git.mutantstargoat.com Git - vdummy/blob - vdummy.c

   1 #include <linux/module.h>
   2 #include <linux/kernel.h>
   3 #include <linux/mutex.h>
   4 #include <linux/fs.h>
   5 #include <linux/slab.h>
   6 #include <asm/uaccess.h>
   7 #include <linux/videodev2.h>
   8 #include <media/videobuf2-vmalloc.h>
   9 #include <media/v4l2-dev.h>
  10 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  11 #include <media/v4l2-device.h>
  12
  13 struct buffer {
  14         struct vb2_buffer vb;
  15         struct buffer *next;
  16 };
  17
  18 static int init(void);
  19 static void shutdown(void);
  20
  21 static int ioctl_querycap(struct file *file, void *fh, struct v4l2_capability *cap);
  22 static int ioctl_enum_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_fmtdesc *fdesc);
  23 static int ioctl_get_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *fmt);
  24 static int ioctl_set_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *fmt);
  25 static int ioctl_get_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *fmt);
  26 static int ioctl_set_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *fmt);
  27 static int ioctl_queryctl(struct file *file, void *fh, struct v4l2_queryctrl *ctl);
  28
  29 static int queue_setup(struct vb2_queue *vbq, unsigned int *nbuf,
  30                 unsigned int *nplanes, unsigned int *sizes, void **alloc_ctx);
  31 static int buf_prepare(struct vb2_buffer *vb);
  32 static void buf_queue(struct vb2_buffer *vb);
  33 static int start_streaming(struct vb2_queue *vbq, unsigned int count);
  34 static void stop_streaming(struct vb2_queue *vbq);
  35
  36
  37 static int update_frame(int xsz, int ysz);
  38 static int gen_frame(void);
  39
  40
  41 module_init(init);
  42 module_exit(shutdown);
  43
  44 MODULE_LICENSE("GPL");
  45 MODULE_AUTHOR("John Tsiombikas");
  46 MODULE_DESCRIPTION("v4l2 test module");
  47
  48 static struct mutex mutex;
  49 static struct video_device *vdev;
  50
  51 static struct v4l2_device v4l2_dev;
  52 static struct v4l2_file_operations fops;
  53 static struct v4l2_ioctl_ops iops;
  54 static struct vb2_queue vbq;
  55 static struct vb2_ops vbops;
  56 static int width, height;
  57 static unsigned char *frame;
  58 static int frame_size;
  59
  60 static int streaming;
  61 static spinlock_t blist_lock;
  62 static struct buffer *buflist, *buflist_tail;
  63 static int seqno;
  64
  65
  66 static int init(void)
  67 {
  68         int res;
  69
  70         strcpy(v4l2_dev.name, "vdummy");
  71         if((res = v4l2_device_register(0, &v4l2_dev)) != 0) {
  72                 return res;
  73         }
  74
  75         mutex_init(&mutex);
  76
  77         vbops.queue_setup = queue_setup;
  78         vbops.buf_prepare = buf_prepare;
  79         vbops.buf_queue = buf_queue;
  80         vbops.start_streaming = start_streaming;
  81         vbops.stop_streaming = stop_streaming;
  82         vbops.wait_prepare = vb2_ops_wait_prepare;
  83         vbops.wait_finish = vb2_ops_wait_finish;
  84
  85         vbq.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
  86         vbq.io_modes = VB2_MMAP | VB2_READ;
  87         vbq.buf_struct_size = sizeof *buflist;
  88         vbq.ops = &vbops;
  89         vbq.mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
  90         vbq.timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC;
  91         vbq.min_buffers_needed = 1;
  92         vbq.lock = &mutex;
  93         vbq.gfp_flags = GFP_KERNEL;
  94
  95         if((res = vb2_queue_init(&vbq)) != 0) {
  96                 printk(KERN_ALERT "vdummy: failed to initialize videobuf2 queue\n");
  97                 v4l2_device_unregister(&v4l2_dev);
  98                 return res;
  99         }
 100
 101         if(!(vdev = video_device_alloc())) {
 102                 return -ENOMEM;
 103         }
 104         vdev->release = video_device_release;
 105         strcpy(vdev->name, KBUILD_MODNAME);
 106         vdev->fops = &fops;
 107         vdev->ioctl_ops = &iops;
 108         vdev->vfl_type = VFL_TYPE_GRABBER;
 109         vdev->v4l2_dev = &v4l2_dev;
 110
 111         fops.owner = THIS_MODULE;
 112         fops.open = v4l2_fh_open;
 113         fops.release = vb2_fop_release;
 114         fops.read = vb2_fop_read;
 115         fops.mmap = vb2_fop_mmap;
 116         fops.poll = vb2_fop_poll;
 117         fops.unlocked_ioctl = video_ioctl2;
 118
 119         iops.vidioc_querycap = ioctl_querycap;
 120         iops.vidioc_enum_fmt_vid_cap = ioctl_enum_fmt;
 121         iops.vidioc_g_fmt_vid_cap = ioctl_get_fmt;
 122         iops.vidioc_s_fmt_vid_cap = ioctl_set_fmt;
 123         iops.vidioc_g_parm = ioctl_get_parm;
 124         iops.vidioc_s_parm = ioctl_set_parm;
 125         iops.vidioc_queryctrl = ioctl_queryctl;
 126         iops.vidioc_reqbufs = vb2_ioctl_reqbufs;
 127         iops.vidioc_create_bufs = vb2_ioctl_create_bufs;
 128         iops.vidioc_querybuf = vb2_ioctl_querybuf;
 129         iops.vidioc_qbuf = vb2_ioctl_qbuf;
 130         iops.vidioc_dqbuf = vb2_ioctl_dqbuf;
 131         iops.vidioc_expbuf = vb2_ioctl_expbuf;
 132         iops.vidioc_streamon = vb2_ioctl_streamon;
 133         iops.vidioc_streamoff = vb2_ioctl_streamoff;
 134
 135         if((res = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_GRABBER, -1)) != 0) {
 136                 printk(KERN_ALERT "vdummy: failed to register video device\n");
 137                 v4l2_device_unregister(&v4l2_dev);
 138                 video_device_release(vdev);
 139                 return res;
 140         }
 141
 142         if((res = update_frame(640, 480)) != 0) {
 143                 video_unregister_device(vdev);
 144                 v4l2_device_unregister(&v4l2_dev);
 145                 video_device_release(vdev);
 146                 return res;
 147         }
 148
 149         printk(KERN_INFO "vdummy device initialized\n");
 150         return 0;
 151 }
 152
 153 static void shutdown(void)
 154 {
 155         video_unregister_device(vdev);
 156         v4l2_device_unregister(&v4l2_dev);
 157         kfree(frame);
 158 }
 159
 160 static int ioctl_querycap(struct file *file, void *fh, struct v4l2_capability *cap)
 161 {
 162         strcpy(cap->driver, KBUILD_MODNAME);
 163         strcpy(cap->card, "dummy v4l2 dev");
 164         strcpy(cap->bus_info, "nobus");
 165         cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_READWRITE | V4L2_CAP_STREAMING;
 166         cap->capabilities = cap->device_caps | V4L2_CAP_DEVICE_CAPS;
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static int ioctl_enum_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_fmtdesc *fdesc)
 171 {
 172         if(fdesc->index != 0 || fdesc->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 173                 return -EINVAL;
 174         }
 175         fdesc->flags = 0;
 176         strcpy(fdesc->description, "RGB24");
 177         fdesc->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_RGB24;
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 static int ioctl_get_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *fmt)
 182 {
 183         if(fmt->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 184                 return -EINVAL;
 185         }
 186         fmt->fmt.pix.width = width;
 187         fmt->fmt.pix.height = height;
 188         fmt->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_RGB24;
 189         fmt->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_NONE;
 190         fmt->fmt.pix.bytesperline = 0;
 191         fmt->fmt.pix.sizeimage = frame_size;
 192         fmt->fmt.pix.colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB;
 193         fmt->fmt.pix.priv = 0;
 194         fmt->fmt.pix.flags = 0;
 195         fmt->fmt.pix.ycbcr_enc = 0;
 196         fmt->fmt.pix.quantization = V4L2_QUANTIZATION_FULL_RANGE;
 197         fmt->fmt.pix.xfer_func = V4L2_XFER_FUNC_NONE;
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 static int ioctl_set_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *fmt)
 202 {
 203         int res;
 204
 205         if(fmt->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 206                 return -EINVAL;
 207         }
 208         if((res = update_frame(fmt->fmt.pix.width, fmt->fmt.pix.height)) != 0) {
 209                 return res;
 210         }
 211         return ioctl_get_fmt(file, fh, fmt);
 212 }
 213
 214 static int ioctl_get_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *parm)
 215 {
 216         if(parm->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 217                 return -EINVAL;
 218         }
 219         parm->parm.capture.capability = 0;
 220         parm->parm.capture.capturemode = 0;
 221         parm->parm.capture.timeperframe.numerator = 1;
 222         parm->parm.capture.timeperframe.denominator = 30;
 223         parm->parm.capture.extendedmode = 0;
 224         parm->parm.capture.readbuffers = 1;
 225         return 0;
 226 }
 227
 228 static int ioctl_set_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *parm)
 229 {
 230         if(parm->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 231                 return -EINVAL;
 232         }
 233         return ioctl_get_parm(file, fh, parm);
 234 }
 235
 236 static int ioctl_queryctl(struct file *file, void *fh, struct v4l2_queryctrl *ctl)
 237 {
 238         return -EINVAL;
 239 }
 240
 241 static int queue_setup(struct vb2_queue *vbq, unsigned int *nbuf,
 242                 unsigned int *nplanes, unsigned int *sizes, void **alloc_ctx)
 243 {
 244         if(vbq->num_buffers + *nbuf < 2) {
 245                 *nbuf = 2 - vbq->num_buffers;
 246         }
 247
 248         *nplanes = 1;
 249         sizes[0] = frame_size;
 250         alloc_ctx[0] = 0;
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 static int buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 255 {
 256         if(vb2_plane_size(vb, 0) < frame_size) {
 257                 printk(KERN_ALERT "vdummy: buffer too small\n");
 258                 return -EINVAL;
 259         }
 260         vb2_set_plane_payload(vb, 0, frame_size);
 261         return 0;
 262 }
 263
 264 static void buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
 265 {
 266         struct buffer *buf = (struct buffer*)((char*)vb - offsetof(struct buffer, vb));
 267
 268         spin_lock(&blist_lock);
 269         if(buflist) {
 270                 buflist_tail->next = buf;
 271                 buflist_tail = buf;
 272         } else {
 273                 buflist = buflist_tail = buf;
 274         }
 275         buf->next = 0;
 276         spin_unlock(&blist_lock);
 277 }
 278
 279 static void clear_queue(enum vb2_buffer_state st)
 280 {
 281         spin_lock(&blist_lock);
 282         while(buflist) {
 283                 struct buffer *buf = buflist;
 284                 buflist = buflist->next;
 285                 vb2_buffer_done(&buf->vb, st);
 286         }
 287         buflist = buflist_tail = 0;
 288         spin_unlock(&blist_lock);
 289 }
 290
 291 static int start_streaming(struct vb2_queue *vbq, unsigned int count)
 292 {
 293         streaming = 1;
 294         seqno = 0;
 295
 296         gen_frame();
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 static void stop_streaming(struct vb2_queue *vbq)
 301 {
 302         streaming = 0;
 303         clear_queue(VB2_BUF_STATE_ERROR);
 304 }
 305
 306 static int update_frame(int xsz, int ysz)
 307 {
 308         unsigned char *tmp;
 309         int i, j;
 310         int new_fsz = xsz * ysz * 3;
 311
 312         if(xsz == width && ysz == height) {
 313                 return 0;
 314         }
 315
 316         printk(KERN_INFO "vdummy: update_frame(%d, %d)\n", xsz, ysz);
 317
 318         if(!frame || frame_size < new_fsz) {
 319                 if(!(tmp = kmalloc(new_fsz, GFP_KERNEL))) {
 320                         return -ENOMEM;
 321                 }
 322                 kfree(frame);
 323                 frame_size = new_fsz;
 324                 width = xsz;
 325                 height = ysz;
 326                 frame = tmp;
 327         }
 328
 329         tmp = frame;
 330         for(i=0; i<height; i++) {
 331                 for(j=0; j<width; j++) {
 332                         int val = i ^ j;
 333                         *tmp++ = val;
 334                         *tmp++ = (val << 1) & 0xff;
 335                         *tmp++ = (val << 2) & 0xff;
 336                 }
 337         }
 338
 339         return 0;
 340 }
 341
 342 static int gen_frame(void)
 343 {
 344         struct buffer *buf = 0;
 345
 346         spin_lock(&blist_lock);
 347         if(buflist) {
 348                 buf = buflist;
 349                 buflist = buflist->next;
 350                 if(!buflist) buflist_tail = 0;
 351         }
 352         spin_unlock(&blist_lock);
 353
 354         if(buf) {
 355                 memcpy(vb2_plane_vaddr(&buf->vb, 0), frame, frame_size);
 356
 357                 /*v4l2_get_timestamp(&buf->vb.v4l2_buf.timestamp);
 358                 buf->vb.v4l2_buf.sequence = seqno++;
 359                 buf->vb.v4l2_buf.field = V4L2_FIELD_NONE;*/
 360                 vb2_buffer_done(&buf->vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 361         }
 362
 363         return 0;
 364 }