Quelle  csisp.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2021 Renesas Electronics Corp.
 *
 * Driver for Renesas R-Car ISP Channel Selector
 *
 * The ISP hardware is capable of more than just channel selection, features
 * such as demosaicing, white balance control and color space conversion are
 * also possible. These more advanced features are not supported by the driver
 * due to lack of documentation.
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/pm_runtime.h>
#include <linux/reset.h>

#include <media/mipi-csi2.h>
#include <media/v4l2-subdev.h>

#define ISPINPUTSEL0_REG    0x0008
#define ISPINPUTSEL0_SEL_CSI0    BIT(31)

#define ISPSTART_REG     0x0014
#define ISPSTART_START     0xffff
#define ISPSTART_STOP     0x0000

#define ISPPROCMODE_DT_REG(n)    (0x1100 + (0x4 * (n)))
#define ISPPROCMODE_DT_PROC_MODE_VC3(pm)  (((pm) & 0x3f) << 24)
#define ISPPROCMODE_DT_PROC_MODE_VC2(pm)  (((pm) & 0x3f) << 16)
#define ISPPROCMODE_DT_PROC_MODE_VC1(pm)  (((pm) & 0x3f) << 8)
#define ISPPROCMODE_DT_PROC_MODE_VC0(pm)  ((pm) & 0x3f)

#define ISPCS_FILTER_ID_CH_REG(n)   (0x3000 + (0x0100 * (n)))

#define ISPCS_DT_CODE03_CH_REG(n)   (0x3008 + (0x100 * (n)))
#define ISPCS_DT_CODE03_EN3    BIT(31)
#define ISPCS_DT_CODE03_DT3(dt)    (((dt) & 0x3f) << 24)
#define ISPCS_DT_CODE03_EN2    BIT(23)
#define ISPCS_DT_CODE03_DT2(dt)    (((dt) & 0x3f) << 16)
#define ISPCS_DT_CODE03_EN1    BIT(15)
#define ISPCS_DT_CODE03_DT1(dt)    (((dt) & 0x3f) << 8)
#define ISPCS_DT_CODE03_EN0    BIT(7)
#define ISPCS_DT_CODE03_DT0(dt)    ((dt) & 0x3f)

struct rcar_isp_format {
 u32 code;
 unsigned int datatype;
 unsigned int procmode;
};

static const struct rcar_isp_format rcar_isp_formats[] = {
 {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_RGB888_1X24,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RGB888,
  .procmode = 0x15
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_Y10_1X10,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW10,
  .procmode = 0x10,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_1X16,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_YUV422_8B,
  .procmode = 0x0c,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_YUYV8_1X16,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_YUV422_8B,
  .procmode = 0x0c,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_UYVY8_2X8,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_YUV422_8B,
  .procmode = 0x0c,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_YUYV10_2X10,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_YUV422_8B,
  .procmode = 0x0c,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SBGGR8_1X8,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW8,
  .procmode = 0x00,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SGBRG8_1X8,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW8,
  .procmode = 0x00,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SGRBG8_1X8,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW8,
  .procmode = 0x00,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SRGGB8_1X8,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW8,
  .procmode = 0x00,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SBGGR10_1X10,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW10,
  .procmode = 0x01,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SGBRG10_1X10,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW10,
  .procmode = 0x01,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SGRBG10_1X10,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW10,
  .procmode = 0x01,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SRGGB10_1X10,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW10,
  .procmode = 0x01,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SBGGR12_1X12,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW12,
  .procmode = 0x02,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SGBRG12_1X12,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW12,
  .procmode = 0x02,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SGRBG12_1X12,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW12,
  .procmode = 0x02,
 }, {
  .code = MEDIA_BUS_FMT_SRGGB12_1X12,
  .datatype = MIPI_CSI2_DT_RAW12,
  .procmode = 0x02,
 },
};

static const struct rcar_isp_format *risp_code_to_fmt(unsigned int code)
{
 unsigned int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rcar_isp_formats); i++) {
  if (rcar_isp_formats[i].code == code)
   return &rcar_isp_formats[i];
 }

 return NULL;
}

enum rcar_isp_input {
 RISP_CSI_INPUT0,
 RISP_CSI_INPUT1,
};

enum rcar_isp_pads {
 RCAR_ISP_SINK,
 RCAR_ISP_PORT0,
 RCAR_ISP_PORT1,
 RCAR_ISP_PORT2,
 RCAR_ISP_PORT3,
 RCAR_ISP_PORT4,
 RCAR_ISP_PORT5,
 RCAR_ISP_PORT6,
 RCAR_ISP_PORT7,
 RCAR_ISP_NUM_PADS,
};

struct rcar_isp {
 struct device *dev;
 void __iomem *csbase;
 struct reset_control *rstc;

 enum rcar_isp_input csi_input;

 struct v4l2_subdev subdev;
 struct media_pad pads[RCAR_ISP_NUM_PADS];

 struct v4l2_async_notifier notifier;
 struct v4l2_subdev *remote;
 unsigned int remote_pad;

 int stream_count;
};

static inline struct rcar_isp *sd_to_isp(struct v4l2_subdev *sd)
{
 return container_of(sd, struct rcar_isp, subdev);
}

static inline struct rcar_isp *notifier_to_isp(struct v4l2_async_notifier *n)
{
 return container_of(n, struct rcar_isp, notifier);
}

static void risp_write_cs(struct rcar_isp *isp, u32 offset, u32 value)
{
 iowrite32(value, isp->csbase + offset);
}

static u32 risp_read_cs(struct rcar_isp *isp, u32 offset)
{
 return ioread32(isp->csbase + offset);
}

static int risp_power_on(struct rcar_isp *isp)
{
 int ret;

 ret = pm_runtime_resume_and_get(isp->dev);
 if (ret < 0)
  return ret;

 ret = reset_control_deassert(isp->rstc);
 if (ret < 0) {
  pm_runtime_put(isp->dev);
  return ret;
 }

 return 0;
}

static void risp_power_off(struct rcar_isp *isp)
{
 reset_control_assert(isp->rstc);
 pm_runtime_put(isp->dev);
}

static int risp_start(struct rcar_isp *isp, struct v4l2_subdev_state *state)
{
 const struct v4l2_mbus_framefmt *fmt;
 const struct rcar_isp_format *format;
 unsigned int vc;
 u32 sel_csi = 0;
 int ret;

 fmt = v4l2_subdev_state_get_format(state, RCAR_ISP_SINK);
 if (!fmt)
  return -EINVAL;

 format = risp_code_to_fmt(fmt->code);
 if (!format) {
  dev_err(isp->dev, "Unsupported bus format\n");
  return -EINVAL;
 }

 ret = risp_power_on(isp);
 if (ret) {
  dev_err(isp->dev, "Failed to power on ISP\n");
  return ret;
 }

 /* Select CSI-2 input source. */
 if (isp->csi_input == RISP_CSI_INPUT1)
  sel_csi = ISPINPUTSEL0_SEL_CSI0;

 risp_write_cs(isp, ISPINPUTSEL0_REG,
        risp_read_cs(isp, ISPINPUTSEL0_REG) | sel_csi);

 /* Configure Channel Selector. */
 for (vc = 0; vc < 4; vc++) {
  u8 ch = vc + 4;
  u8 dt = format->datatype;

  risp_write_cs(isp, ISPCS_FILTER_ID_CH_REG(ch), BIT(vc));
  risp_write_cs(isp, ISPCS_DT_CODE03_CH_REG(ch),
         ISPCS_DT_CODE03_EN3 | ISPCS_DT_CODE03_DT3(dt) |
         ISPCS_DT_CODE03_EN2 | ISPCS_DT_CODE03_DT2(dt) |
         ISPCS_DT_CODE03_EN1 | ISPCS_DT_CODE03_DT1(dt) |
         ISPCS_DT_CODE03_EN0 | ISPCS_DT_CODE03_DT0(dt));
 }

 /* Setup processing method. */
 risp_write_cs(isp, ISPPROCMODE_DT_REG(format->datatype),
        ISPPROCMODE_DT_PROC_MODE_VC3(format->procmode) |
        ISPPROCMODE_DT_PROC_MODE_VC2(format->procmode) |
        ISPPROCMODE_DT_PROC_MODE_VC1(format->procmode) |
        ISPPROCMODE_DT_PROC_MODE_VC0(format->procmode));

 /* Start ISP. */
 risp_write_cs(isp, ISPSTART_REG, ISPSTART_START);

 ret = v4l2_subdev_enable_streams(isp->remote, isp->remote_pad,
      BIT_ULL(0));
 if (ret)
  risp_power_off(isp);

 return ret;
}

static void risp_stop(struct rcar_isp *isp)
{
 v4l2_subdev_disable_streams(isp->remote, isp->remote_pad, BIT_ULL(0));

 /* Stop ISP. */
 risp_write_cs(isp, ISPSTART_REG, ISPSTART_STOP);

 risp_power_off(isp);
}

static int risp_enable_streams(struct v4l2_subdev *sd,
          struct v4l2_subdev_state *state, u32 source_pad,
          u64 source_streams_mask)
{
 struct rcar_isp *isp = sd_to_isp(sd);
 int ret = 0;

 if (source_streams_mask != 1)
  return -EINVAL;

 if (!isp->remote)
  return -ENODEV;

 if (isp->stream_count == 0) {
  ret = risp_start(isp, state);
  if (ret)
   return ret;
 }

 isp->stream_count += 1;

 return ret;
}

static int risp_disable_streams(struct v4l2_subdev *sd,
    struct v4l2_subdev_state *state, u32 source_pad,
    u64 source_streams_mask)
{
 struct rcar_isp *isp = sd_to_isp(sd);

 if (source_streams_mask != 1)
  return -EINVAL;

 if (!isp->remote)
  return -ENODEV;

 if (isp->stream_count == 1)
  risp_stop(isp);

 isp->stream_count -= 1;

 return 0;
}

static int risp_set_pad_format(struct v4l2_subdev *sd,
          struct v4l2_subdev_state *state,
          struct v4l2_subdev_format *format)
{
 struct v4l2_mbus_framefmt *framefmt;

 if (format->pad > RCAR_ISP_SINK)
  return v4l2_subdev_get_fmt(sd, state, format);

 if (!risp_code_to_fmt(format->format.code))
  format->format.code = rcar_isp_formats[0].code;

 for (unsigned int i = 0; i < RCAR_ISP_NUM_PADS; i++) {
  framefmt = v4l2_subdev_state_get_format(state, i);
  *framefmt = format->format;
 }

 return 0;
}

static const struct v4l2_subdev_pad_ops risp_pad_ops = {
 .enable_streams = risp_enable_streams,
 .disable_streams = risp_disable_streams,
 .set_fmt = risp_set_pad_format,
 .get_fmt = v4l2_subdev_get_fmt,
 .link_validate = v4l2_subdev_link_validate_default,
};

static const struct v4l2_subdev_ops rcar_isp_subdev_ops = {
 .pad = &risp_pad_ops,
};

/* -----------------------------------------------------------------------------
 * Async handling and registration of subdevices and links
 */

static int risp_notify_bound(struct v4l2_async_notifier *notifier,
        struct v4l2_subdev *subdev,
        struct v4l2_async_connection *asd)
{
 struct rcar_isp *isp = notifier_to_isp(notifier);
 int pad;

 pad = media_entity_get_fwnode_pad(&subdev->entity, asd->match.fwnode,
       MEDIA_PAD_FL_SOURCE);
 if (pad < 0) {
  dev_err(isp->dev, "Failed to find pad for %s\n", subdev->name);
  return pad;
 }

 isp->remote = subdev;
 isp->remote_pad = pad;

 dev_dbg(isp->dev, "Bound %s pad: %d\n", subdev->name, pad);

 return media_create_pad_link(&subdev->entity, pad,
         &isp->subdev.entity, 0,
         MEDIA_LNK_FL_ENABLED |
         MEDIA_LNK_FL_IMMUTABLE);
}

static void risp_notify_unbind(struct v4l2_async_notifier *notifier,
          struct v4l2_subdev *subdev,
          struct v4l2_async_connection *asd)
{
 struct rcar_isp *isp = notifier_to_isp(notifier);

 isp->remote = NULL;

 dev_dbg(isp->dev, "Unbind %s\n", subdev->name);
}

static const struct v4l2_async_notifier_operations risp_notify_ops = {
 .bound = risp_notify_bound,
 .unbind = risp_notify_unbind,
};

static int risp_parse_dt(struct rcar_isp *isp)
{
 struct v4l2_async_connection *asd;
 struct fwnode_handle *fwnode;
 struct fwnode_handle *ep;
 unsigned int id;
 int ret;

 for (id = 0; id < 2; id++) {
  ep = fwnode_graph_get_endpoint_by_id(dev_fwnode(isp->dev),
           0, id, 0);
  if (ep)
   break;
 }

 if (!ep) {
  dev_err(isp->dev, "Not connected to subdevice\n");
  return -EINVAL;
 }

 if (id == 1)
  isp->csi_input = RISP_CSI_INPUT1;

 fwnode = fwnode_graph_get_remote_endpoint(ep);
 fwnode_handle_put(ep);

 dev_dbg(isp->dev, "Found '%pOF'\n", to_of_node(fwnode));

 v4l2_async_subdev_nf_init(&isp->notifier, &isp->subdev);
 isp->notifier.ops = &risp_notify_ops;

 asd = v4l2_async_nf_add_fwnode(&isp->notifier, fwnode,
           struct v4l2_async_connection);
 fwnode_handle_put(fwnode);
 if (IS_ERR(asd))
  return PTR_ERR(asd);

 ret = v4l2_async_nf_register(&isp->notifier);
 if (ret)
  v4l2_async_nf_cleanup(&isp->notifier);

 return ret;
}

/* -----------------------------------------------------------------------------
 * Platform Device Driver
 */

static const struct media_entity_operations risp_entity_ops = {
 .link_validate = v4l2_subdev_link_validate,
};

static int risp_probe_resources(struct rcar_isp *isp,
    struct platform_device *pdev)
{
 struct resource *res;

 /*
 * For backward compatibility allow cs base to be the only reg if no
 * reg-names are set in DT.
 */
 res = platform_get_resource_byname(pdev, IORESOURCE_MEM, "cs");
 if (!res)
  isp->csbase = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 else
  isp->csbase = devm_ioremap_resource(&pdev->dev, res);

 if (IS_ERR(isp->csbase))
  return PTR_ERR(isp->csbase);

 isp->rstc = devm_reset_control_get(&pdev->dev, NULL);

 return PTR_ERR_OR_ZERO(isp->rstc);
}

static const struct of_device_id risp_of_id_table[] = {
 { .compatible = "renesas,r8a779a0-isp" },
 { .compatible = "renesas,r8a779g0-isp" },
 /* Keep above for compatibility with old DTB files. */
 { .compatible = "renesas,rcar-gen4-isp" },
 { /* sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, risp_of_id_table);

static int risp_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct rcar_isp *isp;
 unsigned int i;
 int ret;

 isp = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*isp), GFP_KERNEL);
 if (!isp)
  return -ENOMEM;

 isp->dev = &pdev->dev;

 ret = risp_probe_resources(isp, pdev);
 if (ret) {
  dev_err(isp->dev, "Failed to get resources\n");
  return ret;
 }

 platform_set_drvdata(pdev, isp);

 pm_runtime_enable(&pdev->dev);

 ret = risp_parse_dt(isp);
 if (ret)
  goto error_pm;

 isp->subdev.owner = THIS_MODULE;
 isp->subdev.dev = &pdev->dev;
 v4l2_subdev_init(&isp->subdev, &rcar_isp_subdev_ops);
 v4l2_set_subdevdata(&isp->subdev, &pdev->dev);
 snprintf(isp->subdev.name, sizeof(isp->subdev.name), "%s %s",
   KBUILD_MODNAME, dev_name(&pdev->dev));
 isp->subdev.flags = V4L2_SUBDEV_FL_HAS_DEVNODE;

 isp->subdev.entity.function = MEDIA_ENT_F_VID_MUX;
 isp->subdev.entity.ops = &risp_entity_ops;

 isp->pads[RCAR_ISP_SINK].flags = MEDIA_PAD_FL_SINK;
 for (i = RCAR_ISP_PORT0; i < RCAR_ISP_NUM_PADS; i++)
  isp->pads[i].flags = MEDIA_PAD_FL_SOURCE;

 ret = media_entity_pads_init(&isp->subdev.entity, RCAR_ISP_NUM_PADS,
         isp->pads);
 if (ret)
  goto error_notifier;

 ret = v4l2_subdev_init_finalize(&isp->subdev);
 if (ret)
  goto error_notifier;

 ret = v4l2_async_register_subdev(&isp->subdev);
 if (ret < 0)
  goto error_subdev;

 dev_info(isp->dev, "Using CSI-2 input: %u\n", isp->csi_input);

 return 0;

error_subdev:
 v4l2_subdev_cleanup(&isp->subdev);
error_notifier:
 v4l2_async_nf_unregister(&isp->notifier);
 v4l2_async_nf_cleanup(&isp->notifier);
error_pm:
 pm_runtime_disable(&pdev->dev);

 return ret;
}

static void risp_remove(struct platform_device *pdev)
{
 struct rcar_isp *isp = platform_get_drvdata(pdev);

 v4l2_async_nf_unregister(&isp->notifier);
 v4l2_async_nf_cleanup(&isp->notifier);

 v4l2_async_unregister_subdev(&isp->subdev);
 v4l2_subdev_cleanup(&isp->subdev);

 pm_runtime_disable(&pdev->dev);
}

static struct platform_driver rcar_isp_driver = {
 .driver = {
  .name = "rcar-isp",
  .suppress_bind_attrs = true,
  .of_match_table = risp_of_id_table,
 },
 .probe = risp_probe,
 .remove = risp_remove,
};

module_platform_driver(rcar_isp_driver);

MODULE_AUTHOR("Niklas Söderlund ");
MODULE_DESCRIPTION("Renesas R-Car ISP Channel Selector driver");
MODULE_LICENSE("GPL");