[media] doc-rst: Split v4l-core into one file per kAPI
authorMauro Carvalho Chehab <mchehab@s-opensource.com>
Wed, 20 Jul 2016 17:14:37 +0000 (14:14 -0300)
committerMauro Carvalho Chehab <mchehab@s-opensource.com>
Sat, 23 Jul 2016 11:03:24 +0000 (08:03 -0300)
Sphinx produce a 1:1 mapping between a rst file and an html file.

So, we need to split the kernel-doc tags on multiple documents.

A side effect is that we're now having a better name for each
section of the kAPI documentation.

Signed-off-by: Mauro Carvalho Chehab <mchehab@s-opensource.com>
19 files changed:
Documentation/media/kapi/v4l2-async.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-controls.rst
Documentation/media/kapi/v4l2-core.rst
Documentation/media/kapi/v4l2-device.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-dv-timings.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-event.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-flash-led-class.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-mc.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-mediabus.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-mem2mem.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-of.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-rect.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-subdev.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-tuner.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-tveeprom.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-videobuf.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/v4l2-videobuf2.rst [new file with mode: 0644]
Documentation/media/kapi/videobuf.rst [deleted file]
Documentation/media/media_kapi.rst

diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-async.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-async.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..372aa29
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 Async kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-async.h
index 916fd4366cdfba1eb4bb5ad6f2315b5e510f12aa..2d433305fd4ede3f01643e9b93bb0c2f91783791 100644 (file)
@@ -807,3 +807,8 @@ notify function is called.
 
 There can be only one notify function per control handler. Any attempt
 to set another notify function will cause a WARN_ON.
+
+V4L2 control kAPI
+-----------------
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-ctrls.h
index db571a4f498acdde9610704e9a3cec6d23d492dd..8c127ccdb0ae91626674fe81031c6ab2020de3cc 100644 (file)
@@ -1,38 +1,23 @@
 Video2Linux devices
 -------------------
 
-.. kernel-doc:: include/media/tuner.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/tuner-types.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/tveeprom.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-async.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-ctrls.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-device.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-dv-timings.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-event.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-flash-led-class.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-mc.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-mediabus.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-mem2mem.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-of.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-rect.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/v4l2-subdev.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/videobuf2-core.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/videobuf2-v4l2.h
-
-.. kernel-doc:: include/media/videobuf2-memops.h
+.. toctree::
+    :maxdepth: 1
+
+    v4l2-framework
+    v4l2-async
+    v4l2-controls
+    v4l2-device
+    v4l2-dv-timings
+    v4l2-event
+    v4l2-flash-led-class
+    v4l2-mc
+    v4l2-mediabus
+    v4l2-mem2mem
+    v4l2-of
+    v4l2-rect
+    v4l2-subdev
+    v4l2-tuner
+    v4l2-tveeprom
+    v4l2-videobuf2
+    v4l2-videobuf
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-device.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-device.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e324fbc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 Device kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-device.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-dv-timings.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-dv-timings.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4b08a49
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 DV Timings kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-dv-timings.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-event.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-event.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b54bd91
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 event kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-event.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-flash-led-class.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-flash-led-class.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..251ed6b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 Flash and LED class kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-flash-led-class.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-mc.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-mc.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c94ce0f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 Media Controller kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-mc.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-mediabus.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-mediabus.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b3c246b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 Media Bus kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-mediabus.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-mem2mem.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-mem2mem.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..61f9923
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,3 @@
+V4L2 Memory to Memory kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-mem2mem.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-of.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-of.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1ddf76b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,3 @@
+V4L2 Open Firmware kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-of.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-rect.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-rect.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bb86dcb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 rect kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-rect.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-subdev.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-subdev.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1b262aa
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+V4L2 subdev kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/v4l2-subdev.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-tuner.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-tuner.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..37b0ef3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,6 @@
+Tuner kAPI
+^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/tuner.h
+
+.. kernel-doc:: include/media/tuner-types.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-tveeprom.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-tveeprom.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f7ef717
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,4 @@
+Hauppauge TV EEPROM kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/tveeprom.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-videobuf.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-videobuf.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0115672
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,402 @@
+Videobuf Framework
+==================
+
+Author: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
+
+Current as of 2.6.33
+
+.. note::
+
+   The videobuf framework was deprecated in favor of videobuf2. Shouldn't
+   be used on new drivers.
+
+Introduction
+------------
+
+The videobuf layer functions as a sort of glue layer between a V4L2 driver
+and user space.  It handles the allocation and management of buffers for
+the storage of video frames.  There is a set of functions which can be used
+to implement many of the standard POSIX I/O system calls, including read(),
+poll(), and, happily, mmap().  Another set of functions can be used to
+implement the bulk of the V4L2 ioctl() calls related to streaming I/O,
+including buffer allocation, queueing and dequeueing, and streaming
+control.  Using videobuf imposes a few design decisions on the driver
+author, but the payback comes in the form of reduced code in the driver and
+a consistent implementation of the V4L2 user-space API.
+
+Buffer types
+------------
+
+Not all video devices use the same kind of buffers.  In fact, there are (at
+least) three common variations:
+
+ - Buffers which are scattered in both the physical and (kernel) virtual
+   address spaces.  (Almost) all user-space buffers are like this, but it
+   makes great sense to allocate kernel-space buffers this way as well when
+   it is possible.  Unfortunately, it is not always possible; working with
+   this kind of buffer normally requires hardware which can do
+   scatter/gather DMA operations.
+
+ - Buffers which are physically scattered, but which are virtually
+   contiguous; buffers allocated with vmalloc(), in other words.  These
+   buffers are just as hard to use for DMA operations, but they can be
+   useful in situations where DMA is not available but virtually-contiguous
+   buffers are convenient.
+
+ - Buffers which are physically contiguous.  Allocation of this kind of
+   buffer can be unreliable on fragmented systems, but simpler DMA
+   controllers cannot deal with anything else.
+
+Videobuf can work with all three types of buffers, but the driver author
+must pick one at the outset and design the driver around that decision.
+
+[It's worth noting that there's a fourth kind of buffer: "overlay" buffers
+which are located within the system's video memory.  The overlay
+functionality is considered to be deprecated for most use, but it still
+shows up occasionally in system-on-chip drivers where the performance
+benefits merit the use of this technique.  Overlay buffers can be handled
+as a form of scattered buffer, but there are very few implementations in
+the kernel and a description of this technique is currently beyond the
+scope of this document.]
+
+Data structures, callbacks, and initialization
+----------------------------------------------
+
+Depending on which type of buffers are being used, the driver should
+include one of the following files:
+
+.. code-block:: none
+
+    <media/videobuf-dma-sg.h>          /* Physically scattered */
+    <media/videobuf-vmalloc.h>         /* vmalloc() buffers    */
+    <media/videobuf-dma-contig.h>      /* Physically contiguous */
+
+The driver's data structure describing a V4L2 device should include a
+struct videobuf_queue instance for the management of the buffer queue,
+along with a list_head for the queue of available buffers.  There will also
+need to be an interrupt-safe spinlock which is used to protect (at least)
+the queue.
+
+The next step is to write four simple callbacks to help videobuf deal with
+the management of buffers:
+
+.. code-block:: none
+
+    struct videobuf_queue_ops {
+       int (*buf_setup)(struct videobuf_queue *q,
+                        unsigned int *count, unsigned int *size);
+       int (*buf_prepare)(struct videobuf_queue *q,
+                          struct videobuf_buffer *vb,
+                          enum v4l2_field field);
+       void (*buf_queue)(struct videobuf_queue *q,
+                         struct videobuf_buffer *vb);
+       void (*buf_release)(struct videobuf_queue *q,
+                           struct videobuf_buffer *vb);
+    };
+
+buf_setup() is called early in the I/O process, when streaming is being
+initiated; its purpose is to tell videobuf about the I/O stream.  The count
+parameter will be a suggested number of buffers to use; the driver should
+check it for rationality and adjust it if need be.  As a practical rule, a
+minimum of two buffers are needed for proper streaming, and there is
+usually a maximum (which cannot exceed 32) which makes sense for each
+device.  The size parameter should be set to the expected (maximum) size
+for each frame of data.
+
+Each buffer (in the form of a struct videobuf_buffer pointer) will be
+passed to buf_prepare(), which should set the buffer's size, width, height,
+and field fields properly.  If the buffer's state field is
+VIDEOBUF_NEEDS_INIT, the driver should pass it to:
+
+.. code-block:: none
+
+    int videobuf_iolock(struct videobuf_queue* q, struct videobuf_buffer *vb,
+                       struct v4l2_framebuffer *fbuf);
+
+Among other things, this call will usually allocate memory for the buffer.
+Finally, the buf_prepare() function should set the buffer's state to
+VIDEOBUF_PREPARED.
+
+When a buffer is queued for I/O, it is passed to buf_queue(), which should
+put it onto the driver's list of available buffers and set its state to
+VIDEOBUF_QUEUED.  Note that this function is called with the queue spinlock
+held; if it tries to acquire it as well things will come to a screeching
+halt.  Yes, this is the voice of experience.  Note also that videobuf may
+wait on the first buffer in the queue; placing other buffers in front of it
+could again gum up the works.  So use list_add_tail() to enqueue buffers.
+
+Finally, buf_release() is called when a buffer is no longer intended to be
+used.  The driver should ensure that there is no I/O active on the buffer,
+then pass it to the appropriate free routine(s):
+
+.. code-block:: none
+
+    /* Scatter/gather drivers */
+    int videobuf_dma_unmap(struct videobuf_queue *q,
+                          struct videobuf_dmabuf *dma);
+    int videobuf_dma_free(struct videobuf_dmabuf *dma);
+
+    /* vmalloc drivers */
+    void videobuf_vmalloc_free (struct videobuf_buffer *buf);
+
+    /* Contiguous drivers */
+    void videobuf_dma_contig_free(struct videobuf_queue *q,
+                                 struct videobuf_buffer *buf);
+
+One way to ensure that a buffer is no longer under I/O is to pass it to:
+
+.. code-block:: none
+
+    int videobuf_waiton(struct videobuf_buffer *vb, int non_blocking, int intr);
+
+Here, vb is the buffer, non_blocking indicates whether non-blocking I/O
+should be used (it should be zero in the buf_release() case), and intr
+controls whether an interruptible wait is used.
+
+File operations
+---------------
+
+At this point, much of the work is done; much of the rest is slipping
+videobuf calls into the implementation of the other driver callbacks.  The
+first step is in the open() function, which must initialize the
+videobuf queue.  The function to use depends on the type of buffer used:
+
+.. code-block:: none
+
+    void videobuf_queue_sg_init(struct videobuf_queue *q,
+                               struct videobuf_queue_ops *ops,
+                               struct device *dev,
+                               spinlock_t *irqlock,
+                               enum v4l2_buf_type type,
+                               enum v4l2_field field,
+                               unsigned int msize,
+                               void *priv);
+
+    void videobuf_queue_vmalloc_init(struct videobuf_queue *q,
+                               struct videobuf_queue_ops *ops,
+                               struct device *dev,
+                               spinlock_t *irqlock,
+                               enum v4l2_buf_type type,
+                               enum v4l2_field field,
+                               unsigned int msize,
+                               void *priv);
+
+    void videobuf_queue_dma_contig_init(struct videobuf_queue *q,
+                                      struct videobuf_queue_ops *ops,
+                                      struct device *dev,
+                                      spinlock_t *irqlock,
+                                      enum v4l2_buf_type type,
+                                      enum v4l2_field field,
+                                      unsigned int msize,
+                                      void *priv);
+
+In each case, the parameters are the same: q is the queue structure for the
+device, ops is the set of callbacks as described above, dev is the device
+structure for this video device, irqlock is an interrupt-safe spinlock to
+protect access to the data structures, type is the buffer type used by the
+device (cameras will use V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, for example), field
+describes which field is being captured (often V4L2_FIELD_NONE for
+progressive devices), msize is the size of any containing structure used
+around struct videobuf_buffer, and priv is a private data pointer which
+shows up in the priv_data field of struct videobuf_queue.  Note that these
+are void functions which, evidently, are immune to failure.
+
+V4L2 capture drivers can be written to support either of two APIs: the
+read() system call and the rather more complicated streaming mechanism.  As
+a general rule, it is necessary to support both to ensure that all
+applications have a chance of working with the device.  Videobuf makes it
+easy to do that with the same code.  To implement read(), the driver need
+only make a call to one of:
+
+.. code-block:: none
+
+    ssize_t videobuf_read_one(struct videobuf_queue *q,
+                             char __user *data, size_t count,
+                             loff_t *ppos, int nonblocking);
+
+    ssize_t videobuf_read_stream(struct videobuf_queue *q,
+                                char __user *data, size_t count,
+                                loff_t *ppos, int vbihack, int nonblocking);
+
+Either one of these functions will read frame data into data, returning the
+amount actually read; the difference is that videobuf_read_one() will only
+read a single frame, while videobuf_read_stream() will read multiple frames
+if they are needed to satisfy the count requested by the application.  A
+typical driver read() implementation will start the capture engine, call
+one of the above functions, then stop the engine before returning (though a
+smarter implementation might leave the engine running for a little while in
+anticipation of another read() call happening in the near future).
+
+The poll() function can usually be implemented with a direct call to:
+
+.. code-block:: none
+
+    unsigned int videobuf_poll_stream(struct file *file,
+                                     struct videobuf_queue *q,
+                                     poll_table *wait);
+
+Note that the actual wait queue eventually used will be the one associated
+with the first available buffer.
+
+When streaming I/O is done to kernel-space buffers, the driver must support
+the mmap() system call to enable user space to access the data.  In many
+V4L2 drivers, the often-complex mmap() implementation simplifies to a
+single call to:
+
+.. code-block:: none
+
+    int videobuf_mmap_mapper(struct videobuf_queue *q,
+                            struct vm_area_struct *vma);
+
+Everything else is handled by the videobuf code.
+
+The release() function requires two separate videobuf calls:
+
+.. code-block:: none
+
+    void videobuf_stop(struct videobuf_queue *q);
+    int videobuf_mmap_free(struct videobuf_queue *q);
+
+The call to videobuf_stop() terminates any I/O in progress - though it is
+still up to the driver to stop the capture engine.  The call to
+videobuf_mmap_free() will ensure that all buffers have been unmapped; if
+so, they will all be passed to the buf_release() callback.  If buffers
+remain mapped, videobuf_mmap_free() returns an error code instead.  The
+purpose is clearly to cause the closing of the file descriptor to fail if
+buffers are still mapped, but every driver in the 2.6.32 kernel cheerfully
+ignores its return value.
+
+ioctl() operations
+------------------
+
+The V4L2 API includes a very long list of driver callbacks to respond to
+the many ioctl() commands made available to user space.  A number of these
+- those associated with streaming I/O - turn almost directly into videobuf
+calls.  The relevant helper functions are:
+
+.. code-block:: none
+
+    int videobuf_reqbufs(struct videobuf_queue *q,
+                        struct v4l2_requestbuffers *req);
+    int videobuf_querybuf(struct videobuf_queue *q, struct v4l2_buffer *b);
+    int videobuf_qbuf(struct videobuf_queue *q, struct v4l2_buffer *b);
+    int videobuf_dqbuf(struct videobuf_queue *q, struct v4l2_buffer *b,
+                      int nonblocking);
+    int videobuf_streamon(struct videobuf_queue *q);
+    int videobuf_streamoff(struct videobuf_queue *q);
+
+So, for example, a VIDIOC_REQBUFS call turns into a call to the driver's
+vidioc_reqbufs() callback which, in turn, usually only needs to locate the
+proper struct videobuf_queue pointer and pass it to videobuf_reqbufs().
+These support functions can replace a great deal of buffer management
+boilerplate in a lot of V4L2 drivers.
+
+The vidioc_streamon() and vidioc_streamoff() functions will be a bit more
+complex, of course, since they will also need to deal with starting and
+stopping the capture engine.
+
+Buffer allocation
+-----------------
+
+Thus far, we have talked about buffers, but have not looked at how they are
+allocated.  The scatter/gather case is the most complex on this front.  For
+allocation, the driver can leave buffer allocation entirely up to the
+videobuf layer; in this case, buffers will be allocated as anonymous
+user-space pages and will be very scattered indeed.  If the application is
+using user-space buffers, no allocation is needed; the videobuf layer will
+take care of calling get_user_pages() and filling in the scatterlist array.
+
+If the driver needs to do its own memory allocation, it should be done in
+the vidioc_reqbufs() function, *after* calling videobuf_reqbufs().  The
+first step is a call to:
+
+.. code-block:: none
+
+    struct videobuf_dmabuf *videobuf_to_dma(struct videobuf_buffer *buf);
+
+The returned videobuf_dmabuf structure (defined in
+<media/videobuf-dma-sg.h>) includes a couple of relevant fields:
+
+.. code-block:: none
+
+    struct scatterlist  *sglist;
+    int                 sglen;
+
+The driver must allocate an appropriately-sized scatterlist array and
+populate it with pointers to the pieces of the allocated buffer; sglen
+should be set to the length of the array.
+
+Drivers using the vmalloc() method need not (and cannot) concern themselves
+with buffer allocation at all; videobuf will handle those details.  The
+same is normally true of contiguous-DMA drivers as well; videobuf will
+allocate the buffers (with dma_alloc_coherent()) when it sees fit.  That
+means that these drivers may be trying to do high-order allocations at any
+time, an operation which is not always guaranteed to work.  Some drivers
+play tricks by allocating DMA space at system boot time; videobuf does not
+currently play well with those drivers.
+
+As of 2.6.31, contiguous-DMA drivers can work with a user-supplied buffer,
+as long as that buffer is physically contiguous.  Normal user-space
+allocations will not meet that criterion, but buffers obtained from other
+kernel drivers, or those contained within huge pages, will work with these
+drivers.
+
+Filling the buffers
+-------------------
+
+The final part of a videobuf implementation has no direct callback - it's
+the portion of the code which actually puts frame data into the buffers,
+usually in response to interrupts from the device.  For all types of
+drivers, this process works approximately as follows:
+
+ - Obtain the next available buffer and make sure that somebody is actually
+   waiting for it.
+
+ - Get a pointer to the memory and put video data there.
+
+ - Mark the buffer as done and wake up the process waiting for it.
+
+Step (1) above is done by looking at the driver-managed list_head structure
+- the one which is filled in the buf_queue() callback.  Because starting
+the engine and enqueueing buffers are done in separate steps, it's possible
+for the engine to be running without any buffers available - in the
+vmalloc() case especially.  So the driver should be prepared for the list
+to be empty.  It is equally possible that nobody is yet interested in the
+buffer; the driver should not remove it from the list or fill it until a
+process is waiting on it.  That test can be done by examining the buffer's
+done field (a wait_queue_head_t structure) with waitqueue_active().
+
+A buffer's state should be set to VIDEOBUF_ACTIVE before being mapped for
+DMA; that ensures that the videobuf layer will not try to do anything with
+it while the device is transferring data.
+
+For scatter/gather drivers, the needed memory pointers will be found in the
+scatterlist structure described above.  Drivers using the vmalloc() method
+can get a memory pointer with:
+
+.. code-block:: none
+
+    void *videobuf_to_vmalloc(struct videobuf_buffer *buf);
+
+For contiguous DMA drivers, the function to use is:
+
+.. code-block:: none
+
+    dma_addr_t videobuf_to_dma_contig(struct videobuf_buffer *buf);
+
+The contiguous DMA API goes out of its way to hide the kernel-space address
+of the DMA buffer from drivers.
+
+The final step is to set the size field of the relevant videobuf_buffer
+structure to the actual size of the captured image, set state to
+VIDEOBUF_DONE, then call wake_up() on the done queue.  At this point, the
+buffer is owned by the videobuf layer and the driver should not touch it
+again.
+
+Developers who are interested in more information can go into the relevant
+header files; there are a few low-level functions declared there which have
+not been talked about here.  Also worthwhile is the vivi driver
+(drivers/media/platform/vivi.c), which is maintained as an example of how V4L2
+drivers should be written.  Vivi only uses the vmalloc() API, but it's good
+enough to get started with.  Note also that all of these calls are exported
+GPL-only, so they will not be available to non-GPL kernel modules.
diff --git a/Documentation/media/kapi/v4l2-videobuf2.rst b/Documentation/media/kapi/v4l2-videobuf2.rst
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b4f2d69
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,8 @@
+V4L2 videobuf2 kAPI
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+.. kernel-doc:: include/media/videobuf2-core.h
+
+.. kernel-doc:: include/media/videobuf2-v4l2.h
+
+.. kernel-doc:: include/media/videobuf2-memops.h
diff --git a/Documentation/media/kapi/videobuf.rst b/Documentation/media/kapi/videobuf.rst
deleted file mode 100644 (file)
index 0115672..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,402 +0,0 @@
-Videobuf Framework
-==================
-
-Author: Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
-
-Current as of 2.6.33
-
-.. note::
-
-   The videobuf framework was deprecated in favor of videobuf2. Shouldn't
-   be used on new drivers.
-
-Introduction
-------------
-
-The videobuf layer functions as a sort of glue layer between a V4L2 driver
-and user space.  It handles the allocation and management of buffers for
-the storage of video frames.  There is a set of functions which can be used
-to implement many of the standard POSIX I/O system calls, including read(),
-poll(), and, happily, mmap().  Another set of functions can be used to
-implement the bulk of the V4L2 ioctl() calls related to streaming I/O,
-including buffer allocation, queueing and dequeueing, and streaming
-control.  Using videobuf imposes a few design decisions on the driver
-author, but the payback comes in the form of reduced code in the driver and
-a consistent implementation of the V4L2 user-space API.
-
-Buffer types
-------------
-
-Not all video devices use the same kind of buffers.  In fact, there are (at
-least) three common variations:
-
- - Buffers which are scattered in both the physical and (kernel) virtual
-   address spaces.  (Almost) all user-space buffers are like this, but it
-   makes great sense to allocate kernel-space buffers this way as well when
-   it is possible.  Unfortunately, it is not always possible; working with
-   this kind of buffer normally requires hardware which can do
-   scatter/gather DMA operations.
-
- - Buffers which are physically scattered, but which are virtually
-   contiguous; buffers allocated with vmalloc(), in other words.  These
-   buffers are just as hard to use for DMA operations, but they can be
-   useful in situations where DMA is not available but virtually-contiguous
-   buffers are convenient.
-
- - Buffers which are physically contiguous.  Allocation of this kind of
-   buffer can be unreliable on fragmented systems, but simpler DMA
-   controllers cannot deal with anything else.
-
-Videobuf can work with all three types of buffers, but the driver author
-must pick one at the outset and design the driver around that decision.
-
-[It's worth noting that there's a fourth kind of buffer: "overlay" buffers
-which are located within the system's video memory.  The overlay
-functionality is considered to be deprecated for most use, but it still
-shows up occasionally in system-on-chip drivers where the performance
-benefits merit the use of this technique.  Overlay buffers can be handled
-as a form of scattered buffer, but there are very few implementations in
-the kernel and a description of this technique is currently beyond the
-scope of this document.]
-
-Data structures, callbacks, and initialization
-----------------------------------------------
-
-Depending on which type of buffers are being used, the driver should
-include one of the following files:
-
-.. code-block:: none
-
-    <media/videobuf-dma-sg.h>          /* Physically scattered */
-    <media/videobuf-vmalloc.h>         /* vmalloc() buffers    */
-    <media/videobuf-dma-contig.h>      /* Physically contiguous */
-
-The driver's data structure describing a V4L2 device should include a
-struct videobuf_queue instance for the management of the buffer queue,
-along with a list_head for the queue of available buffers.  There will also
-need to be an interrupt-safe spinlock which is used to protect (at least)
-the queue.
-
-The next step is to write four simple callbacks to help videobuf deal with
-the management of buffers:
-
-.. code-block:: none
-
-    struct videobuf_queue_ops {
-       int (*buf_setup)(struct videobuf_queue *q,
-                        unsigned int *count, unsigned int *size);
-       int (*buf_prepare)(struct videobuf_queue *q,
-                          struct videobuf_buffer *vb,
-                          enum v4l2_field field);
-       void (*buf_queue)(struct videobuf_queue *q,
-                         struct videobuf_buffer *vb);
-       void (*buf_release)(struct videobuf_queue *q,
-                           struct videobuf_buffer *vb);
-    };
-
-buf_setup() is called early in the I/O process, when streaming is being
-initiated; its purpose is to tell videobuf about the I/O stream.  The count
-parameter will be a suggested number of buffers to use; the driver should
-check it for rationality and adjust it if need be.  As a practical rule, a
-minimum of two buffers are needed for proper streaming, and there is
-usually a maximum (which cannot exceed 32) which makes sense for each
-device.  The size parameter should be set to the expected (maximum) size
-for each frame of data.
-
-Each buffer (in the form of a struct videobuf_buffer pointer) will be
-passed to buf_prepare(), which should set the buffer's size, width, height,
-and field fields properly.  If the buffer's state field is
-VIDEOBUF_NEEDS_INIT, the driver should pass it to:
-
-.. code-block:: none
-
-    int videobuf_iolock(struct videobuf_queue* q, struct videobuf_buffer *vb,
-                       struct v4l2_framebuffer *fbuf);
-
-Among other things, this call will usually allocate memory for the buffer.
-Finally, the buf_prepare() function should set the buffer's state to
-VIDEOBUF_PREPARED.
-
-When a buffer is queued for I/O, it is passed to buf_queue(), which should
-put it onto the driver's list of available buffers and set its state to
-VIDEOBUF_QUEUED.  Note that this function is called with the queue spinlock
-held; if it tries to acquire it as well things will come to a screeching
-halt.  Yes, this is the voice of experience.  Note also that videobuf may
-wait on the first buffer in the queue; placing other buffers in front of it
-could again gum up the works.  So use list_add_tail() to enqueue buffers.
-
-Finally, buf_release() is called when a buffer is no longer intended to be
-used.  The driver should ensure that there is no I/O active on the buffer,
-then pass it to the appropriate free routine(s):
-
-.. code-block:: none
-
-    /* Scatter/gather drivers */
-    int videobuf_dma_unmap(struct videobuf_queue *q,
-                          struct videobuf_dmabuf *dma);
-    int videobuf_dma_free(struct videobuf_dmabuf *dma);
-
-    /* vmalloc drivers */
-    void videobuf_vmalloc_free (struct videobuf_buffer *buf);
-
-    /* Contiguous drivers */
-    void videobuf_dma_contig_free(struct videobuf_queue *q,
-                                 struct videobuf_buffer *buf);
-
-One way to ensure that a buffer is no longer under I/O is to pass it to:
-
-.. code-block:: none
-
-    int videobuf_waiton(struct videobuf_buffer *vb, int non_blocking, int intr);
-
-Here, vb is the buffer, non_blocking indicates whether non-blocking I/O
-should be used (it should be zero in the buf_release() case), and intr
-controls whether an interruptible wait is used.
-
-File operations
----------------
-
-At this point, much of the work is done; much of the rest is slipping
-videobuf calls into the implementation of the other driver callbacks.  The
-first step is in the open() function, which must initialize the
-videobuf queue.  The function to use depends on the type of buffer used:
-
-.. code-block:: none
-
-    void videobuf_queue_sg_init(struct videobuf_queue *q,
-                               struct videobuf_queue_ops *ops,
-                               struct device *dev,
-                               spinlock_t *irqlock,
-                               enum v4l2_buf_type type,
-                               enum v4l2_field field,
-                               unsigned int msize,
-                               void *priv);
-
-    void videobuf_queue_vmalloc_init(struct videobuf_queue *q,
-                               struct videobuf_queue_ops *ops,
-                               struct device *dev,
-                               spinlock_t *irqlock,
-                               enum v4l2_buf_type type,
-                               enum v4l2_field field,
-                               unsigned int msize,
-                               void *priv);
-
-    void videobuf_queue_dma_contig_init(struct videobuf_queue *q,
-                                      struct videobuf_queue_ops *ops,
-                                      struct device *dev,
-                                      spinlock_t *irqlock,
-                                      enum v4l2_buf_type type,
-                                      enum v4l2_field field,
-                                      unsigned int msize,
-                                      void *priv);
-
-In each case, the parameters are the same: q is the queue structure for the
-device, ops is the set of callbacks as described above, dev is the device
-structure for this video device, irqlock is an interrupt-safe spinlock to
-protect access to the data structures, type is the buffer type used by the
-device (cameras will use V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, for example), field
-describes which field is being captured (often V4L2_FIELD_NONE for
-progressive devices), msize is the size of any containing structure used
-around struct videobuf_buffer, and priv is a private data pointer which
-shows up in the priv_data field of struct videobuf_queue.  Note that these
-are void functions which, evidently, are immune to failure.
-
-V4L2 capture drivers can be written to support either of two APIs: the
-read() system call and the rather more complicated streaming mechanism.  As
-a general rule, it is necessary to support both to ensure that all
-applications have a chance of working with the device.  Videobuf makes it
-easy to do that with the same code.  To implement read(), the driver need
-only make a call to one of:
-
-.. code-block:: none
-
-    ssize_t videobuf_read_one(struct videobuf_queue *q,
-                             char __user *data, size_t count,
-                             loff_t *ppos, int nonblocking);
-
-    ssize_t videobuf_read_stream(struct videobuf_queue *q,
-                                char __user *data, size_t count,
-                                loff_t *ppos, int vbihack, int nonblocking);
-
-Either one of these functions will read frame data into data, returning the
-amount actually read; the difference is that videobuf_read_one() will only
-read a single frame, while videobuf_read_stream() will read multiple frames
-if they are needed to satisfy the count requested by the application.  A
-typical driver read() implementation will start the capture engine, call
-one of the above functions, then stop the engine before returning (though a
-smarter implementation might leave the engine running for a little while in
-anticipation of another read() call happening in the near future).
-
-The poll() function can usually be implemented with a direct call to:
-
-.. code-block:: none
-
-    unsigned int videobuf_poll_stream(struct file *file,
-                                     struct videobuf_queue *q,
-                                     poll_table *wait);
-
-Note that the actual wait queue eventually used will be the one associated
-with the first available buffer.
-
-When streaming I/O is done to kernel-space buffers, the driver must support
-the mmap() system call to enable user space to access the data.  In many
-V4L2 drivers, the often-complex mmap() implementation simplifies to a
-single call to:
-
-.. code-block:: none
-
-    int videobuf_mmap_mapper(struct videobuf_queue *q,
-                            struct vm_area_struct *vma);
-
-Everything else is handled by the videobuf code.
-
-The release() function requires two separate videobuf calls:
-
-.. code-block:: none
-
-    void videobuf_stop(struct videobuf_queue *q);
-    int videobuf_mmap_free(struct videobuf_queue *q);
-
-The call to videobuf_stop() terminates any I/O in progress - though it is
-still up to the driver to stop the capture engine.  The call to
-videobuf_mmap_free() will ensure that all buffers have been unmapped; if
-so, they will all be passed to the buf_release() callback.  If buffers
-remain mapped, videobuf_mmap_free() returns an error code instead.  The
-purpose is clearly to cause the closing of the file descriptor to fail if
-buffers are still mapped, but every driver in the 2.6.32 kernel cheerfully
-ignores its return value.
-
-ioctl() operations
-------------------
-
-The V4L2 API includes a very long list of driver callbacks to respond to
-the many ioctl() commands made available to user space.  A number of these
-- those associated with streaming I/O - turn almost directly into videobuf
-calls.  The relevant helper functions are:
-
-.. code-block:: none
-
-    int videobuf_reqbufs(struct videobuf_queue *q,
-                        struct v4l2_requestbuffers *req);
-    int videobuf_querybuf(struct videobuf_queue *q, struct v4l2_buffer *b);
-    int videobuf_qbuf(struct videobuf_queue *q, struct v4l2_buffer *b);
-    int videobuf_dqbuf(struct videobuf_queue *q, struct v4l2_buffer *b,
-                      int nonblocking);
-    int videobuf_streamon(struct videobuf_queue *q);
-    int videobuf_streamoff(struct videobuf_queue *q);
-
-So, for example, a VIDIOC_REQBUFS call turns into a call to the driver's
-vidioc_reqbufs() callback which, in turn, usually only needs to locate the
-proper struct videobuf_queue pointer and pass it to videobuf_reqbufs().
-These support functions can replace a great deal of buffer management
-boilerplate in a lot of V4L2 drivers.
-
-The vidioc_streamon() and vidioc_streamoff() functions will be a bit more
-complex, of course, since they will also need to deal with starting and
-stopping the capture engine.
-
-Buffer allocation
------------------
-
-Thus far, we have talked about buffers, but have not looked at how they are
-allocated.  The scatter/gather case is the most complex on this front.  For
-allocation, the driver can leave buffer allocation entirely up to the
-videobuf layer; in this case, buffers will be allocated as anonymous
-user-space pages and will be very scattered indeed.  If the application is
-using user-space buffers, no allocation is needed; the videobuf layer will
-take care of calling get_user_pages() and filling in the scatterlist array.
-
-If the driver needs to do its own memory allocation, it should be done in
-the vidioc_reqbufs() function, *after* calling videobuf_reqbufs().  The
-first step is a call to:
-
-.. code-block:: none
-
-    struct videobuf_dmabuf *videobuf_to_dma(struct videobuf_buffer *buf);
-
-The returned videobuf_dmabuf structure (defined in
-<media/videobuf-dma-sg.h>) includes a couple of relevant fields:
-
-.. code-block:: none
-
-    struct scatterlist  *sglist;
-    int                 sglen;
-
-The driver must allocate an appropriately-sized scatterlist array and
-populate it with pointers to the pieces of the allocated buffer; sglen
-should be set to the length of the array.
-
-Drivers using the vmalloc() method need not (and cannot) concern themselves
-with buffer allocation at all; videobuf will handle those details.  The
-same is normally true of contiguous-DMA drivers as well; videobuf will
-allocate the buffers (with dma_alloc_coherent()) when it sees fit.  That
-means that these drivers may be trying to do high-order allocations at any
-time, an operation which is not always guaranteed to work.  Some drivers
-play tricks by allocating DMA space at system boot time; videobuf does not
-currently play well with those drivers.
-
-As of 2.6.31, contiguous-DMA drivers can work with a user-supplied buffer,
-as long as that buffer is physically contiguous.  Normal user-space
-allocations will not meet that criterion, but buffers obtained from other
-kernel drivers, or those contained within huge pages, will work with these
-drivers.
-
-Filling the buffers
--------------------
-
-The final part of a videobuf implementation has no direct callback - it's
-the portion of the code which actually puts frame data into the buffers,
-usually in response to interrupts from the device.  For all types of
-drivers, this process works approximately as follows:
-
- - Obtain the next available buffer and make sure that somebody is actually
-   waiting for it.
-
- - Get a pointer to the memory and put video data there.
-
- - Mark the buffer as done and wake up the process waiting for it.
-
-Step (1) above is done by looking at the driver-managed list_head structure
-- the one which is filled in the buf_queue() callback.  Because starting
-the engine and enqueueing buffers are done in separate steps, it's possible
-for the engine to be running without any buffers available - in the
-vmalloc() case especially.  So the driver should be prepared for the list
-to be empty.  It is equally possible that nobody is yet interested in the
-buffer; the driver should not remove it from the list or fill it until a
-process is waiting on it.  That test can be done by examining the buffer's
-done field (a wait_queue_head_t structure) with waitqueue_active().
-
-A buffer's state should be set to VIDEOBUF_ACTIVE before being mapped for
-DMA; that ensures that the videobuf layer will not try to do anything with
-it while the device is transferring data.
-
-For scatter/gather drivers, the needed memory pointers will be found in the
-scatterlist structure described above.  Drivers using the vmalloc() method
-can get a memory pointer with:
-
-.. code-block:: none
-
-    void *videobuf_to_vmalloc(struct videobuf_buffer *buf);
-
-For contiguous DMA drivers, the function to use is:
-
-.. code-block:: none
-
-    dma_addr_t videobuf_to_dma_contig(struct videobuf_buffer *buf);
-
-The contiguous DMA API goes out of its way to hide the kernel-space address
-of the DMA buffer from drivers.
-
-The final step is to set the size field of the relevant videobuf_buffer
-structure to the actual size of the captured image, set state to
-VIDEOBUF_DONE, then call wake_up() on the done queue.  At this point, the
-buffer is owned by the videobuf layer and the driver should not touch it
-again.
-
-Developers who are interested in more information can go into the relevant
-header files; there are a few low-level functions declared there which have
-not been talked about here.  Also worthwhile is the vivi driver
-(drivers/media/platform/vivi.c), which is maintained as an example of how V4L2
-drivers should be written.  Vivi only uses the vmalloc() API, but it's good
-enough to get started with.  Note also that all of these calls are exported
-GPL-only, so they will not be available to non-GPL kernel modules.
index 431fc3e43d6aceec79786bea8f14c5028b7bf91e..b71e8e8048cad8a492b7573e30ecd652f7a2bb78 100644 (file)
@@ -28,9 +28,6 @@ For more details see the file COPYING in the source distribution of Linux.
     :maxdepth: 5
     :numbered:
 
-    kapi/v4l2-framework
-    kapi/v4l2-controls
-    kapi/videobuf
     kapi/v4l2-core
     kapi/dtv-core
     kapi/rc-core