// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later 
 | 
/* 
 | 
 *  TW5864 driver - core functions 
 | 
 * 
 | 
 *  Copyright (C) 2016 Bluecherry, LLC <maintainers@bluecherrydvr.com> 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <linux/init.h> 
 | 
#include <linux/list.h> 
 | 
#include <linux/module.h> 
 | 
#include <linux/kernel.h> 
 | 
#include <linux/slab.h> 
 | 
#include <linux/kmod.h> 
 | 
#include <linux/sound.h> 
 | 
#include <linux/interrupt.h> 
 | 
#include <linux/delay.h> 
 | 
#include <linux/dma-mapping.h> 
 | 
#include <linux/pm.h> 
 | 
#include <linux/pci_ids.h> 
 | 
#include <linux/jiffies.h> 
 | 
#include <asm/dma.h> 
 | 
#include <media/v4l2-dev.h> 
 | 
  
 | 
#include "tw5864.h" 
 | 
#include "tw5864-reg.h" 
 | 
  
 | 
MODULE_DESCRIPTION("V4L2 driver module for tw5864-based multimedia capture & encoding devices"); 
 | 
MODULE_AUTHOR("Bluecherry Maintainers <maintainers@bluecherrydvr.com>"); 
 | 
MODULE_AUTHOR("Andrey Utkin <andrey.utkin@corp.bluecherry.net>"); 
 | 
MODULE_LICENSE("GPL"); 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * BEWARE OF KNOWN ISSUES WITH VIDEO QUALITY 
 | 
 * 
 | 
 * This driver was developed by Bluecherry LLC by deducing behaviour of 
 | 
 * original manufacturer's driver, from both source code and execution traces. 
 | 
 * It is known that there are some artifacts on output video with this driver: 
 | 
 *  - on all known hardware samples: random pixels of wrong color (mostly 
 | 
 *    white, red or blue) appearing and disappearing on sequences of P-frames; 
 | 
 *  - on some hardware samples (known with H.264 core version e006:2800): 
 | 
 *    total madness on P-frames: blocks of wrong luminance; blocks of wrong 
 | 
 *    colors "creeping" across the picture. 
 | 
 * There is a workaround for both issues: avoid P-frames by setting GOP size 
 | 
 * to 1. To do that, run this command on device files created by this driver: 
 | 
 * 
 | 
 * v4l2-ctl --device /dev/videoX --set-ctrl=video_gop_size=1 
 | 
 * 
 | 
 * These issues are not decoding errors; all produced H.264 streams are decoded 
 | 
 * properly. Streams without P-frames don't have these artifacts so it's not 
 | 
 * analog-to-digital conversion issues nor internal memory errors; we conclude 
 | 
 * it's internal H.264 encoder issues. 
 | 
 * We cannot even check the original driver's behaviour because it has never 
 | 
 * worked properly at all in our development environment. So these issues may 
 | 
 * be actually related to firmware or hardware. However it may be that there's 
 | 
 * just some more register settings missing in the driver which would please 
 | 
 * the hardware. 
 | 
 * Manufacturer didn't help much on our inquiries, but feel free to disturb 
 | 
 * again the support of Intersil (owner of former Techwell). 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
/* take first free /dev/videoX indexes by default */ 
 | 
static unsigned int video_nr[] = {[0 ... (TW5864_INPUTS - 1)] = -1 }; 
 | 
  
 | 
module_param_array(video_nr, int, NULL, 0444); 
 | 
MODULE_PARM_DESC(video_nr, "video devices numbers array"); 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Please add any new PCI IDs to: https://pci-ids.ucw.cz.  This keeps 
 | 
 * the PCI ID database up to date.  Note that the entries must be 
 | 
 * added under vendor 0x1797 (Techwell Inc.) as subsystem IDs. 
 | 
 */ 
 | 
static const struct pci_device_id tw5864_pci_tbl[] = { 
 | 
    {PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_TECHWELL, PCI_DEVICE_ID_TECHWELL_5864)}, 
 | 
    {0,} 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
void tw5864_irqmask_apply(struct tw5864_dev *dev) 
 | 
{ 
 | 
    tw_writel(TW5864_INTR_ENABLE_L, dev->irqmask & 0xffff); 
 | 
    tw_writel(TW5864_INTR_ENABLE_H, (dev->irqmask >> 16)); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tw5864_interrupts_disable(struct tw5864_dev *dev) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
  
 | 
    spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags); 
 | 
    dev->irqmask = 0; 
 | 
    tw5864_irqmask_apply(dev); 
 | 
    spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tw5864_timer_isr(struct tw5864_dev *dev); 
 | 
static void tw5864_h264_isr(struct tw5864_dev *dev); 
 | 
  
 | 
static irqreturn_t tw5864_isr(int irq, void *dev_id) 
 | 
{ 
 | 
    struct tw5864_dev *dev = dev_id; 
 | 
    u32 status; 
 | 
  
 | 
    status = tw_readl(TW5864_INTR_STATUS_L) | 
 | 
        tw_readl(TW5864_INTR_STATUS_H) << 16; 
 | 
    if (!status) 
 | 
        return IRQ_NONE; 
 | 
  
 | 
    tw_writel(TW5864_INTR_CLR_L, 0xffff); 
 | 
    tw_writel(TW5864_INTR_CLR_H, 0xffff); 
 | 
  
 | 
    if (status & TW5864_INTR_VLC_DONE) 
 | 
        tw5864_h264_isr(dev); 
 | 
  
 | 
    if (status & TW5864_INTR_TIMER) 
 | 
        tw5864_timer_isr(dev); 
 | 
  
 | 
    if (!(status & (TW5864_INTR_TIMER | TW5864_INTR_VLC_DONE))) { 
 | 
        dev_dbg(&dev->pci->dev, "Unknown interrupt, status 0x%08X\n", 
 | 
            status); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return IRQ_HANDLED; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tw5864_h264_isr(struct tw5864_dev *dev) 
 | 
{ 
 | 
    int channel = tw_readl(TW5864_DSP) & TW5864_DSP_ENC_CHN; 
 | 
    struct tw5864_input *input = &dev->inputs[channel]; 
 | 
    int cur_frame_index, next_frame_index; 
 | 
    struct tw5864_h264_frame *cur_frame, *next_frame; 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
  
 | 
    spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags); 
 | 
  
 | 
    cur_frame_index = dev->h264_buf_w_index; 
 | 
    next_frame_index = (cur_frame_index + 1) % H264_BUF_CNT; 
 | 
    cur_frame = &dev->h264_buf[cur_frame_index]; 
 | 
    next_frame = &dev->h264_buf[next_frame_index]; 
 | 
  
 | 
    if (next_frame_index != dev->h264_buf_r_index) { 
 | 
        cur_frame->vlc_len = tw_readl(TW5864_VLC_LENGTH) << 2; 
 | 
        cur_frame->checksum = tw_readl(TW5864_VLC_CRC_REG); 
 | 
        cur_frame->input = input; 
 | 
        cur_frame->timestamp = ktime_get_ns(); 
 | 
        cur_frame->seqno = input->frame_seqno; 
 | 
        cur_frame->gop_seqno = input->frame_gop_seqno; 
 | 
  
 | 
        dev->h264_buf_w_index = next_frame_index; 
 | 
        tasklet_schedule(&dev->tasklet); 
 | 
  
 | 
        cur_frame = next_frame; 
 | 
  
 | 
        spin_lock(&input->slock); 
 | 
        input->frame_seqno++; 
 | 
        input->frame_gop_seqno++; 
 | 
        if (input->frame_gop_seqno >= input->gop) 
 | 
            input->frame_gop_seqno = 0; 
 | 
        spin_unlock(&input->slock); 
 | 
    } else { 
 | 
        dev_err(&dev->pci->dev, 
 | 
            "Skipped frame on input %d because all buffers busy\n", 
 | 
            channel); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    dev->encoder_busy = 0; 
 | 
  
 | 
    spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags); 
 | 
  
 | 
    tw_writel(TW5864_VLC_STREAM_BASE_ADDR, cur_frame->vlc.dma_addr); 
 | 
    tw_writel(TW5864_MV_STREAM_BASE_ADDR, cur_frame->mv.dma_addr); 
 | 
  
 | 
    /* Additional ack for this interrupt */ 
 | 
    tw_writel(TW5864_VLC_DSP_INTR, 0x00000001); 
 | 
    tw_writel(TW5864_PCI_INTR_STATUS, TW5864_VLC_DONE_INTR); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tw5864_input_deadline_update(struct tw5864_input *input) 
 | 
{ 
 | 
    input->new_frame_deadline = jiffies + msecs_to_jiffies(1000); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tw5864_timer_isr(struct tw5864_dev *dev) 
 | 
{ 
 | 
    unsigned long flags; 
 | 
    int i; 
 | 
    int encoder_busy; 
 | 
  
 | 
    /* Additional ack for this interrupt */ 
 | 
    tw_writel(TW5864_PCI_INTR_STATUS, TW5864_TIMER_INTR); 
 | 
  
 | 
    spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags); 
 | 
    encoder_busy = dev->encoder_busy; 
 | 
    spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags); 
 | 
  
 | 
    if (encoder_busy) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Traversing inputs in round-robin fashion, starting from next to the 
 | 
     * last processed one 
 | 
     */ 
 | 
    for (i = 0; i < TW5864_INPUTS; i++) { 
 | 
        int next_input = (i + dev->next_input) % TW5864_INPUTS; 
 | 
        struct tw5864_input *input = &dev->inputs[next_input]; 
 | 
        int raw_buf_id; /* id of internal buf with last raw frame */ 
 | 
  
 | 
        spin_lock_irqsave(&input->slock, flags); 
 | 
        if (!input->enabled) 
 | 
            goto next; 
 | 
  
 | 
        /* Check if new raw frame is available */ 
 | 
        raw_buf_id = tw_mask_shift_readl(TW5864_SENIF_ORG_FRM_PTR1, 0x3, 
 | 
                         2 * input->nr); 
 | 
  
 | 
        if (input->buf_id != raw_buf_id) { 
 | 
            input->buf_id = raw_buf_id; 
 | 
            tw5864_input_deadline_update(input); 
 | 
            spin_unlock_irqrestore(&input->slock, flags); 
 | 
  
 | 
            spin_lock_irqsave(&dev->slock, flags); 
 | 
            dev->encoder_busy = 1; 
 | 
            dev->next_input = (next_input + 1) % TW5864_INPUTS; 
 | 
            spin_unlock_irqrestore(&dev->slock, flags); 
 | 
  
 | 
            tw5864_request_encoded_frame(input); 
 | 
            break; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        /* No new raw frame; check if channel is stuck */ 
 | 
        if (time_is_after_jiffies(input->new_frame_deadline)) { 
 | 
            /* If stuck, request new raw frames again */ 
 | 
            tw_mask_shift_writel(TW5864_ENC_BUF_PTR_REC1, 0x3, 
 | 
                         2 * input->nr, input->buf_id + 3); 
 | 
            tw5864_input_deadline_update(input); 
 | 
        } 
 | 
next: 
 | 
        spin_unlock_irqrestore(&input->slock, flags); 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int tw5864_initdev(struct pci_dev *pci_dev, 
 | 
              const struct pci_device_id *pci_id) 
 | 
{ 
 | 
    struct tw5864_dev *dev; 
 | 
    int err; 
 | 
  
 | 
    dev = devm_kzalloc(&pci_dev->dev, sizeof(*dev), GFP_KERNEL); 
 | 
    if (!dev) 
 | 
        return -ENOMEM; 
 | 
  
 | 
    snprintf(dev->name, sizeof(dev->name), "tw5864:%s", pci_name(pci_dev)); 
 | 
  
 | 
    err = v4l2_device_register(&pci_dev->dev, &dev->v4l2_dev); 
 | 
    if (err) 
 | 
        return err; 
 | 
  
 | 
    /* pci init */ 
 | 
    dev->pci = pci_dev; 
 | 
    err = pci_enable_device(pci_dev); 
 | 
    if (err) { 
 | 
        dev_err(&dev->pci->dev, "pci_enable_device() failed\n"); 
 | 
        goto unreg_v4l2; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    pci_set_master(pci_dev); 
 | 
  
 | 
    err = pci_set_dma_mask(pci_dev, DMA_BIT_MASK(32)); 
 | 
    if (err) { 
 | 
        dev_err(&dev->pci->dev, "32 bit PCI DMA is not supported\n"); 
 | 
        goto disable_pci; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* get mmio */ 
 | 
    err = pci_request_regions(pci_dev, dev->name); 
 | 
    if (err) { 
 | 
        dev_err(&dev->pci->dev, "Cannot request regions for MMIO\n"); 
 | 
        goto disable_pci; 
 | 
    } 
 | 
    dev->mmio = pci_ioremap_bar(pci_dev, 0); 
 | 
    if (!dev->mmio) { 
 | 
        err = -EIO; 
 | 
        dev_err(&dev->pci->dev, "can't ioremap() MMIO memory\n"); 
 | 
        goto release_mmio; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    spin_lock_init(&dev->slock); 
 | 
  
 | 
    dev_info(&pci_dev->dev, "TW5864 hardware version: %04x\n", 
 | 
         tw_readl(TW5864_HW_VERSION)); 
 | 
    dev_info(&pci_dev->dev, "TW5864 H.264 core version: %04x:%04x\n", 
 | 
         tw_readl(TW5864_H264REV), 
 | 
         tw_readl(TW5864_UNDECLARED_H264REV_PART2)); 
 | 
  
 | 
    err = tw5864_video_init(dev, video_nr); 
 | 
    if (err) 
 | 
        goto unmap_mmio; 
 | 
  
 | 
    /* get irq */ 
 | 
    err = devm_request_irq(&pci_dev->dev, pci_dev->irq, tw5864_isr, 
 | 
                   IRQF_SHARED, "tw5864", dev); 
 | 
    if (err < 0) { 
 | 
        dev_err(&dev->pci->dev, "can't get IRQ %d\n", pci_dev->irq); 
 | 
        goto fini_video; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    dev_info(&pci_dev->dev, "Note: there are known video quality issues. For details\n"); 
 | 
    dev_info(&pci_dev->dev, "see the comment in drivers/media/pci/tw5864/tw5864-core.c.\n"); 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
  
 | 
fini_video: 
 | 
    tw5864_video_fini(dev); 
 | 
unmap_mmio: 
 | 
    iounmap(dev->mmio); 
 | 
release_mmio: 
 | 
    pci_release_regions(pci_dev); 
 | 
disable_pci: 
 | 
    pci_disable_device(pci_dev); 
 | 
unreg_v4l2: 
 | 
    v4l2_device_unregister(&dev->v4l2_dev); 
 | 
    return err; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void tw5864_finidev(struct pci_dev *pci_dev) 
 | 
{ 
 | 
    struct v4l2_device *v4l2_dev = pci_get_drvdata(pci_dev); 
 | 
    struct tw5864_dev *dev = 
 | 
        container_of(v4l2_dev, struct tw5864_dev, v4l2_dev); 
 | 
  
 | 
    /* shutdown subsystems */ 
 | 
    tw5864_interrupts_disable(dev); 
 | 
  
 | 
    /* unregister */ 
 | 
    tw5864_video_fini(dev); 
 | 
  
 | 
    /* release resources */ 
 | 
    iounmap(dev->mmio); 
 | 
    release_mem_region(pci_resource_start(pci_dev, 0), 
 | 
               pci_resource_len(pci_dev, 0)); 
 | 
  
 | 
    v4l2_device_unregister(&dev->v4l2_dev); 
 | 
    devm_kfree(&pci_dev->dev, dev); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static struct pci_driver tw5864_pci_driver = { 
 | 
    .name = "tw5864", 
 | 
    .id_table = tw5864_pci_tbl, 
 | 
    .probe = tw5864_initdev, 
 | 
    .remove = tw5864_finidev, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
module_pci_driver(tw5864_pci_driver); 
 |