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 
116 	spin_lock_irq(&stats_dev->lock);
117 	list_add_tail(&stats_buf->queue, &stats_dev->stat);
118 	spin_unlock_irq(&stats_dev->lock);
119 }
120 
121 static int rkisp1_stats_vb2_buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
122 {
123 	if (vb2_plane_size(vb, 0) < sizeof(struct rkisp1_stat_buffer))
124 		return -EINVAL;
125 
126 	vb2_set_plane_payload(vb, 0, sizeof(struct rkisp1_stat_buffer));
127 
128 	return 0;
129 }
130 
131 static void rkisp1_stats_vb2_stop_streaming(struct vb2_queue *vq)
132 {
133 	struct rkisp1_stats *stats = vq->drv_priv;
134 	struct rkisp1_buffer *buf;
135 	unsigned int i;
136 
137 	spin_lock_irq(&stats->lock);
138 	for (i = 0; i < RKISP1_ISP_STATS_REQ_BUFS_MAX; i++) {
139 		if (list_empty(&stats->stat))
140 			break;
141 		buf = list_first_entry(&stats->stat,
142 				       struct rkisp1_buffer, queue);
143 		list_del(&buf->queue);
144 		vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
145 	}
146 	spin_unlock_irq(&stats->lock);
147 }
148 
149 static const struct vb2_ops rkisp1_stats_vb2_ops = {
150 	.queue_setup = rkisp1_stats_vb2_queue_setup,
151 	.buf_queue = rkisp1_stats_vb2_buf_queue,
152 	.buf_prepare = rkisp1_stats_vb2_buf_prepare,
153 	.wait_prepare = vb2_ops_wait_prepare,
154 	.wait_finish = vb2_ops_wait_finish,
155 	.stop_streaming = rkisp1_stats_vb2_stop_streaming,
156 };
157 
158 static int
159 rkisp1_stats_init_vb2_queue(struct vb2_queue *q, struct rkisp1_stats *stats)
160 {
161 	struct rkisp1_vdev_node *node;
162 
163 	node = container_of(q, struct rkisp1_vdev_node, buf_queue);
164 
165 	q->type = V4L2_BUF_TYPE_META_CAPTURE;
166 	q->io_modes = VB2_MMAP | VB2_USERPTR | VB2_DMABUF;
167 	q->drv_priv = stats;
168 	q->ops = &rkisp1_stats_vb2_ops;
169 	q->mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
170 	q->buf_struct_size = sizeof(struct rkisp1_buffer);
171 	q->timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC;
172 	q->lock = &node->vlock;
173 
174 	return vb2_queue_init(q);
175 }
176 
177 static void rkisp1_stats_get_awb_meas(struct rkisp1_stats *stats,
178 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
179 {
180 	/* Protect against concurrent access from ISR? */
181 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
182 	u32 reg_val;
183 
184 	pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AWB;
185 	reg_val = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AWB_WHITE_CNT);
186 	pbuf->params.awb.awb_mean[0].cnt =
187 				RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_PIXEL_CNT(reg_val);
188 	reg_val = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AWB_MEAN);
189 
190 	pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_cr_or_r =
191 				RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_CR_R(reg_val);
192 	pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_cb_or_b =
193 				RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_CB_B(reg_val);
194 	pbuf->params.awb.awb_mean[0].mean_y_or_g =
195 				RKISP1_CIF_ISP_AWB_GET_MEAN_Y_G(reg_val);
196 }
197 
198 static void rkisp1_stats_get_aec_meas(struct rkisp1_stats *stats,
199 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
200 {
201 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
202 	unsigned int i;
203 
204 	pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AUTOEXP;
205 	for (i = 0; i < RKISP1_CIF_ISP_AE_MEAN_MAX_V10; i++)
206 		pbuf->params.ae.exp_mean[i] =
207 			(u8)rkisp1_read(rkisp1,
208 					RKISP1_CIF_ISP_EXP_MEAN_00 + i * 4);
209 }
210 
211 static void rkisp1_stats_get_afc_meas(struct rkisp1_stats *stats,
212 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
213 {
214 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
215 	struct rkisp1_cif_isp_af_stat *af;
216 
217 	pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_AFM;
218 
219 	af = &pbuf->params.af;
220 	af->window[0].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_A);
221 	af->window[0].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_A);
222 	af->window[1].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_B);
223 	af->window[1].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_B);
224 	af->window[2].sum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_SUM_C);
225 	af->window[2].lum = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_AFM_LUM_C);
226 }
227 
228 static void rkisp1_stats_get_hst_meas(struct rkisp1_stats *stats,
229 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
230 {
231 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
232 	unsigned int i;
233 
234 	pbuf->meas_type |= RKISP1_CIF_ISP_STAT_HIST;
235 	for (i = 0; i < RKISP1_CIF_ISP_HIST_BIN_N_MAX_V10; i++) {
236 		u32 reg_val = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_HIST_BIN_0 + i * 4);
237 
238 		pbuf->params.hist.hist_bins[i] = RKISP1_CIF_ISP_HIST_GET_BIN(reg_val);
239 	}
240 }
241 
242 static void rkisp1_stats_get_bls_meas(struct rkisp1_stats *stats,
243 				      struct rkisp1_stat_buffer *pbuf)
244 {
245 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
246 	const struct rkisp1_isp_mbus_info *in_fmt = rkisp1->isp.sink_fmt;
247 	struct rkisp1_cif_isp_bls_meas_val *bls_val;
248 
249 	bls_val = &pbuf->params.ae.bls_val;
250 	if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_BGGR) {
251 		bls_val->meas_b =
252 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
253 		bls_val->meas_gb =
254 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
255 		bls_val->meas_gr =
256 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
257 		bls_val->meas_r =
258 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
259 	} else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_GBRG) {
260 		bls_val->meas_gb =
261 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
262 		bls_val->meas_b =
263 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
264 		bls_val->meas_r =
265 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
266 		bls_val->meas_gr =
267 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
268 	} else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_GRBG) {
269 		bls_val->meas_gr =
270 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
271 		bls_val->meas_r =
272 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
273 		bls_val->meas_b =
274 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
275 		bls_val->meas_gb =
276 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
277 	} else if (in_fmt->bayer_pat == RKISP1_RAW_RGGB) {
278 		bls_val->meas_r =
279 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_A_MEASURED);
280 		bls_val->meas_gr =
281 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_B_MEASURED);
282 		bls_val->meas_gb =
283 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_C_MEASURED);
284 		bls_val->meas_b =
285 			rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_BLS_D_MEASURED);
286 	}
287 }
288 
289 static void
290 rkisp1_stats_send_measurement(struct rkisp1_stats *stats, u32 isp_ris)
291 {
292 	struct rkisp1_stat_buffer *cur_stat_buf;
293 	struct rkisp1_buffer *cur_buf = NULL;
294 	unsigned int frame_sequence = stats->rkisp1->isp.frame_sequence;
295 	u64 timestamp = ktime_get_ns();
296 
297 	/* get one empty buffer */
298 	if (!list_empty(&stats->stat)) {
299 		cur_buf = list_first_entry(&stats->stat,
300 					   struct rkisp1_buffer, queue);
301 		list_del(&cur_buf->queue);
302 	}
303 
304 	if (!cur_buf)
305 		return;
306 
307 	cur_stat_buf = (struct rkisp1_stat_buffer *)
308 			vb2_plane_vaddr(&cur_buf->vb.vb2_buf, 0);
309 	if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_AWB_DONE)
310 		rkisp1_stats_get_awb_meas(stats, cur_stat_buf);
311 
312 	if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_AFM_FIN)
313 		rkisp1_stats_get_afc_meas(stats, cur_stat_buf);
314 
315 	if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_EXP_END) {
316 		rkisp1_stats_get_aec_meas(stats, cur_stat_buf);
317 		rkisp1_stats_get_bls_meas(stats, cur_stat_buf);
318 	}
319 
320 	if (isp_ris & RKISP1_CIF_ISP_HIST_MEASURE_RDY)
321 		rkisp1_stats_get_hst_meas(stats, cur_stat_buf);
322 
323 	vb2_set_plane_payload(&cur_buf->vb.vb2_buf, 0,
324 			      sizeof(struct rkisp1_stat_buffer));
325 	cur_buf->vb.sequence = frame_sequence;
326 	cur_buf->vb.vb2_buf.timestamp = timestamp;
327 	vb2_buffer_done(&cur_buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_DONE);
328 }
329 
330 void rkisp1_stats_isr(struct rkisp1_stats *stats, u32 isp_ris)
331 {
332 	struct rkisp1_device *rkisp1 = stats->rkisp1;
333 	unsigned int isp_mis_tmp = 0;
334 
335 	spin_lock(&stats->lock);
336 
337 	rkisp1_write(rkisp1, RKISP1_STATS_MEAS_MASK, RKISP1_CIF_ISP_ICR);
338 
339 	isp_mis_tmp = rkisp1_read(rkisp1, RKISP1_CIF_ISP_MIS);
340 	if (isp_mis_tmp & RKISP1_STATS_MEAS_MASK)
341 		rkisp1->debug.stats_error++;
342 
343 	if (isp_ris & RKISP1_STATS_MEAS_MASK)
344 		rkisp1_stats_send_measurement(stats, isp_ris);
345 
346 	spin_unlock(&stats->lock);
347 }
348 
349 static void rkisp1_init_stats(struct rkisp1_stats *stats)
350 {
351 	stats->vdev_fmt.fmt.meta.dataformat =
352 		V4L2_META_FMT_RK_ISP1_STAT_3A;
353 	stats->vdev_fmt.fmt.meta.buffersize =
354 		sizeof(struct rkisp1_stat_buffer);
355 }
356 
357 int rkisp1_stats_register(struct rkisp1_device *rkisp1)
358 {
359 	struct rkisp1_stats *stats = &rkisp1->stats;
360 	struct rkisp1_vdev_node *node = &stats->vnode;
361 	struct video_device *vdev = &node->vdev;
362 	int ret;
363 
364 	stats->rkisp1 = rkisp1;
365 	mutex_init(&node->vlock);
366 	INIT_LIST_HEAD(&stats->stat);
367 	spin_lock_init(&stats->lock);
368 
369 	strscpy(vdev->name, RKISP1_STATS_DEV_NAME, sizeof(vdev->name));
370 
371 	video_set_drvdata(vdev, stats);
372 	vdev->ioctl_ops = &rkisp1_stats_ioctl;
373 	vdev->fops = &rkisp1_stats_fops;
374 	vdev->release = video_device_release_empty;
375 	vdev->lock = &node->vlock;
376 	vdev->v4l2_dev = &rkisp1->v4l2_dev;
377 	vdev->queue = &node->buf_queue;
378 	vdev->device_caps = V4L2_CAP_META_CAPTURE | V4L2_CAP_STREAMING;
379 	vdev->vfl_dir =  VFL_DIR_RX;
380 	rkisp1_stats_init_vb2_queue(vdev->queue, stats);
381 	rkisp1_init_stats(stats);
382 	video_set_drvdata(vdev, stats);
383 
384 	node->pad.flags = MEDIA_PAD_FL_SINK;
385 	ret = media_entity_pads_init(&vdev->entity, 1, &node->pad);
386 	if (ret)
387 		goto err_mutex_destroy;
388 
389 	ret = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_VIDEO, -1);
390 	if (ret) {
391 		dev_err(&vdev->dev,
392 			"failed to register %s, ret=%d\n", vdev->name, ret);
393 		goto err_cleanup_media_entity;
394 	}
395 
396 	return 0;
397 
398 err_cleanup_media_entity:
399 	media_entity_cleanup(&vdev->entity);
400 err_mutex_destroy:
401 	mutex_destroy(&node->vlock);
402 	return ret;
403 }
404 
405 void rkisp1_stats_unregister(struct rkisp1_device *rkisp1)
406 {
407 	struct rkisp1_stats *stats = &rkisp1->stats;
408 	struct rkisp1_vdev_node *node = &stats->vnode;
409 	struct video_device *vdev = &node->vdev;
410 
411 	vb2_video_unregister_device(vdev);
412 	media_entity_cleanup(&vdev->entity);
413 	mutex_destroy(&node->vlock);
414 }
415