Quelle  vivid-kthread-out.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * vivid-kthread-out.h - video/vbi output thread support functions.
 *
 * Copyright 2014 Cisco Systems, Inc. and/or its affiliates. All rights reserved.
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/font.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/videodev2.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/freezer.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/v4l2-dv-timings.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <asm/div64.h>
#include <media/videobuf2-vmalloc.h>
#include <media/v4l2-dv-timings.h>
#include <media/v4l2-ioctl.h>
#include <media/v4l2-fh.h>
#include <media/v4l2-event.h>

#include "vivid-core.h"
#include "vivid-vid-common.h"
#include "vivid-vid-cap.h"
#include "vivid-vid-out.h"
#include "vivid-radio-common.h"
#include "vivid-radio-rx.h"
#include "vivid-radio-tx.h"
#include "vivid-sdr-cap.h"
#include "vivid-vbi-cap.h"
#include "vivid-vbi-out.h"
#include "vivid-osd.h"
#include "vivid-ctrls.h"
#include "vivid-kthread-out.h"
#include "vivid-meta-out.h"

static void vivid_thread_vid_out_tick(struct vivid_dev *dev)
{
 struct vivid_buffer *vid_out_buf = NULL;
 struct vivid_buffer *vbi_out_buf = NULL;
 struct vivid_buffer *meta_out_buf = NULL;

 dprintk(dev, 1, "Video Output Thread Tick\n");

 /* Drop a certain percentage of buffers. */
 if (dev->perc_dropped_buffers &&
     get_random_u32_below(100) < dev->perc_dropped_buffers)
  return;

 spin_lock(&dev->slock);
 /*
 * Only dequeue buffer if there is at least one more pending.
 * This makes video loopback possible.
 */
 if (!list_empty(&dev->vid_out_active) &&
     !list_is_singular(&dev->vid_out_active)) {
  vid_out_buf = list_entry(dev->vid_out_active.next,
      struct vivid_buffer, list);
  list_del(&vid_out_buf->list);
 }
 if (!list_empty(&dev->vbi_out_active) &&
     (dev->field_out != V4L2_FIELD_ALTERNATE ||
      (dev->vbi_out_seq_count & 1))) {
  vbi_out_buf = list_entry(dev->vbi_out_active.next,
      struct vivid_buffer, list);
  list_del(&vbi_out_buf->list);
 }
 if (!list_empty(&dev->meta_out_active)) {
  meta_out_buf = list_entry(dev->meta_out_active.next,
       struct vivid_buffer, list);
  list_del(&meta_out_buf->list);
 }
 spin_unlock(&dev->slock);

 if (!vid_out_buf && !vbi_out_buf && !meta_out_buf)
  return;

 if (vid_out_buf) {
  v4l2_ctrl_request_setup(vid_out_buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
     &dev->ctrl_hdl_vid_out);
  v4l2_ctrl_request_complete(vid_out_buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
        &dev->ctrl_hdl_vid_out);
  vid_out_buf->vb.sequence = dev->vid_out_seq_count;
  if (dev->field_out == V4L2_FIELD_ALTERNATE) {
   /*
 * The sequence counter counts frames, not fields.
 * So divide by two.
 */
   vid_out_buf->vb.sequence /= 2;
  }
  vid_out_buf->vb.vb2_buf.timestamp =
   ktime_get_ns() + dev->time_wrap_offset;
  vb2_buffer_done(&vid_out_buf->vb.vb2_buf, dev->dqbuf_error ?
    VB2_BUF_STATE_ERROR : VB2_BUF_STATE_DONE);
  dprintk(dev, 2, "vid_out buffer %d done\n",
   vid_out_buf->vb.vb2_buf.index);
 }

 if (vbi_out_buf) {
  v4l2_ctrl_request_setup(vbi_out_buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
     &dev->ctrl_hdl_vbi_out);
  v4l2_ctrl_request_complete(vbi_out_buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
        &dev->ctrl_hdl_vbi_out);
  if (dev->stream_sliced_vbi_out)
   vivid_sliced_vbi_out_process(dev, vbi_out_buf);

  vbi_out_buf->vb.sequence = dev->vbi_out_seq_count;
  vbi_out_buf->vb.vb2_buf.timestamp =
   ktime_get_ns() + dev->time_wrap_offset;
  vb2_buffer_done(&vbi_out_buf->vb.vb2_buf, dev->dqbuf_error ?
    VB2_BUF_STATE_ERROR : VB2_BUF_STATE_DONE);
  dprintk(dev, 2, "vbi_out buffer %d done\n",
   vbi_out_buf->vb.vb2_buf.index);
 }
 if (meta_out_buf) {
  v4l2_ctrl_request_setup(meta_out_buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
     &dev->ctrl_hdl_meta_out);
  v4l2_ctrl_request_complete(meta_out_buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
        &dev->ctrl_hdl_meta_out);
  vivid_meta_out_process(dev, meta_out_buf);
  meta_out_buf->vb.sequence = dev->meta_out_seq_count;
  meta_out_buf->vb.vb2_buf.timestamp =
   ktime_get_ns() + dev->time_wrap_offset;
  vb2_buffer_done(&meta_out_buf->vb.vb2_buf, dev->dqbuf_error ?
    VB2_BUF_STATE_ERROR : VB2_BUF_STATE_DONE);
  dprintk(dev, 2, "meta_out buffer %d done\n",
   meta_out_buf->vb.vb2_buf.index);
 }

 dev->dqbuf_error = false;
}

static int vivid_thread_vid_out(void *data)
{
 struct vivid_dev *dev = data;
 u64 numerators_since_start;
 u64 buffers_since_start;
 u64 next_jiffies_since_start;
 unsigned long jiffies_since_start;
 unsigned long cur_jiffies;
 unsigned wait_jiffies;
 unsigned numerator;
 unsigned denominator;

 dprintk(dev, 1, "Video Output Thread Start\n");

 set_freezable();

 /* Resets frame counters */
 dev->out_seq_offset = 0;
 dev->out_seq_count = 0;
 dev->jiffies_vid_out = jiffies;
 dev->out_seq_resync = false;
 if (dev->time_wrap)
  dev->time_wrap_offset = dev->time_wrap - ktime_get_ns();
 else
  dev->time_wrap_offset = 0;

 for (;;) {
  try_to_freeze();
  if (kthread_should_stop())
   break;

  if (!mutex_trylock(&dev->mutex)) {
   schedule();
   continue;
  }

  cur_jiffies = jiffies;
  if (dev->out_seq_resync) {
   dev->jiffies_vid_out = cur_jiffies;
   dev->out_seq_offset = dev->out_seq_count + 1;
   dev->out_seq_count = 0;
   dev->out_seq_resync = false;
  }
  numerator = dev->timeperframe_vid_out.numerator;
  denominator = dev->timeperframe_vid_out.denominator;

  if (dev->field_out == V4L2_FIELD_ALTERNATE)
   denominator *= 2;

  /* Calculate the number of jiffies since we started streaming */
  jiffies_since_start = cur_jiffies - dev->jiffies_vid_out;
  /* Get the number of buffers streamed since the start */
  buffers_since_start = (u64)jiffies_since_start * denominator +
          (HZ * numerator) / 2;
  do_div(buffers_since_start, HZ * numerator);

  /*
 * After more than 0xf0000000 (rounded down to a multiple of
 * 'jiffies-per-day' to ease jiffies_to_msecs calculation)
 * jiffies have passed since we started streaming reset the
 * counters and keep track of the sequence offset.
 */
  if (jiffies_since_start > JIFFIES_RESYNC) {
   dev->jiffies_vid_out = cur_jiffies;
   dev->out_seq_offset = buffers_since_start;
   buffers_since_start = 0;
  }
  dev->out_seq_count = buffers_since_start + dev->out_seq_offset;
  dev->vid_out_seq_count = dev->out_seq_count - dev->vid_out_seq_start;
  dev->vbi_out_seq_count = dev->out_seq_count - dev->vbi_out_seq_start;
  dev->meta_out_seq_count = dev->out_seq_count - dev->meta_out_seq_start;

  vivid_thread_vid_out_tick(dev);
  mutex_unlock(&dev->mutex);

  /*
 * Calculate the number of 'numerators' streamed since we started,
 * not including the current buffer.
 */
  numerators_since_start = buffers_since_start * numerator;

  /* And the number of jiffies since we started */
  jiffies_since_start = jiffies - dev->jiffies_vid_out;

  /* Increase by the 'numerator' of one buffer */
  numerators_since_start += numerator;
  /*
 * Calculate when that next buffer is supposed to start
 * in jiffies since we started streaming.
 */
  next_jiffies_since_start = numerators_since_start * HZ +
        denominator / 2;
  do_div(next_jiffies_since_start, denominator);
  /* If it is in the past, then just schedule asap */
  if (next_jiffies_since_start < jiffies_since_start)
   next_jiffies_since_start = jiffies_since_start;

  wait_jiffies = next_jiffies_since_start - jiffies_since_start;
  if (!time_is_after_jiffies(cur_jiffies + wait_jiffies))
   continue;

  wait_queue_head_t wait;

  init_waitqueue_head(&wait);
  wait_event_interruptible_timeout(wait, kthread_should_stop(),
     cur_jiffies + wait_jiffies - jiffies);
 }
 dprintk(dev, 1, "Video Output Thread End\n");
 return 0;
}

static void vivid_grab_controls(struct vivid_dev *dev, bool grab)
{
 v4l2_ctrl_grab(dev->ctrl_has_crop_out, grab);
 v4l2_ctrl_grab(dev->ctrl_has_compose_out, grab);
 v4l2_ctrl_grab(dev->ctrl_has_scaler_out, grab);
 v4l2_ctrl_grab(dev->ctrl_tx_mode, grab);
 v4l2_ctrl_grab(dev->ctrl_tx_rgb_range, grab);
}

int vivid_start_generating_vid_out(struct vivid_dev *dev, bool *pstreaming)
{
 dprintk(dev, 1, "%s\n", __func__);

 if (dev->kthread_vid_out) {
  u32 seq_count = dev->out_seq_count + dev->seq_wrap * 128;

  if (pstreaming == &dev->vid_out_streaming)
   dev->vid_out_seq_start = seq_count;
  else if (pstreaming == &dev->vbi_out_streaming)
   dev->vbi_out_seq_start = seq_count;
  else
   dev->meta_out_seq_start = seq_count;
  *pstreaming = true;
  return 0;
 }

 /* Resets frame counters */
 dev->jiffies_vid_out = jiffies;
 dev->vid_out_seq_start = dev->seq_wrap * 128;
 dev->vbi_out_seq_start = dev->seq_wrap * 128;
 dev->meta_out_seq_start = dev->seq_wrap * 128;

 dev->kthread_vid_out = kthread_run(vivid_thread_vid_out, dev,
   "%s-vid-out", dev->v4l2_dev.name);

 if (IS_ERR(dev->kthread_vid_out)) {
  int err = PTR_ERR(dev->kthread_vid_out);

  dev->kthread_vid_out = NULL;
  v4l2_err(&dev->v4l2_dev, "kernel_thread() failed\n");
  return err;
 }
 *pstreaming = true;
 vivid_grab_controls(dev, true);

 dprintk(dev, 1, "returning from %s\n", __func__);
 return 0;
}

void vivid_stop_generating_vid_out(struct vivid_dev *dev, bool *pstreaming)
{
 dprintk(dev, 1, "%s\n", __func__);

 if (dev->kthread_vid_out == NULL)
  return;

 *pstreaming = false;
 if (pstreaming == &dev->vid_out_streaming) {
  /* Release all active buffers */
  while (!list_empty(&dev->vid_out_active)) {
   struct vivid_buffer *buf;

   buf = list_entry(dev->vid_out_active.next,
      struct vivid_buffer, list);
   list_del(&buf->list);
   v4l2_ctrl_request_complete(buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
         &dev->ctrl_hdl_vid_out);
   vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
   dprintk(dev, 2, "vid_out buffer %d done\n",
    buf->vb.vb2_buf.index);
  }
 }

 if (pstreaming == &dev->vbi_out_streaming) {
  while (!list_empty(&dev->vbi_out_active)) {
   struct vivid_buffer *buf;

   buf = list_entry(dev->vbi_out_active.next,
      struct vivid_buffer, list);
   list_del(&buf->list);
   v4l2_ctrl_request_complete(buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
         &dev->ctrl_hdl_vbi_out);
   vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
   dprintk(dev, 2, "vbi_out buffer %d done\n",
    buf->vb.vb2_buf.index);
  }
 }

 if (pstreaming == &dev->meta_out_streaming) {
  while (!list_empty(&dev->meta_out_active)) {
   struct vivid_buffer *buf;

   buf = list_entry(dev->meta_out_active.next,
      struct vivid_buffer, list);
   list_del(&buf->list);
   v4l2_ctrl_request_complete(buf->vb.vb2_buf.req_obj.req,
         &dev->ctrl_hdl_meta_out);
   vb2_buffer_done(&buf->vb.vb2_buf, VB2_BUF_STATE_ERROR);
   dprintk(dev, 2, "meta_out buffer %d done\n",
    buf->vb.vb2_buf.index);
  }
 }

 if (dev->vid_out_streaming || dev->vbi_out_streaming ||
     dev->meta_out_streaming)
  return;

 /* shutdown control thread */
 vivid_grab_controls(dev, false);
 kthread_stop(dev->kthread_vid_out);
 dev->kthread_vid_out = NULL;
}