SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - drivers/media/video/usbvideo/usbvideo.c

   1 /*
   2  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   3  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   4  * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   5  * any later version.
   6  *
   7  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  10  * GNU General Public License for more details.
  11  *
  12  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  13  * along with this program; if not, write to the Free Software
  14  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  15  */
  16
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/list.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/mm.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/init.h>
  25 #include <linux/spinlock.h>
  26
  27 #include <asm/io.h>
  28
  29 #include "usbvideo.h"
  30
  31 #if defined(MAP_NR)
  32 #define virt_to_page(v) MAP_NR(v)       /* Kernels 2.2.x */
  33 #endif
  34
  35 static int video_nr = -1;
  36 module_param(video_nr, int, 0);
  37
  38 /*
  39  * Local prototypes.
  40  */
  41 static void usbvideo_Disconnect(struct usb_interface *intf);
  42 static void usbvideo_CameraRelease(struct uvd *uvd);
  43
  44 static int usbvideo_v4l_ioctl(struct file *file,
  45                               unsigned int cmd, unsigned long arg);
  46 static int usbvideo_v4l_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma);
  47 static int usbvideo_v4l_open(struct file *file);
  48 static ssize_t usbvideo_v4l_read(struct file *file, char __user *buf,
  49                              size_t count, loff_t *ppos);
  50 static int usbvideo_v4l_close(struct file *file);
  51
  52 static int usbvideo_StartDataPump(struct uvd *uvd);
  53 static void usbvideo_StopDataPump(struct uvd *uvd);
  54 static int usbvideo_GetFrame(struct uvd *uvd, int frameNum);
  55 static int usbvideo_NewFrame(struct uvd *uvd, int framenum);
  56 static void usbvideo_SoftwareContrastAdjustment(struct uvd *uvd,
  57                                                 struct usbvideo_frame *frame);
  58
  59 /*******************************/
  60 /* Memory management functions */
  61 /*******************************/
  62 static void *usbvideo_rvmalloc(unsigned long size)
  63 {
  64         void *mem;
  65         unsigned long adr;
  66
  67         size = PAGE_ALIGN(size);
  68         mem = vmalloc_32(size);
  69         if (!mem)
  70                 return NULL;
  71
  72         memset(mem, 0, size); /* Clear the ram out, no junk to the user */
  73         adr = (unsigned long) mem;
  74         while (size > 0) {
  75                 SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)adr));
  76                 adr += PAGE_SIZE;
  77                 size -= PAGE_SIZE;
  78         }
  79
  80         return mem;
  81 }
  82
  83 static void usbvideo_rvfree(void *mem, unsigned long size)
  84 {
  85         unsigned long adr;
  86
  87         if (!mem)
  88                 return;
  89
  90         adr = (unsigned long) mem;
  91         while ((long) size > 0) {
  92                 ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void *)adr));
  93                 adr += PAGE_SIZE;
  94                 size -= PAGE_SIZE;
  95         }
  96         vfree(mem);
  97 }
  98
  99 static void RingQueue_Initialize(struct RingQueue *rq)
 100 {
 101         assert(rq != NULL);
 102         init_waitqueue_head(&rq->wqh);
 103 }
 104
 105 static void RingQueue_Allocate(struct RingQueue *rq, int rqLen)
 106 {
 107         /* Make sure the requested size is a power of 2 and
 108            round up if necessary. This allows index wrapping
 109            using masks rather than modulo */
 110
 111         int i = 1;
 112         assert(rq != NULL);
 113         assert(rqLen > 0);
 114
 115         while(rqLen >> i)
 116                 i++;
 117         if(rqLen != 1 << (i-1))
 118                 rqLen = 1 << i;
 119
 120         rq->length = rqLen;
 121         rq->ri = rq->wi = 0;
 122         rq->queue = usbvideo_rvmalloc(rq->length);
 123         assert(rq->queue != NULL);
 124 }
 125
 126 static int RingQueue_IsAllocated(const struct RingQueue *rq)
 127 {
 128         if (rq == NULL)
 129                 return 0;
 130         return (rq->queue != NULL) && (rq->length > 0);
 131 }
 132
 133 static void RingQueue_Free(struct RingQueue *rq)
 134 {
 135         assert(rq != NULL);
 136         if (RingQueue_IsAllocated(rq)) {
 137                 usbvideo_rvfree(rq->queue, rq->length);
 138                 rq->queue = NULL;
 139                 rq->length = 0;
 140         }
 141 }
 142
 143 int RingQueue_Dequeue(struct RingQueue *rq, unsigned char *dst, int len)
 144 {
 145         int rql, toread;
 146
 147         assert(rq != NULL);
 148         assert(dst != NULL);
 149
 150         rql = RingQueue_GetLength(rq);
 151         if(!rql)
 152                 return 0;
 153
 154         /* Clip requested length to available data */
 155         if(len > rql)
 156                 len = rql;
 157
 158         toread = len;
 159         if(rq->ri > rq->wi) {
 160                 /* Read data from tail */
 161                 int read = (toread < (rq->length - rq->ri)) ? toread : rq->length - rq->ri;
 162                 memcpy(dst, rq->queue + rq->ri, read);
 163                 toread -= read;
 164                 dst += read;
 165                 rq->ri = (rq->ri + read) & (rq->length-1);
 166         }
 167         if(toread) {
 168                 /* Read data from head */
 169                 memcpy(dst, rq->queue + rq->ri, toread);
 170                 rq->ri = (rq->ri + toread) & (rq->length-1);
 171         }
 172         return len;
 173 }
 174
 175 EXPORT_SYMBOL(RingQueue_Dequeue);
 176
 177 int RingQueue_Enqueue(struct RingQueue *rq, const unsigned char *cdata, int n)
 178 {
 179         int enqueued = 0;
 180
 181         assert(rq != NULL);
 182         assert(cdata != NULL);
 183         assert(rq->length > 0);
 184         while (n > 0) {
 185                 int m, q_avail;
 186
 187                 /* Calculate the largest chunk that fits the tail of the ring */
 188                 q_avail = rq->length - rq->wi;
 189                 if (q_avail <= 0) {
 190                         rq->wi = 0;
 191                         q_avail = rq->length;
 192                 }
 193                 m = n;
 194                 assert(q_avail > 0);
 195                 if (m > q_avail)
 196                         m = q_avail;
 197
 198                 memcpy(rq->queue + rq->wi, cdata, m);
 199                 RING_QUEUE_ADVANCE_INDEX(rq, wi, m);
 200                 cdata += m;
 201                 enqueued += m;
 202                 n -= m;
 203         }
 204         return enqueued;
 205 }
 206
 207 EXPORT_SYMBOL(RingQueue_Enqueue);
 208
 209 static void RingQueue_InterruptibleSleepOn(struct RingQueue *rq)
 210 {
 211         assert(rq != NULL);
 212         interruptible_sleep_on(&rq->wqh);
 213 }
 214
 215 void RingQueue_WakeUpInterruptible(struct RingQueue *rq)
 216 {
 217         assert(rq != NULL);
 218         if (waitqueue_active(&rq->wqh))
 219                 wake_up_interruptible(&rq->wqh);
 220 }
 221
 222 EXPORT_SYMBOL(RingQueue_WakeUpInterruptible);
 223
 224 void RingQueue_Flush(struct RingQueue *rq)
 225 {
 226         assert(rq != NULL);
 227         rq->ri = 0;
 228         rq->wi = 0;
 229 }
 230
 231 EXPORT_SYMBOL(RingQueue_Flush);
 232
 233
 234 /*
 235  * usbvideo_VideosizeToString()
 236  *
 237  * This procedure converts given videosize value to readable string.
 238  *
 239  * History:
 240  * 07-Aug-2000 Created.
 241  * 19-Oct-2000 Reworked for usbvideo module.
 242  */
 243 static void usbvideo_VideosizeToString(char *buf, int bufLen, videosize_t vs)
 244 {
 245         char tmp[40];
 246         int n;
 247
 248         n = 1 + sprintf(tmp, "%ldx%ld", VIDEOSIZE_X(vs), VIDEOSIZE_Y(vs));
 249         assert(n < sizeof(tmp));
 250         if ((buf == NULL) || (bufLen < n))
 251                 err("usbvideo_VideosizeToString: buffer is too small.");
 252         else
 253                 memmove(buf, tmp, n);
 254 }
 255
 256 /*
 257  * usbvideo_OverlayChar()
 258  *
 259  * History:
 260  * 01-Feb-2000 Created.
 261  */
 262 static void usbvideo_OverlayChar(struct uvd *uvd, struct usbvideo_frame *frame,
 263                                  int x, int y, int ch)
 264 {
 265         static const unsigned short digits[16] = {
 266                 0xF6DE, /* 0 */
 267                 0x2492, /* 1 */
 268                 0xE7CE, /* 2 */
 269                 0xE79E, /* 3 */
 270                 0xB792, /* 4 */
 271                 0xF39E, /* 5 */
 272                 0xF3DE, /* 6 */
 273                 0xF492, /* 7 */
 274                 0xF7DE, /* 8 */
 275                 0xF79E, /* 9 */
 276                 0x77DA, /* a */
 277                 0xD75C, /* b */
 278                 0xF24E, /* c */
 279                 0xD6DC, /* d */
 280                 0xF34E, /* e */
 281                 0xF348  /* f */
 282         };
 283         unsigned short digit;
 284         int ix, iy;
 285
 286         if ((uvd == NULL) || (frame == NULL))
 287                 return;
 288
 289         if (ch >= '0' && ch <= '9')
 290                 ch -= '0';
 291         else if (ch >= 'A' && ch <= 'F')
 292                 ch = 10 + (ch - 'A');
 293         else if (ch >= 'a' && ch <= 'f')
 294                 ch = 10 + (ch - 'a');
 295         else
 296                 return;
 297         digit = digits[ch];
 298
 299         for (iy=0; iy < 5; iy++) {
 300                 for (ix=0; ix < 3; ix++) {
 301                         if (digit & 0x8000) {
 302                                 if (uvd->paletteBits & (1L << VIDEO_PALETTE_RGB24)) {
 303 /* TODO */                              RGB24_PUTPIXEL(frame, x+ix, y+iy, 0xFF, 0xFF, 0xFF);
 304                                 }
 305                         }
 306                         digit = digit << 1;
 307                 }
 308         }
 309 }
 310
 311 /*
 312  * usbvideo_OverlayString()
 313  *
 314  * History:
 315  * 01-Feb-2000 Created.
 316  */
 317 static void usbvideo_OverlayString(struct uvd *uvd, struct usbvideo_frame *frame,
 318                                    int x, int y, const char *str)
 319 {
 320         while (*str) {
 321                 usbvideo_OverlayChar(uvd, frame, x, y, *str);
 322                 str++;
 323                 x += 4; /* 3 pixels character + 1 space */
 324         }
 325 }
 326
 327 /*
 328  * usbvideo_OverlayStats()
 329  *
 330  * Overlays important debugging information.
 331  *
 332  * History:
 333  * 01-Feb-2000 Created.
 334  */
 335 static void usbvideo_OverlayStats(struct uvd *uvd, struct usbvideo_frame *frame)
 336 {
 337         const int y_diff = 8;
 338         char tmp[16];
 339         int x = 10, y=10;
 340         long i, j, barLength;
 341         const int qi_x1 = 60, qi_y1 = 10;
 342         const int qi_x2 = VIDEOSIZE_X(frame->request) - 10, qi_h = 10;
 343
 344         /* Call the user callback, see if we may proceed after that */
 345         if (VALID_CALLBACK(uvd, overlayHook)) {
 346                 if (GET_CALLBACK(uvd, overlayHook)(uvd, frame) < 0)
 347                         return;
 348         }
 349
 350         /*
 351          * We draw a (mostly) hollow rectangle with qi_xxx coordinates.
 352          * Left edge symbolizes the queue index 0; right edge symbolizes
 353          * the full capacity of the queue.
 354          */
 355         barLength = qi_x2 - qi_x1 - 2;
 356         if ((barLength > 10) && (uvd->paletteBits & (1L << VIDEO_PALETTE_RGB24))) {
 357 /* TODO */      long u_lo, u_hi, q_used;
 358                 long m_ri, m_wi, m_lo, m_hi;
 359
 360                 /*
 361                  * Determine fill zones (used areas of the queue):
 362                  * 0 xxxxxxx u_lo ...... uvd->dp.ri xxxxxxxx u_hi ..... uvd->dp.length
 363                  *
 364                  * if u_lo < 0 then there is no first filler.
 365                  */
 366
 367                 q_used = RingQueue_GetLength(&uvd->dp);
 368                 if ((uvd->dp.ri + q_used) >= uvd->dp.length) {
 369                         u_hi = uvd->dp.length;
 370                         u_lo = (q_used + uvd->dp.ri) & (uvd->dp.length-1);
 371                 } else {
 372                         u_hi = (q_used + uvd->dp.ri);
 373                         u_lo = -1;
 374                 }
 375
 376                 /* Convert byte indices into screen units */
 377                 m_ri = qi_x1 + ((barLength * uvd->dp.ri) / uvd->dp.length);
 378                 m_wi = qi_x1 + ((barLength * uvd->dp.wi) / uvd->dp.length);
 379                 m_lo = (u_lo > 0) ? (qi_x1 + ((barLength * u_lo) / uvd->dp.length)) : -1;
 380                 m_hi = qi_x1 + ((barLength * u_hi) / uvd->dp.length);
 381
 382                 for (j=qi_y1; j < (qi_y1 + qi_h); j++) {
 383                         for (i=qi_x1; i < qi_x2; i++) {
 384                                 /* Draw border lines */
 385                                 if ((j == qi_y1) || (j == (qi_y1 + qi_h - 1)) ||
 386                                     (i == qi_x1) || (i == (qi_x2 - 1))) {
 387                                         RGB24_PUTPIXEL(frame, i, j, 0xFF, 0xFF, 0xFF);
 388                                         continue;
 389                                 }
 390                                 /* For all other points the Y coordinate does not matter */
 391                                 if ((i >= m_ri) && (i <= (m_ri + 3))) {
 392                                         RGB24_PUTPIXEL(frame, i, j, 0x00, 0xFF, 0x00);
 393                                 } else if ((i >= m_wi) && (i <= (m_wi + 3))) {
 394                                         RGB24_PUTPIXEL(frame, i, j, 0xFF, 0x00, 0x00);
 395                                 } else if ((i < m_lo) || ((i > m_ri) && (i < m_hi)))
 396                                         RGB24_PUTPIXEL(frame, i, j, 0x00, 0x00, 0xFF);
 397                         }
 398                 }
 399         }
 400
 401         sprintf(tmp, "%8lx", uvd->stats.frame_num);
 402         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 403         y += y_diff;
 404
 405         sprintf(tmp, "%8lx", uvd->stats.urb_count);
 406         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 407         y += y_diff;
 408
 409         sprintf(tmp, "%8lx", uvd->stats.urb_length);
 410         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 411         y += y_diff;
 412
 413         sprintf(tmp, "%8lx", uvd->stats.data_count);
 414         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 415         y += y_diff;
 416
 417         sprintf(tmp, "%8lx", uvd->stats.header_count);
 418         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 419         y += y_diff;
 420
 421         sprintf(tmp, "%8lx", uvd->stats.iso_skip_count);
 422         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 423         y += y_diff;
 424
 425         sprintf(tmp, "%8lx", uvd->stats.iso_err_count);
 426         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 427         y += y_diff;
 428
 429         sprintf(tmp, "%8x", uvd->vpic.colour);
 430         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 431         y += y_diff;
 432
 433         sprintf(tmp, "%8x", uvd->vpic.hue);
 434         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 435         y += y_diff;
 436
 437         sprintf(tmp, "%8x", uvd->vpic.brightness >> 8);
 438         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 439         y += y_diff;
 440
 441         sprintf(tmp, "%8x", uvd->vpic.contrast >> 12);
 442         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 443         y += y_diff;
 444
 445         sprintf(tmp, "%8d", uvd->vpic.whiteness >> 8);
 446         usbvideo_OverlayString(uvd, frame, x, y, tmp);
 447         y += y_diff;
 448 }
 449
 450 /*
 451  * usbvideo_ReportStatistics()
 452  *
 453  * This procedure prints packet and transfer statistics.
 454  *
 455  * History:
 456  * 14-Jan-2000 Corrected default multiplier.
 457  */
 458 static void usbvideo_ReportStatistics(const struct uvd *uvd)
 459 {
 460         if ((uvd != NULL) && (uvd->stats.urb_count > 0)) {
 461                 unsigned long allPackets, badPackets, goodPackets, percent;
 462                 allPackets = uvd->stats.urb_count * CAMERA_URB_FRAMES;
 463                 badPackets = uvd->stats.iso_skip_count + uvd->stats.iso_err_count;
 464                 goodPackets = allPackets - badPackets;
 465                 /* Calculate percentage wisely, remember integer limits */
 466                 assert(allPackets != 0);
 467                 if (goodPackets < (((unsigned long)-1)/100))
 468                         percent = (100 * goodPackets) / allPackets;
 469                 else
 470                         percent = goodPackets / (allPackets / 100);
 471                 dev_info(&uvd->dev->dev,
 472                          "Packet Statistics: Total=%lu. Empty=%lu. Usage=%lu%%\n",
 473                          allPackets, badPackets, percent);
 474                 if (uvd->iso_packet_len > 0) {
 475                         unsigned long allBytes, xferBytes;
 476                         char multiplier = ' ';
 477                         allBytes = allPackets * uvd->iso_packet_len;
 478                         xferBytes = uvd->stats.data_count;
 479                         assert(allBytes != 0);
 480                         if (xferBytes < (((unsigned long)-1)/100))
 481                                 percent = (100 * xferBytes) / allBytes;
 482                         else
 483                                 percent = xferBytes / (allBytes / 100);
 484                         /* Scale xferBytes for easy reading */
 485                         if (xferBytes > 10*1024) {
 486                                 xferBytes /= 1024;
 487                                 multiplier = 'K';
 488                                 if (xferBytes > 10*1024) {
 489                                         xferBytes /= 1024;
 490                                         multiplier = 'M';
 491                                         if (xferBytes > 10*1024) {
 492                                                 xferBytes /= 1024;
 493                                                 multiplier = 'G';
 494                                                 if (xferBytes > 10*1024) {
 495                                                         xferBytes /= 1024;
 496                                                         multiplier = 'T';
 497                                                 }
 498                                         }
 499                                 }
 500                         }
 501                         dev_info(&uvd->dev->dev,
 502                                  "Transfer Statistics: Transferred=%lu%cB Usage=%lu%%\n",
 503                                  xferBytes, multiplier, percent);
 504                 }
 505         }
 506 }
 507
 508 /*
 509  * usbvideo_TestPattern()
 510  *
 511  * Procedure forms a test pattern (yellow grid on blue background).
 512  *
 513  * Parameters:
 514  * fullframe: if TRUE then entire frame is filled, otherwise the procedure
 515  *            continues from the current scanline.
 516  * pmode      0: fill the frame with solid blue color (like on VCR or TV)
 517  *            1: Draw a colored grid
 518  *
 519  * History:
 520  * 01-Feb-2000 Created.
 521  */
 522 void usbvideo_TestPattern(struct uvd *uvd, int fullframe, int pmode)
 523 {
 524         struct usbvideo_frame *frame;
 525         int num_cell = 0;
 526         int scan_length = 0;
 527         static int num_pass;
 528
 529         if (uvd == NULL) {
 530                 err("%s: uvd == NULL", __func__);
 531                 return;
 532         }
 533         if ((uvd->curframe < 0) || (uvd->curframe >= USBVIDEO_NUMFRAMES)) {
 534                 err("%s: uvd->curframe=%d.", __func__, uvd->curframe);
 535                 return;
 536         }
 537
 538         /* Grab the current frame */
 539         frame = &uvd->frame[uvd->curframe];
 540
 541         /* Optionally start at the beginning */
 542         if (fullframe) {
 543                 frame->curline = 0;
 544                 frame->seqRead_Length = 0;
 545         }
 546 #if 0
 547         {       /* For debugging purposes only */
 548                 char tmp[20];
 549                 usbvideo_VideosizeToString(tmp, sizeof(tmp), frame->request);
 550                 dev_info(&uvd->dev->dev, "testpattern: frame=%s\n", tmp);
 551         }
 552 #endif
 553         /* Form every scan line */
 554         for (; frame->curline < VIDEOSIZE_Y(frame->request); frame->curline++) {
 555                 int i;
 556                 unsigned char *f = frame->data +
 557                         (VIDEOSIZE_X(frame->request) * V4L_BYTES_PER_PIXEL * frame->curline);
 558                 for (i=0; i < VIDEOSIZE_X(frame->request); i++) {
 559                         unsigned char cb=0x80;
 560                         unsigned char cg = 0;
 561                         unsigned char cr = 0;
 562
 563                         if (pmode == 1) {
 564                                 if (frame->curline % 32 == 0)
 565                                         cb = 0, cg = cr = 0xFF;
 566                                 else if (i % 32 == 0) {
 567                                         if (frame->curline % 32 == 1)
 568                                                 num_cell++;
 569                                         cb = 0, cg = cr = 0xFF;
 570                                 } else {
 571                                         cb = ((num_cell*7) + num_pass) & 0xFF;
 572                                         cg = ((num_cell*5) + num_pass*2) & 0xFF;
 573                                         cr = ((num_cell*3) + num_pass*3) & 0xFF;
 574                                 }
 575                         } else {
 576                                 /* Just the blue screen */
 577                         }
 578
 579                         *f++ = cb;
 580                         *f++ = cg;
 581                         *f++ = cr;
 582                         scan_length += 3;
 583                 }
 584         }
 585
 586         frame->frameState = FrameState_Done;
 587         frame->seqRead_Length += scan_length;
 588         ++num_pass;
 589
 590         /* We do this unconditionally, regardless of FLAGS_OVERLAY_STATS */
 591         usbvideo_OverlayStats(uvd, frame);
 592 }
 593
 594 EXPORT_SYMBOL(usbvideo_TestPattern);
 595
 596
 597 #ifdef DEBUG
 598 /*
 599  * usbvideo_HexDump()
 600  *
 601  * A debugging tool. Prints hex dumps.
 602  *
 603  * History:
 604  * 29-Jul-2000 Added printing of offsets.
 605  */
 606 void usbvideo_HexDump(const unsigned char *data, int len)
 607 {
 608         const int bytes_per_line = 32;
 609         char tmp[128]; /* 32*3 + 5 */
 610         int i, k;
 611
 612         for (i=k=0; len > 0; i++, len--) {
 613                 if (i > 0 && ((i % bytes_per_line) == 0)) {
 614                         printk("%s\n", tmp);
 615                         k=0;
 616                 }
 617                 if ((i % bytes_per_line) == 0)
 618                         k += sprintf(&tmp[k], "%04x: ", i);
 619                 k += sprintf(&tmp[k], "%02x ", data[i]);
 620         }
 621         if (k > 0)
 622                 printk("%s\n", tmp);
 623 }
 624
 625 EXPORT_SYMBOL(usbvideo_HexDump);
 626
 627 #endif
 628
 629 /* ******************************************************************** */
 630
 631 /* XXX: this piece of crap really wants some error handling.. */
 632 static int usbvideo_ClientIncModCount(struct uvd *uvd)
 633 {
 634         if (uvd == NULL) {
 635                 err("%s: uvd == NULL", __func__);
 636                 return -EINVAL;
 637         }
 638         if (uvd->handle == NULL) {
 639                 err("%s: uvd->handle == NULL", __func__);
 640                 return -EINVAL;
 641         }
 642         if (!try_module_get(uvd->handle->md_module)) {
 643                 err("%s: try_module_get() == 0", __func__);
 644                 return -ENODEV;
 645         }
 646         return 0;
 647 }
 648
 649 static void usbvideo_ClientDecModCount(struct uvd *uvd)
 650 {
 651         if (uvd == NULL) {
 652                 err("%s: uvd == NULL", __func__);
 653                 return;
 654         }
 655         if (uvd->handle == NULL) {
 656                 err("%s: uvd->handle == NULL", __func__);
 657                 return;
 658         }
 659         if (uvd->handle->md_module == NULL) {
 660                 err("%s: uvd->handle->md_module == NULL", __func__);
 661                 return;
 662         }
 663         module_put(uvd->handle->md_module);
 664 }
 665
 666 int usbvideo_register(
 667         struct usbvideo **pCams,
 668         const int num_cams,
 669         const int num_extra,
 670         const char *driverName,
 671         const struct usbvideo_cb *cbTbl,
 672         struct module *md,
 673         const struct usb_device_id *id_table)
 674 {
 675         struct usbvideo *cams;
 676         int i, base_size, result;
 677
 678         /* Check parameters for sanity */
 679         if ((num_cams <= 0) || (pCams == NULL) || (cbTbl == NULL)) {
 680                 err("%s: Illegal call", __func__);
 681                 return -EINVAL;
 682         }
 683
 684         /* Check registration callback - must be set! */
 685         if (cbTbl->probe == NULL) {
 686                 err("%s: probe() is required!", __func__);
 687                 return -EINVAL;
 688         }
 689
 690         base_size = num_cams * sizeof(struct uvd) + sizeof(struct usbvideo);
 691         cams = kzalloc(base_size, GFP_KERNEL);
 692         if (cams == NULL) {
 693                 err("Failed to allocate %d. bytes for usbvideo struct", base_size);
 694                 return -ENOMEM;
 695         }
 696         dbg("%s: Allocated $%p (%d. bytes) for %d. cameras",
 697             __func__, cams, base_size, num_cams);
 698
 699         /* Copy callbacks, apply defaults for those that are not set */
 700         memmove(&cams->cb, cbTbl, sizeof(cams->cb));
 701         if (cams->cb.getFrame == NULL)
 702                 cams->cb.getFrame = usbvideo_GetFrame;
 703         if (cams->cb.disconnect == NULL)
 704                 cams->cb.disconnect = usbvideo_Disconnect;
 705         if (cams->cb.startDataPump == NULL)
 706                 cams->cb.startDataPump = usbvideo_StartDataPump;
 707         if (cams->cb.stopDataPump == NULL)
 708                 cams->cb.stopDataPump = usbvideo_StopDataPump;
 709
 710         cams->num_cameras = num_cams;
 711         cams->cam = (struct uvd *) &cams[1];
 712         cams->md_module = md;
 713         mutex_init(&cams->lock);        /* to 1 == available */
 714
 715         for (i = 0; i < num_cams; i++) {
 716                 struct uvd *up = &cams->cam[i];
 717
 718                 up->handle = cams;
 719
 720                 /* Allocate user_data separately because of kmalloc's limits */
 721                 if (num_extra > 0) {
 722                         up->user_size = num_cams * num_extra;
 723                         up->user_data = kmalloc(up->user_size, GFP_KERNEL);
 724                         if (up->user_data == NULL) {
 725                                 err("%s: Failed to allocate user_data (%d. bytes)",
 726                                     __func__, up->user_size);
 727                                 while (i) {
 728                                         up = &cams->cam[--i];
 729                                         kfree(up->user_data);
 730                                 }
 731                                 kfree(cams);
 732                                 return -ENOMEM;
 733                         }
 734                         dbg("%s: Allocated cams[%d].user_data=$%p (%d. bytes)",
 735                              __func__, i, up->user_data, up->user_size);
 736                 }
 737         }
 738
 739         /*
 740          * Register ourselves with USB stack.
 741          */
 742         strcpy(cams->drvName, (driverName != NULL) ? driverName : "Unknown");
 743         cams->usbdrv.name = cams->drvName;
 744         cams->usbdrv.probe = cams->cb.probe;
 745         cams->usbdrv.disconnect = cams->cb.disconnect;
 746         cams->usbdrv.id_table = id_table;
 747
 748         /*
 749          * Update global handle to usbvideo. This is very important
 750          * because probe() can be called before usb_register() returns.
 751          * If the handle is not yet updated then the probe() will fail.
 752          */
 753         *pCams = cams;
 754         result = usb_register(&cams->usbdrv);
 755         if (result) {
 756                 for (i = 0; i < num_cams; i++) {
 757                         struct uvd *up = &cams->cam[i];
 758                         kfree(up->user_data);
 759                 }
 760                 kfree(cams);
 761         }
 762
 763         return result;
 764 }
 765
 766 EXPORT_SYMBOL(usbvideo_register);
 767
 768 /*
 769  * usbvideo_Deregister()
 770  *
 771  * Procedure frees all usbvideo and user data structures. Be warned that
 772  * if you had some dynamically allocated components in ->user field then
 773  * you should free them before calling here.
 774  */
 775 void usbvideo_Deregister(struct usbvideo **pCams)
 776 {
 777         struct usbvideo *cams;
 778         int i;
 779
 780         if (pCams == NULL) {
 781                 err("%s: pCams == NULL", __func__);
 782                 return;
 783         }
 784         cams = *pCams;
 785         if (cams == NULL) {
 786                 err("%s: cams == NULL", __func__);
 787                 return;
 788         }
 789
 790         dbg("%s: Deregistering %s driver.", __func__, cams->drvName);
 791         usb_deregister(&cams->usbdrv);
 792
 793         dbg("%s: Deallocating cams=$%p (%d. cameras)", __func__, cams, cams->num_cameras);
 794         for (i=0; i < cams->num_cameras; i++) {
 795                 struct uvd *up = &cams->cam[i];
 796                 int warning = 0;
 797
 798                 if (up->user_data != NULL) {
 799                         if (up->user_size <= 0)
 800                                 ++warning;
 801                 } else {
 802                         if (up->user_size > 0)
 803                                 ++warning;
 804                 }
 805                 if (warning) {
 806                         err("%s: Warning: user_data=$%p user_size=%d.",
 807                             __func__, up->user_data, up->user_size);
 808                 } else {
 809                         dbg("%s: Freeing %d. $%p->user_data=$%p",
 810                             __func__, i, up, up->user_data);
 811                         kfree(up->user_data);
 812                 }
 813         }
 814         /* Whole array was allocated in one chunk */
 815         dbg("%s: Freed %d uvd structures",
 816             __func__, cams->num_cameras);
 817         kfree(cams);
 818         *pCams = NULL;
 819 }
 820
 821 EXPORT_SYMBOL(usbvideo_Deregister);
 822
 823 /*
 824  * usbvideo_Disconnect()
 825  *
 826  * This procedure stops all driver activity. Deallocation of
 827  * the interface-private structure (pointed by 'ptr') is done now
 828  * (if we don't have any open files) or later, when those files
 829  * are closed. After that driver should be removable.
 830  *
 831  * This code handles surprise removal. The uvd->user is a counter which
 832  * increments on open() and decrements on close(). If we see here that
 833  * this counter is not 0 then we have a client who still has us opened.
 834  * We set uvd->remove_pending flag as early as possible, and after that
 835  * all access to the camera will gracefully fail. These failures should
 836  * prompt client to (eventually) close the video device, and then - in
 837  * usbvideo_v4l_close() - we decrement uvd->uvd_used and usage counter.
 838  *
 839  * History:
 840  * 22-Jan-2000 Added polling of MOD_IN_USE to delay removal until all users gone.
 841  * 27-Jan-2000 Reworked to allow pending disconnects; see xxx_close()
 842  * 24-May-2000 Corrected to prevent race condition (MOD_xxx_USE_COUNT).
 843  * 19-Oct-2000 Moved to usbvideo module.
 844  */
 845 static void usbvideo_Disconnect(struct usb_interface *intf)
 846 {
 847         struct uvd *uvd = usb_get_intfdata (intf);
 848         int i;
 849
 850         if (uvd == NULL) {
 851                 err("%s($%p): Illegal call.", __func__, intf);
 852                 return;
 853         }
 854
 855         usb_set_intfdata (intf, NULL);
 856
 857         usbvideo_ClientIncModCount(uvd);
 858         if (uvd->debug > 0)
 859                 dev_info(&intf->dev, "%s(%p.)\n", __func__, intf);
 860
 861         mutex_lock(&uvd->lock);
 862         uvd->remove_pending = 1; /* Now all ISO data will be ignored */
 863
 864         /* At this time we ask to cancel outstanding URBs */
 865         GET_CALLBACK(uvd, stopDataPump)(uvd);
 866
 867         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++)
 868                 usb_free_urb(uvd->sbuf[i].urb);
 869
 870         usb_put_dev(uvd->dev);
 871         uvd->dev = NULL;            /* USB device is no more */
 872
 873         video_unregister_device(&uvd->vdev);
 874         if (uvd->debug > 0)
 875                 dev_info(&intf->dev, "%s: Video unregistered.\n", __func__);
 876
 877         if (uvd->user)
 878                 dev_info(&intf->dev, "%s: In use, disconnect pending.\n",
 879                          __func__);
 880         else
 881                 usbvideo_CameraRelease(uvd);
 882         mutex_unlock(&uvd->lock);
 883         dev_info(&intf->dev, "USB camera disconnected.\n");
 884
 885         usbvideo_ClientDecModCount(uvd);
 886 }
 887
 888 /*
 889  * usbvideo_CameraRelease()
 890  *
 891  * This code does final release of uvd. This happens
 892  * after the device is disconnected -and- all clients
 893  * closed their files.
 894  *
 895  * History:
 896  * 27-Jan-2000 Created.
 897  */
 898 static void usbvideo_CameraRelease(struct uvd *uvd)
 899 {
 900         if (uvd == NULL) {
 901                 err("%s: Illegal call", __func__);
 902                 return;
 903         }
 904
 905         RingQueue_Free(&uvd->dp);
 906         if (VALID_CALLBACK(uvd, userFree))
 907                 GET_CALLBACK(uvd, userFree)(uvd);
 908         uvd->uvd_used = 0;      /* This is atomic, no need to take mutex */
 909 }
 910
 911 /*
 912  * usbvideo_find_struct()
 913  *
 914  * This code searches the array of preallocated (static) structures
 915  * and returns index of the first one that isn't in use. Returns -1
 916  * if there are no free structures.
 917  *
 918  * History:
 919  * 27-Jan-2000 Created.
 920  */
 921 static int usbvideo_find_struct(struct usbvideo *cams)
 922 {
 923         int u, rv = -1;
 924
 925         if (cams == NULL) {
 926                 err("No usbvideo handle?");
 927                 return -1;
 928         }
 929         mutex_lock(&cams->lock);
 930         for (u = 0; u < cams->num_cameras; u++) {
 931                 struct uvd *uvd = &cams->cam[u];
 932                 if (!uvd->uvd_used) /* This one is free */
 933                 {
 934                         uvd->uvd_used = 1;      /* In use now */
 935                         mutex_init(&uvd->lock); /* to 1 == available */
 936                         uvd->dev = NULL;
 937                         rv = u;
 938                         break;
 939                 }
 940         }
 941         mutex_unlock(&cams->lock);
 942         return rv;
 943 }
 944
 945 static const struct v4l2_file_operations usbvideo_fops = {
 946         .owner =  THIS_MODULE,
 947         .open =   usbvideo_v4l_open,
 948         .release =usbvideo_v4l_close,
 949         .read =   usbvideo_v4l_read,
 950         .mmap =   usbvideo_v4l_mmap,
 951         .ioctl =  usbvideo_v4l_ioctl,
 952 };
 953 static const struct video_device usbvideo_template = {
 954         .fops =       &usbvideo_fops,
 955 };
 956
 957 struct uvd *usbvideo_AllocateDevice(struct usbvideo *cams)
 958 {
 959         int i, devnum;
 960         struct uvd *uvd = NULL;
 961
 962         if (cams == NULL) {
 963                 err("No usbvideo handle?");
 964                 return NULL;
 965         }
 966
 967         devnum = usbvideo_find_struct(cams);
 968         if (devnum == -1) {
 969                 err("IBM USB camera driver: Too many devices!");
 970                 return NULL;
 971         }
 972         uvd = &cams->cam[devnum];
 973         dbg("Device entry #%d. at $%p", devnum, uvd);
 974
 975         /* Not relying upon caller we increase module counter ourselves */
 976         usbvideo_ClientIncModCount(uvd);
 977
 978         mutex_lock(&uvd->lock);
 979         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++) {
 980                 uvd->sbuf[i].urb = usb_alloc_urb(FRAMES_PER_DESC, GFP_KERNEL);
 981                 if (uvd->sbuf[i].urb == NULL) {
 982                         err("usb_alloc_urb(%d.) failed.", FRAMES_PER_DESC);
 983                         uvd->uvd_used = 0;
 984                         uvd = NULL;
 985                         goto allocate_done;
 986                 }
 987         }
 988         uvd->user=0;
 989         uvd->remove_pending = 0;
 990         uvd->last_error = 0;
 991         RingQueue_Initialize(&uvd->dp);
 992
 993         /* Initialize video device structure */
 994         uvd->vdev = usbvideo_template;
 995         sprintf(uvd->vdev.name, "%.20s USB Camera", cams->drvName);
 996         /*
 997          * The client is free to overwrite those because we
 998          * return control to the client's probe function right now.
 999          */
1000 allocate_done:
1001         mutex_unlock(&uvd->lock);
1002         usbvideo_ClientDecModCount(uvd);
1003         return uvd;
1004 }
1005
1006 EXPORT_SYMBOL(usbvideo_AllocateDevice);
1007
1008 int usbvideo_RegisterVideoDevice(struct uvd *uvd)
1009 {
1010         char tmp1[20], tmp2[20];        /* Buffers for printing */
1011
1012         if (uvd == NULL) {
1013                 err("%s: Illegal call.", __func__);
1014                 return -EINVAL;
1015         }
1016         if (uvd->video_endp == 0) {
1017                 dev_info(&uvd->dev->dev,
1018                          "%s: No video endpoint specified; data pump disabled.\n",
1019                          __func__);
1020         }
1021         if (uvd->paletteBits == 0) {
1022                 err("%s: No palettes specified!", __func__);
1023                 return -EINVAL;
1024         }
1025         if (uvd->defaultPalette == 0) {
1026                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s: No default palette!\n",
1027                          __func__);
1028         }
1029
1030         uvd->max_frame_size = VIDEOSIZE_X(uvd->canvas) *
1031                 VIDEOSIZE_Y(uvd->canvas) * V4L_BYTES_PER_PIXEL;
1032         usbvideo_VideosizeToString(tmp1, sizeof(tmp1), uvd->videosize);
1033         usbvideo_VideosizeToString(tmp2, sizeof(tmp2), uvd->canvas);
1034
1035         if (uvd->debug > 0) {
1036                 dev_info(&uvd->dev->dev,
1037                          "%s: iface=%d. endpoint=$%02x paletteBits=$%08lx\n",
1038                          __func__, uvd->iface, uvd->video_endp,
1039                          uvd->paletteBits);
1040         }
1041         if (uvd->dev == NULL) {
1042                 err("%s: uvd->dev == NULL", __func__);
1043                 return -EINVAL;
1044         }
1045         uvd->vdev.parent = &uvd->dev->dev;
1046         uvd->vdev.release = video_device_release_empty;
1047         if (video_register_device(&uvd->vdev, VFL_TYPE_GRABBER, video_nr) < 0) {
1048                 err("%s: video_register_device failed", __func__);
1049                 return -EPIPE;
1050         }
1051         if (uvd->debug > 1) {
1052                 dev_info(&uvd->dev->dev,
1053                          "%s: video_register_device() successful\n", __func__);
1054         }
1055
1056         dev_info(&uvd->dev->dev, "%s on /dev/video%d: canvas=%s videosize=%s\n",
1057                  (uvd->handle != NULL) ? uvd->handle->drvName : "???",
1058                  uvd->vdev.num, tmp2, tmp1);
1059
1060         usb_get_dev(uvd->dev);
1061         return 0;
1062 }
1063
1064 EXPORT_SYMBOL(usbvideo_RegisterVideoDevice);
1065
1066 /* ******************************************************************** */
1067
1068 static int usbvideo_v4l_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1069 {
1070         struct uvd *uvd = file->private_data;
1071         unsigned long start = vma->vm_start;
1072         unsigned long size  = vma->vm_end-vma->vm_start;
1073         unsigned long page, pos;
1074
1075         if (!CAMERA_IS_OPERATIONAL(uvd))
1076                 return -EFAULT;
1077
1078         if (size > (((USBVIDEO_NUMFRAMES * uvd->max_frame_size) + PAGE_SIZE - 1) & ~(PAGE_SIZE - 1)))
1079                 return -EINVAL;
1080
1081         pos = (unsigned long) uvd->fbuf;
1082         while (size > 0) {
1083                 page = vmalloc_to_pfn((void *)pos);
1084                 if (remap_pfn_range(vma, start, page, PAGE_SIZE, PAGE_SHARED))
1085                         return -EAGAIN;
1086
1087                 start += PAGE_SIZE;
1088                 pos += PAGE_SIZE;
1089                 if (size > PAGE_SIZE)
1090                         size -= PAGE_SIZE;
1091                 else
1092                         size = 0;
1093         }
1094
1095         return 0;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * usbvideo_v4l_open()
1100  *
1101  * This is part of Video 4 Linux API. The driver can be opened by one
1102  * client only (checks internal counter 'uvdser'). The procedure
1103  * then allocates buffers needed for video processing.
1104  *
1105  * History:
1106  * 22-Jan-2000 Rewrote, moved scratch buffer allocation here. Now the
1107  *             camera is also initialized here (once per connect), at
1108  *             expense of V4L client (it waits on open() call).
1109  * 27-Jan-2000 Used USBVIDEO_NUMSBUF as number of URB buffers.
1110  * 24-May-2000 Corrected to prevent race condition (MOD_xxx_USE_COUNT).
1111  */
1112 static int usbvideo_v4l_open(struct file *file)
1113 {
1114         struct video_device *dev = video_devdata(file);
1115         struct uvd *uvd = (struct uvd *) dev;
1116         const int sb_size = FRAMES_PER_DESC * uvd->iso_packet_len;
1117         int i, errCode = 0;
1118
1119         if (uvd->debug > 1)
1120                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s($%p)\n", __func__, dev);
1121
1122         if (usbvideo_ClientIncModCount(uvd) < 0)
1123                 return -ENODEV;
1124         mutex_lock(&uvd->lock);
1125
1126         if (uvd->user) {
1127                 err("%s: Someone tried to open an already opened device!", __func__);
1128                 errCode = -EBUSY;
1129         } else {
1130                 /* Clear statistics */
1131                 memset(&uvd->stats, 0, sizeof(uvd->stats));
1132
1133                 /* Clean pointers so we know if we allocated something */
1134                 for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++)
1135                         uvd->sbuf[i].data = NULL;
1136
1137                 /* Allocate memory for the frame buffers */
1138                 uvd->fbuf_size = USBVIDEO_NUMFRAMES * uvd->max_frame_size;
1139                 uvd->fbuf = usbvideo_rvmalloc(uvd->fbuf_size);
1140                 RingQueue_Allocate(&uvd->dp, RING_QUEUE_SIZE);
1141                 if ((uvd->fbuf == NULL) ||
1142                     (!RingQueue_IsAllocated(&uvd->dp))) {
1143                         err("%s: Failed to allocate fbuf or dp", __func__);
1144                         errCode = -ENOMEM;
1145                 } else {
1146                         /* Allocate all buffers */
1147                         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMFRAMES; i++) {
1148                                 uvd->frame[i].frameState = FrameState_Unused;
1149                                 uvd->frame[i].data = uvd->fbuf + i*(uvd->max_frame_size);
1150                                 /*
1151                                  * Set default sizes in case IOCTL (VIDIOCMCAPTURE)
1152                                  * is not used (using read() instead).
1153                                  */
1154                                 uvd->frame[i].canvas = uvd->canvas;
1155                                 uvd->frame[i].seqRead_Index = 0;
1156                         }
1157                         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++) {
1158                                 uvd->sbuf[i].data = kmalloc(sb_size, GFP_KERNEL);
1159                                 if (uvd->sbuf[i].data == NULL) {
1160                                         errCode = -ENOMEM;
1161                                         break;
1162                                 }
1163                         }
1164                 }
1165                 if (errCode != 0) {
1166                         /* Have to free all that memory */
1167                         if (uvd->fbuf != NULL) {
1168                                 usbvideo_rvfree(uvd->fbuf, uvd->fbuf_size);
1169                                 uvd->fbuf = NULL;
1170                         }
1171                         RingQueue_Free(&uvd->dp);
1172                         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++) {
1173                                 kfree(uvd->sbuf[i].data);
1174                                 uvd->sbuf[i].data = NULL;
1175                         }
1176                 }
1177         }
1178
1179         /* If so far no errors then we shall start the camera */
1180         if (errCode == 0) {
1181                 /* Start data pump if we have valid endpoint */
1182                 if (uvd->video_endp != 0)
1183                         errCode = GET_CALLBACK(uvd, startDataPump)(uvd);
1184                 if (errCode == 0) {
1185                         if (VALID_CALLBACK(uvd, setupOnOpen)) {
1186                                 if (uvd->debug > 1)
1187                                         dev_info(&uvd->dev->dev,
1188                                                  "%s: setupOnOpen callback\n",
1189                                                  __func__);
1190                                 errCode = GET_CALLBACK(uvd, setupOnOpen)(uvd);
1191                                 if (errCode < 0) {
1192                                         err("%s: setupOnOpen callback failed (%d.).",
1193                                             __func__, errCode);
1194                                 } else if (uvd->debug > 1) {
1195                                         dev_info(&uvd->dev->dev,
1196                                                  "%s: setupOnOpen callback successful\n",
1197                                                  __func__);
1198                                 }
1199                         }
1200                         if (errCode == 0) {
1201                                 uvd->settingsAdjusted = 0;
1202                                 if (uvd->debug > 1)
1203                                         dev_info(&uvd->dev->dev,
1204                                                  "%s: Open succeeded.\n",
1205                                                  __func__);
1206                                 uvd->user++;
1207                                 file->private_data = uvd;
1208                         }
1209                 }
1210         }
1211         mutex_unlock(&uvd->lock);
1212         if (errCode != 0)
1213                 usbvideo_ClientDecModCount(uvd);
1214         if (uvd->debug > 0)
1215                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s: Returning %d.\n", __func__,
1216                          errCode);
1217         return errCode;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * usbvideo_v4l_close()
1222  *
1223  * This is part of Video 4 Linux API. The procedure
1224  * stops streaming and deallocates all buffers that were earlier
1225  * allocated in usbvideo_v4l_open().
1226  *
1227  * History:
1228  * 22-Jan-2000 Moved scratch buffer deallocation here.
1229  * 27-Jan-2000 Used USBVIDEO_NUMSBUF as number of URB buffers.
1230  * 24-May-2000 Moved MOD_DEC_USE_COUNT outside of code that can sleep.
1231  */
1232 static int usbvideo_v4l_close(struct file *file)
1233 {
1234         struct video_device *dev = file->private_data;
1235         struct uvd *uvd = (struct uvd *) dev;
1236         int i;
1237
1238         if (uvd->debug > 1)
1239                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s($%p)\n", __func__, dev);
1240
1241         mutex_lock(&uvd->lock);
1242         GET_CALLBACK(uvd, stopDataPump)(uvd);
1243         usbvideo_rvfree(uvd->fbuf, uvd->fbuf_size);
1244         uvd->fbuf = NULL;
1245         RingQueue_Free(&uvd->dp);
1246
1247         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++) {
1248                 kfree(uvd->sbuf[i].data);
1249                 uvd->sbuf[i].data = NULL;
1250         }
1251
1252 #if USBVIDEO_REPORT_STATS
1253         usbvideo_ReportStatistics(uvd);
1254 #endif
1255
1256         uvd->user--;
1257         if (uvd->remove_pending) {
1258                 if (uvd->debug > 0)
1259                         dev_info(&uvd->dev->dev, "%s: Final disconnect.\n",
1260                                  __func__);
1261                 usbvideo_CameraRelease(uvd);
1262         }
1263         mutex_unlock(&uvd->lock);
1264         usbvideo_ClientDecModCount(uvd);
1265
1266         if (uvd->debug > 1)
1267                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s: Completed.\n", __func__);
1268         file->private_data = NULL;
1269         return 0;
1270 }
1271
1272 /*
1273  * usbvideo_v4l_ioctl()
1274  *
1275  * This is part of Video 4 Linux API. The procedure handles ioctl() calls.
1276  *
1277  * History:
1278  * 22-Jan-2000 Corrected VIDIOCSPICT to reject unsupported settings.
1279  */
1280 static int usbvideo_v4l_do_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, void *arg)
1281 {
1282         struct uvd *uvd = file->private_data;
1283
1284         if (!CAMERA_IS_OPERATIONAL(uvd))
1285                 return -EIO;
1286
1287         switch (cmd) {
1288                 case VIDIOCGCAP:
1289                 {
1290                         struct video_capability *b = arg;
1291                         *b = uvd->vcap;
1292                         return 0;
1293                 }
1294                 case VIDIOCGCHAN:
1295                 {
1296                         struct video_channel *v = arg;
1297                         *v = uvd->vchan;
1298                         return 0;
1299                 }
1300                 case VIDIOCSCHAN:
1301                 {
1302                         struct video_channel *v = arg;
1303                         if (v->channel != 0)
1304                                 return -EINVAL;
1305                         return 0;
1306                 }
1307                 case VIDIOCGPICT:
1308                 {
1309                         struct video_picture *pic = arg;
1310                         *pic = uvd->vpic;
1311                         return 0;
1312                 }
1313                 case VIDIOCSPICT:
1314                 {
1315                         struct video_picture *pic = arg;
1316                         /*
1317                          * Use temporary 'video_picture' structure to preserve our
1318                          * own settings (such as color depth, palette) that we
1319                          * aren't allowing everyone (V4L client) to change.
1320                          */
1321                         uvd->vpic.brightness = pic->brightness;
1322                         uvd->vpic.hue = pic->hue;
1323                         uvd->vpic.colour = pic->colour;
1324                         uvd->vpic.contrast = pic->contrast;
1325                         uvd->settingsAdjusted = 0;      /* Will force new settings */
1326                         return 0;
1327                 }
1328                 case VIDIOCSWIN:
1329                 {
1330                         struct video_window *vw = arg;
1331
1332                         if(VALID_CALLBACK(uvd, setVideoMode)) {
1333                                 return GET_CALLBACK(uvd, setVideoMode)(uvd, vw);
1334                         }
1335
1336                         if (vw->flags)
1337                                 return -EINVAL;
1338                         if (vw->clipcount)
1339                                 return -EINVAL;
1340                         if (vw->width != VIDEOSIZE_X(uvd->canvas))
1341                                 return -EINVAL;
1342                         if (vw->height != VIDEOSIZE_Y(uvd->canvas))
1343                                 return -EINVAL;
1344
1345                         return 0;
1346                 }
1347                 case VIDIOCGWIN:
1348                 {
1349                         struct video_window *vw = arg;
1350
1351                         vw->x = 0;
1352                         vw->y = 0;
1353                         vw->width = VIDEOSIZE_X(uvd->videosize);
1354                         vw->height = VIDEOSIZE_Y(uvd->videosize);
1355                         vw->chromakey = 0;
1356                         if (VALID_CALLBACK(uvd, getFPS))
1357                                 vw->flags = GET_CALLBACK(uvd, getFPS)(uvd);
1358                         else
1359                                 vw->flags = 10; /* FIXME: do better! */
1360                         return 0;
1361                 }
1362                 case VIDIOCGMBUF:
1363                 {
1364                         struct video_mbuf *vm = arg;
1365                         int i;
1366
1367                         memset(vm, 0, sizeof(*vm));
1368                         vm->size = uvd->max_frame_size * USBVIDEO_NUMFRAMES;
1369                         vm->frames = USBVIDEO_NUMFRAMES;
1370                         for(i = 0; i < USBVIDEO_NUMFRAMES; i++)
1371                           vm->offsets[i] = i * uvd->max_frame_size;
1372
1373                         return 0;
1374                 }
1375                 case VIDIOCMCAPTURE:
1376                 {
1377                         struct video_mmap *vm = arg;
1378
1379                         if (uvd->debug >= 1) {
1380                                 dev_info(&uvd->dev->dev,
1381                                          "VIDIOCMCAPTURE: frame=%d. size=%dx%d, format=%d.\n",
1382                                          vm->frame, vm->width, vm->height, vm->format);
1383                         }
1384                         /*
1385                          * Check if the requested size is supported. If the requestor
1386                          * requests too big a frame then we may be tricked into accessing
1387                          * outside of own preallocated frame buffer (in uvd->frame).
1388                          * This will cause oops or a security hole. Theoretically, we
1389                          * could only clamp the size down to acceptable bounds, but then
1390                          * we'd need to figure out how to insert our smaller buffer into
1391                          * larger caller's buffer... this is not an easy question. So we
1392                          * here just flatly reject too large requests, assuming that the
1393                          * caller will resubmit with smaller size. Callers should know
1394                          * what size we support (returned by VIDIOCGCAP). However vidcat,
1395                          * for one, does not care and allows to ask for any size.
1396                          */
1397                         if ((vm->width > VIDEOSIZE_X(uvd->canvas)) ||
1398                             (vm->height > VIDEOSIZE_Y(uvd->canvas))) {
1399                                 if (uvd->debug > 0) {
1400                                         dev_info(&uvd->dev->dev,
1401                                                  "VIDIOCMCAPTURE: Size=%dx%d "
1402                                                  "too large; allowed only up "
1403                                                  "to %ldx%ld\n", vm->width,
1404                                                  vm->height,
1405                                                  VIDEOSIZE_X(uvd->canvas),
1406                                                  VIDEOSIZE_Y(uvd->canvas));
1407                                 }
1408                                 return -EINVAL;
1409                         }
1410                         /* Check if the palette is supported */
1411                         if (((1L << vm->format) & uvd->paletteBits) == 0) {
1412                                 if (uvd->debug > 0) {
1413                                         dev_info(&uvd->dev->dev,
1414                                                  "VIDIOCMCAPTURE: format=%d. "
1415                                                  "not supported "
1416                                                  "(paletteBits=$%08lx)\n",
1417                                                  vm->format, uvd->paletteBits);
1418                                 }
1419                                 return -EINVAL;
1420                         }
1421                         if ((vm->frame < 0) || (vm->frame >= USBVIDEO_NUMFRAMES)) {
1422                                 err("VIDIOCMCAPTURE: vm.frame=%d. !E [0-%d]", vm->frame, USBVIDEO_NUMFRAMES-1);
1423                                 return -EINVAL;
1424                         }
1425                         if (uvd->frame[vm->frame].frameState == FrameState_Grabbing) {
1426                                 /* Not an error - can happen */
1427                         }
1428                         uvd->frame[vm->frame].request = VIDEOSIZE(vm->width, vm->height);
1429                         uvd->frame[vm->frame].palette = vm->format;
1430
1431                         /* Mark it as ready */
1432                         uvd->frame[vm->frame].frameState = FrameState_Ready;
1433
1434                         return usbvideo_NewFrame(uvd, vm->frame);
1435                 }
1436                 case VIDIOCSYNC:
1437                 {
1438                         int *frameNum = arg;
1439                         int ret;
1440
1441                         if (*frameNum < 0 || *frameNum >= USBVIDEO_NUMFRAMES)
1442                                 return -EINVAL;
1443
1444                         if (uvd->debug >= 1)
1445                                 dev_info(&uvd->dev->dev,
1446                                          "VIDIOCSYNC: syncing to frame %d.\n",
1447                                          *frameNum);
1448                         if (uvd->flags & FLAGS_NO_DECODING)
1449                                 ret = usbvideo_GetFrame(uvd, *frameNum);
1450                         else if (VALID_CALLBACK(uvd, getFrame)) {
1451                                 ret = GET_CALLBACK(uvd, getFrame)(uvd, *frameNum);
1452                                 if ((ret < 0) && (uvd->debug >= 1)) {
1453                                         err("VIDIOCSYNC: getFrame() returned %d.", ret);
1454                                 }
1455                         } else {
1456                                 err("VIDIOCSYNC: getFrame is not set");
1457                                 ret = -EFAULT;
1458                         }
1459
1460                         /*
1461                          * The frame is in FrameState_Done_Hold state. Release it
1462                          * right now because its data is already mapped into
1463                          * the user space and it's up to the application to
1464                          * make use of it until it asks for another frame.
1465                          */
1466                         uvd->frame[*frameNum].frameState = FrameState_Unused;
1467                         return ret;
1468                 }
1469                 case VIDIOCGFBUF:
1470                 {
1471                         struct video_buffer *vb = arg;
1472
1473                         memset(vb, 0, sizeof(*vb));
1474                         return 0;
1475                 }
1476                 case VIDIOCKEY:
1477                         return 0;
1478
1479                 case VIDIOCCAPTURE:
1480                         return -EINVAL;
1481
1482                 case VIDIOCSFBUF:
1483
1484                 case VIDIOCGTUNER:
1485                 case VIDIOCSTUNER:
1486
1487                 case VIDIOCGFREQ:
1488                 case VIDIOCSFREQ:
1489
1490                 case VIDIOCGAUDIO:
1491                 case VIDIOCSAUDIO:
1492                         return -EINVAL;
1493
1494                 default:
1495                         return -ENOIOCTLCMD;
1496         }
1497         return 0;
1498 }
1499
1500 static int usbvideo_v4l_ioctl(struct file *file,
1501                        unsigned int cmd, unsigned long arg)
1502 {
1503         return video_usercopy(file, cmd, arg, usbvideo_v4l_do_ioctl);
1504 }
1505
1506 /*
1507  * usbvideo_v4l_read()
1508  *
1509  * This is mostly boring stuff. We simply ask for a frame and when it
1510  * arrives copy all the video data from it into user space. There is
1511  * no obvious need to override this method.
1512  *
1513  * History:
1514  * 20-Oct-2000 Created.
1515  * 01-Nov-2000 Added mutex (uvd->lock).
1516  */
1517 static ssize_t usbvideo_v4l_read(struct file *file, char __user *buf,
1518                       size_t count, loff_t *ppos)
1519 {
1520         struct uvd *uvd = file->private_data;
1521         int noblock = file->f_flags & O_NONBLOCK;
1522         int frmx = -1, i;
1523         struct usbvideo_frame *frame;
1524
1525         if (!CAMERA_IS_OPERATIONAL(uvd) || (buf == NULL))
1526                 return -EFAULT;
1527
1528         if (uvd->debug >= 1)
1529                 dev_info(&uvd->dev->dev,
1530                          "%s: %Zd. bytes, noblock=%d.\n",
1531                          __func__, count, noblock);
1532
1533         mutex_lock(&uvd->lock);
1534
1535         /* See if a frame is completed, then use it. */
1536         for(i = 0; i < USBVIDEO_NUMFRAMES; i++) {
1537                 if ((uvd->frame[i].frameState == FrameState_Done) ||
1538                     (uvd->frame[i].frameState == FrameState_Done_Hold) ||
1539                     (uvd->frame[i].frameState == FrameState_Error)) {
1540                         frmx = i;
1541                         break;
1542                 }
1543         }
1544
1545         /* FIXME: If we don't start a frame here then who ever does? */
1546         if (noblock && (frmx == -1)) {
1547                 count = -EAGAIN;
1548                 goto read_done;
1549         }
1550
1551         /*
1552          * If no FrameState_Done, look for a FrameState_Grabbing state.
1553          * See if a frame is in process (grabbing), then use it.
1554          * We will need to wait until it becomes cooked, of course.
1555          */
1556         if (frmx == -1) {
1557                 for(i = 0; i < USBVIDEO_NUMFRAMES; i++) {
1558                         if (uvd->frame[i].frameState == FrameState_Grabbing) {
1559                                 frmx = i;
1560                                 break;
1561                         }
1562                 }
1563         }
1564
1565         /*
1566          * If no frame is active, start one. We don't care which one
1567          * it will be, so #0 is as good as any.
1568          * In read access mode we don't have convenience of VIDIOCMCAPTURE
1569          * to specify the requested palette (video format) on per-frame
1570          * basis. This means that we have to return data in -some- format
1571          * and just hope that the client knows what to do with it.
1572          * The default format is configured in uvd->defaultPalette field
1573          * as one of VIDEO_PALETTE_xxx values. We stuff it into the new
1574          * frame and initiate the frame filling process.
1575          */
1576         if (frmx == -1) {
1577                 if (uvd->defaultPalette == 0) {
1578                         err("%s: No default palette; don't know what to do!", __func__);
1579                         count = -EFAULT;
1580                         goto read_done;
1581                 }
1582                 frmx = 0;
1583                 /*
1584                  * We have no per-frame control over video size.
1585                  * Therefore we only can use whatever size was
1586                  * specified as default.
1587                  */
1588                 uvd->frame[frmx].request = uvd->videosize;
1589                 uvd->frame[frmx].palette = uvd->defaultPalette;
1590                 uvd->frame[frmx].frameState = FrameState_Ready;
1591                 usbvideo_NewFrame(uvd, frmx);
1592                 /* Now frame 0 is supposed to start filling... */
1593         }
1594
1595         /*
1596          * Get a pointer to the active frame. It is either previously
1597          * completed frame or frame in progress but not completed yet.
1598          */
1599         frame = &uvd->frame[frmx];
1600
1601         /*
1602          * Sit back & wait until the frame gets filled and postprocessed.
1603          * If we fail to get the picture [in time] then return the error.
1604          * In this call we specify that we want the frame to be waited for,
1605          * postprocessed and switched into FrameState_Done_Hold state. This
1606          * state is used to hold the frame as "fully completed" between
1607          * subsequent partial reads of the same frame.
1608          */
1609         if (frame->frameState != FrameState_Done_Hold) {
1610                 long rv = -EFAULT;
1611                 if (uvd->flags & FLAGS_NO_DECODING)
1612                         rv = usbvideo_GetFrame(uvd, frmx);
1613                 else if (VALID_CALLBACK(uvd, getFrame))
1614                         rv = GET_CALLBACK(uvd, getFrame)(uvd, frmx);
1615                 else
1616                         err("getFrame is not set");
1617                 if ((rv != 0) || (frame->frameState != FrameState_Done_Hold)) {
1618                         count = rv;
1619                         goto read_done;
1620                 }
1621         }
1622
1623         /*
1624          * Copy bytes to user space. We allow for partial reads, which
1625          * means that the user application can request read less than
1626          * the full frame size. It is up to the application to issue
1627          * subsequent calls until entire frame is read.
1628          *
1629          * First things first, make sure we don't copy more than we
1630          * have - even if the application wants more. That would be
1631          * a big security embarassment!
1632          */
1633         if ((count + frame->seqRead_Index) > frame->seqRead_Length)
1634                 count = frame->seqRead_Length - frame->seqRead_Index;
1635
1636         /*
1637          * Copy requested amount of data to user space. We start
1638          * copying from the position where we last left it, which
1639          * will be zero for a new frame (not read before).
1640          */
1641         if (copy_to_user(buf, frame->data + frame->seqRead_Index, count)) {
1642                 count = -EFAULT;
1643                 goto read_done;
1644         }
1645
1646         /* Update last read position */
1647         frame->seqRead_Index += count;
1648         if (uvd->debug >= 1) {
1649                 err("%s: {copy} count used=%Zd, new seqRead_Index=%ld",
1650                         __func__, count, frame->seqRead_Index);
1651         }
1652
1653         /* Finally check if the frame is done with and "release" it */
1654         if (frame->seqRead_Index >= frame->seqRead_Length) {
1655                 /* All data has been read */
1656                 frame->seqRead_Index = 0;
1657
1658                 /* Mark it as available to be used again. */
1659                 uvd->frame[frmx].frameState = FrameState_Unused;
1660                 if (usbvideo_NewFrame(uvd, (frmx + 1) % USBVIDEO_NUMFRAMES)) {
1661                         err("%s: usbvideo_NewFrame failed.", __func__);
1662                 }
1663         }
1664 read_done:
1665         mutex_unlock(&uvd->lock);
1666         return count;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Make all of the blocks of data contiguous
1671  */
1672 static int usbvideo_CompressIsochronous(struct uvd *uvd, struct urb *urb)
1673 {
1674         char *cdata;
1675         int i, totlen = 0;
1676
1677         for (i = 0; i < urb->number_of_packets; i++) {
1678                 int n = urb->iso_frame_desc[i].actual_length;
1679                 int st = urb->iso_frame_desc[i].status;
1680
1681                 cdata = urb->transfer_buffer + urb->iso_frame_desc[i].offset;
1682
1683                 /* Detect and ignore errored packets */
1684                 if (st < 0) {
1685                         if (uvd->debug >= 1)
1686                                 err("Data error: packet=%d. len=%d. status=%d.", i, n, st);
1687                         uvd->stats.iso_err_count++;
1688                         continue;
1689                 }
1690
1691                 /* Detect and ignore empty packets */
1692                 if (n <= 0) {
1693                         uvd->stats.iso_skip_count++;
1694                         continue;
1695                 }
1696                 totlen += n;    /* Little local accounting */
1697                 RingQueue_Enqueue(&uvd->dp, cdata, n);
1698         }
1699         return totlen;
1700 }
1701
1702 static void usbvideo_IsocIrq(struct urb *urb)
1703 {
1704         int i, ret, len;
1705         struct uvd *uvd = urb->context;
1706
1707         /* We don't want to do anything if we are about to be removed! */
1708         if (!CAMERA_IS_OPERATIONAL(uvd))
1709                 return;
1710 #if 0
1711         if (urb->actual_length > 0) {
1712                 dev_info(&uvd->dev->dev,
1713                          "urb=$%p status=%d. errcount=%d. length=%d.\n",
1714                          urb, urb->status, urb->error_count,
1715                          urb->actual_length);
1716         } else {
1717                 static int c = 0;
1718                 if (c++ % 100 == 0)
1719                         dev_info(&uvd->dev->dev, "No Isoc data\n");
1720         }
1721 #endif
1722
1723         if (!uvd->streaming) {
1724                 if (uvd->debug >= 1)
1725                         dev_info(&uvd->dev->dev,
1726                                  "Not streaming, but interrupt!\n");
1727                 return;
1728         }
1729
1730         uvd->stats.urb_count++;
1731         if (urb->actual_length <= 0)
1732                 goto urb_done_with;
1733
1734         /* Copy the data received into ring queue */
1735         len = usbvideo_CompressIsochronous(uvd, urb);
1736         uvd->stats.urb_length = len;
1737         if (len <= 0)
1738                 goto urb_done_with;
1739
1740         /* Here we got some data */
1741         uvd->stats.data_count += len;
1742         RingQueue_WakeUpInterruptible(&uvd->dp);
1743
1744 urb_done_with:
1745         for (i = 0; i < FRAMES_PER_DESC; i++) {
1746                 urb->iso_frame_desc[i].status = 0;
1747                 urb->iso_frame_desc[i].actual_length = 0;
1748         }
1749         urb->status = 0;
1750         urb->dev = uvd->dev;
1751         ret = usb_submit_urb (urb, GFP_KERNEL);
1752         if(ret)
1753                 err("usb_submit_urb error (%d)", ret);
1754         return;
1755 }
1756
1757 /*
1758  * usbvideo_StartDataPump()
1759  *
1760  * History:
1761  * 27-Jan-2000 Used ibmcam->iface, ibmcam->ifaceAltActive instead
1762  *             of hardcoded values. Simplified by using for loop,
1763  *             allowed any number of URBs.
1764  */
1765 static int usbvideo_StartDataPump(struct uvd *uvd)
1766 {
1767         struct usb_device *dev = uvd->dev;
1768         int i, errFlag;
1769
1770         if (uvd->debug > 1)
1771                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s($%p)\n", __func__, uvd);
1772
1773         if (!CAMERA_IS_OPERATIONAL(uvd)) {
1774                 err("%s: Camera is not operational", __func__);
1775                 return -EFAULT;
1776         }
1777         uvd->curframe = -1;
1778
1779         /* Alternate interface 1 is is the biggest frame size */
1780         i = usb_set_interface(dev, uvd->iface, uvd->ifaceAltActive);
1781         if (i < 0) {
1782                 err("%s: usb_set_interface error", __func__);
1783                 uvd->last_error = i;
1784                 return -EBUSY;
1785         }
1786         if (VALID_CALLBACK(uvd, videoStart))
1787                 GET_CALLBACK(uvd, videoStart)(uvd);
1788         else
1789                 err("%s: videoStart not set", __func__);
1790
1791         /* We double buffer the Iso lists */
1792         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++) {
1793                 int j, k;
1794                 struct urb *urb = uvd->sbuf[i].urb;
1795                 urb->dev = dev;
1796                 urb->context = uvd;
1797                 urb->pipe = usb_rcvisocpipe(dev, uvd->video_endp);
1798                 urb->interval = 1;
1799                 urb->transfer_flags = URB_ISO_ASAP;
1800                 urb->transfer_buffer = uvd->sbuf[i].data;
1801                 urb->complete = usbvideo_IsocIrq;
1802                 urb->number_of_packets = FRAMES_PER_DESC;
1803                 urb->transfer_buffer_length = uvd->iso_packet_len * FRAMES_PER_DESC;
1804                 for (j=k=0; j < FRAMES_PER_DESC; j++, k += uvd->iso_packet_len) {
1805                         urb->iso_frame_desc[j].offset = k;
1806                         urb->iso_frame_desc[j].length = uvd->iso_packet_len;
1807                 }
1808         }
1809
1810         /* Submit all URBs */
1811         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++) {
1812                 errFlag = usb_submit_urb(uvd->sbuf[i].urb, GFP_KERNEL);
1813                 if (errFlag)
1814                         err("%s: usb_submit_isoc(%d) ret %d", __func__, i, errFlag);
1815         }
1816
1817         uvd->streaming = 1;
1818         if (uvd->debug > 1)
1819                 dev_info(&uvd->dev->dev,
1820                          "%s: streaming=1 video_endp=$%02x\n", __func__,
1821                          uvd->video_endp);
1822         return 0;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * usbvideo_StopDataPump()
1827  *
1828  * This procedure stops streaming and deallocates URBs. Then it
1829  * activates zero-bandwidth alt. setting of the video interface.
1830  *
1831  * History:
1832  * 22-Jan-2000 Corrected order of actions to work after surprise removal.
1833  * 27-Jan-2000 Used uvd->iface, uvd->ifaceAltInactive instead of hardcoded values.
1834  */
1835 static void usbvideo_StopDataPump(struct uvd *uvd)
1836 {
1837         int i, j;
1838
1839         if ((uvd == NULL) || (!uvd->streaming) || (uvd->dev == NULL))
1840                 return;
1841
1842         if (uvd->debug > 1)
1843                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s($%p)\n", __func__, uvd);
1844
1845         /* Unschedule all of the iso td's */
1846         for (i=0; i < USBVIDEO_NUMSBUF; i++) {
1847                 usb_kill_urb(uvd->sbuf[i].urb);
1848         }
1849         if (uvd->debug > 1)
1850                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s: streaming=0\n", __func__);
1851         uvd->streaming = 0;
1852
1853         if (!uvd->remove_pending) {
1854                 /* Invoke minidriver's magic to stop the camera */
1855                 if (VALID_CALLBACK(uvd, videoStop))
1856                         GET_CALLBACK(uvd, videoStop)(uvd);
1857                 else
1858                         err("%s: videoStop not set", __func__);
1859
1860                 /* Set packet size to 0 */
1861                 j = usb_set_interface(uvd->dev, uvd->iface, uvd->ifaceAltInactive);
1862                 if (j < 0) {
1863                         err("%s: usb_set_interface() error %d.", __func__, j);
1864                         uvd->last_error = j;
1865                 }
1866         }
1867 }
1868
1869 /*
1870  * usbvideo_NewFrame()
1871  *
1872  * History:
1873  * 29-Mar-00 Added copying of previous frame into the current one.
1874  * 6-Aug-00  Added model 3 video sizes, removed redundant width, height.
1875  */
1876 static int usbvideo_NewFrame(struct uvd *uvd, int framenum)
1877 {
1878         struct usbvideo_frame *frame;
1879         int n;
1880
1881         if (uvd->debug > 1)
1882                 dev_info(&uvd->dev->dev, "usbvideo_NewFrame($%p,%d.)\n", uvd,
1883                          framenum);
1884
1885         /* If we're not grabbing a frame right now and the other frame is */
1886         /*  ready to be grabbed into, then use it instead */
1887         if (uvd->curframe != -1)
1888                 return 0;
1889
1890         /* If necessary we adjust picture settings between frames */
1891         if (!uvd->settingsAdjusted) {
1892                 if (VALID_CALLBACK(uvd, adjustPicture))
1893                         GET_CALLBACK(uvd, adjustPicture)(uvd);
1894                 uvd->settingsAdjusted = 1;
1895         }
1896
1897         n = (framenum + 1) % USBVIDEO_NUMFRAMES;
1898         if (uvd->frame[n].frameState == FrameState_Ready)
1899                 framenum = n;
1900
1901         frame = &uvd->frame[framenum];
1902
1903         frame->frameState = FrameState_Grabbing;
1904         frame->scanstate = ScanState_Scanning;
1905         frame->seqRead_Length = 0;      /* Accumulated in xxx_parse_data() */
1906         frame->deinterlace = Deinterlace_None;
1907         frame->flags = 0; /* No flags yet, up to minidriver (or us) to set them */
1908         uvd->curframe = framenum;
1909
1910         /*
1911          * Normally we would want to copy previous frame into the current one
1912          * before we even start filling it with data; this allows us to stop
1913          * filling at any moment; top portion of the frame will be new and
1914          * bottom portion will stay as it was in previous frame. If we don't
1915          * do that then missing chunks of video stream will result in flickering
1916          * portions of old data whatever it was before.
1917          *
1918          * If we choose not to copy previous frame (to, for example, save few
1919          * bus cycles - the frame can be pretty large!) then we have an option
1920          * to clear the frame before using. If we experience losses in this
1921          * mode then missing picture will be black (no flickering).
1922          *
1923          * Finally, if user chooses not to clean the current frame before
1924          * filling it with data then the old data will be visible if we fail
1925          * to refill entire frame with new data.
1926          */
1927         if (!(uvd->flags & FLAGS_SEPARATE_FRAMES)) {
1928                 /* This copies previous frame into this one to mask losses */
1929                 int prev = (framenum - 1 + USBVIDEO_NUMFRAMES) % USBVIDEO_NUMFRAMES;
1930                 memmove(frame->data, uvd->frame[prev].data, uvd->max_frame_size);
1931         } else {
1932                 if (uvd->flags & FLAGS_CLEAN_FRAMES) {
1933                         /* This provides a "clean" frame but slows things down */
1934                         memset(frame->data, 0, uvd->max_frame_size);
1935                 }
1936         }
1937         return 0;
1938 }
1939
1940 /*
1941  * usbvideo_CollectRawData()
1942  *
1943  * This procedure can be used instead of 'processData' callback if you
1944  * only want to dump the raw data from the camera into the output
1945  * device (frame buffer). You can look at it with V4L client, but the
1946  * image will be unwatchable. The main purpose of this code and of the
1947  * mode FLAGS_NO_DECODING is debugging and capturing of datastreams from
1948  * new, unknown cameras. This procedure will be automatically invoked
1949  * instead of the specified callback handler when uvd->flags has bit
1950  * FLAGS_NO_DECODING set. Therefore, any regular build of any driver
1951  * based on usbvideo can use this feature at any time.
1952  */
1953 static void usbvideo_CollectRawData(struct uvd *uvd, struct usbvideo_frame *frame)
1954 {
1955         int n;
1956
1957         assert(uvd != NULL);
1958         assert(frame != NULL);
1959
1960         /* Try to move data from queue into frame buffer */
1961         n = RingQueue_GetLength(&uvd->dp);
1962         if (n > 0) {
1963                 int m;
1964                 /* See how much space we have left */
1965                 m = uvd->max_frame_size - frame->seqRead_Length;
1966                 if (n > m)
1967                         n = m;
1968                 /* Now move that much data into frame buffer */
1969                 RingQueue_Dequeue(
1970                         &uvd->dp,
1971                         frame->data + frame->seqRead_Length,
1972                         m);
1973                 frame->seqRead_Length += m;
1974         }
1975         /* See if we filled the frame */
1976         if (frame->seqRead_Length >= uvd->max_frame_size) {
1977                 frame->frameState = FrameState_Done;
1978                 uvd->curframe = -1;
1979                 uvd->stats.frame_num++;
1980         }
1981 }
1982
1983 static int usbvideo_GetFrame(struct uvd *uvd, int frameNum)
1984 {
1985         struct usbvideo_frame *frame = &uvd->frame[frameNum];
1986
1987         if (uvd->debug >= 2)
1988                 dev_info(&uvd->dev->dev, "%s($%p,%d.)\n", __func__, uvd,
1989                          frameNum);
1990
1991         switch (frame->frameState) {
1992         case FrameState_Unused:
1993                 if (uvd->debug >= 2)
1994                         dev_info(&uvd->dev->dev, "%s: FrameState_Unused\n",
1995                                  __func__);
1996                 return -EINVAL;
1997         case FrameState_Ready:
1998         case FrameState_Grabbing:
1999         case FrameState_Error:
2000         {
2001                 int ntries, signalPending;
2002         redo:
2003                 if (!CAMERA_IS_OPERATIONAL(uvd)) {
2004                         if (uvd->debug >= 2)
2005                                 dev_info(&uvd->dev->dev,
2006                                          "%s: Camera is not operational (1)\n",
2007                                          __func__);
2008                         return -EIO;
2009                 }
2010                 ntries = 0;
2011                 do {
2012                         RingQueue_InterruptibleSleepOn(&uvd->dp);
2013                         signalPending = signal_pending(current);
2014                         if (!CAMERA_IS_OPERATIONAL(uvd)) {
2015                                 if (uvd->debug >= 2)
2016                                         dev_info(&uvd->dev->dev,
2017                                                  "%s: Camera is not "
2018                                                  "operational (2)\n", __func__);
2019                                 return -EIO;
2020                         }
2021                         assert(uvd->fbuf != NULL);
2022                         if (signalPending) {
2023                                 if (uvd->debug >= 2)
2024                                         dev_info(&uvd->dev->dev,
2025                                         "%s: Signal=$%08x\n", __func__,
2026                                         signalPending);
2027                                 if (uvd->flags & FLAGS_RETRY_VIDIOCSYNC) {
2028                                         usbvideo_TestPattern(uvd, 1, 0);
2029                                         uvd->curframe = -1;
2030                                         uvd->stats.frame_num++;
2031                                         if (uvd->debug >= 2)
2032                                                 dev_info(&uvd->dev->dev,
2033                                                          "%s: Forced test "
2034                                                          "pattern screen\n",
2035                                                          __func__);
2036                                         return 0;
2037                                 } else {
2038                                         /* Standard answer: Interrupted! */
2039                                         if (uvd->debug >= 2)
2040                                                 dev_info(&uvd->dev->dev,
2041                                                          "%s: Interrupted!\n",
2042                                                          __func__);
2043                                         return -EINTR;
2044                                 }
2045                         } else {
2046                                 /* No signals - we just got new data in dp queue */
2047                                 if (uvd->flags & FLAGS_NO_DECODING)
2048                                         usbvideo_CollectRawData(uvd, frame);
2049                                 else if (VALID_CALLBACK(uvd, processData))
2050                                         GET_CALLBACK(uvd, processData)(uvd, frame);
2051                                 else
2052                                         err("%s: processData not set", __func__);
2053                         }
2054                 } while (frame->frameState == FrameState_Grabbing);
2055                 if (uvd->debug >= 2) {
2056                         dev_info(&uvd->dev->dev,
2057                                  "%s: Grabbing done; state=%d. (%lu. bytes)\n",
2058                                  __func__, frame->frameState,
2059                                  frame->seqRead_Length);
2060                 }
2061                 if (frame->frameState == FrameState_Error) {
2062                         int ret = usbvideo_NewFrame(uvd, frameNum);
2063                         if (ret < 0) {
2064                                 err("%s: usbvideo_NewFrame() failed (%d.)", __func__, ret);
2065                                 return ret;
2066                         }
2067                         goto redo;
2068                 }
2069                 /* Note that we fall through to meet our destiny below */
2070         }
2071         case FrameState_Done:
2072                 /*
2073                  * Do all necessary postprocessing of data prepared in
2074                  * "interrupt" code and the collecting code above. The
2075                  * frame gets marked as FrameState_Done by queue parsing code.
2076                  * This status means that we collected enough data and
2077                  * most likely processed it as we went through. However
2078                  * the data may need postprocessing, such as deinterlacing
2079                  * or picture adjustments implemented in software (horror!)
2080                  *
2081                  * As soon as the frame becomes "final" it gets promoted to
2082                  * FrameState_Done_Hold status where it will remain until the
2083                  * caller consumed all the video data from the frame. Then
2084                  * the empty shell of ex-frame is thrown out for dogs to eat.
2085                  * But we, worried about pets, will recycle the frame!
2086                  */
2087                 uvd->stats.frame_num++;
2088                 if ((uvd->flags & FLAGS_NO_DECODING) == 0) {
2089                         if (VALID_CALLBACK(uvd, postProcess))
2090                                 GET_CALLBACK(uvd, postProcess)(uvd, frame);
2091                         if (frame->flags & USBVIDEO_FRAME_FLAG_SOFTWARE_CONTRAST)
2092                                 usbvideo_SoftwareContrastAdjustment(uvd, frame);
2093                 }
2094                 frame->frameState = FrameState_Done_Hold;
2095                 if (uvd->debug >= 2)
2096                         dev_info(&uvd->dev->dev,
2097                                  "%s: Entered FrameState_Done_Hold state.\n",
2098                                  __func__);
2099                 return 0;
2100
2101         case FrameState_Done_Hold:
2102                 /*
2103                  * We stay in this state indefinitely until someone external,
2104                  * like ioctl() or read() call finishes digesting the frame
2105                  * data. Then it will mark the frame as FrameState_Unused and
2106                  * it will be released back into the wild to roam freely.
2107                  */
2108                 if (uvd->debug >= 2)
2109                         dev_info(&uvd->dev->dev,
2110                                  "%s: FrameState_Done_Hold state.\n",
2111                                  __func__);
2112                 return 0;
2113         }
2114
2115         /* Catch-all for other cases. We shall not be here. */
2116         err("%s: Invalid state %d.", __func__, frame->frameState);
2117         frame->frameState = FrameState_Unused;
2118         return 0;
2119 }
2120
2121 /*
2122  * usbvideo_DeinterlaceFrame()
2123  *
2124  * This procedure deinterlaces the given frame. Some cameras produce
2125  * only half of scanlines - sometimes only even lines, sometimes only
2126  * odd lines. The deinterlacing method is stored in frame->deinterlace
2127  * variable.
2128  *
2129  * Here we scan the frame vertically and replace missing scanlines with
2130  * average between surrounding ones - before and after. If we have no
2131  * line above then we just copy next line. Similarly, if we need to
2132  * create a last line then preceding line is used.
2133  */
2134 void usbvideo_DeinterlaceFrame(struct uvd *uvd, struct usbvideo_frame *frame)
2135 {
2136         if ((uvd == NULL) || (frame == NULL))
2137                 return;
2138
2139         if ((frame->deinterlace == Deinterlace_FillEvenLines) ||
2140             (frame->deinterlace == Deinterlace_FillOddLines))
2141         {
2142                 const int v4l_linesize = VIDEOSIZE_X(frame->request) * V4L_BYTES_PER_PIXEL;
2143                 int i = (frame->deinterlace == Deinterlace_FillEvenLines) ? 0 : 1;
2144
2145                 for (; i < VIDEOSIZE_Y(frame->request); i += 2) {
2146                         const unsigned char *fs1, *fs2;
2147                         unsigned char *fd;
2148                         int ip, in, j;  /* Previous and next lines */
2149
2150                         /*
2151                          * Need to average lines before and after 'i'.
2152                          * If we go out of bounds seeking those lines then
2153                          * we point back to existing line.
2154                          */
2155                         ip = i - 1;     /* First, get rough numbers */
2156                         in = i + 1;
2157
2158                         /* Now validate */
2159                         if (ip < 0)
2160                                 ip = in;
2161                         if (in >= VIDEOSIZE_Y(frame->request))
2162                                 in = ip;
2163
2164                         /* Sanity check */
2165                         if ((ip < 0) || (in < 0) ||
2166                             (ip >= VIDEOSIZE_Y(frame->request)) ||
2167                             (in >= VIDEOSIZE_Y(frame->request)))
2168                         {
2169                                 err("Error: ip=%d. in=%d. req.height=%ld.",
2170                                     ip, in, VIDEOSIZE_Y(frame->request));
2171                                 break;
2172                         }
2173
2174                         /* Now we need to average lines 'ip' and 'in' to produce line 'i' */
2175                         fs1 = frame->data + (v4l_linesize * ip);
2176                         fs2 = frame->data + (v4l_linesize * in);
2177                         fd = frame->data + (v4l_linesize * i);
2178
2179                         /* Average lines around destination */
2180                         for (j=0; j < v4l_linesize; j++) {
2181                                 fd[j] = (unsigned char)((((unsigned) fs1[j]) +
2182                                                          ((unsigned)fs2[j])) >> 1);
2183                         }
2184                 }
2185         }
2186
2187         /* Optionally display statistics on the screen */
2188         if (uvd->flags & FLAGS_OVERLAY_STATS)
2189                 usbvideo_OverlayStats(uvd, frame);
2190 }
2191
2192 EXPORT_SYMBOL(usbvideo_DeinterlaceFrame);
2193
2194 /*
2195  * usbvideo_SoftwareContrastAdjustment()
2196  *
2197  * This code adjusts the contrast of the frame, assuming RGB24 format.
2198  * As most software image processing, this job is CPU-intensive.
2199  * Get a camera that supports hardware adjustment!
2200  *
2201  * History:
2202  * 09-Feb-2001  Created.
2203  */
2204 static void usbvideo_SoftwareContrastAdjustment(struct uvd *uvd,
2205                                                 struct usbvideo_frame *frame)
2206 {
2207         int i, j, v4l_linesize;
2208         signed long adj;
2209         const int ccm = 128; /* Color correction median - see below */
2210
2211         if ((uvd == NULL) || (frame == NULL)) {
2212                 err("%s: Illegal call.", __func__);
2213                 return;
2214         }
2215         adj = (uvd->vpic.contrast - 0x8000) >> 8; /* -128..+127 = -ccm..+(ccm-1)*/
2216         RESTRICT_TO_RANGE(adj, -ccm, ccm+1);
2217         if (adj == 0) {
2218                 /* In rare case of no adjustment */
2219                 return;
2220         }
2221         v4l_linesize = VIDEOSIZE_X(frame->request) * V4L_BYTES_PER_PIXEL;
2222         for (i=0; i < VIDEOSIZE_Y(frame->request); i++) {
2223                 unsigned char *fd = frame->data + (v4l_linesize * i);
2224                 for (j=0; j < v4l_linesize; j++) {
2225                         signed long v = (signed long) fd[j];
2226                         /* Magnify up to 2 times, reduce down to zero */
2227                         v = 128 + ((ccm + adj) * (v - 128)) / ccm;
2228                         RESTRICT_TO_RANGE(v, 0, 0xFF); /* Must flatten tails */
2229                         fd[j] = (unsigned char) v;
2230                 }
2231         }
2232 }
2233
2234 MODULE_LICENSE("GPL");