Revert "vfs: Delete the associated dentry when deleting a file"
[linux-2.6-block.git] / include / media / videobuf2-core.h
1 /*
2  * videobuf2-core.h - Video Buffer 2 Core Framework
3  *
4  * Copyright (C) 2010 Samsung Electronics
5  *
6  * Author: Pawel Osciak <pawel@osciak.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  * the Free Software Foundation.
11  */
12 #ifndef _MEDIA_VIDEOBUF2_CORE_H
13 #define _MEDIA_VIDEOBUF2_CORE_H
14
15 #include <linux/mm_types.h>
16 #include <linux/mutex.h>
17 #include <linux/poll.h>
18 #include <linux/dma-buf.h>
19 #include <linux/bitops.h>
20 #include <media/media-request.h>
21 #include <media/frame_vector.h>
22
23 #define VB2_MAX_FRAME   (32)
24 #define VB2_MAX_PLANES  (8)
25
26 /**
27  * enum vb2_memory - type of memory model used to make the buffers visible
28  *      on userspace.
29  *
30  * @VB2_MEMORY_UNKNOWN: Buffer status is unknown or it is not used yet on
31  *                      userspace.
32  * @VB2_MEMORY_MMAP:    The buffers are allocated by the Kernel and it is
33  *                      memory mapped via mmap() ioctl. This model is
34  *                      also used when the user is using the buffers via
35  *                      read() or write() system calls.
36  * @VB2_MEMORY_USERPTR: The buffers was allocated in userspace and it is
37  *                      memory mapped via mmap() ioctl.
38  * @VB2_MEMORY_DMABUF:  The buffers are passed to userspace via DMA buffer.
39  */
40 enum vb2_memory {
41         VB2_MEMORY_UNKNOWN      = 0,
42         VB2_MEMORY_MMAP         = 1,
43         VB2_MEMORY_USERPTR      = 2,
44         VB2_MEMORY_DMABUF       = 4,
45 };
46
47 struct vb2_fileio_data;
48 struct vb2_threadio_data;
49 struct vb2_buffer;
50
51 /**
52  * struct vb2_mem_ops - memory handling/memory allocator operations.
53  * @alloc:      allocate video memory and, optionally, allocator private data,
54  *              return ERR_PTR() on failure or a pointer to allocator private,
55  *              per-buffer data on success; the returned private structure
56  *              will then be passed as @buf_priv argument to other ops in this
57  *              structure. The size argument to this function shall be
58  *              *page aligned*.
59  * @put:        inform the allocator that the buffer will no longer be used;
60  *              usually will result in the allocator freeing the buffer (if
61  *              no other users of this buffer are present); the @buf_priv
62  *              argument is the allocator private per-buffer structure
63  *              previously returned from the alloc callback.
64  * @get_dmabuf: acquire userspace memory for a hardware operation; used for
65  *               DMABUF memory types.
66  * @get_userptr: acquire userspace memory for a hardware operation; used for
67  *               USERPTR memory types; vaddr is the address passed to the
68  *               videobuf2 layer when queuing a video buffer of USERPTR type;
69  *               should return an allocator private per-buffer structure
70  *               associated with the buffer on success, ERR_PTR() on failure;
71  *               the returned private structure will then be passed as @buf_priv
72  *               argument to other ops in this structure.
73  * @put_userptr: inform the allocator that a USERPTR buffer will no longer
74  *               be used.
75  * @prepare:    called every time the buffer is passed from userspace to the
76  *              driver, useful for cache synchronisation, optional.
77  * @finish:     called every time the buffer is passed back from the driver
78  *              to the userspace, also optional.
79  * @attach_dmabuf: attach a shared &struct dma_buf for a hardware operation;
80  *                 used for DMABUF memory types; dev is the alloc device
81  *                 dbuf is the shared dma_buf; returns ERR_PTR() on failure;
82  *                 allocator private per-buffer structure on success;
83  *                 this needs to be used for further accesses to the buffer.
84  * @detach_dmabuf: inform the exporter of the buffer that the current DMABUF
85  *                 buffer is no longer used; the @buf_priv argument is the
86  *                 allocator private per-buffer structure previously returned
87  *                 from the attach_dmabuf callback.
88  * @map_dmabuf: request for access to the dmabuf from allocator; the allocator
89  *              of dmabuf is informed that this driver is going to use the
90  *              dmabuf.
91  * @unmap_dmabuf: releases access control to the dmabuf - allocator is notified
92  *                that this driver is done using the dmabuf for now.
93  * @vaddr:      return a kernel virtual address to a given memory buffer
94  *              associated with the passed private structure or NULL if no
95  *              such mapping exists.
96  * @cookie:     return allocator specific cookie for a given memory buffer
97  *              associated with the passed private structure or NULL if not
98  *              available.
99  * @num_users:  return the current number of users of a memory buffer;
100  *              return 1 if the videobuf2 layer (or actually the driver using
101  *              it) is the only user.
102  * @mmap:       setup a userspace mapping for a given memory buffer under
103  *              the provided virtual memory region.
104  *
105  * Those operations are used by the videobuf2 core to implement the memory
106  * handling/memory allocators for each type of supported streaming I/O method.
107  *
108  * .. note::
109  *    #) Required ops for USERPTR types: get_userptr, put_userptr.
110  *
111  *    #) Required ops for MMAP types: alloc, put, num_users, mmap.
112  *
113  *    #) Required ops for read/write access types: alloc, put, num_users, vaddr.
114  *
115  *    #) Required ops for DMABUF types: attach_dmabuf, detach_dmabuf,
116  *       map_dmabuf, unmap_dmabuf.
117  */
118 struct vb2_mem_ops {
119         void            *(*alloc)(struct vb2_buffer *vb,
120                                   struct device *dev,
121                                   unsigned long size);
122         void            (*put)(void *buf_priv);
123         struct dma_buf *(*get_dmabuf)(struct vb2_buffer *vb,
124                                       void *buf_priv,
125                                       unsigned long flags);
126
127         void            *(*get_userptr)(struct vb2_buffer *vb,
128                                         struct device *dev,
129                                         unsigned long vaddr,
130                                         unsigned long size);
131         void            (*put_userptr)(void *buf_priv);
132
133         void            (*prepare)(void *buf_priv);
134         void            (*finish)(void *buf_priv);
135
136         void            *(*attach_dmabuf)(struct vb2_buffer *vb,
137                                           struct device *dev,
138                                           struct dma_buf *dbuf,
139                                           unsigned long size);
140         void            (*detach_dmabuf)(void *buf_priv);
141         int             (*map_dmabuf)(void *buf_priv);
142         void            (*unmap_dmabuf)(void *buf_priv);
143
144         void            *(*vaddr)(struct vb2_buffer *vb, void *buf_priv);
145         void            *(*cookie)(struct vb2_buffer *vb, void *buf_priv);
146
147         unsigned int    (*num_users)(void *buf_priv);
148
149         int             (*mmap)(void *buf_priv, struct vm_area_struct *vma);
150 };
151
152 /**
153  * struct vb2_plane - plane information.
154  * @mem_priv:   private data with this plane.
155  * @dbuf:       dma_buf - shared buffer object.
156  * @dbuf_mapped:        flag to show whether dbuf is mapped or not
157  * @bytesused:  number of bytes occupied by data in the plane (payload).
158  * @length:     size of this plane (NOT the payload) in bytes. The maximum
159  *              valid size is MAX_UINT - PAGE_SIZE.
160  * @min_length: minimum required size of this plane (NOT the payload) in bytes.
161  *              @length is always greater or equal to @min_length, and like
162  *              @length, it is limited to MAX_UINT - PAGE_SIZE.
163  * @m:          Union with memtype-specific data.
164  * @m.offset:   when memory in the associated struct vb2_buffer is
165  *              %VB2_MEMORY_MMAP, equals the offset from the start of
166  *              the device memory for this plane (or is a "cookie" that
167  *              should be passed to mmap() called on the video node).
168  * @m.userptr:  when memory is %VB2_MEMORY_USERPTR, a userspace pointer
169  *              pointing to this plane.
170  * @m.fd:       when memory is %VB2_MEMORY_DMABUF, a userspace file
171  *              descriptor associated with this plane.
172  * @data_offset:        offset in the plane to the start of data; usually 0,
173  *              unless there is a header in front of the data.
174  *
175  * Should contain enough information to be able to cover all the fields
176  * of &struct v4l2_plane at videodev2.h.
177  */
178 struct vb2_plane {
179         void                    *mem_priv;
180         struct dma_buf          *dbuf;
181         unsigned int            dbuf_mapped;
182         unsigned int            bytesused;
183         unsigned int            length;
184         unsigned int            min_length;
185         union {
186                 unsigned int    offset;
187                 unsigned long   userptr;
188                 int             fd;
189         } m;
190         unsigned int            data_offset;
191 };
192
193 /**
194  * enum vb2_io_modes - queue access methods.
195  * @VB2_MMAP:           driver supports MMAP with streaming API.
196  * @VB2_USERPTR:        driver supports USERPTR with streaming API.
197  * @VB2_READ:           driver supports read() style access.
198  * @VB2_WRITE:          driver supports write() style access.
199  * @VB2_DMABUF:         driver supports DMABUF with streaming API.
200  */
201 enum vb2_io_modes {
202         VB2_MMAP        = BIT(0),
203         VB2_USERPTR     = BIT(1),
204         VB2_READ        = BIT(2),
205         VB2_WRITE       = BIT(3),
206         VB2_DMABUF      = BIT(4),
207 };
208
209 /**
210  * enum vb2_buffer_state - current video buffer state.
211  * @VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:     buffer under userspace control.
212  * @VB2_BUF_STATE_IN_REQUEST:   buffer is queued in media request.
213  * @VB2_BUF_STATE_PREPARING:    buffer is being prepared in videobuf2.
214  * @VB2_BUF_STATE_QUEUED:       buffer queued in videobuf2, but not in driver.
215  * @VB2_BUF_STATE_ACTIVE:       buffer queued in driver and possibly used
216  *                              in a hardware operation.
217  * @VB2_BUF_STATE_DONE:         buffer returned from driver to videobuf2, but
218  *                              not yet dequeued to userspace.
219  * @VB2_BUF_STATE_ERROR:        same as above, but the operation on the buffer
220  *                              has ended with an error, which will be reported
221  *                              to the userspace when it is dequeued.
222  */
223 enum vb2_buffer_state {
224         VB2_BUF_STATE_DEQUEUED,
225         VB2_BUF_STATE_IN_REQUEST,
226         VB2_BUF_STATE_PREPARING,
227         VB2_BUF_STATE_QUEUED,
228         VB2_BUF_STATE_ACTIVE,
229         VB2_BUF_STATE_DONE,
230         VB2_BUF_STATE_ERROR,
231 };
232
233 struct vb2_queue;
234
235 /**
236  * struct vb2_buffer - represents a video buffer.
237  * @vb2_queue:          pointer to &struct vb2_queue with the queue to
238  *                      which this driver belongs.
239  * @index:              id number of the buffer.
240  * @type:               buffer type.
241  * @memory:             the method, in which the actual data is passed.
242  * @num_planes:         number of planes in the buffer
243  *                      on an internal driver queue.
244  * @timestamp:          frame timestamp in ns.
245  * @request:            the request this buffer is associated with.
246  * @req_obj:            used to bind this buffer to a request. This
247  *                      request object has a refcount.
248  */
249 struct vb2_buffer {
250         struct vb2_queue        *vb2_queue;
251         unsigned int            index;
252         unsigned int            type;
253         unsigned int            memory;
254         unsigned int            num_planes;
255         u64                     timestamp;
256         struct media_request    *request;
257         struct media_request_object     req_obj;
258
259         /* private: internal use only
260          *
261          * state:               current buffer state; do not change
262          * synced:              this buffer has been synced for DMA, i.e. the
263          *                      'prepare' memop was called. It is cleared again
264          *                      after the 'finish' memop is called.
265          * prepared:            this buffer has been prepared, i.e. the
266          *                      buf_prepare op was called. It is cleared again
267          *                      after the 'buf_finish' op is called.
268          * copied_timestamp:    the timestamp of this capture buffer was copied
269          *                      from an output buffer.
270          * skip_cache_sync_on_prepare: when set buffer's ->prepare() function
271          *                      skips cache sync/invalidation.
272          * skip_cache_sync_on_finish: when set buffer's ->finish() function
273          *                      skips cache sync/invalidation.
274          * planes:              per-plane information; do not change
275          * queued_entry:        entry on the queued buffers list, which holds
276          *                      all buffers queued from userspace
277          * done_entry:          entry on the list that stores all buffers ready
278          *                      to be dequeued to userspace
279          */
280         enum vb2_buffer_state   state;
281         unsigned int            synced:1;
282         unsigned int            prepared:1;
283         unsigned int            copied_timestamp:1;
284         unsigned int            skip_cache_sync_on_prepare:1;
285         unsigned int            skip_cache_sync_on_finish:1;
286
287         struct vb2_plane        planes[VB2_MAX_PLANES];
288         struct list_head        queued_entry;
289         struct list_head        done_entry;
290 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
291         /*
292          * Counters for how often these buffer-related ops are
293          * called. Used to check for unbalanced ops.
294          */
295         u32             cnt_mem_alloc;
296         u32             cnt_mem_put;
297         u32             cnt_mem_get_dmabuf;
298         u32             cnt_mem_get_userptr;
299         u32             cnt_mem_put_userptr;
300         u32             cnt_mem_prepare;
301         u32             cnt_mem_finish;
302         u32             cnt_mem_attach_dmabuf;
303         u32             cnt_mem_detach_dmabuf;
304         u32             cnt_mem_map_dmabuf;
305         u32             cnt_mem_unmap_dmabuf;
306         u32             cnt_mem_vaddr;
307         u32             cnt_mem_cookie;
308         u32             cnt_mem_num_users;
309         u32             cnt_mem_mmap;
310
311         u32             cnt_buf_out_validate;
312         u32             cnt_buf_init;
313         u32             cnt_buf_prepare;
314         u32             cnt_buf_finish;
315         u32             cnt_buf_cleanup;
316         u32             cnt_buf_queue;
317         u32             cnt_buf_request_complete;
318
319         /* This counts the number of calls to vb2_buffer_done() */
320         u32             cnt_buf_done;
321 #endif
322 };
323
324 /**
325  * struct vb2_ops - driver-specific callbacks.
326  *
327  * These operations are not called from interrupt context except where
328  * mentioned specifically.
329  *
330  * @queue_setup:        called from VIDIOC_REQBUFS() and VIDIOC_CREATE_BUFS()
331  *                      handlers before memory allocation. It can be called
332  *                      twice: if the original number of requested buffers
333  *                      could not be allocated, then it will be called a
334  *                      second time with the actually allocated number of
335  *                      buffers to verify if that is OK.
336  *                      The driver should return the required number of buffers
337  *                      in \*num_buffers, the required number of planes per
338  *                      buffer in \*num_planes, the size of each plane should be
339  *                      set in the sizes\[\] array and optional per-plane
340  *                      allocator specific device in the alloc_devs\[\] array.
341  *                      When called from VIDIOC_REQBUFS(), \*num_planes == 0,
342  *                      the driver has to use the currently configured format to
343  *                      determine the plane sizes and \*num_buffers is the total
344  *                      number of buffers that are being allocated. When called
345  *                      from VIDIOC_CREATE_BUFS(), \*num_planes != 0 and it
346  *                      describes the requested number of planes and sizes\[\]
347  *                      contains the requested plane sizes. In this case
348  *                      \*num_buffers are being allocated additionally to
349  *                      the buffers already allocated. If either \*num_planes
350  *                      or the requested sizes are invalid callback must return %-EINVAL.
351  * @wait_prepare:       release any locks taken while calling vb2 functions;
352  *                      it is called before an ioctl needs to wait for a new
353  *                      buffer to arrive; required to avoid a deadlock in
354  *                      blocking access type.
355  * @wait_finish:        reacquire all locks released in the previous callback;
356  *                      required to continue operation after sleeping while
357  *                      waiting for a new buffer to arrive.
358  * @buf_out_validate:   called when the output buffer is prepared or queued
359  *                      to a request; drivers can use this to validate
360  *                      userspace-provided information; this is required only
361  *                      for OUTPUT queues.
362  * @buf_init:           called once after allocating a buffer (in MMAP case)
363  *                      or after acquiring a new USERPTR buffer; drivers may
364  *                      perform additional buffer-related initialization;
365  *                      initialization failure (return != 0) will prevent
366  *                      queue setup from completing successfully; optional.
367  * @buf_prepare:        called every time the buffer is queued from userspace
368  *                      and from the VIDIOC_PREPARE_BUF() ioctl; drivers may
369  *                      perform any initialization required before each
370  *                      hardware operation in this callback; drivers can
371  *                      access/modify the buffer here as it is still synced for
372  *                      the CPU; drivers that support VIDIOC_CREATE_BUFS() must
373  *                      also validate the buffer size; if an error is returned,
374  *                      the buffer will not be queued in driver; optional.
375  * @buf_finish:         called before every dequeue of the buffer back to
376  *                      userspace; the buffer is synced for the CPU, so drivers
377  *                      can access/modify the buffer contents; drivers may
378  *                      perform any operations required before userspace
379  *                      accesses the buffer; optional. The buffer state can be
380  *                      one of the following: %DONE and %ERROR occur while
381  *                      streaming is in progress, and the %PREPARED state occurs
382  *                      when the queue has been canceled and all pending
383  *                      buffers are being returned to their default %DEQUEUED
384  *                      state. Typically you only have to do something if the
385  *                      state is %VB2_BUF_STATE_DONE, since in all other cases
386  *                      the buffer contents will be ignored anyway.
387  * @buf_cleanup:        called once before the buffer is freed; drivers may
388  *                      perform any additional cleanup; optional.
389  * @prepare_streaming:  called once to prepare for 'streaming' state; this is
390  *                      where validation can be done to verify everything is
391  *                      okay and streaming resources can be claimed. It is
392  *                      called when the VIDIOC_STREAMON ioctl is called. The
393  *                      actual streaming starts when @start_streaming is called.
394  *                      Optional.
395  * @start_streaming:    called once to enter 'streaming' state; the driver may
396  *                      receive buffers with @buf_queue callback
397  *                      before @start_streaming is called; the driver gets the
398  *                      number of already queued buffers in count parameter;
399  *                      driver can return an error if hardware fails, in that
400  *                      case all buffers that have been already given by
401  *                      the @buf_queue callback are to be returned by the driver
402  *                      by calling vb2_buffer_done() with %VB2_BUF_STATE_QUEUED.
403  *                      If you need a minimum number of buffers before you can
404  *                      start streaming, then set
405  *                      &vb2_queue->min_queued_buffers. If that is non-zero
406  *                      then @start_streaming won't be called until at least
407  *                      that many buffers have been queued up by userspace.
408  * @stop_streaming:     called when 'streaming' state must be disabled; driver
409  *                      should stop any DMA transactions or wait until they
410  *                      finish and give back all buffers it got from &buf_queue
411  *                      callback by calling vb2_buffer_done() with either
412  *                      %VB2_BUF_STATE_DONE or %VB2_BUF_STATE_ERROR; may use
413  *                      vb2_wait_for_all_buffers() function
414  * @unprepare_streaming:called as counterpart to @prepare_streaming; any claimed
415  *                      streaming resources can be released here. It is
416  *                      called when the VIDIOC_STREAMOFF ioctls is called or
417  *                      when the streaming filehandle is closed. Optional.
418  * @buf_queue:          passes buffer vb to the driver; driver may start
419  *                      hardware operation on this buffer; driver should give
420  *                      the buffer back by calling vb2_buffer_done() function;
421  *                      it is always called after calling VIDIOC_STREAMON()
422  *                      ioctl; might be called before @start_streaming callback
423  *                      if user pre-queued buffers before calling
424  *                      VIDIOC_STREAMON().
425  * @buf_request_complete: a buffer that was never queued to the driver but is
426  *                      associated with a queued request was canceled.
427  *                      The driver will have to mark associated objects in the
428  *                      request as completed; required if requests are
429  *                      supported.
430  */
431 struct vb2_ops {
432         int (*queue_setup)(struct vb2_queue *q,
433                            unsigned int *num_buffers, unsigned int *num_planes,
434                            unsigned int sizes[], struct device *alloc_devs[]);
435
436         void (*wait_prepare)(struct vb2_queue *q);
437         void (*wait_finish)(struct vb2_queue *q);
438
439         int (*buf_out_validate)(struct vb2_buffer *vb);
440         int (*buf_init)(struct vb2_buffer *vb);
441         int (*buf_prepare)(struct vb2_buffer *vb);
442         void (*buf_finish)(struct vb2_buffer *vb);
443         void (*buf_cleanup)(struct vb2_buffer *vb);
444
445         int (*prepare_streaming)(struct vb2_queue *q);
446         int (*start_streaming)(struct vb2_queue *q, unsigned int count);
447         void (*stop_streaming)(struct vb2_queue *q);
448         void (*unprepare_streaming)(struct vb2_queue *q);
449
450         void (*buf_queue)(struct vb2_buffer *vb);
451
452         void (*buf_request_complete)(struct vb2_buffer *vb);
453 };
454
455 /**
456  * struct vb2_buf_ops - driver-specific callbacks.
457  *
458  * @verify_planes_array: Verify that a given user space structure contains
459  *                      enough planes for the buffer. This is called
460  *                      for each dequeued buffer.
461  * @init_buffer:        given a &vb2_buffer initialize the extra data after
462  *                      struct vb2_buffer.
463  *                      For V4L2 this is a &struct vb2_v4l2_buffer.
464  * @fill_user_buffer:   given a &vb2_buffer fill in the userspace structure.
465  *                      For V4L2 this is a &struct v4l2_buffer.
466  * @fill_vb2_buffer:    given a userspace structure, fill in the &vb2_buffer.
467  *                      If the userspace structure is invalid, then this op
468  *                      will return an error.
469  * @copy_timestamp:     copy the timestamp from a userspace structure to
470  *                      the &struct vb2_buffer.
471  */
472 struct vb2_buf_ops {
473         int (*verify_planes_array)(struct vb2_buffer *vb, const void *pb);
474         void (*init_buffer)(struct vb2_buffer *vb);
475         void (*fill_user_buffer)(struct vb2_buffer *vb, void *pb);
476         int (*fill_vb2_buffer)(struct vb2_buffer *vb, struct vb2_plane *planes);
477         void (*copy_timestamp)(struct vb2_buffer *vb, const void *pb);
478 };
479
480 /**
481  * struct vb2_queue - a videobuf2 queue.
482  *
483  * @type:       private buffer type whose content is defined by the vb2-core
484  *              caller. For example, for V4L2, it should match
485  *              the types defined on &enum v4l2_buf_type.
486  * @io_modes:   supported io methods (see &enum vb2_io_modes).
487  * @dev:        device to use for the default allocation context if the driver
488  *              doesn't fill in the @alloc_devs array.
489  * @dma_attrs:  DMA attributes to use for the DMA.
490  * @bidirectional: when this flag is set the DMA direction for the buffers of
491  *              this queue will be overridden with %DMA_BIDIRECTIONAL direction.
492  *              This is useful in cases where the hardware (firmware) writes to
493  *              a buffer which is mapped as read (%DMA_TO_DEVICE), or reads from
494  *              buffer which is mapped for write (%DMA_FROM_DEVICE) in order
495  *              to satisfy some internal hardware restrictions or adds a padding
496  *              needed by the processing algorithm. In case the DMA mapping is
497  *              not bidirectional but the hardware (firmware) trying to access
498  *              the buffer (in the opposite direction) this could lead to an
499  *              IOMMU protection faults.
500  * @fileio_read_once:           report EOF after reading the first buffer
501  * @fileio_write_immediately:   queue buffer after each write() call
502  * @allow_zero_bytesused:       allow bytesused == 0 to be passed to the driver
503  * @quirk_poll_must_check_waiting_for_buffers: Return %EPOLLERR at poll when QBUF
504  *              has not been called. This is a vb1 idiom that has been adopted
505  *              also by vb2.
506  * @supports_requests: this queue supports the Request API.
507  * @requires_requests: this queue requires the Request API. If this is set to 1,
508  *              then supports_requests must be set to 1 as well.
509  * @uses_qbuf:  qbuf was used directly for this queue. Set to 1 the first
510  *              time this is called. Set to 0 when the queue is canceled.
511  *              If this is 1, then you cannot queue buffers from a request.
512  * @uses_requests: requests are used for this queue. Set to 1 the first time
513  *              a request is queued. Set to 0 when the queue is canceled.
514  *              If this is 1, then you cannot queue buffers directly.
515  * @allow_cache_hints: when set user-space can pass cache management hints in
516  *              order to skip cache flush/invalidation on ->prepare() or/and
517  *              ->finish().
518  * @non_coherent_mem: when set queue will attempt to allocate buffers using
519  *              non-coherent memory.
520  * @lock:       pointer to a mutex that protects the &struct vb2_queue. The
521  *              driver can set this to a mutex to let the v4l2 core serialize
522  *              the queuing ioctls. If the driver wants to handle locking
523  *              itself, then this should be set to NULL. This lock is not used
524  *              by the videobuf2 core API.
525  * @owner:      The filehandle that 'owns' the buffers, i.e. the filehandle
526  *              that called reqbufs, create_buffers or started fileio.
527  *              This field is not used by the videobuf2 core API, but it allows
528  *              drivers to easily associate an owner filehandle with the queue.
529  * @ops:        driver-specific callbacks
530  * @mem_ops:    memory allocator specific callbacks
531  * @buf_ops:    callbacks to deliver buffer information.
532  *              between user-space and kernel-space.
533  * @drv_priv:   driver private data.
534  * @subsystem_flags: Flags specific to the subsystem (V4L2/DVB/etc.). Not used
535  *              by the vb2 core.
536  * @buf_struct_size: size of the driver-specific buffer structure;
537  *              "0" indicates the driver doesn't want to use a custom buffer
538  *              structure type. In that case a subsystem-specific struct
539  *              will be used (in the case of V4L2 that is
540  *              ``sizeof(struct vb2_v4l2_buffer)``). The first field of the
541  *              driver-specific buffer structure must be the subsystem-specific
542  *              struct (vb2_v4l2_buffer in the case of V4L2).
543  * @timestamp_flags: Timestamp flags; ``V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_*`` and
544  *              ``V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_*``
545  * @gfp_flags:  additional gfp flags used when allocating the buffers.
546  *              Typically this is 0, but it may be e.g. %GFP_DMA or %__GFP_DMA32
547  *              to force the buffer allocation to a specific memory zone.
548  * @min_queued_buffers: the minimum number of queued buffers needed before
549  *              @start_streaming can be called. Used when a DMA engine
550  *              cannot be started unless at least this number of buffers
551  *              have been queued into the driver.
552  *              VIDIOC_REQBUFS will ensure at least @min_queued_buffers + 1
553  *              buffers will be allocated. Note that VIDIOC_CREATE_BUFS will not
554  *              modify the requested buffer count.
555  * @min_reqbufs_allocation: the minimum number of buffers to be allocated when
556  *              calling VIDIOC_REQBUFS. Note that VIDIOC_CREATE_BUFS will *not*
557  *              modify the requested buffer count and does not use this field.
558  *              Drivers can set this if there has to be a certain number of
559  *              buffers available for the hardware to work effectively.
560  *              This allows calling VIDIOC_REQBUFS with a buffer count of 1 and
561  *              it will be automatically adjusted to a workable buffer count.
562  *              If set, then @min_reqbufs_allocation must be larger than
563  *              @min_queued_buffers + 1.
564  *              If this field is > 3, then it is highly recommended that the
565  *              driver implements the V4L2_CID_MIN_BUFFERS_FOR_CAPTURE/OUTPUT
566  *              control.
567  * @alloc_devs: &struct device memory type/allocator-specific per-plane device
568  */
569 /*
570  * Private elements (won't appear at the uAPI book):
571  * @mmap_lock:  private mutex used when buffers are allocated/freed/mmapped
572  * @memory:     current memory type used
573  * @dma_dir:    DMA mapping direction.
574  * @bufs:       videobuf2 buffer structures. If it is non-NULL then
575  *              bufs_bitmap is also non-NULL.
576  * @bufs_bitmap: bitmap tracking whether each bufs[] entry is used
577  * @max_num_buffers: upper limit of number of allocated/used buffers.
578  *                   If set to 0 v4l2 core will change it VB2_MAX_FRAME
579  *                   for backward compatibility.
580  * @queued_list: list of buffers currently queued from userspace
581  * @queued_count: number of buffers queued and ready for streaming.
582  * @owned_by_drv_count: number of buffers owned by the driver
583  * @done_list:  list of buffers ready to be dequeued to userspace
584  * @done_lock:  lock to protect done_list list
585  * @done_wq:    waitqueue for processes waiting for buffers ready to be dequeued
586  * @streaming:  current streaming state
587  * @start_streaming_called: @start_streaming was called successfully and we
588  *              started streaming.
589  * @error:      a fatal error occurred on the queue
590  * @waiting_for_buffers: used in poll() to check if vb2 is still waiting for
591  *              buffers. Only set for capture queues if qbuf has not yet been
592  *              called since poll() needs to return %EPOLLERR in that situation.
593  * @waiting_in_dqbuf: set by the core for the duration of a blocking DQBUF, when
594  *              it has to wait for a buffer to become available with vb2_queue->lock
595  *              released. Used to prevent destroying the queue by other threads.
596  * @is_multiplanar: set if buffer type is multiplanar
597  * @is_output:  set if buffer type is output
598  * @is_busy:    set if at least one buffer has been allocated at some time.
599  * @copy_timestamp: set if vb2-core should set timestamps
600  * @last_buffer_dequeued: used in poll() and DQBUF to immediately return if the
601  *              last decoded buffer was already dequeued. Set for capture queues
602  *              when a buffer with the %V4L2_BUF_FLAG_LAST is dequeued.
603  * @fileio:     file io emulator internal data, used only if emulator is active
604  * @threadio:   thread io internal data, used only if thread is active
605  * @name:       queue name, used for logging purpose. Initialized automatically
606  *              if left empty by drivers.
607  */
608 struct vb2_queue {
609         unsigned int                    type;
610         unsigned int                    io_modes;
611         struct device                   *dev;
612         unsigned long                   dma_attrs;
613         unsigned int                    bidirectional:1;
614         unsigned int                    fileio_read_once:1;
615         unsigned int                    fileio_write_immediately:1;
616         unsigned int                    allow_zero_bytesused:1;
617         unsigned int               quirk_poll_must_check_waiting_for_buffers:1;
618         unsigned int                    supports_requests:1;
619         unsigned int                    requires_requests:1;
620         unsigned int                    uses_qbuf:1;
621         unsigned int                    uses_requests:1;
622         unsigned int                    allow_cache_hints:1;
623         unsigned int                    non_coherent_mem:1;
624
625         struct mutex                    *lock;
626         void                            *owner;
627
628         const struct vb2_ops            *ops;
629         const struct vb2_mem_ops        *mem_ops;
630         const struct vb2_buf_ops        *buf_ops;
631
632         void                            *drv_priv;
633         u32                             subsystem_flags;
634         unsigned int                    buf_struct_size;
635         u32                             timestamp_flags;
636         gfp_t                           gfp_flags;
637         u32                             min_queued_buffers;
638         u32                             min_reqbufs_allocation;
639
640         struct device                   *alloc_devs[VB2_MAX_PLANES];
641
642         /* private: internal use only */
643         struct mutex                    mmap_lock;
644         unsigned int                    memory;
645         enum dma_data_direction         dma_dir;
646         struct vb2_buffer               **bufs;
647         unsigned long                   *bufs_bitmap;
648         unsigned int                    max_num_buffers;
649
650         struct list_head                queued_list;
651         unsigned int                    queued_count;
652
653         atomic_t                        owned_by_drv_count;
654         struct list_head                done_list;
655         spinlock_t                      done_lock;
656         wait_queue_head_t               done_wq;
657
658         unsigned int                    streaming:1;
659         unsigned int                    start_streaming_called:1;
660         unsigned int                    error:1;
661         unsigned int                    waiting_for_buffers:1;
662         unsigned int                    waiting_in_dqbuf:1;
663         unsigned int                    is_multiplanar:1;
664         unsigned int                    is_output:1;
665         unsigned int                    is_busy:1;
666         unsigned int                    copy_timestamp:1;
667         unsigned int                    last_buffer_dequeued:1;
668
669         struct vb2_fileio_data          *fileio;
670         struct vb2_threadio_data        *threadio;
671
672         char                            name[32];
673
674 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
675         /*
676          * Counters for how often these queue-related ops are
677          * called. Used to check for unbalanced ops.
678          */
679         u32                             cnt_queue_setup;
680         u32                             cnt_wait_prepare;
681         u32                             cnt_wait_finish;
682         u32                             cnt_prepare_streaming;
683         u32                             cnt_start_streaming;
684         u32                             cnt_stop_streaming;
685         u32                             cnt_unprepare_streaming;
686 #endif
687 };
688
689 /**
690  * vb2_queue_allows_cache_hints() - Return true if the queue allows cache
691  * and memory consistency hints.
692  *
693  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue
694  */
695 static inline bool vb2_queue_allows_cache_hints(struct vb2_queue *q)
696 {
697         return q->allow_cache_hints && q->memory == VB2_MEMORY_MMAP;
698 }
699
700 /**
701  * vb2_plane_vaddr() - Return a kernel virtual address of a given plane.
702  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
703  *              question belongs to.
704  * @plane_no:   plane number for which the address is to be returned.
705  *
706  * This function returns a kernel virtual address of a given plane if
707  * such a mapping exist, NULL otherwise.
708  */
709 void *vb2_plane_vaddr(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no);
710
711 /**
712  * vb2_plane_cookie() - Return allocator specific cookie for the given plane.
713  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
714  *              question belongs to.
715  * @plane_no:   plane number for which the cookie is to be returned.
716  *
717  * This function returns an allocator specific cookie for a given plane if
718  * available, NULL otherwise. The allocator should provide some simple static
719  * inline function, which would convert this cookie to the allocator specific
720  * type that can be used directly by the driver to access the buffer. This can
721  * be for example physical address, pointer to scatter list or IOMMU mapping.
722  */
723 void *vb2_plane_cookie(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no);
724
725 /**
726  * vb2_buffer_done() - inform videobuf2 that an operation on a buffer
727  *      is finished.
728  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to be used.
729  * @state:      state of the buffer, as defined by &enum vb2_buffer_state.
730  *              Either %VB2_BUF_STATE_DONE if the operation finished
731  *              successfully, %VB2_BUF_STATE_ERROR if the operation finished
732  *              with an error or %VB2_BUF_STATE_QUEUED.
733  *
734  * This function should be called by the driver after a hardware operation on
735  * a buffer is finished and the buffer may be returned to userspace. The driver
736  * cannot use this buffer anymore until it is queued back to it by videobuf
737  * by the means of &vb2_ops->buf_queue callback. Only buffers previously queued
738  * to the driver by &vb2_ops->buf_queue can be passed to this function.
739  *
740  * While streaming a buffer can only be returned in state DONE or ERROR.
741  * The &vb2_ops->start_streaming op can also return them in case the DMA engine
742  * cannot be started for some reason. In that case the buffers should be
743  * returned with state QUEUED to put them back into the queue.
744  */
745 void vb2_buffer_done(struct vb2_buffer *vb, enum vb2_buffer_state state);
746
747 /**
748  * vb2_discard_done() - discard all buffers marked as DONE.
749  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
750  *
751  * This function is intended to be used with suspend/resume operations. It
752  * discards all 'done' buffers as they would be too old to be requested after
753  * resume.
754  *
755  * Drivers must stop the hardware and synchronize with interrupt handlers and/or
756  * delayed works before calling this function to make sure no buffer will be
757  * touched by the driver and/or hardware.
758  */
759 void vb2_discard_done(struct vb2_queue *q);
760
761 /**
762  * vb2_wait_for_all_buffers() - wait until all buffers are given back to vb2.
763  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
764  *
765  * This function will wait until all buffers that have been given to the driver
766  * by &vb2_ops->buf_queue are given back to vb2 with vb2_buffer_done(). It
767  * doesn't call &vb2_ops->wait_prepare/&vb2_ops->wait_finish pair.
768  * It is intended to be called with all locks taken, for example from
769  * &vb2_ops->stop_streaming callback.
770  */
771 int vb2_wait_for_all_buffers(struct vb2_queue *q);
772
773 /**
774  * vb2_core_querybuf() - query video buffer information.
775  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
776  * @vb:         pointer to struct &vb2_buffer.
777  * @pb:         buffer struct passed from userspace.
778  *
779  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_QUERYBUF() operation. It is called
780  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
781  *
782  * The passed buffer should have been verified.
783  *
784  * This function fills the relevant information for the userspace.
785  *
786  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
787  */
788 void vb2_core_querybuf(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb, void *pb);
789
790 /**
791  * vb2_core_reqbufs() - Initiate streaming.
792  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
793  * @memory:     memory type, as defined by &enum vb2_memory.
794  * @flags:      auxiliary queue/buffer management flags. Currently, the only
795  *              used flag is %V4L2_MEMORY_FLAG_NON_COHERENT.
796  * @count:      requested buffer count.
797  *
798  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_REQBUF() operation. It is called
799  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
800  *
801  * This function:
802  *
803  * #) verifies streaming parameters passed from the userspace;
804  * #) sets up the queue;
805  * #) negotiates number of buffers and planes per buffer with the driver
806  *    to be used during streaming;
807  * #) allocates internal buffer structures (&struct vb2_buffer), according to
808  *    the agreed parameters;
809  * #) for MMAP memory type, allocates actual video memory, using the
810  *    memory handling/allocation routines provided during queue initialization.
811  *
812  * If req->count is 0, all the memory will be freed instead.
813  *
814  * If the queue has been allocated previously by a previous vb2_core_reqbufs()
815  * call and the queue is not busy, memory will be reallocated.
816  *
817  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
818  */
819 int vb2_core_reqbufs(struct vb2_queue *q, enum vb2_memory memory,
820                      unsigned int flags, unsigned int *count);
821
822 /**
823  * vb2_core_create_bufs() - Allocate buffers and any required auxiliary structs
824  * @q: pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
825  * @memory: memory type, as defined by &enum vb2_memory.
826  * @flags: auxiliary queue/buffer management flags.
827  * @count: requested buffer count.
828  * @requested_planes: number of planes requested.
829  * @requested_sizes: array with the size of the planes.
830  * @first_index: index of the first created buffer, all allocated buffers have
831  *               indices in the range [first_index..first_index+count-1]
832  *
833  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_CREATE_BUFS() operation. It is
834  * called internally by VB2 by an API-specific handler, like
835  * ``videobuf2-v4l2.h``.
836  *
837  * This function:
838  *
839  * #) verifies parameter sanity;
840  * #) calls the &vb2_ops->queue_setup queue operation;
841  * #) performs any necessary memory allocations.
842  *
843  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
844  */
845 int vb2_core_create_bufs(struct vb2_queue *q, enum vb2_memory memory,
846                          unsigned int flags, unsigned int *count,
847                          unsigned int requested_planes,
848                          const unsigned int requested_sizes[],
849                          unsigned int *first_index);
850
851 /**
852  * vb2_core_prepare_buf() - Pass ownership of a buffer from userspace
853  *                      to the kernel.
854  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
855  * @vb:         pointer to struct &vb2_buffer.
856  * @pb:         buffer structure passed from userspace to
857  *              &v4l2_ioctl_ops->vidioc_prepare_buf handler in driver.
858  *
859  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_PREPARE_BUF() operation. It is
860  * called internally by VB2 by an API-specific handler, like
861  * ``videobuf2-v4l2.h``.
862  *
863  * The passed buffer should have been verified.
864  *
865  * This function calls vb2_ops->buf_prepare callback in the driver
866  * (if provided), in which driver-specific buffer initialization can
867  * be performed.
868  *
869  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
870  */
871 int vb2_core_prepare_buf(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb, void *pb);
872
873 /**
874  * vb2_core_remove_bufs() -
875  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
876  * @start:      first index of the range of buffers to remove.
877  * @count:      number of buffers to remove.
878  *
879  *  Return: returns zero on success; an error code otherwise.
880  */
881 int vb2_core_remove_bufs(struct vb2_queue *q, unsigned int start, unsigned int count);
882
883 /**
884  * vb2_core_qbuf() - Queue a buffer from userspace
885  *
886  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
887  * @vb:         pointer to struct &vb2_buffer.
888  * @pb:         buffer structure passed from userspace to
889  *              v4l2_ioctl_ops->vidioc_qbuf handler in driver
890  * @req:        pointer to &struct media_request, may be NULL.
891  *
892  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_QBUF() operation. It is called
893  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
894  *
895  * This function:
896  *
897  * #) If @req is non-NULL, then the buffer will be bound to this
898  *    media request and it returns. The buffer will be prepared and
899  *    queued to the driver (i.e. the next two steps) when the request
900  *    itself is queued.
901  * #) if necessary, calls &vb2_ops->buf_prepare callback in the driver
902  *    (if provided), in which driver-specific buffer initialization can
903  *    be performed;
904  * #) if streaming is on, queues the buffer in driver by the means of
905  *    &vb2_ops->buf_queue callback for processing.
906  *
907  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
908  */
909 int vb2_core_qbuf(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb, void *pb,
910                   struct media_request *req);
911
912 /**
913  * vb2_core_dqbuf() - Dequeue a buffer to the userspace
914  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue
915  * @pindex:     pointer to the buffer index. May be NULL
916  * @pb:         buffer structure passed from userspace to
917  *              v4l2_ioctl_ops->vidioc_dqbuf handler in driver.
918  * @nonblocking: if true, this call will not sleep waiting for a buffer if no
919  *               buffers ready for dequeuing are present. Normally the driver
920  *               would be passing (file->f_flags & O_NONBLOCK) here.
921  *
922  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_DQBUF() operation. It is called
923  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
924  *
925  * This function:
926  *
927  * #) calls buf_finish callback in the driver (if provided), in which
928  *    driver can perform any additional operations that may be required before
929  *    returning the buffer to userspace, such as cache sync,
930  * #) the buffer struct members are filled with relevant information for
931  *    the userspace.
932  *
933  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
934  */
935 int vb2_core_dqbuf(struct vb2_queue *q, unsigned int *pindex, void *pb,
936                    bool nonblocking);
937
938 /**
939  * vb2_core_streamon() - Implements VB2 stream ON logic
940  *
941  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue
942  * @type:       type of the queue to be started.
943  *              For V4L2, this is defined by &enum v4l2_buf_type type.
944  *
945  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_STREAMON() operation. It is called
946  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
947  *
948  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
949  */
950 int vb2_core_streamon(struct vb2_queue *q, unsigned int type);
951
952 /**
953  * vb2_core_streamoff() - Implements VB2 stream OFF logic
954  *
955  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue
956  * @type:       type of the queue to be started.
957  *              For V4L2, this is defined by &enum v4l2_buf_type type.
958  *
959  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_STREAMOFF() operation. It is
960  * called internally by VB2 by an API-specific handler, like
961  * ``videobuf2-v4l2.h``.
962  *
963  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
964  */
965 int vb2_core_streamoff(struct vb2_queue *q, unsigned int type);
966
967 /**
968  * vb2_core_expbuf() - Export a buffer as a file descriptor.
969  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
970  * @fd:         pointer to the file descriptor associated with DMABUF
971  *              (set by driver).
972  * @type:       buffer type.
973  * @vb:         pointer to struct &vb2_buffer.
974  * @plane:      index of the plane to be exported, 0 for single plane queues
975  * @flags:      file flags for newly created file, as defined at
976  *              include/uapi/asm-generic/fcntl.h.
977  *              Currently, the only used flag is %O_CLOEXEC.
978  *              is supported, refer to manual of open syscall for more details.
979  *
980  *
981  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_EXPBUF() operation. It is called
982  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
983  *
984  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
985  */
986 int vb2_core_expbuf(struct vb2_queue *q, int *fd, unsigned int type,
987                     struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane, unsigned int flags);
988
989 /**
990  * vb2_core_queue_init() - initialize a videobuf2 queue
991  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
992  *              This structure should be allocated in driver
993  *
994  * The &vb2_queue structure should be allocated by the driver. The driver is
995  * responsible of clearing it's content and setting initial values for some
996  * required entries before calling this function.
997  *
998  * .. note::
999  *
1000  *    The following fields at @q should be set before calling this function:
1001  *    &vb2_queue->ops, &vb2_queue->mem_ops, &vb2_queue->type.
1002  */
1003 int vb2_core_queue_init(struct vb2_queue *q);
1004
1005 /**
1006  * vb2_core_queue_release() - stop streaming, release the queue and free memory
1007  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1008  *
1009  * This function stops streaming and performs necessary clean ups, including
1010  * freeing video buffer memory. The driver is responsible for freeing
1011  * the &struct vb2_queue itself.
1012  */
1013 void vb2_core_queue_release(struct vb2_queue *q);
1014
1015 /**
1016  * vb2_queue_error() - signal a fatal error on the queue
1017  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1018  *
1019  * Flag that a fatal unrecoverable error has occurred and wake up all processes
1020  * waiting on the queue. Polling will now set %EPOLLERR and queuing and dequeuing
1021  * buffers will return %-EIO.
1022  *
1023  * The error flag will be cleared when canceling the queue, either from
1024  * vb2_streamoff() or vb2_queue_release(). Drivers should thus not call this
1025  * function before starting the stream, otherwise the error flag will remain set
1026  * until the queue is released when closing the device node.
1027  */
1028 void vb2_queue_error(struct vb2_queue *q);
1029
1030 /**
1031  * vb2_mmap() - map video buffers into application address space.
1032  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1033  * @vma:        pointer to &struct vm_area_struct with the vma passed
1034  *              to the mmap file operation handler in the driver.
1035  *
1036  * Should be called from mmap file operation handler of a driver.
1037  * This function maps one plane of one of the available video buffers to
1038  * userspace. To map whole video memory allocated on reqbufs, this function
1039  * has to be called once per each plane per each buffer previously allocated.
1040  *
1041  * When the userspace application calls mmap, it passes to it an offset returned
1042  * to it earlier by the means of &v4l2_ioctl_ops->vidioc_querybuf handler.
1043  * That offset acts as a "cookie", which is then used to identify the plane
1044  * to be mapped.
1045  *
1046  * This function finds a plane with a matching offset and a mapping is performed
1047  * by the means of a provided memory operation.
1048  *
1049  * The return values from this function are intended to be directly returned
1050  * from the mmap handler in driver.
1051  */
1052 int vb2_mmap(struct vb2_queue *q, struct vm_area_struct *vma);
1053
1054 #ifndef CONFIG_MMU
1055 /**
1056  * vb2_get_unmapped_area - map video buffers into application address space.
1057  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1058  * @addr:       memory address.
1059  * @len:        buffer size.
1060  * @pgoff:      page offset.
1061  * @flags:      memory flags.
1062  *
1063  * This function is used in noMMU platforms to propose address mapping
1064  * for a given buffer. It's intended to be used as a handler for the
1065  * &file_operations->get_unmapped_area operation.
1066  *
1067  * This is called by the mmap() syscall routines will call this
1068  * to get a proposed address for the mapping, when ``!CONFIG_MMU``.
1069  */
1070 unsigned long vb2_get_unmapped_area(struct vb2_queue *q,
1071                                     unsigned long addr,
1072                                     unsigned long len,
1073                                     unsigned long pgoff,
1074                                     unsigned long flags);
1075 #endif
1076
1077 /**
1078  * vb2_core_poll() - implements poll syscall() logic.
1079  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1080  * @file:       &struct file argument passed to the poll
1081  *              file operation handler.
1082  * @wait:       &poll_table wait argument passed to the poll
1083  *              file operation handler.
1084  *
1085  * This function implements poll file operation handler for a driver.
1086  * For CAPTURE queues, if a buffer is ready to be dequeued, the userspace will
1087  * be informed that the file descriptor of a video device is available for
1088  * reading.
1089  * For OUTPUT queues, if a buffer is ready to be dequeued, the file descriptor
1090  * will be reported as available for writing.
1091  *
1092  * The return values from this function are intended to be directly returned
1093  * from poll handler in driver.
1094  */
1095 __poll_t vb2_core_poll(struct vb2_queue *q, struct file *file,
1096                            poll_table *wait);
1097
1098 /**
1099  * vb2_read() - implements read() syscall logic.
1100  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1101  * @data:       pointed to target userspace buffer
1102  * @count:      number of bytes to read
1103  * @ppos:       file handle position tracking pointer
1104  * @nonblock:   mode selector (1 means blocking calls, 0 means nonblocking)
1105  */
1106 size_t vb2_read(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
1107                 loff_t *ppos, int nonblock);
1108 /**
1109  * vb2_write() - implements write() syscall logic.
1110  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1111  * @data:       pointed to target userspace buffer
1112  * @count:      number of bytes to write
1113  * @ppos:       file handle position tracking pointer
1114  * @nonblock:   mode selector (1 means blocking calls, 0 means nonblocking)
1115  */
1116 size_t vb2_write(struct vb2_queue *q, const char __user *data, size_t count,
1117                 loff_t *ppos, int nonblock);
1118
1119 /**
1120  * typedef vb2_thread_fnc - callback function for use with vb2_thread.
1121  *
1122  * @vb: pointer to struct &vb2_buffer.
1123  * @priv: pointer to a private data.
1124  *
1125  * This is called whenever a buffer is dequeued in the thread.
1126  */
1127 typedef int (*vb2_thread_fnc)(struct vb2_buffer *vb, void *priv);
1128
1129 /**
1130  * vb2_thread_start() - start a thread for the given queue.
1131  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1132  * @fnc:        &vb2_thread_fnc callback function.
1133  * @priv:       priv pointer passed to the callback function.
1134  * @thread_name:the name of the thread. This will be prefixed with "vb2-".
1135  *
1136  * This starts a thread that will queue and dequeue until an error occurs
1137  * or vb2_thread_stop() is called.
1138  *
1139  * .. attention::
1140  *
1141  *   This function should not be used for anything else but the videobuf2-dvb
1142  *   support. If you think you have another good use-case for this, then please
1143  *   contact the linux-media mailing list first.
1144  */
1145 int vb2_thread_start(struct vb2_queue *q, vb2_thread_fnc fnc, void *priv,
1146                      const char *thread_name);
1147
1148 /**
1149  * vb2_thread_stop() - stop the thread for the given queue.
1150  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1151  */
1152 int vb2_thread_stop(struct vb2_queue *q);
1153
1154 /**
1155  * vb2_is_streaming() - return streaming status of the queue.
1156  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1157  */
1158 static inline bool vb2_is_streaming(struct vb2_queue *q)
1159 {
1160         return q->streaming;
1161 }
1162
1163 /**
1164  * vb2_fileio_is_active() - return true if fileio is active.
1165  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1166  *
1167  * This returns true if read() or write() is used to stream the data
1168  * as opposed to stream I/O. This is almost never an important distinction,
1169  * except in rare cases. One such case is that using read() or write() to
1170  * stream a format using %V4L2_FIELD_ALTERNATE is not allowed since there
1171  * is no way you can pass the field information of each buffer to/from
1172  * userspace. A driver that supports this field format should check for
1173  * this in the &vb2_ops->queue_setup op and reject it if this function returns
1174  * true.
1175  */
1176 static inline bool vb2_fileio_is_active(struct vb2_queue *q)
1177 {
1178         return q->fileio;
1179 }
1180
1181 /**
1182  * vb2_get_num_buffers() - get the number of buffer in a queue
1183  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1184  */
1185 static inline unsigned int vb2_get_num_buffers(struct vb2_queue *q)
1186 {
1187         if (q->bufs_bitmap)
1188                 return bitmap_weight(q->bufs_bitmap, q->max_num_buffers);
1189
1190         return 0;
1191 }
1192
1193 /**
1194  * vb2_is_busy() - return busy status of the queue.
1195  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1196  *
1197  * This function checks if queue has any buffers allocated.
1198  */
1199 static inline bool vb2_is_busy(struct vb2_queue *q)
1200 {
1201         return !!q->is_busy;
1202 }
1203
1204 /**
1205  * vb2_get_drv_priv() - return driver private data associated with the queue.
1206  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1207  */
1208 static inline void *vb2_get_drv_priv(struct vb2_queue *q)
1209 {
1210         return q->drv_priv;
1211 }
1212
1213 /**
1214  * vb2_set_plane_payload() - set bytesused for the plane @plane_no.
1215  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
1216  *              question belongs to.
1217  * @plane_no:   plane number for which payload should be set.
1218  * @size:       payload in bytes.
1219  */
1220 static inline void vb2_set_plane_payload(struct vb2_buffer *vb,
1221                                  unsigned int plane_no, unsigned long size)
1222 {
1223         /*
1224          * size must never be larger than the buffer length, so
1225          * warn and clamp to the buffer length if that's the case.
1226          */
1227         if (plane_no < vb->num_planes) {
1228                 if (WARN_ON_ONCE(size > vb->planes[plane_no].length))
1229                         size = vb->planes[plane_no].length;
1230                 vb->planes[plane_no].bytesused = size;
1231         }
1232 }
1233
1234 /**
1235  * vb2_get_plane_payload() - get bytesused for the plane plane_no
1236  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
1237  *              question belongs to.
1238  * @plane_no:   plane number for which payload should be set.
1239  */
1240 static inline unsigned long vb2_get_plane_payload(struct vb2_buffer *vb,
1241                                  unsigned int plane_no)
1242 {
1243         if (plane_no < vb->num_planes)
1244                 return vb->planes[plane_no].bytesused;
1245         return 0;
1246 }
1247
1248 /**
1249  * vb2_plane_size() - return plane size in bytes.
1250  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
1251  *              question belongs to.
1252  * @plane_no:   plane number for which size should be returned.
1253  */
1254 static inline unsigned long
1255 vb2_plane_size(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
1256 {
1257         if (plane_no < vb->num_planes)
1258                 return vb->planes[plane_no].length;
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 /**
1263  * vb2_start_streaming_called() - return streaming status of driver.
1264  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1265  */
1266 static inline bool vb2_start_streaming_called(struct vb2_queue *q)
1267 {
1268         return q->start_streaming_called;
1269 }
1270
1271 /**
1272  * vb2_clear_last_buffer_dequeued() - clear last buffer dequeued flag of queue.
1273  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1274  */
1275 static inline void vb2_clear_last_buffer_dequeued(struct vb2_queue *q)
1276 {
1277         q->last_buffer_dequeued = false;
1278 }
1279
1280 /**
1281  * vb2_get_buffer() - get a buffer from a queue
1282  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1283  * @index:      buffer index
1284  *
1285  * This function obtains a buffer from a queue, by its index.
1286  * Keep in mind that there is no refcounting involved in this
1287  * operation, so the buffer lifetime should be taken into
1288  * consideration.
1289  */
1290 static inline struct vb2_buffer *vb2_get_buffer(struct vb2_queue *q,
1291                                                 unsigned int index)
1292 {
1293         if (!q->bufs)
1294                 return NULL;
1295
1296         if (index >= q->max_num_buffers)
1297                 return NULL;
1298
1299         if (test_bit(index, q->bufs_bitmap))
1300                 return q->bufs[index];
1301         return NULL;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * The following functions are not part of the vb2 core API, but are useful
1306  * functions for videobuf2-*.
1307  */
1308
1309 /**
1310  * vb2_buffer_in_use() - return true if the buffer is in use and
1311  * the queue cannot be freed (by the means of VIDIOC_REQBUFS(0)) call.
1312  *
1313  * @vb:         buffer for which plane size should be returned.
1314  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1315  */
1316 bool vb2_buffer_in_use(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb);
1317
1318 /**
1319  * vb2_verify_memory_type() - Check whether the memory type and buffer type
1320  * passed to a buffer operation are compatible with the queue.
1321  *
1322  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1323  * @memory:     memory model, as defined by enum &vb2_memory.
1324  * @type:       private buffer type whose content is defined by the vb2-core
1325  *              caller. For example, for V4L2, it should match
1326  *              the types defined on enum &v4l2_buf_type.
1327  */
1328 int vb2_verify_memory_type(struct vb2_queue *q,
1329                 enum vb2_memory memory, unsigned int type);
1330
1331 /**
1332  * vb2_request_object_is_buffer() - return true if the object is a buffer
1333  *
1334  * @obj:        the request object.
1335  */
1336 bool vb2_request_object_is_buffer(struct media_request_object *obj);
1337
1338 /**
1339  * vb2_request_buffer_cnt() - return the number of buffers in the request
1340  *
1341  * @req:        the request.
1342  */
1343 unsigned int vb2_request_buffer_cnt(struct media_request *req);
1344
1345 #endif /* _MEDIA_VIDEOBUF2_CORE_H */