9b02aeba41089c42b552998b49f27906dc70eeae
[linux-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  * @dbuf_duplicated:    boolean to show whether dbuf is duplicated with a
158  *              previous plane of the buffer.
159  * @bytesused:  number of bytes occupied by data in the plane (payload).
160  * @length:     size of this plane (NOT the payload) in bytes. The maximum
161  *              valid size is MAX_UINT - PAGE_SIZE.
162  * @min_length: minimum required size of this plane (NOT the payload) in bytes.
163  *              @length is always greater or equal to @min_length, and like
164  *              @length, it is limited to MAX_UINT - PAGE_SIZE.
165  * @m:          Union with memtype-specific data.
166  * @m.offset:   when memory in the associated struct vb2_buffer is
167  *              %VB2_MEMORY_MMAP, equals the offset from the start of
168  *              the device memory for this plane (or is a "cookie" that
169  *              should be passed to mmap() called on the video node).
170  * @m.userptr:  when memory is %VB2_MEMORY_USERPTR, a userspace pointer
171  *              pointing to this plane.
172  * @m.fd:       when memory is %VB2_MEMORY_DMABUF, a userspace file
173  *              descriptor associated with this plane.
174  * @data_offset:        offset in the plane to the start of data; usually 0,
175  *              unless there is a header in front of the data.
176  *
177  * Should contain enough information to be able to cover all the fields
178  * of &struct v4l2_plane at videodev2.h.
179  */
180 struct vb2_plane {
181         void                    *mem_priv;
182         struct dma_buf          *dbuf;
183         unsigned int            dbuf_mapped;
184         bool                    dbuf_duplicated;
185         unsigned int            bytesused;
186         unsigned int            length;
187         unsigned int            min_length;
188         union {
189                 unsigned int    offset;
190                 unsigned long   userptr;
191                 int             fd;
192         } m;
193         unsigned int            data_offset;
194 };
195
196 /**
197  * enum vb2_io_modes - queue access methods.
198  * @VB2_MMAP:           driver supports MMAP with streaming API.
199  * @VB2_USERPTR:        driver supports USERPTR with streaming API.
200  * @VB2_READ:           driver supports read() style access.
201  * @VB2_WRITE:          driver supports write() style access.
202  * @VB2_DMABUF:         driver supports DMABUF with streaming API.
203  */
204 enum vb2_io_modes {
205         VB2_MMAP        = BIT(0),
206         VB2_USERPTR     = BIT(1),
207         VB2_READ        = BIT(2),
208         VB2_WRITE       = BIT(3),
209         VB2_DMABUF      = BIT(4),
210 };
211
212 /**
213  * enum vb2_buffer_state - current video buffer state.
214  * @VB2_BUF_STATE_DEQUEUED:     buffer under userspace control.
215  * @VB2_BUF_STATE_IN_REQUEST:   buffer is queued in media request.
216  * @VB2_BUF_STATE_PREPARING:    buffer is being prepared in videobuf2.
217  * @VB2_BUF_STATE_QUEUED:       buffer queued in videobuf2, but not in driver.
218  * @VB2_BUF_STATE_ACTIVE:       buffer queued in driver and possibly used
219  *                              in a hardware operation.
220  * @VB2_BUF_STATE_DONE:         buffer returned from driver to videobuf2, but
221  *                              not yet dequeued to userspace.
222  * @VB2_BUF_STATE_ERROR:        same as above, but the operation on the buffer
223  *                              has ended with an error, which will be reported
224  *                              to the userspace when it is dequeued.
225  */
226 enum vb2_buffer_state {
227         VB2_BUF_STATE_DEQUEUED,
228         VB2_BUF_STATE_IN_REQUEST,
229         VB2_BUF_STATE_PREPARING,
230         VB2_BUF_STATE_QUEUED,
231         VB2_BUF_STATE_ACTIVE,
232         VB2_BUF_STATE_DONE,
233         VB2_BUF_STATE_ERROR,
234 };
235
236 struct vb2_queue;
237
238 /**
239  * struct vb2_buffer - represents a video buffer.
240  * @vb2_queue:          pointer to &struct vb2_queue with the queue to
241  *                      which this driver belongs.
242  * @index:              id number of the buffer.
243  * @type:               buffer type.
244  * @memory:             the method, in which the actual data is passed.
245  * @num_planes:         number of planes in the buffer
246  *                      on an internal driver queue.
247  * @timestamp:          frame timestamp in ns.
248  * @request:            the request this buffer is associated with.
249  * @req_obj:            used to bind this buffer to a request. This
250  *                      request object has a refcount.
251  */
252 struct vb2_buffer {
253         struct vb2_queue        *vb2_queue;
254         unsigned int            index;
255         unsigned int            type;
256         unsigned int            memory;
257         unsigned int            num_planes;
258         u64                     timestamp;
259         struct media_request    *request;
260         struct media_request_object     req_obj;
261
262         /* private: internal use only
263          *
264          * state:               current buffer state; do not change
265          * synced:              this buffer has been synced for DMA, i.e. the
266          *                      'prepare' memop was called. It is cleared again
267          *                      after the 'finish' memop is called.
268          * prepared:            this buffer has been prepared, i.e. the
269          *                      buf_prepare op was called. It is cleared again
270          *                      after the 'buf_finish' op is called.
271          * copied_timestamp:    the timestamp of this capture buffer was copied
272          *                      from an output buffer.
273          * skip_cache_sync_on_prepare: when set buffer's ->prepare() function
274          *                      skips cache sync/invalidation.
275          * skip_cache_sync_on_finish: when set buffer's ->finish() function
276          *                      skips cache sync/invalidation.
277          * planes:              per-plane information; do not change
278          * queued_entry:        entry on the queued buffers list, which holds
279          *                      all buffers queued from userspace
280          * done_entry:          entry on the list that stores all buffers ready
281          *                      to be dequeued to userspace
282          */
283         enum vb2_buffer_state   state;
284         unsigned int            synced:1;
285         unsigned int            prepared:1;
286         unsigned int            copied_timestamp:1;
287         unsigned int            skip_cache_sync_on_prepare:1;
288         unsigned int            skip_cache_sync_on_finish:1;
289
290         struct vb2_plane        planes[VB2_MAX_PLANES];
291         struct list_head        queued_entry;
292         struct list_head        done_entry;
293 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
294         /*
295          * Counters for how often these buffer-related ops are
296          * called. Used to check for unbalanced ops.
297          */
298         u32             cnt_mem_alloc;
299         u32             cnt_mem_put;
300         u32             cnt_mem_get_dmabuf;
301         u32             cnt_mem_get_userptr;
302         u32             cnt_mem_put_userptr;
303         u32             cnt_mem_prepare;
304         u32             cnt_mem_finish;
305         u32             cnt_mem_attach_dmabuf;
306         u32             cnt_mem_detach_dmabuf;
307         u32             cnt_mem_map_dmabuf;
308         u32             cnt_mem_unmap_dmabuf;
309         u32             cnt_mem_vaddr;
310         u32             cnt_mem_cookie;
311         u32             cnt_mem_num_users;
312         u32             cnt_mem_mmap;
313
314         u32             cnt_buf_out_validate;
315         u32             cnt_buf_init;
316         u32             cnt_buf_prepare;
317         u32             cnt_buf_finish;
318         u32             cnt_buf_cleanup;
319         u32             cnt_buf_queue;
320         u32             cnt_buf_request_complete;
321
322         /* This counts the number of calls to vb2_buffer_done() */
323         u32             cnt_buf_done;
324 #endif
325 };
326
327 /**
328  * struct vb2_ops - driver-specific callbacks.
329  *
330  * These operations are not called from interrupt context except where
331  * mentioned specifically.
332  *
333  * @queue_setup:        called from VIDIOC_REQBUFS() and VIDIOC_CREATE_BUFS()
334  *                      handlers before memory allocation. It can be called
335  *                      twice: if the original number of requested buffers
336  *                      could not be allocated, then it will be called a
337  *                      second time with the actually allocated number of
338  *                      buffers to verify if that is OK.
339  *                      The driver should return the required number of buffers
340  *                      in \*num_buffers, the required number of planes per
341  *                      buffer in \*num_planes, the size of each plane should be
342  *                      set in the sizes\[\] array and optional per-plane
343  *                      allocator specific device in the alloc_devs\[\] array.
344  *                      When called from VIDIOC_REQBUFS(), \*num_planes == 0,
345  *                      the driver has to use the currently configured format to
346  *                      determine the plane sizes and \*num_buffers is the total
347  *                      number of buffers that are being allocated. When called
348  *                      from VIDIOC_CREATE_BUFS(), \*num_planes != 0 and it
349  *                      describes the requested number of planes and sizes\[\]
350  *                      contains the requested plane sizes. In this case
351  *                      \*num_buffers are being allocated additionally to
352  *                      the buffers already allocated. If either \*num_planes
353  *                      or the requested sizes are invalid callback must return %-EINVAL.
354  * @wait_prepare:       release any locks taken while calling vb2 functions;
355  *                      it is called before an ioctl needs to wait for a new
356  *                      buffer to arrive; required to avoid a deadlock in
357  *                      blocking access type.
358  * @wait_finish:        reacquire all locks released in the previous callback;
359  *                      required to continue operation after sleeping while
360  *                      waiting for a new buffer to arrive.
361  * @buf_out_validate:   called when the output buffer is prepared or queued
362  *                      to a request; drivers can use this to validate
363  *                      userspace-provided information; this is required only
364  *                      for OUTPUT queues.
365  * @buf_init:           called once after allocating a buffer (in MMAP case)
366  *                      or after acquiring a new USERPTR buffer; drivers may
367  *                      perform additional buffer-related initialization;
368  *                      initialization failure (return != 0) will prevent
369  *                      queue setup from completing successfully; optional.
370  * @buf_prepare:        called every time the buffer is queued from userspace
371  *                      and from the VIDIOC_PREPARE_BUF() ioctl; drivers may
372  *                      perform any initialization required before each
373  *                      hardware operation in this callback; drivers can
374  *                      access/modify the buffer here as it is still synced for
375  *                      the CPU; drivers that support VIDIOC_CREATE_BUFS() must
376  *                      also validate the buffer size; if an error is returned,
377  *                      the buffer will not be queued in driver; optional.
378  * @buf_finish:         called before every dequeue of the buffer back to
379  *                      userspace; the buffer is synced for the CPU, so drivers
380  *                      can access/modify the buffer contents; drivers may
381  *                      perform any operations required before userspace
382  *                      accesses the buffer; optional. The buffer state can be
383  *                      one of the following: %DONE and %ERROR occur while
384  *                      streaming is in progress, and the %PREPARED state occurs
385  *                      when the queue has been canceled and all pending
386  *                      buffers are being returned to their default %DEQUEUED
387  *                      state. Typically you only have to do something if the
388  *                      state is %VB2_BUF_STATE_DONE, since in all other cases
389  *                      the buffer contents will be ignored anyway.
390  * @buf_cleanup:        called once before the buffer is freed; drivers may
391  *                      perform any additional cleanup; optional.
392  * @prepare_streaming:  called once to prepare for 'streaming' state; this is
393  *                      where validation can be done to verify everything is
394  *                      okay and streaming resources can be claimed. It is
395  *                      called when the VIDIOC_STREAMON ioctl is called. The
396  *                      actual streaming starts when @start_streaming is called.
397  *                      Optional.
398  * @start_streaming:    called once to enter 'streaming' state; the driver may
399  *                      receive buffers with @buf_queue callback
400  *                      before @start_streaming is called; the driver gets the
401  *                      number of already queued buffers in count parameter;
402  *                      driver can return an error if hardware fails, in that
403  *                      case all buffers that have been already given by
404  *                      the @buf_queue callback are to be returned by the driver
405  *                      by calling vb2_buffer_done() with %VB2_BUF_STATE_QUEUED.
406  *                      If you need a minimum number of buffers before you can
407  *                      start streaming, then set
408  *                      &vb2_queue->min_queued_buffers. If that is non-zero
409  *                      then @start_streaming won't be called until at least
410  *                      that many buffers have been queued up by userspace.
411  * @stop_streaming:     called when 'streaming' state must be disabled; driver
412  *                      should stop any DMA transactions or wait until they
413  *                      finish and give back all buffers it got from &buf_queue
414  *                      callback by calling vb2_buffer_done() with either
415  *                      %VB2_BUF_STATE_DONE or %VB2_BUF_STATE_ERROR; may use
416  *                      vb2_wait_for_all_buffers() function
417  * @unprepare_streaming:called as counterpart to @prepare_streaming; any claimed
418  *                      streaming resources can be released here. It is
419  *                      called when the VIDIOC_STREAMOFF ioctls is called or
420  *                      when the streaming filehandle is closed. Optional.
421  * @buf_queue:          passes buffer vb to the driver; driver may start
422  *                      hardware operation on this buffer; driver should give
423  *                      the buffer back by calling vb2_buffer_done() function;
424  *                      it is always called after calling VIDIOC_STREAMON()
425  *                      ioctl; might be called before @start_streaming callback
426  *                      if user pre-queued buffers before calling
427  *                      VIDIOC_STREAMON().
428  * @buf_request_complete: a buffer that was never queued to the driver but is
429  *                      associated with a queued request was canceled.
430  *                      The driver will have to mark associated objects in the
431  *                      request as completed; required if requests are
432  *                      supported.
433  */
434 struct vb2_ops {
435         int (*queue_setup)(struct vb2_queue *q,
436                            unsigned int *num_buffers, unsigned int *num_planes,
437                            unsigned int sizes[], struct device *alloc_devs[]);
438
439         void (*wait_prepare)(struct vb2_queue *q);
440         void (*wait_finish)(struct vb2_queue *q);
441
442         int (*buf_out_validate)(struct vb2_buffer *vb);
443         int (*buf_init)(struct vb2_buffer *vb);
444         int (*buf_prepare)(struct vb2_buffer *vb);
445         void (*buf_finish)(struct vb2_buffer *vb);
446         void (*buf_cleanup)(struct vb2_buffer *vb);
447
448         int (*prepare_streaming)(struct vb2_queue *q);
449         int (*start_streaming)(struct vb2_queue *q, unsigned int count);
450         void (*stop_streaming)(struct vb2_queue *q);
451         void (*unprepare_streaming)(struct vb2_queue *q);
452
453         void (*buf_queue)(struct vb2_buffer *vb);
454
455         void (*buf_request_complete)(struct vb2_buffer *vb);
456 };
457
458 /**
459  * struct vb2_buf_ops - driver-specific callbacks.
460  *
461  * @verify_planes_array: Verify that a given user space structure contains
462  *                      enough planes for the buffer. This is called
463  *                      for each dequeued buffer.
464  * @init_buffer:        given a &vb2_buffer initialize the extra data after
465  *                      struct vb2_buffer.
466  *                      For V4L2 this is a &struct vb2_v4l2_buffer.
467  * @fill_user_buffer:   given a &vb2_buffer fill in the userspace structure.
468  *                      For V4L2 this is a &struct v4l2_buffer.
469  * @fill_vb2_buffer:    given a userspace structure, fill in the &vb2_buffer.
470  *                      If the userspace structure is invalid, then this op
471  *                      will return an error.
472  * @copy_timestamp:     copy the timestamp from a userspace structure to
473  *                      the &struct vb2_buffer.
474  */
475 struct vb2_buf_ops {
476         int (*verify_planes_array)(struct vb2_buffer *vb, const void *pb);
477         void (*init_buffer)(struct vb2_buffer *vb);
478         void (*fill_user_buffer)(struct vb2_buffer *vb, void *pb);
479         int (*fill_vb2_buffer)(struct vb2_buffer *vb, struct vb2_plane *planes);
480         void (*copy_timestamp)(struct vb2_buffer *vb, const void *pb);
481 };
482
483 /**
484  * struct vb2_queue - a videobuf2 queue.
485  *
486  * @type:       private buffer type whose content is defined by the vb2-core
487  *              caller. For example, for V4L2, it should match
488  *              the types defined on &enum v4l2_buf_type.
489  * @io_modes:   supported io methods (see &enum vb2_io_modes).
490  * @dev:        device to use for the default allocation context if the driver
491  *              doesn't fill in the @alloc_devs array.
492  * @dma_attrs:  DMA attributes to use for the DMA.
493  * @bidirectional: when this flag is set the DMA direction for the buffers of
494  *              this queue will be overridden with %DMA_BIDIRECTIONAL direction.
495  *              This is useful in cases where the hardware (firmware) writes to
496  *              a buffer which is mapped as read (%DMA_TO_DEVICE), or reads from
497  *              buffer which is mapped for write (%DMA_FROM_DEVICE) in order
498  *              to satisfy some internal hardware restrictions or adds a padding
499  *              needed by the processing algorithm. In case the DMA mapping is
500  *              not bidirectional but the hardware (firmware) trying to access
501  *              the buffer (in the opposite direction) this could lead to an
502  *              IOMMU protection faults.
503  * @fileio_read_once:           report EOF after reading the first buffer
504  * @fileio_write_immediately:   queue buffer after each write() call
505  * @allow_zero_bytesused:       allow bytesused == 0 to be passed to the driver
506  * @quirk_poll_must_check_waiting_for_buffers: Return %EPOLLERR at poll when QBUF
507  *              has not been called. This is a vb1 idiom that has been adopted
508  *              also by vb2.
509  * @supports_requests: this queue supports the Request API.
510  * @requires_requests: this queue requires the Request API. If this is set to 1,
511  *              then supports_requests must be set to 1 as well.
512  * @uses_qbuf:  qbuf was used directly for this queue. Set to 1 the first
513  *              time this is called. Set to 0 when the queue is canceled.
514  *              If this is 1, then you cannot queue buffers from a request.
515  * @uses_requests: requests are used for this queue. Set to 1 the first time
516  *              a request is queued. Set to 0 when the queue is canceled.
517  *              If this is 1, then you cannot queue buffers directly.
518  * @allow_cache_hints: when set user-space can pass cache management hints in
519  *              order to skip cache flush/invalidation on ->prepare() or/and
520  *              ->finish().
521  * @non_coherent_mem: when set queue will attempt to allocate buffers using
522  *              non-coherent memory.
523  * @lock:       pointer to a mutex that protects the &struct vb2_queue. The
524  *              driver can set this to a mutex to let the v4l2 core serialize
525  *              the queuing ioctls. If the driver wants to handle locking
526  *              itself, then this should be set to NULL. This lock is not used
527  *              by the videobuf2 core API.
528  * @owner:      The filehandle that 'owns' the buffers, i.e. the filehandle
529  *              that called reqbufs, create_buffers or started fileio.
530  *              This field is not used by the videobuf2 core API, but it allows
531  *              drivers to easily associate an owner filehandle with the queue.
532  * @ops:        driver-specific callbacks
533  * @mem_ops:    memory allocator specific callbacks
534  * @buf_ops:    callbacks to deliver buffer information.
535  *              between user-space and kernel-space.
536  * @drv_priv:   driver private data.
537  * @subsystem_flags: Flags specific to the subsystem (V4L2/DVB/etc.). Not used
538  *              by the vb2 core.
539  * @buf_struct_size: size of the driver-specific buffer structure;
540  *              "0" indicates the driver doesn't want to use a custom buffer
541  *              structure type. In that case a subsystem-specific struct
542  *              will be used (in the case of V4L2 that is
543  *              ``sizeof(struct vb2_v4l2_buffer)``). The first field of the
544  *              driver-specific buffer structure must be the subsystem-specific
545  *              struct (vb2_v4l2_buffer in the case of V4L2).
546  * @timestamp_flags: Timestamp flags; ``V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_*`` and
547  *              ``V4L2_BUF_FLAG_TSTAMP_SRC_*``
548  * @gfp_flags:  additional gfp flags used when allocating the buffers.
549  *              Typically this is 0, but it may be e.g. %GFP_DMA or %__GFP_DMA32
550  *              to force the buffer allocation to a specific memory zone.
551  * @min_queued_buffers: the minimum number of queued buffers needed before
552  *              @start_streaming can be called. Used when a DMA engine
553  *              cannot be started unless at least this number of buffers
554  *              have been queued into the driver.
555  *              VIDIOC_REQBUFS will ensure at least @min_queued_buffers + 1
556  *              buffers will be allocated. Note that VIDIOC_CREATE_BUFS will not
557  *              modify the requested buffer count.
558  * @min_reqbufs_allocation: the minimum number of buffers to be allocated when
559  *              calling VIDIOC_REQBUFS. Note that VIDIOC_CREATE_BUFS will *not*
560  *              modify the requested buffer count and does not use this field.
561  *              Drivers can set this if there has to be a certain number of
562  *              buffers available for the hardware to work effectively.
563  *              This allows calling VIDIOC_REQBUFS with a buffer count of 1 and
564  *              it will be automatically adjusted to a workable buffer count.
565  *              If set, then @min_reqbufs_allocation must be larger than
566  *              @min_queued_buffers + 1.
567  *              If this field is > 3, then it is highly recommended that the
568  *              driver implements the V4L2_CID_MIN_BUFFERS_FOR_CAPTURE/OUTPUT
569  *              control.
570  * @alloc_devs: &struct device memory type/allocator-specific per-plane device
571  */
572 /*
573  * Private elements (won't appear at the uAPI book):
574  * @mmap_lock:  private mutex used when buffers are allocated/freed/mmapped
575  * @memory:     current memory type used
576  * @dma_dir:    DMA mapping direction.
577  * @bufs:       videobuf2 buffer structures. If it is non-NULL then
578  *              bufs_bitmap is also non-NULL.
579  * @bufs_bitmap: bitmap tracking whether each bufs[] entry is used
580  * @max_num_buffers: upper limit of number of allocated/used buffers.
581  *                   If set to 0 v4l2 core will change it VB2_MAX_FRAME
582  *                   for backward compatibility.
583  * @queued_list: list of buffers currently queued from userspace
584  * @queued_count: number of buffers queued and ready for streaming.
585  * @owned_by_drv_count: number of buffers owned by the driver
586  * @done_list:  list of buffers ready to be dequeued to userspace
587  * @done_lock:  lock to protect done_list list
588  * @done_wq:    waitqueue for processes waiting for buffers ready to be dequeued
589  * @streaming:  current streaming state
590  * @start_streaming_called: @start_streaming was called successfully and we
591  *              started streaming.
592  * @error:      a fatal error occurred on the queue
593  * @waiting_for_buffers: used in poll() to check if vb2 is still waiting for
594  *              buffers. Only set for capture queues if qbuf has not yet been
595  *              called since poll() needs to return %EPOLLERR in that situation.
596  * @waiting_in_dqbuf: set by the core for the duration of a blocking DQBUF, when
597  *              it has to wait for a buffer to become available with vb2_queue->lock
598  *              released. Used to prevent destroying the queue by other threads.
599  * @is_multiplanar: set if buffer type is multiplanar
600  * @is_output:  set if buffer type is output
601  * @is_busy:    set if at least one buffer has been allocated at some time.
602  * @copy_timestamp: set if vb2-core should set timestamps
603  * @last_buffer_dequeued: used in poll() and DQBUF to immediately return if the
604  *              last decoded buffer was already dequeued. Set for capture queues
605  *              when a buffer with the %V4L2_BUF_FLAG_LAST is dequeued.
606  * @fileio:     file io emulator internal data, used only if emulator is active
607  * @threadio:   thread io internal data, used only if thread is active
608  * @name:       queue name, used for logging purpose. Initialized automatically
609  *              if left empty by drivers.
610  */
611 struct vb2_queue {
612         unsigned int                    type;
613         unsigned int                    io_modes;
614         struct device                   *dev;
615         unsigned long                   dma_attrs;
616         unsigned int                    bidirectional:1;
617         unsigned int                    fileio_read_once:1;
618         unsigned int                    fileio_write_immediately:1;
619         unsigned int                    allow_zero_bytesused:1;
620         unsigned int               quirk_poll_must_check_waiting_for_buffers:1;
621         unsigned int                    supports_requests:1;
622         unsigned int                    requires_requests:1;
623         unsigned int                    uses_qbuf:1;
624         unsigned int                    uses_requests:1;
625         unsigned int                    allow_cache_hints:1;
626         unsigned int                    non_coherent_mem:1;
627
628         struct mutex                    *lock;
629         void                            *owner;
630
631         const struct vb2_ops            *ops;
632         const struct vb2_mem_ops        *mem_ops;
633         const struct vb2_buf_ops        *buf_ops;
634
635         void                            *drv_priv;
636         u32                             subsystem_flags;
637         unsigned int                    buf_struct_size;
638         u32                             timestamp_flags;
639         gfp_t                           gfp_flags;
640         u32                             min_queued_buffers;
641         u32                             min_reqbufs_allocation;
642
643         struct device                   *alloc_devs[VB2_MAX_PLANES];
644
645         /* private: internal use only */
646         struct mutex                    mmap_lock;
647         unsigned int                    memory;
648         enum dma_data_direction         dma_dir;
649         struct vb2_buffer               **bufs;
650         unsigned long                   *bufs_bitmap;
651         unsigned int                    max_num_buffers;
652
653         struct list_head                queued_list;
654         unsigned int                    queued_count;
655
656         atomic_t                        owned_by_drv_count;
657         struct list_head                done_list;
658         spinlock_t                      done_lock;
659         wait_queue_head_t               done_wq;
660
661         unsigned int                    streaming:1;
662         unsigned int                    start_streaming_called:1;
663         unsigned int                    error:1;
664         unsigned int                    waiting_for_buffers:1;
665         unsigned int                    waiting_in_dqbuf:1;
666         unsigned int                    is_multiplanar:1;
667         unsigned int                    is_output:1;
668         unsigned int                    is_busy:1;
669         unsigned int                    copy_timestamp:1;
670         unsigned int                    last_buffer_dequeued:1;
671
672         struct vb2_fileio_data          *fileio;
673         struct vb2_threadio_data        *threadio;
674
675         char                            name[32];
676
677 #ifdef CONFIG_VIDEO_ADV_DEBUG
678         /*
679          * Counters for how often these queue-related ops are
680          * called. Used to check for unbalanced ops.
681          */
682         u32                             cnt_queue_setup;
683         u32                             cnt_wait_prepare;
684         u32                             cnt_wait_finish;
685         u32                             cnt_prepare_streaming;
686         u32                             cnt_start_streaming;
687         u32                             cnt_stop_streaming;
688         u32                             cnt_unprepare_streaming;
689 #endif
690 };
691
692 /**
693  * vb2_queue_allows_cache_hints() - Return true if the queue allows cache
694  * and memory consistency hints.
695  *
696  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue
697  */
698 static inline bool vb2_queue_allows_cache_hints(struct vb2_queue *q)
699 {
700         return q->allow_cache_hints && q->memory == VB2_MEMORY_MMAP;
701 }
702
703 /**
704  * vb2_plane_vaddr() - Return a kernel virtual address of a given plane.
705  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
706  *              question belongs to.
707  * @plane_no:   plane number for which the address is to be returned.
708  *
709  * This function returns a kernel virtual address of a given plane if
710  * such a mapping exist, NULL otherwise.
711  */
712 void *vb2_plane_vaddr(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no);
713
714 /**
715  * vb2_plane_cookie() - Return allocator specific cookie for the given plane.
716  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
717  *              question belongs to.
718  * @plane_no:   plane number for which the cookie is to be returned.
719  *
720  * This function returns an allocator specific cookie for a given plane if
721  * available, NULL otherwise. The allocator should provide some simple static
722  * inline function, which would convert this cookie to the allocator specific
723  * type that can be used directly by the driver to access the buffer. This can
724  * be for example physical address, pointer to scatter list or IOMMU mapping.
725  */
726 void *vb2_plane_cookie(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no);
727
728 /**
729  * vb2_buffer_done() - inform videobuf2 that an operation on a buffer
730  *      is finished.
731  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to be used.
732  * @state:      state of the buffer, as defined by &enum vb2_buffer_state.
733  *              Either %VB2_BUF_STATE_DONE if the operation finished
734  *              successfully, %VB2_BUF_STATE_ERROR if the operation finished
735  *              with an error or %VB2_BUF_STATE_QUEUED.
736  *
737  * This function should be called by the driver after a hardware operation on
738  * a buffer is finished and the buffer may be returned to userspace. The driver
739  * cannot use this buffer anymore until it is queued back to it by videobuf
740  * by the means of &vb2_ops->buf_queue callback. Only buffers previously queued
741  * to the driver by &vb2_ops->buf_queue can be passed to this function.
742  *
743  * While streaming a buffer can only be returned in state DONE or ERROR.
744  * The &vb2_ops->start_streaming op can also return them in case the DMA engine
745  * cannot be started for some reason. In that case the buffers should be
746  * returned with state QUEUED to put them back into the queue.
747  */
748 void vb2_buffer_done(struct vb2_buffer *vb, enum vb2_buffer_state state);
749
750 /**
751  * vb2_discard_done() - discard all buffers marked as DONE.
752  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
753  *
754  * This function is intended to be used with suspend/resume operations. It
755  * discards all 'done' buffers as they would be too old to be requested after
756  * resume.
757  *
758  * Drivers must stop the hardware and synchronize with interrupt handlers and/or
759  * delayed works before calling this function to make sure no buffer will be
760  * touched by the driver and/or hardware.
761  */
762 void vb2_discard_done(struct vb2_queue *q);
763
764 /**
765  * vb2_wait_for_all_buffers() - wait until all buffers are given back to vb2.
766  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
767  *
768  * This function will wait until all buffers that have been given to the driver
769  * by &vb2_ops->buf_queue are given back to vb2 with vb2_buffer_done(). It
770  * doesn't call &vb2_ops->wait_prepare/&vb2_ops->wait_finish pair.
771  * It is intended to be called with all locks taken, for example from
772  * &vb2_ops->stop_streaming callback.
773  */
774 int vb2_wait_for_all_buffers(struct vb2_queue *q);
775
776 /**
777  * vb2_core_querybuf() - query video buffer information.
778  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
779  * @vb:         pointer to struct &vb2_buffer.
780  * @pb:         buffer struct passed from userspace.
781  *
782  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_QUERYBUF() operation. It is called
783  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
784  *
785  * The passed buffer should have been verified.
786  *
787  * This function fills the relevant information for the userspace.
788  *
789  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
790  */
791 void vb2_core_querybuf(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb, void *pb);
792
793 /**
794  * vb2_core_reqbufs() - Initiate streaming.
795  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
796  * @memory:     memory type, as defined by &enum vb2_memory.
797  * @flags:      auxiliary queue/buffer management flags. Currently, the only
798  *              used flag is %V4L2_MEMORY_FLAG_NON_COHERENT.
799  * @count:      requested buffer count.
800  *
801  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_REQBUF() operation. It is called
802  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
803  *
804  * This function:
805  *
806  * #) verifies streaming parameters passed from the userspace;
807  * #) sets up the queue;
808  * #) negotiates number of buffers and planes per buffer with the driver
809  *    to be used during streaming;
810  * #) allocates internal buffer structures (&struct vb2_buffer), according to
811  *    the agreed parameters;
812  * #) for MMAP memory type, allocates actual video memory, using the
813  *    memory handling/allocation routines provided during queue initialization.
814  *
815  * If req->count is 0, all the memory will be freed instead.
816  *
817  * If the queue has been allocated previously by a previous vb2_core_reqbufs()
818  * call and the queue is not busy, memory will be reallocated.
819  *
820  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
821  */
822 int vb2_core_reqbufs(struct vb2_queue *q, enum vb2_memory memory,
823                      unsigned int flags, unsigned int *count);
824
825 /**
826  * vb2_core_create_bufs() - Allocate buffers and any required auxiliary structs
827  * @q: pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
828  * @memory: memory type, as defined by &enum vb2_memory.
829  * @flags: auxiliary queue/buffer management flags.
830  * @count: requested buffer count.
831  * @requested_planes: number of planes requested.
832  * @requested_sizes: array with the size of the planes.
833  * @first_index: index of the first created buffer, all allocated buffers have
834  *               indices in the range [first_index..first_index+count-1]
835  *
836  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_CREATE_BUFS() operation. It is
837  * called internally by VB2 by an API-specific handler, like
838  * ``videobuf2-v4l2.h``.
839  *
840  * This function:
841  *
842  * #) verifies parameter sanity;
843  * #) calls the &vb2_ops->queue_setup queue operation;
844  * #) performs any necessary memory allocations.
845  *
846  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
847  */
848 int vb2_core_create_bufs(struct vb2_queue *q, enum vb2_memory memory,
849                          unsigned int flags, unsigned int *count,
850                          unsigned int requested_planes,
851                          const unsigned int requested_sizes[],
852                          unsigned int *first_index);
853
854 /**
855  * vb2_core_prepare_buf() - Pass ownership of a buffer from userspace
856  *                      to the kernel.
857  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
858  * @vb:         pointer to struct &vb2_buffer.
859  * @pb:         buffer structure passed from userspace to
860  *              &v4l2_ioctl_ops->vidioc_prepare_buf handler in driver.
861  *
862  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_PREPARE_BUF() operation. It is
863  * called internally by VB2 by an API-specific handler, like
864  * ``videobuf2-v4l2.h``.
865  *
866  * The passed buffer should have been verified.
867  *
868  * This function calls vb2_ops->buf_prepare callback in the driver
869  * (if provided), in which driver-specific buffer initialization can
870  * be performed.
871  *
872  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
873  */
874 int vb2_core_prepare_buf(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb, void *pb);
875
876 /**
877  * vb2_core_remove_bufs() -
878  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
879  * @start:      first index of the range of buffers to remove.
880  * @count:      number of buffers to remove.
881  *
882  *  Return: returns zero on success; an error code otherwise.
883  */
884 int vb2_core_remove_bufs(struct vb2_queue *q, unsigned int start, unsigned int count);
885
886 /**
887  * vb2_core_qbuf() - Queue a buffer from userspace
888  *
889  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
890  * @vb:         pointer to struct &vb2_buffer.
891  * @pb:         buffer structure passed from userspace to
892  *              v4l2_ioctl_ops->vidioc_qbuf handler in driver
893  * @req:        pointer to &struct media_request, may be NULL.
894  *
895  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_QBUF() operation. It is called
896  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
897  *
898  * This function:
899  *
900  * #) If @req is non-NULL, then the buffer will be bound to this
901  *    media request and it returns. The buffer will be prepared and
902  *    queued to the driver (i.e. the next two steps) when the request
903  *    itself is queued.
904  * #) if necessary, calls &vb2_ops->buf_prepare callback in the driver
905  *    (if provided), in which driver-specific buffer initialization can
906  *    be performed;
907  * #) if streaming is on, queues the buffer in driver by the means of
908  *    &vb2_ops->buf_queue callback for processing.
909  *
910  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
911  */
912 int vb2_core_qbuf(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb, void *pb,
913                   struct media_request *req);
914
915 /**
916  * vb2_core_dqbuf() - Dequeue a buffer to the userspace
917  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue
918  * @pindex:     pointer to the buffer index. May be NULL
919  * @pb:         buffer structure passed from userspace to
920  *              v4l2_ioctl_ops->vidioc_dqbuf handler in driver.
921  * @nonblocking: if true, this call will not sleep waiting for a buffer if no
922  *               buffers ready for dequeuing are present. Normally the driver
923  *               would be passing (file->f_flags & O_NONBLOCK) here.
924  *
925  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_DQBUF() operation. It is called
926  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
927  *
928  * This function:
929  *
930  * #) calls buf_finish callback in the driver (if provided), in which
931  *    driver can perform any additional operations that may be required before
932  *    returning the buffer to userspace, such as cache sync,
933  * #) the buffer struct members are filled with relevant information for
934  *    the userspace.
935  *
936  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
937  */
938 int vb2_core_dqbuf(struct vb2_queue *q, unsigned int *pindex, void *pb,
939                    bool nonblocking);
940
941 /**
942  * vb2_core_streamon() - Implements VB2 stream ON logic
943  *
944  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue
945  * @type:       type of the queue to be started.
946  *              For V4L2, this is defined by &enum v4l2_buf_type type.
947  *
948  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_STREAMON() operation. It is called
949  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
950  *
951  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
952  */
953 int vb2_core_streamon(struct vb2_queue *q, unsigned int type);
954
955 /**
956  * vb2_core_streamoff() - Implements VB2 stream OFF logic
957  *
958  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue
959  * @type:       type of the queue to be started.
960  *              For V4L2, this is defined by &enum v4l2_buf_type type.
961  *
962  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_STREAMOFF() operation. It is
963  * called internally by VB2 by an API-specific handler, like
964  * ``videobuf2-v4l2.h``.
965  *
966  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
967  */
968 int vb2_core_streamoff(struct vb2_queue *q, unsigned int type);
969
970 /**
971  * vb2_core_expbuf() - Export a buffer as a file descriptor.
972  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
973  * @fd:         pointer to the file descriptor associated with DMABUF
974  *              (set by driver).
975  * @type:       buffer type.
976  * @vb:         pointer to struct &vb2_buffer.
977  * @plane:      index of the plane to be exported, 0 for single plane queues
978  * @flags:      file flags for newly created file, as defined at
979  *              include/uapi/asm-generic/fcntl.h.
980  *              Currently, the only used flag is %O_CLOEXEC.
981  *              is supported, refer to manual of open syscall for more details.
982  *
983  *
984  * Videobuf2 core helper to implement VIDIOC_EXPBUF() operation. It is called
985  * internally by VB2 by an API-specific handler, like ``videobuf2-v4l2.h``.
986  *
987  * Return: returns zero on success; an error code otherwise.
988  */
989 int vb2_core_expbuf(struct vb2_queue *q, int *fd, unsigned int type,
990                     struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane, unsigned int flags);
991
992 /**
993  * vb2_core_queue_init() - initialize a videobuf2 queue
994  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
995  *              This structure should be allocated in driver
996  *
997  * The &vb2_queue structure should be allocated by the driver. The driver is
998  * responsible of clearing it's content and setting initial values for some
999  * required entries before calling this function.
1000  *
1001  * .. note::
1002  *
1003  *    The following fields at @q should be set before calling this function:
1004  *    &vb2_queue->ops, &vb2_queue->mem_ops, &vb2_queue->type.
1005  */
1006 int vb2_core_queue_init(struct vb2_queue *q);
1007
1008 /**
1009  * vb2_core_queue_release() - stop streaming, release the queue and free memory
1010  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1011  *
1012  * This function stops streaming and performs necessary clean ups, including
1013  * freeing video buffer memory. The driver is responsible for freeing
1014  * the &struct vb2_queue itself.
1015  */
1016 void vb2_core_queue_release(struct vb2_queue *q);
1017
1018 /**
1019  * vb2_queue_error() - signal a fatal error on the queue
1020  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1021  *
1022  * Flag that a fatal unrecoverable error has occurred and wake up all processes
1023  * waiting on the queue. Polling will now set %EPOLLERR and queuing and dequeuing
1024  * buffers will return %-EIO.
1025  *
1026  * The error flag will be cleared when canceling the queue, either from
1027  * vb2_streamoff() or vb2_queue_release(). Drivers should thus not call this
1028  * function before starting the stream, otherwise the error flag will remain set
1029  * until the queue is released when closing the device node.
1030  */
1031 void vb2_queue_error(struct vb2_queue *q);
1032
1033 /**
1034  * vb2_mmap() - map video buffers into application address space.
1035  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1036  * @vma:        pointer to &struct vm_area_struct with the vma passed
1037  *              to the mmap file operation handler in the driver.
1038  *
1039  * Should be called from mmap file operation handler of a driver.
1040  * This function maps one plane of one of the available video buffers to
1041  * userspace. To map whole video memory allocated on reqbufs, this function
1042  * has to be called once per each plane per each buffer previously allocated.
1043  *
1044  * When the userspace application calls mmap, it passes to it an offset returned
1045  * to it earlier by the means of &v4l2_ioctl_ops->vidioc_querybuf handler.
1046  * That offset acts as a "cookie", which is then used to identify the plane
1047  * to be mapped.
1048  *
1049  * This function finds a plane with a matching offset and a mapping is performed
1050  * by the means of a provided memory operation.
1051  *
1052  * The return values from this function are intended to be directly returned
1053  * from the mmap handler in driver.
1054  */
1055 int vb2_mmap(struct vb2_queue *q, struct vm_area_struct *vma);
1056
1057 #ifndef CONFIG_MMU
1058 /**
1059  * vb2_get_unmapped_area - map video buffers into application address space.
1060  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1061  * @addr:       memory address.
1062  * @len:        buffer size.
1063  * @pgoff:      page offset.
1064  * @flags:      memory flags.
1065  *
1066  * This function is used in noMMU platforms to propose address mapping
1067  * for a given buffer. It's intended to be used as a handler for the
1068  * &file_operations->get_unmapped_area operation.
1069  *
1070  * This is called by the mmap() syscall routines will call this
1071  * to get a proposed address for the mapping, when ``!CONFIG_MMU``.
1072  */
1073 unsigned long vb2_get_unmapped_area(struct vb2_queue *q,
1074                                     unsigned long addr,
1075                                     unsigned long len,
1076                                     unsigned long pgoff,
1077                                     unsigned long flags);
1078 #endif
1079
1080 /**
1081  * vb2_core_poll() - implements poll syscall() logic.
1082  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1083  * @file:       &struct file argument passed to the poll
1084  *              file operation handler.
1085  * @wait:       &poll_table wait argument passed to the poll
1086  *              file operation handler.
1087  *
1088  * This function implements poll file operation handler for a driver.
1089  * For CAPTURE queues, if a buffer is ready to be dequeued, the userspace will
1090  * be informed that the file descriptor of a video device is available for
1091  * reading.
1092  * For OUTPUT queues, if a buffer is ready to be dequeued, the file descriptor
1093  * will be reported as available for writing.
1094  *
1095  * The return values from this function are intended to be directly returned
1096  * from poll handler in driver.
1097  */
1098 __poll_t vb2_core_poll(struct vb2_queue *q, struct file *file,
1099                            poll_table *wait);
1100
1101 /**
1102  * vb2_read() - implements read() syscall logic.
1103  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1104  * @data:       pointed to target userspace buffer
1105  * @count:      number of bytes to read
1106  * @ppos:       file handle position tracking pointer
1107  * @nonblock:   mode selector (1 means blocking calls, 0 means nonblocking)
1108  */
1109 size_t vb2_read(struct vb2_queue *q, char __user *data, size_t count,
1110                 loff_t *ppos, int nonblock);
1111 /**
1112  * vb2_write() - implements write() syscall logic.
1113  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1114  * @data:       pointed to target userspace buffer
1115  * @count:      number of bytes to write
1116  * @ppos:       file handle position tracking pointer
1117  * @nonblock:   mode selector (1 means blocking calls, 0 means nonblocking)
1118  */
1119 size_t vb2_write(struct vb2_queue *q, const char __user *data, size_t count,
1120                 loff_t *ppos, int nonblock);
1121
1122 /**
1123  * typedef vb2_thread_fnc - callback function for use with vb2_thread.
1124  *
1125  * @vb: pointer to struct &vb2_buffer.
1126  * @priv: pointer to a private data.
1127  *
1128  * This is called whenever a buffer is dequeued in the thread.
1129  */
1130 typedef int (*vb2_thread_fnc)(struct vb2_buffer *vb, void *priv);
1131
1132 /**
1133  * vb2_thread_start() - start a thread for the given queue.
1134  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1135  * @fnc:        &vb2_thread_fnc callback function.
1136  * @priv:       priv pointer passed to the callback function.
1137  * @thread_name:the name of the thread. This will be prefixed with "vb2-".
1138  *
1139  * This starts a thread that will queue and dequeue until an error occurs
1140  * or vb2_thread_stop() is called.
1141  *
1142  * .. attention::
1143  *
1144  *   This function should not be used for anything else but the videobuf2-dvb
1145  *   support. If you think you have another good use-case for this, then please
1146  *   contact the linux-media mailing list first.
1147  */
1148 int vb2_thread_start(struct vb2_queue *q, vb2_thread_fnc fnc, void *priv,
1149                      const char *thread_name);
1150
1151 /**
1152  * vb2_thread_stop() - stop the thread for the given queue.
1153  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1154  */
1155 int vb2_thread_stop(struct vb2_queue *q);
1156
1157 /**
1158  * vb2_is_streaming() - return streaming status of the queue.
1159  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1160  */
1161 static inline bool vb2_is_streaming(struct vb2_queue *q)
1162 {
1163         return q->streaming;
1164 }
1165
1166 /**
1167  * vb2_fileio_is_active() - return true if fileio is active.
1168  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1169  *
1170  * This returns true if read() or write() is used to stream the data
1171  * as opposed to stream I/O. This is almost never an important distinction,
1172  * except in rare cases. One such case is that using read() or write() to
1173  * stream a format using %V4L2_FIELD_ALTERNATE is not allowed since there
1174  * is no way you can pass the field information of each buffer to/from
1175  * userspace. A driver that supports this field format should check for
1176  * this in the &vb2_ops->queue_setup op and reject it if this function returns
1177  * true.
1178  */
1179 static inline bool vb2_fileio_is_active(struct vb2_queue *q)
1180 {
1181         return q->fileio;
1182 }
1183
1184 /**
1185  * vb2_get_num_buffers() - get the number of buffer in a queue
1186  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1187  */
1188 static inline unsigned int vb2_get_num_buffers(struct vb2_queue *q)
1189 {
1190         if (q->bufs_bitmap)
1191                 return bitmap_weight(q->bufs_bitmap, q->max_num_buffers);
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 /**
1197  * vb2_is_busy() - return busy status of the queue.
1198  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1199  *
1200  * This function checks if queue has any buffers allocated.
1201  */
1202 static inline bool vb2_is_busy(struct vb2_queue *q)
1203 {
1204         return !!q->is_busy;
1205 }
1206
1207 /**
1208  * vb2_get_drv_priv() - return driver private data associated with the queue.
1209  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1210  */
1211 static inline void *vb2_get_drv_priv(struct vb2_queue *q)
1212 {
1213         return q->drv_priv;
1214 }
1215
1216 /**
1217  * vb2_set_plane_payload() - set bytesused for the plane @plane_no.
1218  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
1219  *              question belongs to.
1220  * @plane_no:   plane number for which payload should be set.
1221  * @size:       payload in bytes.
1222  */
1223 static inline void vb2_set_plane_payload(struct vb2_buffer *vb,
1224                                  unsigned int plane_no, unsigned long size)
1225 {
1226         /*
1227          * size must never be larger than the buffer length, so
1228          * warn and clamp to the buffer length if that's the case.
1229          */
1230         if (plane_no < vb->num_planes) {
1231                 if (WARN_ON_ONCE(size > vb->planes[plane_no].length))
1232                         size = vb->planes[plane_no].length;
1233                 vb->planes[plane_no].bytesused = size;
1234         }
1235 }
1236
1237 /**
1238  * vb2_get_plane_payload() - get bytesused for the plane plane_no
1239  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
1240  *              question belongs to.
1241  * @plane_no:   plane number for which payload should be set.
1242  */
1243 static inline unsigned long vb2_get_plane_payload(struct vb2_buffer *vb,
1244                                  unsigned int plane_no)
1245 {
1246         if (plane_no < vb->num_planes)
1247                 return vb->planes[plane_no].bytesused;
1248         return 0;
1249 }
1250
1251 /**
1252  * vb2_plane_size() - return plane size in bytes.
1253  * @vb:         pointer to &struct vb2_buffer to which the plane in
1254  *              question belongs to.
1255  * @plane_no:   plane number for which size should be returned.
1256  */
1257 static inline unsigned long
1258 vb2_plane_size(struct vb2_buffer *vb, unsigned int plane_no)
1259 {
1260         if (plane_no < vb->num_planes)
1261                 return vb->planes[plane_no].length;
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 /**
1266  * vb2_start_streaming_called() - return streaming status of driver.
1267  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1268  */
1269 static inline bool vb2_start_streaming_called(struct vb2_queue *q)
1270 {
1271         return q->start_streaming_called;
1272 }
1273
1274 /**
1275  * vb2_clear_last_buffer_dequeued() - clear last buffer dequeued flag of queue.
1276  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1277  */
1278 static inline void vb2_clear_last_buffer_dequeued(struct vb2_queue *q)
1279 {
1280         q->last_buffer_dequeued = false;
1281 }
1282
1283 /**
1284  * vb2_get_buffer() - get a buffer from a queue
1285  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1286  * @index:      buffer index
1287  *
1288  * This function obtains a buffer from a queue, by its index.
1289  * Keep in mind that there is no refcounting involved in this
1290  * operation, so the buffer lifetime should be taken into
1291  * consideration.
1292  */
1293 static inline struct vb2_buffer *vb2_get_buffer(struct vb2_queue *q,
1294                                                 unsigned int index)
1295 {
1296         if (!q->bufs)
1297                 return NULL;
1298
1299         if (index >= q->max_num_buffers)
1300                 return NULL;
1301
1302         if (test_bit(index, q->bufs_bitmap))
1303                 return q->bufs[index];
1304         return NULL;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * The following functions are not part of the vb2 core API, but are useful
1309  * functions for videobuf2-*.
1310  */
1311
1312 /**
1313  * vb2_buffer_in_use() - return true if the buffer is in use and
1314  * the queue cannot be freed (by the means of VIDIOC_REQBUFS(0)) call.
1315  *
1316  * @vb:         buffer for which plane size should be returned.
1317  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1318  */
1319 bool vb2_buffer_in_use(struct vb2_queue *q, struct vb2_buffer *vb);
1320
1321 /**
1322  * vb2_verify_memory_type() - Check whether the memory type and buffer type
1323  * passed to a buffer operation are compatible with the queue.
1324  *
1325  * @q:          pointer to &struct vb2_queue with videobuf2 queue.
1326  * @memory:     memory model, as defined by enum &vb2_memory.
1327  * @type:       private buffer type whose content is defined by the vb2-core
1328  *              caller. For example, for V4L2, it should match
1329  *              the types defined on enum &v4l2_buf_type.
1330  */
1331 int vb2_verify_memory_type(struct vb2_queue *q,
1332                 enum vb2_memory memory, unsigned int type);
1333
1334 /**
1335  * vb2_request_object_is_buffer() - return true if the object is a buffer
1336  *
1337  * @obj:        the request object.
1338  */
1339 bool vb2_request_object_is_buffer(struct media_request_object *obj);
1340
1341 /**
1342  * vb2_request_buffer_cnt() - return the number of buffers in the request
1343  *
1344  * @req:        the request.
1345  */
1346 unsigned int vb2_request_buffer_cnt(struct media_request *req);
1347
1348 #endif /* _MEDIA_VIDEOBUF2_CORE_H */