1 // SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0+ OR MIT)
2 /*
3  * Rockchip ISP1 Driver - Stats subdevice
4  *
5  * Copyright (C) 2017 Rockchip Electronics Co., Ltd.
6  */
7 
8 #include <media/v4l2-common.h>
9 #include <media/v4l2-event.h>
10 #include <media/v4l2-ioctl.h>
11 #include <media/videobuf2-core.h>
12 #include <media/videobuf2-vmalloc.h>	/* for ISP statistics */
13 
14 #include "rkisp1-common.h"
15 
16 #define RKISP1_STATS_DEV_NAME	RKISP1_DRIVER_NAME "_stats"
17 
18 #define RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MIN 2
19 #define RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MAX 8
20 
21 static int rkisp1_stats_enum_fmt_meta_cap(struct file *file, void *priv,
22 					  struct v4l2_fmtdesc *f)
23 {
24 	struct video_device *video = video_devdata(file);
25 	struct rkisp1_stats *stats = video_get_drvdata(video);
26 
27 	if (f->index > 0 || f->type != video->queue->type)
28 		return -EINVAL;
29 
30 	f->pixelformat = stats->vdev_fmt.fmt.meta.dataformat;
31 	return 0;
32 }
33 
34 static int rkisp1_stats_g_fmt_meta_cap(struct file *file, void *priv,
35 				       struct v4l2_format *f)
36 {
37 	struct video_device *video = video_devdata(file);
38 	struct rkisp1_stats *stats = video_get_drvdata(video);
39 	struct v4l2_meta_format *meta = &f->fmt.meta;
40 
41 	if (f->type != video->queue->type)
42 		return -EINVAL;
43 
44 	memset(meta, 0, sizeof(*meta));
45 	meta->dataformat = stats->vdev_fmt.fmt.meta.dataformat;
46 	meta->buffersize = stats->vdev_fmt.fmt.meta.buffersize;
47 
48 	return 0;
49 }
50 
51 static int rkisp1_stats_querycap(struct file *file,
52 				 void *priv, struct v4l2_capability *cap)
53 {
54 	struct video_device *vdev = video_devdata(file);
55 
56 	strscpy(cap->driver, RKISP1_DRIVER_NAME, sizeof(cap->driver));
57 	strscpy(cap->card, vdev->name, sizeof(cap->card));
58 	strscpy(cap->bus_info, RKISP1_BUS_INFO, sizeof(cap->bus_info));
59 
60 	return 0;
61 }
62 
63 /* ISP video device IOCTLs */
64 static const struct v4l2_ioctl_ops rkisp1_stats_ioctl = {
65 	.vidioc_reqbufs = vb2_ioctl_reqbufs,
66 	.vidioc_querybuf = vb2_ioctl_querybuf,
67 	.vidioc_create_bufs = vb2_ioctl_create_bufs,
68 	.vidioc_qbuf = vb2_ioctl_qbuf,
69 	.vidioc_dqbuf = vb2_ioctl_dqbuf,
70 	.vidioc_prepare_buf = vb2_ioctl_prepare_buf,
71 	.vidioc_expbuf = vb2_ioctl_expbuf,
72 	.vidioc_streamon = vb2_ioctl_streamon,
73 	.vidioc_streamoff = vb2_ioctl_streamoff,
74 	.vidioc_enum_fmt_meta_cap = rkisp1_stats_enum_fmt_meta_cap,
75 	.vidioc_g_fmt_meta_cap = rkisp1_stats_g_fmt_meta_cap,
76 	.vidioc_s_fmt_meta_cap = rkisp1_stats_g_fmt_meta_cap,
77 	.vidioc_try_fmt_meta_cap = rkisp1_stats_g_fmt_meta_cap,
78 	.vidioc_querycap = rkisp1_stats_querycap,
79 	.vidioc_subscribe_event = v4l2_ctrl_subscribe_event,
80 	.vidioc_unsubscribe_event = v4l2_event_unsubscribe,
81 };
82 
83 static const struct v4l2_file_operations rkisp1_stats_fops = {
84 	.mmap = vb2_fop_mmap,
85 	.unlocked_ioctl = video_ioctl2,
86 	.poll = vb2_fop_poll,
87 	.open = v4l2_fh_open,
88 	.release = vb2_fop_release
89 };
90 
91 static int rkisp1_stats_vb2_queue_setup(struct vb2_queue *vq,
92 					unsigned int *num_buffers,
93 					unsigned int *num_planes,
94 					unsigned int sizes[],
95 					struct device *alloc_devs[])
96 {
97 	*num_planes = 1;
98 
99 	*num_buffers = clamp_t(u32, *num_buffers, RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MIN,
100 			       RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MAX);
101 
102 	sizes[0] = sizeof(struct rkisp1_stat_buffer);
103 
104 	return 0;
105 }
106 
107 static void rkisp1_stats_vb2_buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
108 {
109 	struct vb2_v4l2_buffer *vbuf = to_vb2_v4l2_buffer(vb);
110 	struct rkisp1_buffer *stats_buf =
111 		container_of(vbuf, struct rkisp1_buffer, vb);
112 	struct vb2_queue *vq = vb->vb2_queue;
113 	struct rkisp1_stats *stats_dev = vq->drv_priv;
114 
115 	stats_buf->vaddr = vb2_plane_vaddr(vb, 0);
116 
117 	spin_lock_irq(&stats_dev->lock);
118 	list_add_tail(&stats_buf->queue, &stats_dev->stat);
119 	spin_unlock_irq(&stats_dev->lock);
120 }
121 
122 static int rkisp1_stats_vb2_buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
123 {
124 	if (vb2_plane_size(vb, 0) < sizeof(struct rkisp1_stat_buffer))
125 		return -EINVAL;
126 
127 	vb2_set_plane_payload(vb, 0, sizeof(struct rkisp1_stat_buffer));
128 
129 	return 0;
130 }
131 
132 static void rkisp1_stats_vb2_stop_streaming(struct vb2_queue *vq)
133 {
134 	struct rkisp1_stats *stats = vq->drv_priv;
135 	struct rkisp1_buffer *buf;
136 	unsigned int i;
137 
138 	spin_lock_irq(&stats->lock);
139 	for (i = 0; i < RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MAX; i++) {
140 		if (list_empty(&stats->stat))
141 			break;
142 		buf = list_first_entry(&stats->stat,
143 				       struct rkisp1_buffer, queue);
144 		list_del(&buf->queue);
145 		vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
146 	}
147 	spin_unlock_irq(&stats->lock);
148 }
149 
150 static const struct vb2_ops rkisp1_stats_vb2_ops = {
151 	.queue_setup = rkisp1_stats_vb2_queue_setup,
152 	.buf_queue = rkisp1_stats_vb2_buf_queue,
153 	.buf_prepare = rkisp1_stats_vb2_buf_prepare,
154 	.wait_prepare = vb2_ops_wait_prepare,
155 	.wait_finish = vb2_ops_wait_finish,
156 	.stop_streaming = rkisp1_stats_vb2_stop_streaming,
157 };
158 
159 static int
160 rkisp1_stats_init_vb2_queue(struct vb2_queue *q, struct rkisp1_stats *stats)
161 {
162 	struct rkisp1_vdev_node *node;
163 
164 	node = container_of(q, struct rkisp1_vdev_node, buf_queue);
165 
166 	q->type = V4L2_BUF_TYPE_META_CAPTURE;
167 	q->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
168 	q->drv_priv = stats;
169 	q->ops = &rkisp1_stats_vb2_ops;
170 	q->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
171 	q->buf_struct_size = sizeof(struct rkisp1_buffer);
172 	q->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC;
173 	q->lock = &node->vlock;
174 
175 	return vb2_queue_init(q);
176 }
177 
178 static void rkisp1_stats_get_awb_meas(struct rkisp1_stats *stats,
179 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
180 {
181 	/* Protect against concurrent access from ISR? */
182 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
183 	u32 reg_val;
184 
185 	pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AWB;
186 	reg_val = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AWB_WHITE_CNT);
187 	pbuf->params.awb.awb_mean[0].cnt =
188 				RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_PIXEL_CNT(reg_val);
189 	reg_val = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AWB_MEAN);
190 
191 	pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_cr_or_r =
192 				RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_CR_R(reg_val);
193 	pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_cb_or_b =
194 				RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_CB_B(reg_val);
195 	pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_y_or_g =
196 				RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_Y_G(reg_val);
197 }
198 
199 static void rkisp1_stats_get_aec_meas(struct rkisp1_stats *stats,
200 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
201 {
202 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
203 	unsigned int i;
204 
205 	pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AUTOEXP;
206 	for (i = 0; i < RKISP1_CIF_ISP_AE_MEAN_MAX_V10; i++)
207 		pbuf->params.ae.exp_mean[i] =
208 			(u8)rkisp1_read(rkisp1,
209 					RKISP1_CIF_ISP_EXP_MEAN_00 + i * 4);
210 }
211 
212 static void rkisp1_stats_get_afc_meas(struct rkisp1_stats *stats,
213 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
214 {
215 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
216 	struct rkisp1_cif_isp_af_stat *af;
217 
218 	pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AFM;
219 
220 	af = &pbuf->params.af;
221 	af->window[0].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_A);
222 	af->window[0].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_A);
223 	af->window[1].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_B);
224 	af->window[1].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_B);
225 	af->window[2].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_C);
226 	af->window[2].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_C);
227 }
228 
229 static void rkisp1_stats_get_hst_meas(struct rkisp1_stats *stats,
230 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
231 {
232 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
233 	unsigned int i;
234 
235 	pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_HIST;
236 	for (i = 0; i < RKISP1_CIF_ISP_HIST_BIN_N_MAX_V10; i++) {
237 		u32 reg_val = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_HIST_BIN_0 + i * 4);
238 
239 		pbuf->params.hist.hist_bins[i] = RKISP1_CIF_ISP_HIST_GET_BIN(reg_val);
240 	}
241 }
242 
243 static void rkisp1_stats_get_bls_meas(struct rkisp1_stats *stats,
244 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
245 {
246 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
247 	const struct rkisp1_isp_mbus_info *in_fmt = rkisp1->isp.sink_fmt;
248 	struct rkisp1_cif_isp_bls_meas_val *bls_val;
249 
250 	bls_val = &pbuf->params.ae.bls_val;
251 	if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_BGGR) {
252 		bls_val->meas_b =
253 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
254 		bls_val->meas_gb =
255 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
256 		bls_val->meas_gr =
257 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
258 		bls_val->meas_r =
259 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
260 	} else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_GBRG) {
261 		bls_val->meas_gb =
262 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
263 		bls_val->meas_b =
264 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
265 		bls_val->meas_r =
266 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
267 		bls_val->meas_gr =
268 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
269 	} else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_GRBG) {
270 		bls_val->meas_gr =
271 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
272 		bls_val->meas_r =
273 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
274 		bls_val->meas_b =
275 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
276 		bls_val->meas_gb =
277 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
278 	} else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_RGGB) {
279 		bls_val->meas_r =
280 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
281 		bls_val->meas_gr =
282 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
283 		bls_val->meas_gb =
284 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
285 		bls_val->meas_b =
286 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
287 	}
288 }
289 
290 static void
291 rkisp1_stats_send_measurement(struct rkisp1_stats *stats, u32 isp_ris)
292 {
293 	struct rkisp1_stat_buffer *cur_stat_buf;
294 	struct rkisp1_buffer *cur_buf = NULL;
295 	unsigned int frame_sequence = stats->rkisp1->isp.frame_sequence;
296 	u64 timestamp = ktime_get_ns();
297 
298 	/* get one empty buffer */
299 	if (!list_empty(&stats->stat)) {
300 		cur_buf = list_first_entry(&stats->stat,
301 					   struct rkisp1_buffer, queue);
302 		list_del(&cur_buf->queue);
303 	}
304 
305 	if (!cur_buf)
306 		return;
307 
308 	cur_stat_buf =
309 		(struct rkisp1_stat_buffer *)(cur_buf->vaddr);
310 
311 	if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_AWB_DONE)
312 		rkisp1_stats_get_awb_meas(stats, cur_stat_buf);
313 
314 	if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_AFM_FIN)
315 		rkisp1_stats_get_afc_meas(stats, cur_stat_buf);
316 
317 	if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_EXP_END) {
318 		rkisp1_stats_get_aec_meas(stats, cur_stat_buf);
319 		rkisp1_stats_get_bls_meas(stats, cur_stat_buf);
320 	}
321 
322 	if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_HIST_MEASURE_RDY)
323 		rkisp1_stats_get_hst_meas(stats, cur_stat_buf);
324 
325 	vb2_set_plane_payload(&cur_buf->vb.vb2_buf, 0,
326 			      sizeof(struct rkisp1_stat_buffer));
327 	cur_buf->vb.sequence = frame_sequence;
328 	cur_buf->vb.vb2_buf.timestamp = timestamp;
329 	vb2_buffer_done(&cur_buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_DONE);
330 }
331 
332 void rkisp1_stats_isr(struct rkisp1_stats *stats, u32 isp_ris)
333 {
334 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
335 	unsigned int isp_mis_tmp = 0;
336 
337 	spin_lock(&stats->lock);
338 
339 	rkisp1_write(rkisp1, RKISP1_STATS_MEAS_MASK, RKISP1_CIF_ISP_ICR);
340 
341 	isp_mis_tmp = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_MIS);
342 	if (isp_mis_tmp & RKISP1_STATS_MEAS_MASK)
343 		rkisp1->debug.stats_error++;
344 
345 	if (isp_ris & RKISP1_STATS_MEAS_MASK)
346 		rkisp1_stats_send_measurement(stats, isp_ris);
347 
348 	spin_unlock(&stats->lock);
349 }
350 
351 static void rkisp1_init_stats(struct rkisp1_stats *stats)
352 {
353 	stats->vdev_fmt.fmt.meta.dataformat =
354 		V4L2_META_FMT_RK_ISP1_STAT_3A;
355 	stats->vdev_fmt.fmt.meta.buffersize =
356 		sizeof(struct rkisp1_stat_buffer);
357 }
358 
359 int rkisp1_stats_register(struct rkisp1_device *rkisp1)
360 {
361 	struct rkisp1_stats *stats = &rkisp1->stats;
362 	struct rkisp1_vdev_node *node = &stats->vnode;
363 	struct video_device *vdev = &node->vdev;
364 	int ret;
365 
366 	stats->rkisp1 = rkisp1;
367 	mutex_init(&node->vlock);
368 	INIT_LIST_HEAD(&stats->stat);
369 	spin_lock_init(&stats->lock);
370 
371 	strscpy(vdev->name, RKISP1_STATS_DEV_NAME, sizeof(vdev->name));
372 
373 	video_set_drvdata(vdev, stats);
374 	vdev->ioctl_ops = &rkisp1_stats_ioctl;
375 	vdev->fops = &rkisp1_stats_fops;
376 	vdev->release = video_device_release_empty;
377 	vdev->lock = &node->vlock;
378 	vdev->v4l2_dev = &rkisp1->v4l2_dev;
379 	vdev->queue = &node->buf_queue;
380 	vdev->device_caps = V4L2_CAP_META_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING;
381 	vdev->vfl_dir =  VFL_DIR_RX;
382 	rkisp1_stats_init_vb2_queue(vdev->queue, stats);
383 	rkisp1_init_stats(stats);
384 	video_set_drvdata(vdev, stats);
385 
386 	node->pad.flags = MEDIA_PAD_FL_SINK;
387 	ret = media_entity_pads_init(&vdev->entity, 1, &node->pad);
388 	if (ret)
389 		goto err_mutex_destroy;
390 
391 	ret = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_VIDEO, -1);
392 	if (ret) {
393 		dev_err(&vdev->dev,
394 			"failed to register %s, ret=%d\n", vdev->name, ret);
395 		goto err_cleanup_media_entity;
396 	}
397 
398 	return 0;
399 
400 err_cleanup_media_entity:
401 	media_entity_cleanup(&vdev->entity);
402 err_mutex_destroy:
403 	mutex_destroy(&node->vlock);
404 	return ret;
405 }
406 
407 void rkisp1_stats_unregister(struct rkisp1_device *rkisp1)
408 {
409 	struct rkisp1_stats *stats = &rkisp1->stats;
410 	struct rkisp1_vdev_node *node = &stats->vnode;
411 	struct video_device *vdev = &node->vdev;
412 
413 	vb2_video_unregister_device(vdev);
414 	media_entity_cleanup(&vdev->entity);
415 	mutex_destroy(&node->vlock);
416 }
417