Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/joro/linux...
[linux-2.6] / drivers / media / video / v4l2-dev.c
1 /*
2  * Video capture interface for Linux version 2
3  *
4  *      A generic video device interface for the LINUX operating system
5  *      using a set of device structures/vectors for low level operations.
6  *
7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Authors:     Alan Cox, <alan@lxorguk.ukuu.org.uk> (version 1)
13  *              Mauro Carvalho Chehab <mchehab@infradead.org> (version 2)
14  *
15  * Fixes:       20000516  Claudio Matsuoka <claudio@conectiva.com>
16  *              - Added procfs support
17  */
18
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/types.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/string.h>
24 #include <linux/errno.h>
25 #include <linux/init.h>
26 #include <linux/kmod.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/smp_lock.h>
29 #include <asm/uaccess.h>
30 #include <asm/system.h>
31
32 #include <media/v4l2-common.h>
33 #include <media/v4l2-device.h>
34 #include <media/v4l2-ioctl.h>
35
36 #define VIDEO_NUM_DEVICES       256
37 #define VIDEO_NAME              "video4linux"
38
39 /*
40  *      sysfs stuff
41  */
42
43 static ssize_t show_index(struct device *cd,
44                          struct device_attribute *attr, char *buf)
45 {
46         struct video_device *vdev = to_video_device(cd);
47
48         return sprintf(buf, "%i\n", vdev->index);
49 }
50
51 static ssize_t show_name(struct device *cd,
52                          struct device_attribute *attr, char *buf)
53 {
54         struct video_device *vdev = to_video_device(cd);
55
56         return sprintf(buf, "%.*s\n", (int)sizeof(vdev->name), vdev->name);
57 }
58
59 static struct device_attribute video_device_attrs[] = {
60         __ATTR(name, S_IRUGO, show_name, NULL),
61         __ATTR(index, S_IRUGO, show_index, NULL),
62         __ATTR_NULL
63 };
64
65 /*
66  *      Active devices
67  */
68 static struct video_device *video_device[VIDEO_NUM_DEVICES];
69 static DEFINE_MUTEX(videodev_lock);
70 static DECLARE_BITMAP(video_nums[VFL_TYPE_MAX], VIDEO_NUM_DEVICES);
71
72 struct video_device *video_device_alloc(void)
73 {
74         return kzalloc(sizeof(struct video_device), GFP_KERNEL);
75 }
76 EXPORT_SYMBOL(video_device_alloc);
77
78 void video_device_release(struct video_device *vdev)
79 {
80         kfree(vdev);
81 }
82 EXPORT_SYMBOL(video_device_release);
83
84 void video_device_release_empty(struct video_device *vdev)
85 {
86         /* Do nothing */
87         /* Only valid when the video_device struct is a static. */
88 }
89 EXPORT_SYMBOL(video_device_release_empty);
90
91 static inline void video_get(struct video_device *vdev)
92 {
93         get_device(&vdev->dev);
94 }
95
96 static inline void video_put(struct video_device *vdev)
97 {
98         put_device(&vdev->dev);
99 }
100
101 /* Called when the last user of the video device exits. */
102 static void v4l2_device_release(struct device *cd)
103 {
104         struct video_device *vdev = to_video_device(cd);
105
106         mutex_lock(&videodev_lock);
107         if (video_device[vdev->minor] != vdev) {
108                 mutex_unlock(&videodev_lock);
109                 /* should not happen */
110                 WARN_ON(1);
111                 return;
112         }
113
114         /* Free up this device for reuse */
115         video_device[vdev->minor] = NULL;
116
117         /* Delete the cdev on this minor as well */
118         cdev_del(vdev->cdev);
119         /* Just in case some driver tries to access this from
120            the release() callback. */
121         vdev->cdev = NULL;
122
123         /* Mark minor as free */
124         clear_bit(vdev->num, video_nums[vdev->vfl_type]);
125
126         mutex_unlock(&videodev_lock);
127
128         /* Release video_device and perform other
129            cleanups as needed. */
130         vdev->release(vdev);
131 }
132
133 static struct class video_class = {
134         .name = VIDEO_NAME,
135         .dev_attrs = video_device_attrs,
136 };
137
138 struct video_device *video_devdata(struct file *file)
139 {
140         return video_device[iminor(file->f_path.dentry->d_inode)];
141 }
142 EXPORT_SYMBOL(video_devdata);
143
144 static ssize_t v4l2_read(struct file *filp, char __user *buf,
145                 size_t sz, loff_t *off)
146 {
147         struct video_device *vdev = video_devdata(filp);
148
149         if (!vdev->fops->read)
150                 return -EINVAL;
151         if (video_is_unregistered(vdev))
152                 return -EIO;
153         return vdev->fops->read(filp, buf, sz, off);
154 }
155
156 static ssize_t v4l2_write(struct file *filp, const char __user *buf,
157                 size_t sz, loff_t *off)
158 {
159         struct video_device *vdev = video_devdata(filp);
160
161         if (!vdev->fops->write)
162                 return -EINVAL;
163         if (video_is_unregistered(vdev))
164                 return -EIO;
165         return vdev->fops->write(filp, buf, sz, off);
166 }
167
168 static unsigned int v4l2_poll(struct file *filp, struct poll_table_struct *poll)
169 {
170         struct video_device *vdev = video_devdata(filp);
171
172         if (!vdev->fops->poll || video_is_unregistered(vdev))
173                 return DEFAULT_POLLMASK;
174         return vdev->fops->poll(filp, poll);
175 }
176
177 static int v4l2_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp,
178                 unsigned int cmd, unsigned long arg)
179 {
180         struct video_device *vdev = video_devdata(filp);
181
182         if (!vdev->fops->ioctl)
183                 return -ENOTTY;
184         /* Allow ioctl to continue even if the device was unregistered.
185            Things like dequeueing buffers might still be useful. */
186         return vdev->fops->ioctl(filp, cmd, arg);
187 }
188
189 static long v4l2_unlocked_ioctl(struct file *filp,
190                 unsigned int cmd, unsigned long arg)
191 {
192         struct video_device *vdev = video_devdata(filp);
193
194         if (!vdev->fops->unlocked_ioctl)
195                 return -ENOTTY;
196         /* Allow ioctl to continue even if the device was unregistered.
197            Things like dequeueing buffers might still be useful. */
198         return vdev->fops->unlocked_ioctl(filp, cmd, arg);
199 }
200
201 static int v4l2_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vm)
202 {
203         struct video_device *vdev = video_devdata(filp);
204
205         if (!vdev->fops->mmap ||
206             video_is_unregistered(vdev))
207                 return -ENODEV;
208         return vdev->fops->mmap(filp, vm);
209 }
210
211 /* Override for the open function */
212 static int v4l2_open(struct inode *inode, struct file *filp)
213 {
214         struct video_device *vdev;
215         int ret;
216
217         /* Check if the video device is available */
218         mutex_lock(&videodev_lock);
219         vdev = video_devdata(filp);
220         /* return ENODEV if the video device has been removed
221            already or if it is not registered anymore. */
222         if (vdev == NULL || video_is_unregistered(vdev)) {
223                 mutex_unlock(&videodev_lock);
224                 return -ENODEV;
225         }
226         /* and increase the device refcount */
227         video_get(vdev);
228         mutex_unlock(&videodev_lock);
229         ret = vdev->fops->open(filp);
230         /* decrease the refcount in case of an error */
231         if (ret)
232                 video_put(vdev);
233         return ret;
234 }
235
236 /* Override for the release function */
237 static int v4l2_release(struct inode *inode, struct file *filp)
238 {
239         struct video_device *vdev = video_devdata(filp);
240         int ret = vdev->fops->release(filp);
241
242         /* decrease the refcount unconditionally since the release()
243            return value is ignored. */
244         video_put(vdev);
245         return ret;
246 }
247
248 static const struct file_operations v4l2_unlocked_fops = {
249         .owner = THIS_MODULE,
250         .read = v4l2_read,
251         .write = v4l2_write,
252         .open = v4l2_open,
253         .mmap = v4l2_mmap,
254         .unlocked_ioctl = v4l2_unlocked_ioctl,
255 #ifdef CONFIG_COMPAT
256         .compat_ioctl = v4l2_compat_ioctl32,
257 #endif
258         .release = v4l2_release,
259         .poll = v4l2_poll,
260         .llseek = no_llseek,
261 };
262
263 static const struct file_operations v4l2_fops = {
264         .owner = THIS_MODULE,
265         .read = v4l2_read,
266         .write = v4l2_write,
267         .open = v4l2_open,
268         .mmap = v4l2_mmap,
269         .ioctl = v4l2_ioctl,
270 #ifdef CONFIG_COMPAT
271         .compat_ioctl = v4l2_compat_ioctl32,
272 #endif
273         .release = v4l2_release,
274         .poll = v4l2_poll,
275         .llseek = no_llseek,
276 };
277
278 /**
279  * get_index - assign stream number based on parent device
280  * @vdev: video_device to assign index number to, vdev->parent should be assigned
281  * @num:  -1 if auto assign, requested number otherwise
282  *
283  * Note that when this is called the new device has not yet been registered
284  * in the video_device array.
285  *
286  * Returns -ENFILE if num is already in use, a free index number if
287  * successful.
288  */
289 static int get_index(struct video_device *vdev, int num)
290 {
291         u32 used = 0;
292         const int max_index = sizeof(used) * 8 - 1;
293         int i;
294
295         /* Currently a single v4l driver instance cannot create more than
296            32 devices.
297            Increase to u64 or an array of u32 if more are needed. */
298         if (num > max_index) {
299                 printk(KERN_ERR "videodev: %s num is too large\n", __func__);
300                 return -EINVAL;
301         }
302
303         /* Some drivers do not set the parent. In that case always return 0. */
304         if (vdev->parent == NULL)
305                 return 0;
306
307         for (i = 0; i < VIDEO_NUM_DEVICES; i++) {
308                 if (video_device[i] != NULL &&
309                     video_device[i]->parent == vdev->parent) {
310                         used |= 1 << video_device[i]->index;
311                 }
312         }
313
314         if (num >= 0) {
315                 if (used & (1 << num))
316                         return -ENFILE;
317                 return num;
318         }
319
320         i = ffz(used);
321         return i > max_index ? -ENFILE : i;
322 }
323
324 int video_register_device(struct video_device *vdev, int type, int nr)
325 {
326         return video_register_device_index(vdev, type, nr, -1);
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(video_register_device);
329
330 /**
331  *      video_register_device_index - register video4linux devices
332  *      @vdev: video device structure we want to register
333  *      @type: type of device to register
334  *      @nr:   which device number (0 == /dev/video0, 1 == /dev/video1, ...
335  *             -1 == first free)
336  *      @index: stream number based on parent device;
337  *              -1 if auto assign, requested number otherwise
338  *
339  *      The registration code assigns minor numbers based on the type
340  *      requested. -ENFILE is returned in all the device slots for this
341  *      category are full. If not then the minor field is set and the
342  *      driver initialize function is called (if non %NULL).
343  *
344  *      Zero is returned on success.
345  *
346  *      Valid types are
347  *
348  *      %VFL_TYPE_GRABBER - A frame grabber
349  *
350  *      %VFL_TYPE_VTX - A teletext device
351  *
352  *      %VFL_TYPE_VBI - Vertical blank data (undecoded)
353  *
354  *      %VFL_TYPE_RADIO - A radio card
355  */
356 int video_register_device_index(struct video_device *vdev, int type, int nr,
357                                         int index)
358 {
359         int i = 0;
360         int ret;
361         int minor_offset = 0;
362         int minor_cnt = VIDEO_NUM_DEVICES;
363         const char *name_base;
364         void *priv = video_get_drvdata(vdev);
365
366         /* A minor value of -1 marks this video device as never
367            having been registered */
368         if (vdev)
369                 vdev->minor = -1;
370
371         /* the release callback MUST be present */
372         WARN_ON(!vdev || !vdev->release);
373         if (!vdev || !vdev->release)
374                 return -EINVAL;
375
376         /* Part 1: check device type */
377         switch (type) {
378         case VFL_TYPE_GRABBER:
379                 name_base = "video";
380                 break;
381         case VFL_TYPE_VTX:
382                 name_base = "vtx";
383                 break;
384         case VFL_TYPE_VBI:
385                 name_base = "vbi";
386                 break;
387         case VFL_TYPE_RADIO:
388                 name_base = "radio";
389                 break;
390         default:
391                 printk(KERN_ERR "%s called with unknown type: %d\n",
392                        __func__, type);
393                 return -EINVAL;
394         }
395
396         vdev->vfl_type = type;
397         vdev->cdev = NULL;
398         if (vdev->v4l2_dev)
399                 vdev->parent = vdev->v4l2_dev->dev;
400
401         /* Part 2: find a free minor, kernel number and device index. */
402 #ifdef CONFIG_VIDEO_FIXED_MINOR_RANGES
403         /* Keep the ranges for the first four types for historical
404          * reasons.
405          * Newer devices (not yet in place) should use the range
406          * of 128-191 and just pick the first free minor there
407          * (new style). */
408         switch (type) {
409         case VFL_TYPE_GRABBER:
410                 minor_offset = 0;
411                 minor_cnt = 64;
412                 break;
413         case VFL_TYPE_RADIO:
414                 minor_offset = 64;
415                 minor_cnt = 64;
416                 break;
417         case VFL_TYPE_VTX:
418                 minor_offset = 192;
419                 minor_cnt = 32;
420                 break;
421         case VFL_TYPE_VBI:
422                 minor_offset = 224;
423                 minor_cnt = 32;
424                 break;
425         default:
426                 minor_offset = 128;
427                 minor_cnt = 64;
428                 break;
429         }
430 #endif
431
432         /* Pick a minor number */
433         mutex_lock(&videodev_lock);
434         nr = find_next_zero_bit(video_nums[type], minor_cnt, nr == -1 ? 0 : nr);
435         if (nr == minor_cnt)
436                 nr = find_first_zero_bit(video_nums[type], minor_cnt);
437         if (nr == minor_cnt) {
438                 printk(KERN_ERR "could not get a free kernel number\n");
439                 mutex_unlock(&videodev_lock);
440                 return -ENFILE;
441         }
442 #ifdef CONFIG_VIDEO_FIXED_MINOR_RANGES
443         /* 1-on-1 mapping of kernel number to minor number */
444         i = nr;
445 #else
446         /* The kernel number and minor numbers are independent */
447         for (i = 0; i < VIDEO_NUM_DEVICES; i++)
448                 if (video_device[i] == NULL)
449                         break;
450         if (i == VIDEO_NUM_DEVICES) {
451                 mutex_unlock(&videodev_lock);
452                 printk(KERN_ERR "could not get a free minor\n");
453                 return -ENFILE;
454         }
455 #endif
456         vdev->minor = i + minor_offset;
457         vdev->num = nr;
458         set_bit(nr, video_nums[type]);
459         /* Should not happen since we thought this minor was free */
460         WARN_ON(video_device[vdev->minor] != NULL);
461         ret = vdev->index = get_index(vdev, index);
462         mutex_unlock(&videodev_lock);
463
464         if (ret < 0) {
465                 printk(KERN_ERR "%s: get_index failed\n", __func__);
466                 goto cleanup;
467         }
468
469         /* Part 3: Initialize the character device */
470         vdev->cdev = cdev_alloc();
471         if (vdev->cdev == NULL) {
472                 ret = -ENOMEM;
473                 goto cleanup;
474         }
475         if (vdev->fops->unlocked_ioctl)
476                 vdev->cdev->ops = &v4l2_unlocked_fops;
477         else
478                 vdev->cdev->ops = &v4l2_fops;
479         vdev->cdev->owner = vdev->fops->owner;
480         ret = cdev_add(vdev->cdev, MKDEV(VIDEO_MAJOR, vdev->minor), 1);
481         if (ret < 0) {
482                 printk(KERN_ERR "%s: cdev_add failed\n", __func__);
483                 kfree(vdev->cdev);
484                 vdev->cdev = NULL;
485                 goto cleanup;
486         }
487
488         /* Part 4: register the device with sysfs */
489         memset(&vdev->dev, 0, sizeof(vdev->dev));
490         /* The memset above cleared the device's drvdata, so
491            put back the copy we made earlier. */
492         video_set_drvdata(vdev, priv);
493         vdev->dev.class = &video_class;
494         vdev->dev.devt = MKDEV(VIDEO_MAJOR, vdev->minor);
495         if (vdev->parent)
496                 vdev->dev.parent = vdev->parent;
497         dev_set_name(&vdev->dev, "%s%d", name_base, nr);
498         ret = device_register(&vdev->dev);
499         if (ret < 0) {
500                 printk(KERN_ERR "%s: device_register failed\n", __func__);
501                 goto cleanup;
502         }
503         /* Register the release callback that will be called when the last
504            reference to the device goes away. */
505         vdev->dev.release = v4l2_device_release;
506
507         /* Part 5: Activate this minor. The char device can now be used. */
508         mutex_lock(&videodev_lock);
509         video_device[vdev->minor] = vdev;
510         mutex_unlock(&videodev_lock);
511         return 0;
512
513 cleanup:
514         mutex_lock(&videodev_lock);
515         if (vdev->cdev)
516                 cdev_del(vdev->cdev);
517         clear_bit(vdev->num, video_nums[type]);
518         mutex_unlock(&videodev_lock);
519         /* Mark this video device as never having been registered. */
520         vdev->minor = -1;
521         return ret;
522 }
523 EXPORT_SYMBOL(video_register_device_index);
524
525 /**
526  *      video_unregister_device - unregister a video4linux device
527  *      @vdev: the device to unregister
528  *
529  *      This unregisters the passed device. Future open calls will
530  *      be met with errors.
531  */
532 void video_unregister_device(struct video_device *vdev)
533 {
534         /* Check if vdev was ever registered at all */
535         if (!vdev || vdev->minor < 0)
536                 return;
537
538         mutex_lock(&videodev_lock);
539         set_bit(V4L2_FL_UNREGISTERED, &vdev->flags);
540         mutex_unlock(&videodev_lock);
541         device_unregister(&vdev->dev);
542 }
543 EXPORT_SYMBOL(video_unregister_device);
544
545 /*
546  *      Initialise video for linux
547  */
548 static int __init videodev_init(void)
549 {
550         dev_t dev = MKDEV(VIDEO_MAJOR, 0);
551         int ret;
552
553         printk(KERN_INFO "Linux video capture interface: v2.00\n");
554         ret = register_chrdev_region(dev, VIDEO_NUM_DEVICES, VIDEO_NAME);
555         if (ret < 0) {
556                 printk(KERN_WARNING "videodev: unable to get major %d\n",
557                                 VIDEO_MAJOR);
558                 return ret;
559         }
560
561         ret = class_register(&video_class);
562         if (ret < 0) {
563                 unregister_chrdev_region(dev, VIDEO_NUM_DEVICES);
564                 printk(KERN_WARNING "video_dev: class_register failed\n");
565                 return -EIO;
566         }
567
568         return 0;
569 }
570
571 static void __exit videodev_exit(void)
572 {
573         dev_t dev = MKDEV(VIDEO_MAJOR, 0);
574
575         class_unregister(&video_class);
576         unregister_chrdev_region(dev, VIDEO_NUM_DEVICES);
577 }
578
579 module_init(videodev_init)
580 module_exit(videodev_exit)
581
582 MODULE_AUTHOR("Alan Cox, Mauro Carvalho Chehab <mchehab@infradead.org>");
583 MODULE_DESCRIPTION("Device registrar for Video4Linux drivers v2");
584 MODULE_LICENSE("GPL");
585
586
587 /*
588  * Local variables:
589  * c-basic-offset: 8
590  * End:
591  */