V4L/DVB (10639): gspca - sq905: New subdriver.
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / media / video / gspca / sq905.c
1 /*
2  * SQ905 subdriver
3  *
4  * Copyright (C) 2008, 2009 Adam Baker and Theodore Kilgore
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
19  */
20
21 /*
22  * History and Acknowledgments
23  *
24  * The original Linux driver for SQ905 based cameras was written by
25  * Marcell Lengyel and furter developed by many other contributers
26  * and is available from http://sourceforge.net/projects/sqcam/
27  *
28  * This driver takes advantage of the reverse engineering work done for
29  * that driver and for libgphoto2 but shares no code with them.
30  *
31  * This driver has used as a base the finepix driver and other gspca
32  * based drivers and may still contain code fragments taken from those
33  * drivers.
34  */
35
36 #define MODULE_NAME "sq905"
37
38 #include <linux/workqueue.h>
39 #include "gspca.h"
40
41 MODULE_AUTHOR("Adam Baker <linux@baker-net.org.uk>, "
42                 "Theodore Kilgore <kilgota@auburn.edu>");
43 MODULE_DESCRIPTION("GSPCA/SQ905 USB Camera Driver");
44 MODULE_LICENSE("GPL");
45
46 /* Default timeouts, in ms */
47 #define SQ905_CMD_TIMEOUT 500
48 #define SQ905_DATA_TIMEOUT 1000
49
50 /* Maximum transfer size to use. */
51 #define SQ905_MAX_TRANSFER 0x8000
52 #define FRAME_HEADER_LEN 64
53
54 /* The known modes, or registers. These go in the "value" slot. */
55
56 /* 00 is "none" obviously */
57
58 #define SQ905_BULK_READ 0x03    /* precedes any bulk read */
59 #define SQ905_COMMAND   0x06    /* precedes the command codes below */
60 #define SQ905_PING      0x07    /* when reading an "idling" command */
61 #define SQ905_READ_DONE 0xc0    /* ack bulk read completed */
62
63 /* Some command codes. These go in the "index" slot. */
64
65 #define SQ905_ID      0xf0      /* asks for model string */
66 #define SQ905_CONFIG  0x20      /* gets photo alloc. table, not used here */
67 #define SQ905_DATA    0x30      /* accesses photo data, not used here */
68 #define SQ905_CLEAR   0xa0      /* clear everything */
69 #define SQ905_CAPTURE_LOW 0x60  /* Starts capture at 160x120 */
70 #define SQ905_CAPTURE_MED 0x61  /* Starts capture at 320x240 */
71 /* note that the capture command also controls the output dimensions */
72 /* 0x60 -> 160x120, 0x61 -> 320x240 0x62 -> 640x480 depends on camera */
73 /* 0x62 is not correct, at least for some cams. Should be 0x63 ? */
74
75 /* Structure to hold all of our device specific stuff */
76 struct sd {
77         struct gspca_dev gspca_dev;     /* !! must be the first item */
78
79         u8 cam_type;
80
81         /*
82          * Driver stuff
83          */
84         struct work_struct work_struct;
85         struct workqueue_struct *work_thread;
86 };
87
88 /* The driver only supports 320x240 so far. */
89 static struct v4l2_pix_format sq905_mode[1] = {
90         { 320, 240, V4L2_PIX_FMT_SBGGR8, V4L2_FIELD_NONE,
91                 .bytesperline = 320,
92                 .sizeimage = 320 * 240,
93                 .colorspace = V4L2_COLORSPACE_SRGB,
94                 .priv = 0}
95 };
96
97 struct cam_type {
98         u32 ident_word;
99         char *name;
100         struct v4l2_pix_format *min_mode;
101         u8 num_modes;
102         u8 sensor_flags;
103 };
104
105 #define SQ905_FLIP_HORIZ (1 << 0)
106 #define SQ905_FLIP_VERT  (1 << 1)
107
108 /* Last entry is default if nothing else matches */
109 static struct cam_type cam_types[] = {
110         { 0x19010509, "PocketCam", &sq905_mode[0], 1, SQ905_FLIP_HORIZ },
111         { 0x32010509, "Magpix", &sq905_mode[0], 1, SQ905_FLIP_HORIZ },
112         { 0, "Default", &sq905_mode[0], 1, SQ905_FLIP_HORIZ | SQ905_FLIP_VERT }
113 };
114
115 /*
116  * Send a command to the camera.
117  */
118 static int sq905_command(struct gspca_dev *gspca_dev, u16 index)
119 {
120         int ret;
121
122         gspca_dev->usb_buf[0] = '\0';
123         ret = usb_control_msg(gspca_dev->dev,
124                               usb_sndctrlpipe(gspca_dev->dev, 0),
125                               USB_REQ_SYNCH_FRAME,                /* request */
126                               USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,
127                               SQ905_COMMAND, index, gspca_dev->usb_buf, 1,
128                               SQ905_CMD_TIMEOUT);
129         if (ret < 0) {
130                 PDEBUG(D_ERR, "%s: usb_control_msg failed (%d)",
131                         __func__, ret);
132                 return ret;
133         }
134
135         ret = usb_control_msg(gspca_dev->dev,
136                               usb_sndctrlpipe(gspca_dev->dev, 0),
137                               USB_REQ_SYNCH_FRAME,                /* request */
138                               USB_DIR_IN | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,
139                               SQ905_PING, 0, gspca_dev->usb_buf, 1,
140                               SQ905_CMD_TIMEOUT);
141         if (ret < 0) {
142                 PDEBUG(D_ERR, "%s: usb_control_msg failed 2 (%d)",
143                         __func__, ret);
144                 return ret;
145         }
146
147         return 0;
148 }
149
150 /*
151  * Acknowledge the end of a frame - see warning on sq905_command.
152  */
153 static int sq905_ack_frame(struct gspca_dev *gspca_dev)
154 {
155         int ret;
156
157         gspca_dev->usb_buf[0] = '\0';
158         ret = usb_control_msg(gspca_dev->dev,
159                               usb_sndctrlpipe(gspca_dev->dev, 0),
160                               USB_REQ_SYNCH_FRAME,                /* request */
161                               USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,
162                               SQ905_READ_DONE, 0, gspca_dev->usb_buf, 1,
163                               SQ905_CMD_TIMEOUT);
164         if (ret < 0) {
165                 PDEBUG(D_ERR, "%s: usb_control_msg failed (%d)", __func__, ret);
166                 return ret;
167         }
168
169         return 0;
170 }
171
172 /*
173  *  request and read a block of data - see warning on sq905_command.
174  */
175 static int
176 sq905_read_data(struct gspca_dev *gspca_dev, u8 *data, int size)
177 {
178         int ret;
179         int act_len;
180
181         gspca_dev->usb_buf[0] = '\0';
182         ret = usb_control_msg(gspca_dev->dev,
183                               usb_sndctrlpipe(gspca_dev->dev, 0),
184                               USB_REQ_SYNCH_FRAME,                /* request */
185                               USB_DIR_OUT | USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE,
186                               SQ905_BULK_READ, size, gspca_dev->usb_buf,
187                               1, SQ905_CMD_TIMEOUT);
188         if (ret < 0) {
189                 PDEBUG(D_ERR, "%s: usb_control_msg failed (%d)", __func__, ret);
190                 return ret;
191         }
192         ret = usb_bulk_msg(gspca_dev->dev,
193                            usb_rcvbulkpipe(gspca_dev->dev, 0x81),
194                            data, size, &act_len, SQ905_DATA_TIMEOUT);
195
196         /* successful, it returns 0, otherwise  negative */
197         if (ret < 0 || act_len != size) {
198                 PDEBUG(D_ERR, "bulk read fail (%d) len %d/%d",
199                         ret, act_len, size);
200                 return -EIO;
201         }
202         return 0;
203 }
204
205 /* This function is called as a workqueue function and runs whenever the camera
206  * is streaming data. Because it is a workqueue function it is allowed to sleep
207  * so we can use synchronous USB calls. To avoid possible collisions with other
208  * threads attempting to use the camera's USB interface we take the gspca
209  * usb_lock when performing USB operations. In practice the only thing we need
210  * to protect against is the usb_set_interface call that gspca makes during
211  * stream_off as the camera doesn't provide any controls that the user could try
212  * to change.
213  */
214 static void sq905_dostream(struct work_struct *work)
215 {
216         struct sd *dev = container_of(work, struct sd, work_struct);
217         struct gspca_dev *gspca_dev = &dev->gspca_dev;
218         struct gspca_frame *frame;
219         int bytes_left; /* bytes remaining in current frame. */
220         int data_len;   /* size to use for the next read. */
221         int header_read; /* true if we have already read the frame header. */
222         int discarding; /* true if we failed to get space for frame. */
223         int packet_type;
224         int ret;
225         u8 *data;
226         u8 *buffer;
227
228         buffer = kmalloc(SQ905_MAX_TRANSFER, GFP_KERNEL | GFP_DMA);
229         mutex_lock(&gspca_dev->usb_lock);
230         if (!buffer) {
231                 PDEBUG(D_ERR, "Couldn't allocate USB buffer");
232                 goto quit_stream;
233         }
234
235         while (gspca_dev->present && gspca_dev->streaming) {
236                 /* Need a short delay to ensure streaming flag was set by
237                  * gspca and to make sure gspca can grab the mutex. */
238                 mutex_unlock(&gspca_dev->usb_lock);
239                 msleep(1);
240
241                 /* request some data and then read it until we have
242                  * a complete frame. */
243                 bytes_left = sq905_mode[0].sizeimage + FRAME_HEADER_LEN;
244                 header_read = 0;
245                 discarding = 0;
246
247                 while (bytes_left > 0) {
248                         data_len = bytes_left > SQ905_MAX_TRANSFER ?
249                                 SQ905_MAX_TRANSFER : bytes_left;
250                         mutex_lock(&gspca_dev->usb_lock);
251                         if (!gspca_dev->present)
252                                 goto quit_stream;
253                         ret = sq905_read_data(gspca_dev, buffer, data_len);
254                         if (ret < 0)
255                                 goto quit_stream;
256                         mutex_unlock(&gspca_dev->usb_lock);
257                         PDEBUG(D_STREAM,
258                                 "Got %d bytes out of %d for frame",
259                                 data_len, bytes_left);
260                         bytes_left -= data_len;
261                         data = buffer;
262                         if (!header_read) {
263                                 packet_type = FIRST_PACKET;
264                                 /* The first 64 bytes of each frame are
265                                  * a header full of FF 00 bytes */
266                                 data += FRAME_HEADER_LEN;
267                                 data_len -= FRAME_HEADER_LEN;
268                                 header_read = 1;
269                         } else if (bytes_left == 0) {
270                                 packet_type = LAST_PACKET;
271                         } else {
272                                 packet_type = INTER_PACKET;
273                         }
274                         frame = gspca_get_i_frame(gspca_dev);
275                         if (frame && !discarding)
276                                 gspca_frame_add(gspca_dev, packet_type,
277                                                 frame, data, data_len);
278                         else
279                                 discarding = 1;
280                 }
281                 /* acknowledge the frame */
282                 mutex_lock(&gspca_dev->usb_lock);
283                 if (!gspca_dev->present)
284                         goto quit_stream;
285                 ret = sq905_ack_frame(gspca_dev);
286                 if (ret < 0)
287                         goto quit_stream;
288         }
289 quit_stream:
290         /* the usb_lock is already acquired */
291         if (gspca_dev->present)
292                 sq905_command(gspca_dev, SQ905_CLEAR);
293         mutex_unlock(&gspca_dev->usb_lock);
294         kfree(buffer);
295 }
296
297 /* This function is called at probe time just before sd_init */
298 static int sd_config(struct gspca_dev *gspca_dev,
299                 const struct usb_device_id *id)
300 {
301         struct cam *cam = &gspca_dev->cam;
302         struct sd *dev = (struct sd *) gspca_dev;
303
304         cam->cam_mode = sq905_mode;
305         cam->nmodes = 1;
306         /* We don't use the buffer gspca allocates so make it small. */
307         cam->bulk_size = 64;
308
309         INIT_WORK(&dev->work_struct, sq905_dostream);
310
311         return 0;
312 }
313
314 /* called on streamoff with alt==0 and on disconnect */
315 /* the usb_lock is held at entry - restore on exit */
316 static void sd_stop0(struct gspca_dev *gspca_dev)
317 {
318         struct sd *dev = (struct sd *) gspca_dev;
319
320         /* wait for the work queue to terminate */
321         mutex_unlock(&gspca_dev->usb_lock);
322         /* This waits for sq905_dostream to finish */
323         destroy_workqueue(dev->work_thread);
324         dev->work_thread = NULL;
325         mutex_lock(&gspca_dev->usb_lock);
326 }
327
328 /* this function is called at probe and resume time */
329 static int sd_init(struct gspca_dev *gspca_dev)
330 {
331         struct sd *dev = (struct sd *) gspca_dev;
332         u32 ident;
333         int ret;
334
335         /* connect to the camera and read
336          * the model ID and process that and put it away.
337          */
338         ret = sq905_command(gspca_dev, SQ905_CLEAR);
339         if (ret < 0)
340                 return ret;
341         ret = sq905_command(gspca_dev, SQ905_ID);
342         if (ret < 0)
343                 return ret;
344         ret = sq905_read_data(gspca_dev, gspca_dev->usb_buf, 4);
345         if (ret < 0)
346                 return ret;
347         /* usb_buf is allocated with kmalloc so is aligned. */
348         ident = le32_to_cpup((u32 *)gspca_dev->usb_buf);
349         ret = sq905_command(gspca_dev, SQ905_CLEAR);
350         if (ret < 0)
351                 return ret;
352         dev->cam_type = 0;
353         while (dev->cam_type < ARRAY_SIZE(cam_types) - 1 &&
354                ident != cam_types[dev->cam_type].ident_word)
355                 dev->cam_type++;
356         PDEBUG(D_CONF, "SQ905 camera %s, ID %08x detected",
357                cam_types[dev->cam_type].name, ident);
358         return 0;
359 }
360
361 /* Set up for getting frames. */
362 static int sd_start(struct gspca_dev *gspca_dev)
363 {
364         struct sd *dev = (struct sd *) gspca_dev;
365         int ret;
366
367         /* "Open the shutter" and set size, to start capture */
368         ret = sq905_command(&dev->gspca_dev, SQ905_CAPTURE_MED);
369         if (ret < 0) {
370                 PDEBUG(D_ERR, "Start streaming command failed");
371                 return ret;
372         }
373
374         /* Start the workqueue function to do the streaming */
375         dev->work_thread = create_singlethread_workqueue(MODULE_NAME);
376         queue_work(dev->work_thread, &dev->work_struct);
377
378         return 0;
379 }
380
381 /* Table of supported USB devices */
382 static const __devinitdata struct usb_device_id device_table[] = {
383         {USB_DEVICE(0x2770, 0x9120)},
384         {}
385 };
386
387 MODULE_DEVICE_TABLE(usb, device_table);
388
389 /* sub-driver description */
390 static const struct sd_desc sd_desc = {
391         .name   = MODULE_NAME,
392         .config = sd_config,
393         .init   = sd_init,
394         .start  = sd_start,
395         .stop0  = sd_stop0,
396 };
397
398 /* -- device connect -- */
399 static int sd_probe(struct usb_interface *intf,
400                 const struct usb_device_id *id)
401 {
402         return gspca_dev_probe(intf, id,
403                         &sd_desc,
404                         sizeof(struct sd),
405                         THIS_MODULE);
406 }
407
408 static struct usb_driver sd_driver = {
409         .name       = MODULE_NAME,
410         .id_table   = device_table,
411         .probe      = sd_probe,
412         .disconnect = gspca_disconnect,
413 #ifdef CONFIG_PM
414         .suspend = gspca_suspend,
415         .resume  = gspca_resume,
416 #endif
417 };
418
419 /* -- module insert / remove -- */
420 static int __init sd_mod_init(void)
421 {
422         int ret;
423
424         ret = usb_register(&sd_driver);
425         if (ret < 0)
426                 return ret;
427         PDEBUG(D_PROBE, "registered");
428         return 0;
429 }
430
431 static void __exit sd_mod_exit(void)
432 {
433         usb_deregister(&sd_driver);
434         PDEBUG(D_PROBE, "deregistered");
435 }
436
437 module_init(sd_mod_init);
438 module_exit(sd_mod_exit);