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-v4l2.h>
   9 #include <media/videobuf2-vmalloc.h>
  10 #include <media/v4l2-dev.h>
  11 #include <media/v4l2-ioctl.h>
  12 #include <media/v4l2-device.h>
  13 #include <media/v4l2-ctrls.h>
  14 #include <media/v4l2-event.h>
  15
  16 struct buffer {
  17         struct vb2_buffer vb;
  18         struct buffer *next;
  19 };
  20
  21 static int init(void);
  22 static void shutdown(void);
  23
  24 static int ioctl_querycap(struct file *file, void *fh, struct v4l2_capability *cap);
  25 static int ioctl_enum_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_fmtdesc *fdesc);
  26 static int ioctl_get_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *fmt);
  27 static int ioctl_set_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *fmt);
  28 static int ioctl_get_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *fmt);
  29 static int ioctl_set_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *fmt);
  30 static int ioctl_queryctl(struct file *file, void *fh, struct v4l2_queryctrl *ctl);
  31
  32 static int queue_setup(struct vb2_queue *vbq, unsigned int *nbuf,
  33                 unsigned int *nplanes, unsigned int *sizes, void **alloc_ctx);
  34 static int buf_prepare(struct vb2_buffer *vb);
  35 static void buf_queue(struct vb2_buffer *vb);
  36 static int start_streaming(struct vb2_queue *vbq, unsigned int count);
  37 static void stop_streaming(struct vb2_queue *vbq);
  38
  39
  40 static int update_frame(int xsz, int ysz);
  41 static int gen_frame(void);
  42
  43
  44 module_init(init);
  45 module_exit(shutdown);
  46
  47 MODULE_LICENSE("GPL");
  48 MODULE_AUTHOR("John Tsiombikas");
  49 MODULE_DESCRIPTION("v4l2 test module");
  50
  51 static struct mutex mutex;
  52 static struct video_device *vdev;
  53
  54 static struct v4l2_device v4l2_dev;
  55 static struct v4l2_file_operations fops;
  56 static struct v4l2_ioctl_ops iops;
  57 static struct vb2_queue vbq;
  58 static struct vb2_ops vbops;
  59 static int width, height;
  60 static unsigned char *frame;
  61 static int frame_size;
  62
  63 static int streaming;
  64 static spinlock_t blist_lock;
  65 static struct buffer *buflist, *buflist_tail;
  66 static int seqno;
  67
  68
  69 static int init(void)
  70 {
  71         int res;
  72
  73         strcpy(v4l2_dev.name, "vdummy");
  74         if((res = v4l2_device_register(0, &v4l2_dev)) != 0) {
  75                 return res;
  76         }
  77
  78         mutex_init(&mutex);
  79         spin_lock_init(&blist_lock);
  80
  81         vbops.queue_setup = queue_setup;
  82         vbops.buf_prepare = buf_prepare;
  83         vbops.buf_queue = buf_queue;
  84         vbops.start_streaming = start_streaming;
  85         vbops.stop_streaming = stop_streaming;
  86         vbops.wait_prepare = vb2_ops_wait_prepare;
  87         vbops.wait_finish = vb2_ops_wait_finish;
  88
  89         vbq.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
  90         vbq.io_modes = VB2_MMAP | VB2_READ;
  91         vbq.buf_struct_size = sizeof *buflist;
  92         vbq.ops = &vbops;
  93         vbq.mem_ops = &vb2_vmalloc_memops;
  94         vbq.timestamp_flags = V4L2_BUF_FLAG_TIMESTAMP_MONOTONIC;
  95         vbq.min_buffers_needed = 1;
  96         vbq.lock = &mutex;
  97         vbq.gfp_flags = GFP_KERNEL;
  98
  99         if((res = vb2_queue_init(&vbq)) != 0) {
 100                 printk(KERN_ALERT "vdummy: failed to initialize videobuf2 queue\n");
 101                 v4l2_device_unregister(&v4l2_dev);
 102                 return res;
 103         }
 104
 105         if(!(vdev = video_device_alloc())) {
 106                 return -ENOMEM;
 107         }
 108         memset(vdev, 0, sizeof *vdev);
 109         vdev->release = video_device_release;
 110         strcpy(vdev->name, KBUILD_MODNAME);
 111         vdev->fops = &fops;
 112         vdev->ioctl_ops = &iops;
 113         vdev->vfl_type = VFL_TYPE_GRABBER;
 114         vdev->vfl_dir = VFL_DIR_RX;
 115         vdev->v4l2_dev = &v4l2_dev;
 116         vdev->lock = &mutex;
 117         vdev->queue = &vbq;
 118
 119         fops.owner = THIS_MODULE;
 120         fops.open = v4l2_fh_open;
 121         fops.release = vb2_fop_release;
 122         fops.read = vb2_fop_read;
 123         fops.mmap = vb2_fop_mmap;
 124         fops.poll = vb2_fop_poll;
 125         fops.unlocked_ioctl = video_ioctl2;
 126
 127         iops.vidioc_querycap = ioctl_querycap;
 128         iops.vidioc_enum_fmt_vid_cap = ioctl_enum_fmt;
 129         iops.vidioc_g_fmt_vid_cap = ioctl_get_fmt;
 130         iops.vidioc_s_fmt_vid_cap = ioctl_set_fmt;
 131         iops.vidioc_g_parm = ioctl_get_parm;
 132         iops.vidioc_s_parm = ioctl_set_parm;
 133         iops.vidioc_queryctrl = ioctl_queryctl;
 134         iops.vidioc_reqbufs = vb2_ioctl_reqbufs;
 135         iops.vidioc_create_bufs = vb2_ioctl_create_bufs;
 136         iops.vidioc_querybuf = vb2_ioctl_querybuf;
 137         iops.vidioc_qbuf = vb2_ioctl_qbuf;
 138         iops.vidioc_dqbuf = vb2_ioctl_dqbuf;
 139         iops.vidioc_expbuf = vb2_ioctl_expbuf;
 140         iops.vidioc_streamon = vb2_ioctl_streamon;
 141         iops.vidioc_streamoff = vb2_ioctl_streamoff;
 142         iops.vidioc_log_status = v4l2_ctrl_log_status;
 143         iops.vidioc_subscribe_event = v4l2_ctrl_subscribe_event;
 144         iops.vidioc_unsubscribe_event = v4l2_event_unsubscribe;
 145
 146         if((res = video_register_device(vdev, VFL_TYPE_GRABBER, -1)) != 0) {
 147                 printk(KERN_ALERT "vdummy: failed to register video device\n");
 148                 v4l2_device_unregister(&v4l2_dev);
 149                 video_device_release(vdev);
 150                 return res;
 151         }
 152
 153         if((res = update_frame(640, 480)) != 0) {
 154                 video_unregister_device(vdev);
 155                 v4l2_device_unregister(&v4l2_dev);
 156                 video_device_release(vdev);
 157                 return res;
 158         }
 159
 160         printk(KERN_INFO "vdummy device initialized\n");
 161         return 0;
 162 }
 163
 164 static void shutdown(void)
 165 {
 166         video_unregister_device(vdev);
 167         v4l2_device_unregister(&v4l2_dev);
 168         kfree(frame);
 169 }
 170
 171 static int ioctl_querycap(struct file *file, void *fh, struct v4l2_capability *cap)
 172 {
 173         strcpy(cap->driver, KBUILD_MODNAME);
 174         strcpy(cap->card, "dummy v4l2 dev");
 175         strcpy(cap->bus_info, "nobus");
 176         cap->device_caps = V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE | V4L2_CAP_READWRITE | V4L2_CAP_STREAMING;
 177         cap->capabilities = cap->device_caps | V4L2_CAP_DEVICE_CAPS;
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 static int ioctl_enum_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_fmtdesc *fdesc)
 182 {
 183         if(fdesc->index != 0 || fdesc->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 184                 return -EINVAL;
 185         }
 186         fdesc->flags = 0;
 187         strcpy(fdesc->description, "RGB24");
 188         fdesc->pixelformat = V4L2_PIX_FMT_RGB24;
 189         return 0;
 190 }
 191
 192 static int ioctl_get_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *fmt)
 193 {
 194         if(fmt->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 195                 return -EINVAL;
 196         }
 197         fmt->fmt.pix.width = width;
 198         fmt->fmt.pix.height = height;
 199         fmt->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_RGB24;
 200         fmt->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_NONE;
 201         fmt->fmt.pix.bytesperline = 0;
 202         fmt->fmt.pix.sizeimage = frame_size;
 203         fmt->fmt.pix.colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB;
 204         fmt->fmt.pix.priv = 0;
 205         fmt->fmt.pix.flags = 0;
 206         fmt->fmt.pix.ycbcr_enc = 0;
 207         fmt->fmt.pix.quantization = V4L2_QUANTIZATION_FULL_RANGE;
 208         fmt->fmt.pix.xfer_func = V4L2_XFER_FUNC_NONE;
 209         return 0;
 210 }
 211
 212 static int ioctl_set_fmt(struct file *file, void *fh, struct v4l2_format *fmt)
 213 {
 214         int res;
 215
 216         if(fmt->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 217                 return -EINVAL;
 218         }
 219         if((res = update_frame(fmt->fmt.pix.width, fmt->fmt.pix.height)) != 0) {
 220                 return res;
 221         }
 222         return ioctl_get_fmt(file, fh, fmt);
 223 }
 224
 225 static int ioctl_get_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *parm)
 226 {
 227         if(parm->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 228                 return -EINVAL;
 229         }
 230         parm->parm.capture.capability = 0;
 231         parm->parm.capture.capturemode = 0;
 232         parm->parm.capture.timeperframe.numerator = 1;
 233         parm->parm.capture.timeperframe.denominator = 30;
 234         parm->parm.capture.extendedmode = 0;
 235         parm->parm.capture.readbuffers = 1;
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 static int ioctl_set_parm(struct file *file, void *fh, struct v4l2_streamparm *parm)
 240 {
 241         if(parm->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE) {
 242                 return -EINVAL;
 243         }
 244         return ioctl_get_parm(file, fh, parm);
 245 }
 246
 247 static int ioctl_queryctl(struct file *file, void *fh, struct v4l2_queryctrl *ctl)
 248 {
 249         return -EINVAL;
 250 }
 251
 252 static int queue_setup(struct vb2_queue *vbq, unsigned int *nbuf,
 253                 unsigned int *nplanes, unsigned int *sizes, void **alloc_ctx)
 254 {
 255         if(vbq->num_buffers + *nbuf < 2) {
 256                 *nbuf = 2 - vbq->num_buffers;
 257         }
 258
 259         *nplanes = 1;
 260         sizes[0] = frame_size;
 261         alloc_ctx[0] = 0;
 262         return 0;
 263 }
 264
 265 static int buf_prepare(struct vb2_buffer *vb)
 266 {
 267         if(vb2_plane_size(vb, 0) < frame_size) {
 268                 printk(KERN_ALERT "vdummy: buffer too small\n");
 269                 return -EINVAL;
 270         }
 271         vb2_set_plane_payload(vb, 0, frame_size);
 272         return 0;
 273 }
 274
 275 static void buf_queue(struct vb2_buffer *vb)
 276 {
 277         struct buffer *buf = (struct buffer*)((char*)vb - offsetof(struct buffer, vb));
 278
 279         spin_lock(&blist_lock);
 280         if(buflist) {
 281                 buflist_tail->next = buf;
 282                 buflist_tail = buf;
 283         } else {
 284                 buflist = buflist_tail = buf;
 285         }
 286         buf->next = 0;
 287         spin_unlock(&blist_lock);
 288 }
 289
 290 static void clear_queue(enum vb2_buffer_state st)
 291 {
 292         spin_lock(&blist_lock);
 293         while(buflist) {
 294                 struct buffer *buf = buflist;
 295                 buflist = buflist->next;
 296                 vb2_buffer_done(&buf->vb, st);
 297         }
 298         buflist = buflist_tail = 0;
 299         spin_unlock(&blist_lock);
 300 }
 301
 302 static int start_streaming(struct vb2_queue *vbq, unsigned int count)
 303 {
 304         streaming = 1;
 305         seqno = 0;
 306
 307         gen_frame();
 308         return 0;
 309 }
 310
 311 static void stop_streaming(struct vb2_queue *vbq)
 312 {
 313         streaming = 0;
 314         clear_queue(VB2_BUF_STATE_ERROR);
 315 }
 316
 317 static int update_frame(int xsz, int ysz)
 318 {
 319         unsigned char *tmp;
 320         int i, j;
 321         int new_fsz = xsz * ysz * 3;
 322
 323         if(xsz == width && ysz == height) {
 324                 return 0;
 325         }
 326
 327         printk(KERN_INFO "vdummy: update_frame(%d, %d)\n", xsz, ysz);
 328
 329         if(!frame || frame_size < new_fsz) {
 330                 if(!(tmp = kmalloc(new_fsz, GFP_KERNEL))) {
 331                         return -ENOMEM;
 332                 }
 333                 kfree(frame);
 334                 frame_size = new_fsz;
 335                 width = xsz;
 336                 height = ysz;
 337                 frame = tmp;
 338         }
 339
 340         tmp = frame;
 341         for(i=0; i<height; i++) {
 342                 for(j=0; j<width; j++) {
 343                         int val = i ^ j;
 344                         *tmp++ = val;
 345                         *tmp++ = (val << 1) & 0xff;
 346                         *tmp++ = (val << 2) & 0xff;
 347                 }
 348         }
 349
 350         return 0;
 351 }
 352
 353 static int gen_frame(void)
 354 {
 355         struct buffer *buf = 0;
 356
 357         spin_lock(&blist_lock);
 358         if(buflist) {
 359                 buf = buflist;
 360                 buflist = buflist->next;
 361                 if(!buflist) buflist_tail = 0;
 362         }
 363         spin_unlock(&blist_lock);
 364
 365         if(buf) {
 366                 memcpy(vb2_plane_vaddr(&buf->vb, 0), frame, frame_size);
 367
 368                 /*v4l2_get_timestamp(&buf->vb.v4l2_buf.timestamp);
 369                 buf->vb.v4l2_buf.sequence = seqno++;
 370                 buf->vb.v4l2_buf.field = V4L2_FIELD_NONE;*/
 371                 vb2_buffer_done(&buf->vb, VB2_BUF_STATE_DONE);
 372         }
 373
 374         return 0;
 375 }