out of range\n");
2450                 return -EINVAL;
2451         }
2452
2453         vb = q->bufs[eb->index];
2454
2455         if (eb->plane >= vb->num_planes) {
2456                 dprintk(1, "buffer plane out of range\n");
2457                 return -EINVAL;
2458         }
2459
2460         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2461                 dprintk(1, "expbuf: file io in progress\n");
2462                 return -EBUSY;
2463         }
2464
2465         vb_plane = &vb->planes[eb->plane];
2466
2467         dbuf = call_ptr_memop(vb, get_dmabuf, vb_plane->mem_priv, eb->flags & O_ACCMODE);
2468         if (IS_ERR_OR_NULL(dbuf)) {
2469                 dprintk(1, "failed to export buffer %d, plane %d\n",
2470                         eb->index, eb->plane);
2471                 return -EINVAL;
2472         }
2473
2474         ret = dma_buf_fd(dbuf, eb->flags & ~O_ACCMODE);
2475         if (ret < 0) {
2476                 dprintk(3, "buffer %d, plane %d failed to export (%d)\n",
2477                         eb->index, eb->plane, ret);
2478                 dma_buf_put(dbuf);
2479                 return ret;
2480         }
2481
2482         dprintk(3, "buffer %d, plane %d exported as %d descriptor\n",
2483                 eb->index, eb->plane, ret);
2484         eb->fd = ret;
2485
2486         return 0;
2487 }
2488 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_expbuf);
2489
2490 /**
2491  * vb2_mmap() - map video buffers into application address space
2492  * @q:          videobuf2 queue
2493  * @vma:        vma passed to the mmap file operation handler in the driver
2494  *
2495  * Should be called from mmap file operation handler of a driver.
2496  * This function maps one plane of one of the available video buffers to
2497  * userspace. To map whole video memory allocated on reqbufs, this function
2498  * has to be called once per each plane per each buffer previously allocated.
2499  *
2500  * When the userspace application calls mmap, it passes to it an offset returned
2501  * to it earlier by the means of vidioc_querybuf handler. That offset acts as
2502  * a "cookie", which is then used to identify the plane to be mapped.
2503  * This function finds a plane with a matching offset and a mapping is performed
2504  * by the means of a provided memory operation.
2505  *
2506  * The return values from this function are intended to be directly returned
2507  * from the mmap handler in driver.
2508  */
2509 int vb2_mmap(struct vb2_queue *q, struct vm_area_struct *vma)
2510 {
2511         unsigned long off = vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
2512         struct vb2_buffer *vb;
2513         unsigned int buffer = 0, plane = 0;
2514         int ret;
2515         unsigned long length;
2516
2517         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2518                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2519                 return -EINVAL;
2520         }
2521
2522         /*
2523          * Check memory area access mode.
2524          */
2525         if (!(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
2526                 dprintk(1, "invalid vma flags, VM_SHARED needed\n");
2527                 return -EINVAL;
2528         }
2529         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
2530                 if (!(vma->vm_flags & VM_WRITE)) {
2531                         dprintk(1, "invalid vma flags, VM_WRITE needed\n");
2532                         return -EINVAL;
2533                 }
2534         } else {
2535                 if (!(vma->vm_flags & VM_READ)) {
2536                         dprintk(1, "invalid vma flags, VM_READ needed\n");
2537                         return -EINVAL;
2538                 }
2539         }
2540         if (vb2_fileio_is_active(q)) {
2541                 dprintk(1, "mmap: file io in progress\n");
2542                 return -EBUSY;
2543         }
2544
2545         /*
2546          * Find the plane corresponding to the offset passed by userspace.
2547          */
2548         ret = __find_plane_by_offset(q, off, &buffer, &plane);
2549         if (ret)
2550                 return ret;
2551
2552         vb = q->bufs[buffer];
2553
2554         /*
2555          * MMAP requires page_aligned buffers.
2556          * The buffer length was page_aligned at __vb2_buf_mem_alloc(),
2557          * so, we need to do the same here.
2558          */
2559         length = PAGE_ALIGN(vb->v4l2_planes[plane].length);
2560         if (length < (vma->vm_end - vma->vm_start)) {
2561                 dprintk(1,
2562                         "MMAP invalid, as it would overflow buffer length\n");
2563                 return -EINVAL;
2564         }
2565
2566         mutex_lock(&q->mmap_lock);
2567         ret = call_memop(vb, mmap, vb->planes[plane].mem_priv, vma);
2568         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
2569         if (ret)
2570                 return ret;
2571
2572         dprintk(3, "buffer %d, plane %d successfully mapped\n", buffer, plane);
2573         return 0;
2574 }
2575 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_mmap);
2576
2577 #ifndef CONFIG_MMU
2578 unsigned long vb2_get_unmapped_area(struct vb2_queue *q,
2579                                     unsigned long addr,
2580                                     unsigned long len,
2581                                     unsigned long pgoff,
2582                                     unsigned long flags)
2583 {
2584         unsigned long off = pgoff << PAGE_SHIFT;
2585         struct vb2_buffer *vb;
2586         unsigned int buffer, plane;
2587         void *vaddr;
2588         int ret;
2589
2590         if (q->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
2591                 dprintk(1, "queue is not currently set up for mmap\n");
2592                 return -EINVAL;
2593         }
2594
2595         /*
2596          * Find the plane corresponding to the offset passed by userspace.
2597          */
2598         ret = __find_plane_by_offset(q, off, &buffer, &plane);
2599         if (ret)
2600                 return ret;
2601
2602         vb = q->bufs[buffer];
2603
2604         vaddr = vb2_plane_vaddr(vb, plane);
2605         return vaddr ? (unsigned long)vaddr : -EINVAL;
2606 }
2607 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_get_unmapped_area);
2608 #endif
2609
2610 static int __vb2_init_fileio(struct vb2_queue *q, int read);
2611 static int __vb2_cleanup_fileio(struct vb2_queue *q);
2612
2613 /**
2614  * vb2_poll() - implements poll userspace operation
2615  * @q:          videobuf2 queue
2616  * @file:       file argument passed to the poll file operation handler
2617  * @wait:       wait argument passed to the poll file operation handler
2618  *
2619  * This function implements poll file operation handler for a driver.
2620  * For CAPTURE queues, if a buffer is ready to be dequeued, the userspace will
2621  * be informed that the file descriptor of a video device is available for
2622  * reading.
2623  * For OUTPUT queues, if a buffer is ready to be dequeued, the file descriptor
2624  * will be reported as available for writing.
2625  *
2626  * If the driver uses struct v4l2_fh, then vb2_poll() will also check for any
2627  * pending events.
2628  *
2629  * The return values from this function are intended to be directly returned
2630  * from poll handler in driver.
2631  */
2632 unsigned int vb2_poll(struct vb2_queue *q, struct file *file, poll_table *wait)
2633 {
2634         struct video_device *vfd = video_devdata(file);
2635         unsigned long req_events = poll_requested_events(wait);
2636         struct vb2_buffer *vb = NULL;
2637         unsigned int res = 0;
2638         unsigned long flags;
2639
2640         if (test_bit(V4L2_FL_USES_V4L2_FH, &vfd->flags)) {
2641                 struct v4l2_fh *fh = file->private_data;
2642
2643                 if (v4l2_event_pending(fh))
2644                         res = POLLPRI;
2645                 else if (req_events & POLLPRI)
2646                         poll_wait(file, &fh->wait, wait);
2647         }
2648
2649         if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && !(req_events & (POLLIN | POLLRDNORM)))
2650                 return res;
2651         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && !(req_events & (POLLOUT | POLLWRNORM)))
2652                 return res;
2653
2654         /*
2655          * Start file I/O emulator only if streaming API has not been used yet.
2656          */
2657         if (q->num_buffers == 0 && !vb2_fileio_is_active(q)) {
2658                 if (!V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && (q->io_modes & VB2_READ) &&
2659                                 (req_events & (POLLIN | POLLRDNORM))) {
2660                         if (__vb2_init_fileio(q, 1))
2661                                 return res | POLLERR;
2662                 }
2663                 if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && (q->io_modes & VB2_WRITE) &&
2664                                 (req_events & (POLLOUT | POLLWRNORM))) {
2665                         if (__vb2_init_fileio(q, 0))
2666                                 return res | POLLERR;
2667                         /*
2668                          * Write to OUTPUT queue can be done immediately.
2669                          */
2670                         return res | POLLOUT | POLLWRNORM;
2671                 }
2672         }
2673
2674         /*
2675          * There is nothing to wait for if the queue isn't streaming, or if the
2676          * error flag is set.
2677          */
2678         if (!vb2_is_streaming(q) || q->error)
2679                 return res | POLLERR;
2680         /*
2681          * For compatibility with vb1: if QBUF hasn't been called yet, then
2682          * return POLLERR as well. This only affects capture queues, output
2683          * queues will always initialize waiting_for_buffers to false.
2684          */
2685         if (q->waiting_for_buffers)
2686                 return res | POLLERR;
2687
2688         /*
2689          * For output streams you can write as long as there are fewer buffers
2690          * queued than there are buffers available.
2691          */
2692         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type) && q->queued_count < q->num_buffers)
2693                 return res | POLLOUT | POLLWRNORM;
2694
2695         if (list_empty(&q->done_list)) {
2696                 /*
2697                  * If the last buffer was dequeued from a capture queue,
2698                  * return immediately. DQBUF will return -EPIPE.
2699                  */
2700                 if (q->last_buffer_dequeued)
2701                         return res | POLLIN | POLLRDNORM;
2702
2703                 poll_wait(file, &q->done_wq, wait);
2704         }
2705
2706         /*
2707          * Take first buffer available for dequeuing.
2708          */
2709         spin_lock_irqsave(&q->done_lock, flags);
2710         if (!list_empty(&q->done_list))
2711                 vb = list_first_entry(&q->done_list, struct vb2_buffer,
2712                                         done_entry);
2713         spin_unlock_irqrestore(&q->done_lock, flags);
2714
2715         if (vb && (vb->state == VB2_BUF_STATE_DONE
2716                         || vb->state == VB2_BUF_STATE_ERROR)) {
2717                 return (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) ?
2718                                 res | POLLOUT | POLLWRNORM :
2719                                 res | POLLIN | POLLRDNORM;
2720         }
2721         return res;
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_poll);
2724
2725 /**
2726  * vb2_queue_init() - initialize a videobuf2 queue
2727  * @q:          videobuf2 queue; this structure should be allocated in driver
2728  *
2729  * The vb2_queue structure should be allocated by the driver. The driver is
2730  * responsible of clearing it's content and setting initial values for some
2731  * required entries before calling this function.
2732  * q->ops, q->mem_ops, q->type and q->io_modes are mandatory. Please refer
2733  * to the struct vb2_queue description in include/media/videobuf2-core.h
2734  * for more information.
2735  */
2736 int vb2_queue_init(struct vb2_queue *q)
2737 {
2738         /*
2739          * Sanity check
2740          */
2741         if (WARN_ON(!q)                   ||
2742             WARN_ON(!q->ops)              ||
2743             WARN_ON(!q->mem_ops)          ||
2744             WARN_ON(!q->type)             ||
2745             WARN_ON(!q->io_modes)         ||
2746             WARN_ON(!q->ops->queue_setup) ||
2747             WARN_ON(!q->ops->buf_queue)   ||
2748             WARN_ON(q->timestamp_flags &
2749                     ~(V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK |
2750                       V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_MASK)))
2751                 return -EINVAL;
2752
2753         /* Warn that the driver should choose an appropriate timestamp type */
2754         WARN_ON((q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
2755                 V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_UNKNOWN);
2756
2757         INIT_LIST_HEAD(&q->queued_list);
2758         INIT_LIST_HEAD(&q->done_list);
2759         spin_lock_init(&q->done_lock);
2760         mutex_init(&q->mmap_lock);
2761         init_waitqueue_head(&q->done_wq);
2762
2763         if (q->buf_struct_size == 0)
2764                 q->buf_struct_size = sizeof(struct vb2_buffer);
2765
2766         return 0;
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_init);
2769
2770 /**
2771  * vb2_queue_release() - stop streaming, release the queue and free memory
2772  * @q:          videobuf2 queue
2773  *
2774  * This function stops streaming and performs necessary clean ups, including
2775  * freeing video buffer memory. The driver is responsible for freeing
2776  * the vb2_queue structure itself.
2777  */
2778 void vb2_queue_release(struct vb2_queue *q)
2779 {
2780         __vb2_cleanup_fileio(q);
2781         __vb2_queue_cancel(q);
2782         mutex_lock(&q->mmap_lock);
2783         __vb2_queue_free(q, q->num_buffers);
2784         mutex_unlock(&q->mmap_lock);
2785 }
2786 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_queue_release);
2787
2788 /**
2789  * struct vb2_fileio_buf - buffer context used by file io emulator
2790  *
2791  * vb2 provides a compatibility layer and emulator of file io (read and
2792  * write) calls on top of streaming API. This structure is used for
2793  * tracking context related to the buffers.
2794  */
2795 struct vb2_fileio_buf {
2796         void *vaddr;
2797         unsigned int size;
2798         unsigned int pos;
2799         unsigned int queued:1;
2800 };
2801
2802 /**
2803  * struct vb2_fileio_data - queue context used by file io emulator
2804  *
2805  * @cur_index:  the index of the buffer currently being read from or
2806  *              written to. If equal to q->num_buffers then a new buffer
2807  *              must be dequeued.
2808  * @initial_index: in the read() case all buffers are queued up immediately
2809  *              in __vb2_init_fileio() and __vb2_perform_fileio() just cycles
2810  *              buffers. However, in the write() case no buffers are initially
2811  *              queued, instead whenever a buffer is full it is queued up by
2812  *              __vb2_perform_fileio(). Only once all available buffers have
2813  *              been queued up will __vb2_perform_fileio() start to dequeue
2814  *              buffers. This means that initially __vb2_perform_fileio()
2815  *              needs to know what buffer index to use when it is queuing up
2816  *              the buffers for the first time. That initial index is stored
2817  *              in this field. Once it is equal to q->num_buffers all
2818  *              available buffers have been queued and __vb2_perform_fileio()
2819  *              should start the normal dequeue/queue cycle.
2820  *
2821  * vb2 provides a compatibility layer and emulator of file io (read and
2822  * write) calls on top of streaming API. For proper operation it required
2823  * this structure to save the driver state between each call of the read
2824  * or write function.
2825  */
2826 struct vb2_fileio_data {
2827         struct v4l2_requestbuffers req;
2828         struct v4l2_plane p;
2829         struct v4l2_buffer b;
2830         struct vb2_fileio_buf bufs[VIDEO_MAX_FRAME];
2831         unsigned int cur_index;
2832         unsigned int initial_index;
2833         unsigned int q_count;
2834         unsigned int dq_count;
2835         unsigned read_once:1;
2836         unsigned write_immediately:1;
2837 };
2838
2839 /**
2840  * __vb2_init_fileio() - initialize file io emulator
2841  * @q:          videobuf2 queue
2842  * @read:       mode selector (1 means read, 0 means write)
2843  */
2844 static int __vb2_init_fileio(struct vb2_queue *q, int read)
2845 {
2846         struct vb2_fileio_data *fileio;
2847         int i, ret;
2848         unsigned int count = 0;
2849
2850         /*
2851          * Sanity check
2852          */
2853         if (WARN_ON((read && !(q->io_modes & VB2_READ)) ||
2854                     (!read && !(q->io_modes & VB2_WRITE))))
2855                 return -EINVAL;
2856
2857         /*
2858          * Check if device supports mapping buffers to kernel virtual space.
2859          */
2860         if (!q->mem_ops->vaddr)
2861                 return -EBUSY;
2862
2863         /*
2864          * Check if streaming api has not been already activated.
2865          */
2866         if (q->streaming || q->num_buffers > 0)
2867                 return -EBUSY;
2868
2869         /*
2870          * Start with count 1, driver can increase it in queue_setup()
2871          */
2872         count = 1;
2873
2874         dprintk(3, "setting up file io: mode %s, count %d, read_once %d, write_immediately %d\n",
2875                 (read) ? "read" : "write", count, q->fileio_read_once,
2876                 q->fileio_write_immediately);
2877
2878         fileio = kzalloc(sizeof(struct vb2_fileio_data), GFP_KERNEL);
2879         if (fileio == NULL)
2880                 return -ENOMEM;
2881
2882         fileio->read_once = q->fileio_read_once;
2883         fileio->write_immediately = q->fileio_write_immediately;
2884
2885         /*
2886          * Request buffers and use MMAP type to force driver
2887          * to allocate buffers by itself.
2888          */
2889         fileio->req.count = count;
2890         fileio->req.memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
2891         fileio->req.type = q->type;
2892         q->fileio = fileio;
2893         ret = __reqbufs(q, &fileio->req);
2894         if (ret)
2895                 goto err_kfree;
2896
2897         /*
2898          * Check if plane_count is correct
2899          * (multiplane buffers are not supported).
2900          */
2901         if (q->bufs[0]->num_planes != 1) {
2902                 ret = -EBUSY;
2903                 goto err_reqbufs;
2904         }
2905
2906         /*
2907          * Get kernel address of each buffer.
2908          */
2909         for (i = 0; i < q->num_buffers; i++) {
2910                 fileio->bufs[i].vaddr = vb2_plane_vaddr(q->bufs[i], 0);
2911                 if (fileio->bufs[i].vaddr == NULL) {
2912                         ret = -EINVAL;
2913                         goto err_reqbufs;
2914                 }
2915                 fileio->bufs[i].size = vb2_plane_size(q->bufs[i], 0);
2916         }
2917
2918         /*
2919          * Read mode requires pre queuing of all buffers.
2920          */
2921         if (read) {
2922                 bool is_multiplanar = V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type);
2923
2924                 /*
2925                  * Queue all buffers.
2926                  */
2927                 for (i = 0; i < q->num_buffers; i++) {
2928                         struct v4l2_buffer *b = &fileio->b;
2929
2930                         memset(b, 0, sizeof(*b));
2931                         b->type = q->type;
2932                         if (is_multiplanar) {
2933                                 memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
2934                                 b->m.planes = &fileio->p;
2935                                 b->length = 1;
2936                         }
2937                         b->memory = q->memory;
2938                         b->index = i;
2939                         ret = vb2_internal_qbuf(q, b);
2940                         if (ret)
2941                                 goto err_reqbufs;
2942                         fileio->bufs[i].queued = 1;
2943                 }
2944                 /*
2945                  * All buffers have been queued, so mark that by setting
2946                  * initial_index to q->num_buffers
2947                  */
2948                 fileio->initial_index = q->num_buffers;
2949                 fileio->cur_index = q->num_buffers;
2950         }
2951
2952         /*
2953          * Start streaming.
2954          */
2955         ret = vb2_internal_streamon(q, q->type);
2956         if (ret)
2957                 goto err_reqbufs;
2958
2959         return ret;
2960
2961 err_reqbufs:
2962         fileio->req.count = 0;
2963         __reqbufs(q, &fileio->req);
2964
2965 err_kfree:
2966         q->fileio = NULL;
2967         kfree(fileio);
2968         return ret;
2969 }
2970
2971 /**
2972  * __vb2_cleanup_fileio() - free resourced used by file io emulator
2973  * @q:          videobuf2 queue
2974  */
2975 static int __vb2_cleanup_fileio(struct vb2_queue *q)
2976 {
2977         struct vb2_fileio_data *fileio = q->fileio;
2978
2979         if (fileio) {
2980                 vb2_internal_streamoff(q, q->type);
2981                 q->fileio = NULL;
2982                 fileio->req.count = 0;
2983                 vb2_reqbufs(q, &fileio->req);
2984                 kfree(fileio);
2985                 dprintk(3, "file io emulator closed\n");
2986         }
2987         return 0;
2988 }
2989
2990 /**
2991  * __vb2_perform_fileio() - perform a single file io (read or write) operation
2992  * @q:          videobuf2 queue
2993  * @data:       pointed to target userspace buffer
2994  * @count:      number of bytes to read or write
2995  * @ppos:       file handle position tracking pointer
2996  * @nonblock:   mode selector (1 means blocking calls, 0 means nonblocking)
2997  * @read:       access mode selector (1 means read, 0 means write)
2998  */
2999 static size_t __vb2_perform_fileio(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
3000                 loff_t *ppos, int nonblock, int read)
3001 {
3002         struct vb2_fileio_data *fileio;
3003         struct vb2_fileio_buf *buf;
3004         bool is_multiplanar = V4L2_TYPE_IS_MULTIPLANAR(q->type);
3005         /*
3006          * When using write() to write data to an output video node the vb2 core
3007          * should set timestamps if V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY is set. Nobody
3008          * else is able to provide this information with the write() operation.
3009          */
3010         bool set_timestamp = !read &&
3011                 (q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
3012                 V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
3013         int ret, index;
3014
3015         dprintk(3, "mode %s, offset %ld, count %zd, %sblocking\n",
3016                 read ? "read" : "write", (long)*ppos, count,
3017                 nonblock ? "non" : "");
3018
3019         if (!data)
3020                 return -EINVAL;
3021
3022         /*
3023          * Initialize emulator on first call.
3024          */
3025         if (!vb2_fileio_is_active(q)) {
3026                 ret = __vb2_init_fileio(q, read);
3027                 dprintk(3, "vb2_init_fileio result: %d\n", ret);
3028                 if (ret)
3029                         return ret;
3030         }
3031         fileio = q->fileio;
3032
3033         /*
3034          * Check if we need to dequeue the buffer.
3035          */
3036         index = fileio->cur_index;
3037         if (index >= q->num_buffers) {
3038                 /*
3039                  * Call vb2_dqbuf to get buffer back.
3040                  */
3041                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
3042                 fileio->b.type = q->type;
3043                 fileio->b.memory = q->memory;
3044                 if (is_multiplanar) {
3045                         memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
3046                         fileio->b.m.planes = &fileio->p;
3047                         fileio->b.length = 1;
3048                 }
3049                 ret = vb2_internal_dqbuf(q, &fileio->b, nonblock);
3050                 dprintk(5, "vb2_dqbuf result: %d\n", ret);
3051                 if (ret)
3052                         return ret;
3053                 fileio->dq_count += 1;
3054
3055                 fileio->cur_index = index = fileio->b.index;
3056                 buf = &fileio->bufs[index];
3057
3058                 /*
3059                  * Get number of bytes filled by the driver
3060                  */
3061                 buf->pos = 0;
3062                 buf->queued = 0;
3063                 buf->size = read ? vb2_get_plane_payload(q->bufs[index], 0)
3064                                  : vb2_plane_size(q->bufs[index], 0);
3065                 /* Compensate for data_offset on read in the multiplanar case. */
3066                 if (is_multiplanar && read &&
3067                     fileio->b.m.planes[0].data_offset < buf->size) {
3068                         buf->pos = fileio->b.m.planes[0].data_offset;
3069                         buf->size -= buf->pos;
3070                 }
3071         } else {
3072                 buf = &fileio->bufs[index];
3073         }
3074
3075         /*
3076          * Limit count on last few bytes of the buffer.
3077          */
3078         if (buf->pos + count > buf->size) {
3079                 count = buf->size - buf->pos;
3080                 dprintk(5, "reducing read count: %zd\n", count);
3081         }
3082
3083         /*
3084          * Transfer data to userspace.
3085          */
3086         dprintk(3, "copying %zd bytes - buffer %d, offset %u\n",
3087                 count, index, buf->pos);
3088         if (read)
3089                 ret = copy_to_user(data, buf->vaddr + buf->pos, count);
3090         else
3091                 ret = copy_from_user(buf->vaddr + buf->pos, data, count);
3092         if (ret) {
3093                 dprintk(3, "error copying data\n");
3094                 return -EFAULT;
3095         }
3096
3097         /*
3098          * Update counters.
3099          */
3100         buf->pos += count;
3101         *ppos += count;
3102
3103         /*
3104          * Queue next buffer if required.
3105          */
3106         if (buf->pos == buf->size || (!read && fileio->write_immediately)) {
3107                 /*
3108                  * Check if this is the last buffer to read.
3109                  */
3110                 if (read && fileio->read_once && fileio->dq_count == 1) {
3111                         dprintk(3, "read limit reached\n");
3112                         return __vb2_cleanup_fileio(q);
3113                 }
3114
3115                 /*
3116                  * Call vb2_qbuf and give buffer to the driver.
3117                  */
3118                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
3119                 fileio->b.type = q->type;
3120                 fileio->b.memory = q->memory;
3121                 fileio->b.index = index;
3122                 fileio->b.bytesused = buf->pos;
3123                 if (is_multiplanar) {
3124                         memset(&fileio->p, 0, sizeof(fileio->p));
3125                         fileio->p.bytesused = buf->pos;
3126                         fileio->b.m.planes = &fileio->p;
3127                         fileio->b.length = 1;
3128                 }
3129                 if (set_timestamp)
3130                         v4l2_get_timestamp(&fileio->b.timestamp);
3131                 ret = vb2_internal_qbuf(q, &fileio->b);
3132                 dprintk(5, "vb2_dbuf result: %d\n", ret);
3133                 if (ret)
3134                         return ret;
3135
3136                 /*
3137                  * Buffer has been queued, update the status
3138                  */
3139                 buf->pos = 0;
3140                 buf->queued = 1;
3141                 buf->size = vb2_plane_size(q->bufs[index], 0);
3142                 fileio->q_count += 1;
3143                 /*
3144                  * If we are queuing up buffers for the first time, then
3145                  * increase initial_index by one.
3146                  */
3147                 if (fileio->initial_index < q->num_buffers)
3148                         fileio->initial_index++;
3149                 /*
3150                  * The next buffer to use is either a buffer that's going to be
3151                  * queued for the first time (initial_index < q->num_buffers)
3152                  * or it is equal to q->num_buffers, meaning that the next
3153                  * time we need to dequeue a buffer since we've now queued up
3154                  * all the 'first time' buffers.
3155                  */
3156                 fileio->cur_index = fileio->initial_index;
3157         }
3158
3159         /*
3160          * Return proper number of bytes processed.
3161          */
3162         if (ret == 0)
3163                 ret = count;
3164         return ret;
3165 }
3166
3167 size_t vb2_read(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
3168                 loff_t *ppos, int nonblocking)
3169 {
3170         return __vb2_perform_fileio(q, data, count, ppos, nonblocking, 1);
3171 }
3172 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_read);
3173
3174 size_t vb2_write(struct vb2_queue *q, const char __user *data, size_t count,
3175                 loff_t *ppos, int nonblocking)
3176 {
3177         return __vb2_perform_fileio(q, (char __user *) data, count,
3178                                                         ppos, nonblocking, 0);
3179 }
3180 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_write);
3181
3182 struct vb2_threadio_data {
3183         struct task_struct *thread;
3184         vb2_thread_fnc fnc;
3185         void *priv;
3186         bool stop;
3187 };
3188
3189 static int vb2_thread(void *data)
3190 {
3191         struct vb2_queue *q = data;
3192         struct vb2_threadio_data *threadio = q->threadio;
3193         struct vb2_fileio_data *fileio = q->fileio;
3194         bool set_timestamp = false;
3195         int prequeue = 0;
3196         int index = 0;
3197         int ret = 0;
3198
3199         if (V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type)) {
3200                 prequeue = q->num_buffers;
3201                 set_timestamp =
3202                         (q->timestamp_flags & V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MASK) ==
3203                         V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_COPY;
3204         }
3205
3206         set_freezable();
3207
3208         for (;;) {
3209                 struct vb2_buffer *vb;
3210
3211                 /*
3212                  * Call vb2_dqbuf to get buffer back.
3213                  */
3214                 memset(&fileio->b, 0, sizeof(fileio->b));
3215                 fileio->b.type = q->type;
3216                 fileio->b.memory = q->memory;
3217                 if (prequeue) {
3218                         fileio->b.index = index++;
3219                         prequeue--;
3220                 } else {
3221                         call_void_qop(q, wait_finish, q);
3222                         if (!threadio->stop)
3223                                 ret = vb2_internal_dqbuf(q, &fileio->b, 0);
3224                         call_void_qop(q, wait_prepare, q);
3225                         dprintk(5, "file io: vb2_dqbuf result: %d\n", ret);
3226                 }
3227                 if (ret || threadio->stop)
3228                         break;
3229                 try_to_freeze();
3230
3231                 vb = q->bufs[fileio->b.index];
3232                 if (!(fileio->b.flags & V4L2_BUF_FLAG_ERROR))
3233                         if (threadio->fnc(vb, threadio->priv))
3234                                 break;
3235                 call_void_qop(q, wait_finish, q);
3236                 if (set_timestamp)
3237                         v4l2_get_timestamp(&fileio->b.timestamp);
3238                 if (!threadio->stop)
3239                         ret = vb2_internal_qbuf(q, &fileio->b);
3240                 call_void_qop(q, wait_prepare, q);
3241                 if (ret || threadio->stop)
3242                         break;
3243         }
3244
3245         /* Hmm, linux becomes *very* unhappy without this ... */
3246         while (!kthread_should_stop()) {
3247                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3248                 schedule();
3249         }
3250         return 0;
3251 }
3252
3253 /*
3254  * This function should not be used for anything else but the videobuf2-dvb
3255  * support. If you think you have another good use-case for this, then please
3256  * contact the linux-media mailinglist first.
3257  */
3258 int vb2_thread_start(struct vb2_queue *q, vb2_thread_fnc fnc, void *priv,
3259                      const char *thread_name)
3260 {
3261         struct vb2_threadio_data *threadio;
3262         int ret = 0;
3263
3264         if (q->threadio)
3265                 return -EBUSY;
3266         if (vb2_is_busy(q))
3267                 return -EBUSY;
3268         if (WARN_ON(q->fileio))
3269                 return -EBUSY;
3270
3271         threadio = kzalloc(sizeof(*threadio), GFP_KERNEL);
3272         if (threadio == NULL)
3273                 return -ENOMEM;
3274         threadio->fnc = fnc;
3275         threadio->priv = priv;
3276
3277         ret = __vb2_init_fileio(q, !V4L2_TYPE_IS_OUTPUT(q->type));
3278         dprintk(3, "file io: vb2_init_fileio result: %d\n", ret);
3279         if (ret)
3280                 goto nomem;
3281         q->threadio = threadio;
3282         threadio->thread = kthread_run(vb2_thread, q, "vb2-%s", thread_name);
3283         if (IS_ERR(threadio->thread)) {
3284                 ret = PTR_ERR(threadio->thread);
3285                 threadio->thread = NULL;
3286                 goto nothread;
3287         }
3288         return 0;
3289
3290 nothread:
3291         __vb2_cleanup_fileio(q);
3292 nomem:
3293         kfree(threadio);
3294         return ret;
3295 }
3296 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_thread_start);
3297
3298 int vb2_thread_stop(struct vb2_queue *q)
3299 {
3300         struct vb2_threadio_data *threadio = q->threadio;
3301         int err;
3302
3303         if (threadio == NULL)
3304                 return 0;
3305         threadio->stop = true;
3306         /* Wake up all pending sleeps in the thread */
3307         vb2_queue_error(q);
3308         err = kthread_stop(threadio->thread);
3309         __vb2_cleanup_fileio(q);
3310         threadio->thread = NULL;
3311         kfree(threadio);
3312         q->threadio = NULL;
3313         return err;
3314 }
3315 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_thread_stop);
3316
3317 /*
3318  * The following functions are not part of the vb2 core API, but are helper
3319  * functions that plug into struct v4l2_ioctl_ops, struct v4l2_file_operations
3320  * and struct vb2_ops.
3321  * They contain boilerplate code that most if not all drivers have to do
3322  * and so they simplify the driver code.
3323  */
3324
3325 /* The queue is busy if there is a owner and you are not that owner. */
3326 static inline bool vb2_queue_is_busy(struct video_device *vdev, struct file *file)
3327 {
3328         return vdev->queue->owner && vdev->queue->owner != file->private_data;
3329 }
3330
3331 /* vb2 ioctl helpers */
3332
3333 int vb2_ioctl_reqbufs(struct file *file, void *priv,
3334                           struct v4l2_requestbuffers *p)
3335 {
3336         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3337         int res = __verify_memory_type(vdev->queue, p->memory, p->type);
3338
3339         if (res)
3340                 return res;
3341         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3342                 return -EBUSY;
3343         res = __reqbufs(vdev->queue, p);
3344         /* If count == 0, then the owner has released all buffers and he
3345            is no longer owner of the queue. Otherwise we have a new owner. */
3346         if (res == 0)
3347                 vdev->queue->owner = p->count ? file->private_data : NULL;
3348         return res;
3349 }
3350 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_reqbufs);
3351
3352 int vb2_ioctl_create_bufs(struct file *file, void *priv,
3353                           struct v4l2_create_buffers *p)
3354 {
3355         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3356         int res = __verify_memory_type(vdev->queue, p->memory, p->format.type);
3357
3358         p->index = vdev->queue->num_buffers;
3359         /* If count == 0, then just check if memory and type are valid.
3360            Any -EBUSY result from __verify_memory_type can be mapped to 0. */
3361         if (p->count == 0)
3362                 return res != -EBUSY ? res : 0;
3363         if (res)
3364                 return res;
3365         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3366                 return -EBUSY;
3367         res = __create_bufs(vdev->queue, p);
3368         if (res == 0)
3369                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3370         return res;
3371 }
3372 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_create_bufs);
3373
3374 int vb2_ioctl_prepare_buf(struct file *file, void *priv,
3375                           struct v4l2_buffer *p)
3376 {
3377         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3378
3379         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3380                 return -EBUSY;
3381         return vb2_prepare_buf(vdev->queue, p);
3382 }
3383 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_prepare_buf);
3384
3385 int vb2_ioctl_querybuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3386 {
3387         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3388
3389         /* No need to call vb2_queue_is_busy(), anyone can query buffers. */
3390         return vb2_querybuf(vdev->queue, p);
3391 }
3392 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_querybuf);
3393
3394 int vb2_ioctl_qbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3395 {
3396         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3397
3398         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3399                 return -EBUSY;
3400         return vb2_qbuf(vdev->queue, p);
3401 }
3402 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_qbuf);
3403
3404 int vb2_ioctl_dqbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_buffer *p)
3405 {
3406         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3407
3408         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3409                 return -EBUSY;
3410         return vb2_dqbuf(vdev->queue, p, file->f_flags & O_NONBLOCK);
3411 }
3412 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_dqbuf);
3413
3414 int vb2_ioctl_streamon(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type i)
3415 {
3416         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3417
3418         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3419                 return -EBUSY;
3420         return vb2_streamon(vdev->queue, i);
3421 }
3422 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_streamon);
3423
3424 int vb2_ioctl_streamoff(struct file *file, void *priv, enum v4l2_buf_type i)
3425 {
3426         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3427
3428         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3429                 return -EBUSY;
3430         return vb2_streamoff(vdev->queue, i);
3431 }
3432 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_streamoff);
3433
3434 int vb2_ioctl_expbuf(struct file *file, void *priv, struct v4l2_exportbuffer *p)
3435 {
3436         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3437
3438         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3439                 return -EBUSY;
3440         return vb2_expbuf(vdev->queue, p);
3441 }
3442 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ioctl_expbuf);
3443
3444 /* v4l2_file_operations helpers */
3445
3446 int vb2_fop_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3447 {
3448         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3449
3450         return vb2_mmap(vdev->queue, vma);
3451 }
3452 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_mmap);
3453
3454 int _vb2_fop_release(struct file *file, struct mutex *lock)
3455 {
3456         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3457
3458         if (lock)
3459                 mutex_lock(lock);
3460         if (file->private_data == vdev->queue->owner) {
3461                 vb2_queue_release(vdev->queue);
3462                 vdev->queue->owner = NULL;
3463         }
3464         if (lock)
3465                 mutex_unlock(lock);
3466         return v4l2_fh_release(file);
3467 }
3468 EXPORT_SYMBOL_GPL(_vb2_fop_release);
3469
3470 int vb2_fop_release(struct file *file)
3471 {
3472         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3473         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3474
3475         return _vb2_fop_release(file, lock);
3476 }
3477 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_release);
3478
3479 ssize_t vb2_fop_write(struct file *file, const char __user *buf,
3480                 size_t count, loff_t *ppos)
3481 {
3482         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3483         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3484         int err = -EBUSY;
3485
3486         if (!(vdev->queue->io_modes & VB2_WRITE))
3487                 return -EINVAL;
3488         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3489                 return -ERESTARTSYS;
3490         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3491                 goto exit;
3492         err = vb2_write(vdev->queue, buf, count, ppos,
3493                        file->f_flags & O_NONBLOCK);
3494         if (vdev->queue->fileio)
3495                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3496 exit:
3497         if (lock)
3498                 mutex_unlock(lock);
3499         return err;
3500 }
3501 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_write);
3502
3503 ssize_t vb2_fop_read(struct file *file, char __user *buf,
3504                 size_t count, loff_t *ppos)
3505 {
3506         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3507         struct mutex *lock = vdev->queue->lock ? vdev->queue->lock : vdev->lock;
3508         int err = -EBUSY;
3509
3510         if (!(vdev->queue->io_modes & VB2_READ))
3511                 return -EINVAL;
3512         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3513                 return -ERESTARTSYS;
3514         if (vb2_queue_is_busy(vdev, file))
3515                 goto exit;
3516         err = vb2_read(vdev->queue, buf, count, ppos,
3517                        file->f_flags & O_NONBLOCK);
3518         if (vdev->queue->fileio)
3519                 vdev->queue->owner = file->private_data;
3520 exit:
3521         if (lock)
3522                 mutex_unlock(lock);
3523         return err;
3524 }
3525 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_read);
3526
3527 unsigned int vb2_fop_poll(struct file *file, poll_table *wait)
3528 {
3529         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3530         struct vb2_queue *q = vdev->queue;
3531         struct mutex *lock = q->lock ? q->lock : vdev->lock;
3532         unsigned res;
3533         void *fileio;
3534
3535         /*
3536          * If this helper doesn't know how to lock, then you shouldn't be using
3537          * it but you should write your own.
3538          */
3539         WARN_ON(!lock);
3540
3541         if (lock && mutex_lock_interruptible(lock))
3542                 return POLLERR;
3543
3544         fileio = q->fileio;
3545
3546         res = vb2_poll(vdev->queue, file, wait);
3547
3548         /* If fileio was started, then we have a new queue owner. */
3549         if (!fileio && q->fileio)
3550                 q->owner = file->private_data;
3551         if (lock)
3552                 mutex_unlock(lock);
3553         return res;
3554 }
3555 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_poll);
3556
3557 #ifndef CONFIG_MMU
3558 unsigned long vb2_fop_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr,
3559                 unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags)
3560 {
3561         struct video_device *vdev = video_devdata(file);
3562
3563         return vb2_get_unmapped_area(vdev->queue, addr, len, pgoff, flags);
3564 }
3565 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_fop_get_unmapped_area);
3566 #endif
3567
3568 /* vb2_ops helpers. Only use if vq->lock is non-NULL. */
3569
3570 void vb2_ops_wait_prepare(struct vb2_queue *vq)
3571 {
3572         mutex_unlock(vq->lock);
3573 }
3574 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ops_wait_prepare);
3575
3576 void vb2_ops_wait_finish(struct vb2_queue *vq)
3577 {
3578         mutex_lock(vq->lock);
3579 }
3580 EXPORT_SYMBOL_GPL(vb2_ops_wait_finish);
3581
3582 MODULE_DESCRIPTION("Driver helper framework for Video for Linux 2");
3583 MODULE_AUTHOR("Pawel Osciak <pawel@osciak.com>, Marek Szyprowski");
3584 MODULE_LICENSE("GPL");