Merge branch 'late/board' into devel-late
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / include / media / v4l2-ctrls.h
1 /*
2     V4L2 controls support header.
3
4     Copyright (C) 2010  Hans Verkuil <hverkuil@xs4all.nl>
5
6     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9     (at your option) any later version.
10
11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14     GNU General Public License for more details.
15
16     You should have received a copy of the GNU General Public License
17     along with this program; if not, write to the Free Software
18     Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
19  */
20
21 #ifndef _V4L2_CTRLS_H
22 #define _V4L2_CTRLS_H
23
24 #include <linux/list.h>
25 #include <linux/videodev2.h>
26
27 /* forward references */
28 struct file;
29 struct v4l2_ctrl_handler;
30 struct v4l2_ctrl_helper;
31 struct v4l2_ctrl;
32 struct video_device;
33 struct v4l2_subdev;
34 struct v4l2_subscribed_event;
35 struct v4l2_fh;
36 struct poll_table_struct;
37
38 /** struct v4l2_ctrl_ops - The control operations that the driver has to provide.
39   * @g_volatile_ctrl: Get a new value for this control. Generally only relevant
40   *             for volatile (and usually read-only) controls such as a control
41   *             that returns the current signal strength which changes
42   *             continuously.
43   *             If not set, then the currently cached value will be returned.
44   * @try_ctrl:  Test whether the control's value is valid. Only relevant when
45   *             the usual min/max/step checks are not sufficient.
46   * @s_ctrl:    Actually set the new control value. s_ctrl is compulsory. The
47   *             ctrl->handler->lock is held when these ops are called, so no
48   *             one else can access controls owned by that handler.
49   */
50 struct v4l2_ctrl_ops {
51         int (*g_volatile_ctrl)(struct v4l2_ctrl *ctrl);
52         int (*try_ctrl)(struct v4l2_ctrl *ctrl);
53         int (*s_ctrl)(struct v4l2_ctrl *ctrl);
54 };
55
56 /** struct v4l2_ctrl - The control structure.
57   * @node:      The list node.
58   * @ev_subs:   The list of control event subscriptions.
59   * @handler:   The handler that owns the control.
60   * @cluster:   Point to start of cluster array.
61   * @ncontrols: Number of controls in cluster array.
62   * @done:      Internal flag: set for each processed control.
63   * @is_new:    Set when the user specified a new value for this control. It
64   *             is also set when called from v4l2_ctrl_handler_setup. Drivers
65   *             should never set this flag.
66   * @is_private: If set, then this control is private to its handler and it
67   *             will not be added to any other handlers. Drivers can set
68   *             this flag.
69   * @is_auto:   If set, then this control selects whether the other cluster
70   *             members are in 'automatic' mode or 'manual' mode. This is
71   *             used for autogain/gain type clusters. Drivers should never
72   *             set this flag directly.
73   * @has_volatiles: If set, then one or more members of the cluster are volatile.
74   *             Drivers should never touch this flag.
75   * @manual_mode_value: If the is_auto flag is set, then this is the value
76   *             of the auto control that determines if that control is in
77   *             manual mode. So if the value of the auto control equals this
78   *             value, then the whole cluster is in manual mode. Drivers should
79   *             never set this flag directly.
80   * @ops:       The control ops.
81   * @id:        The control ID.
82   * @name:      The control name.
83   * @type:      The control type.
84   * @minimum:   The control's minimum value.
85   * @maximum:   The control's maximum value.
86   * @default_value: The control's default value.
87   * @step:      The control's step value for non-menu controls.
88   * @menu_skip_mask: The control's skip mask for menu controls. This makes it
89   *             easy to skip menu items that are not valid. If bit X is set,
90   *             then menu item X is skipped. Of course, this only works for
91   *             menus with <= 32 menu items. There are no menus that come
92   *             close to that number, so this is OK. Should we ever need more,
93   *             then this will have to be extended to a u64 or a bit array.
94   * @qmenu:     A const char * array for all menu items. Array entries that are
95   *             empty strings ("") correspond to non-existing menu items (this
96   *             is in addition to the menu_skip_mask above). The last entry
97   *             must be NULL.
98   * @flags:     The control's flags.
99   * @cur:       The control's current value.
100   * @val:       The control's new s32 value.
101   * @val64:     The control's new s64 value.
102   * @string:    The control's new string value.
103   * @priv:      The control's private pointer. For use by the driver. It is
104   *             untouched by the control framework. Note that this pointer is
105   *             not freed when the control is deleted. Should this be needed
106   *             then a new internal bitfield can be added to tell the framework
107   *             to free this pointer.
108   */
109 struct v4l2_ctrl {
110         /* Administrative fields */
111         struct list_head node;
112         struct list_head ev_subs;
113         struct v4l2_ctrl_handler *handler;
114         struct v4l2_ctrl **cluster;
115         unsigned ncontrols;
116         unsigned int done:1;
117
118         unsigned int is_new:1;
119         unsigned int is_private:1;
120         unsigned int is_auto:1;
121         unsigned int has_volatiles:1;
122         unsigned int manual_mode_value:8;
123
124         const struct v4l2_ctrl_ops *ops;
125         u32 id;
126         const char *name;
127         enum v4l2_ctrl_type type;
128         s32 minimum, maximum, default_value;
129         union {
130                 u32 step;
131                 u32 menu_skip_mask;
132         };
133         union {
134                 const char * const *qmenu;
135                 const s64 *qmenu_int;
136         };
137         unsigned long flags;
138         union {
139                 s32 val;
140                 s64 val64;
141                 char *string;
142         } cur;
143         union {
144                 s32 val;
145                 s64 val64;
146                 char *string;
147         };
148         void *priv;
149 };
150
151 /** struct v4l2_ctrl_ref - The control reference.
152   * @node:      List node for the sorted list.
153   * @next:      Single-link list node for the hash.
154   * @ctrl:      The actual control information.
155   * @helper:    Pointer to helper struct. Used internally in prepare_ext_ctrls().
156   *
157   * Each control handler has a list of these refs. The list_head is used to
158   * keep a sorted-by-control-ID list of all controls, while the next pointer
159   * is used to link the control in the hash's bucket.
160   */
161 struct v4l2_ctrl_ref {
162         struct list_head node;
163         struct v4l2_ctrl_ref *next;
164         struct v4l2_ctrl *ctrl;
165         struct v4l2_ctrl_helper *helper;
166 };
167
168 /** struct v4l2_ctrl_handler - The control handler keeps track of all the
169   * controls: both the controls owned by the handler and those inherited
170   * from other handlers.
171   * @_lock:     Default for "lock".
172   * @lock:      Lock to control access to this handler and its controls.
173   *             May be replaced by the user right after init.
174   * @ctrls:     The list of controls owned by this handler.
175   * @ctrl_refs: The list of control references.
176   * @cached:    The last found control reference. It is common that the same
177   *             control is needed multiple times, so this is a simple
178   *             optimization.
179   * @buckets:   Buckets for the hashing. Allows for quick control lookup.
180   * @nr_of_buckets: Total number of buckets in the array.
181   * @error:     The error code of the first failed control addition.
182   */
183 struct v4l2_ctrl_handler {
184         struct mutex _lock;
185         struct mutex *lock;
186         struct list_head ctrls;
187         struct list_head ctrl_refs;
188         struct v4l2_ctrl_ref *cached;
189         struct v4l2_ctrl_ref **buckets;
190         u16 nr_of_buckets;
191         int error;
192 };
193
194 /** struct v4l2_ctrl_config - Control configuration structure.
195   * @ops:       The control ops.
196   * @id:        The control ID.
197   * @name:      The control name.
198   * @type:      The control type.
199   * @min:       The control's minimum value.
200   * @max:       The control's maximum value.
201   * @step:      The control's step value for non-menu controls.
202   * @def:       The control's default value.
203   * @flags:     The control's flags.
204   * @menu_skip_mask: The control's skip mask for menu controls. This makes it
205   *             easy to skip menu items that are not valid. If bit X is set,
206   *             then menu item X is skipped. Of course, this only works for
207   *             menus with <= 32 menu items. There are no menus that come
208   *             close to that number, so this is OK. Should we ever need more,
209   *             then this will have to be extended to a u64 or a bit array.
210   * @qmenu:     A const char * array for all menu items. Array entries that are
211   *             empty strings ("") correspond to non-existing menu items (this
212   *             is in addition to the menu_skip_mask above). The last entry
213   *             must be NULL.
214   * @is_private: If set, then this control is private to its handler and it
215   *             will not be added to any other handlers.
216   */
217 struct v4l2_ctrl_config {
218         const struct v4l2_ctrl_ops *ops;
219         u32 id;
220         const char *name;
221         enum v4l2_ctrl_type type;
222         s32 min;
223         s32 max;
224         u32 step;
225         s32 def;
226         u32 flags;
227         u32 menu_skip_mask;
228         const char * const *qmenu;
229         const s64 *qmenu_int;
230         unsigned int is_private:1;
231 };
232
233 /** v4l2_ctrl_fill() - Fill in the control fields based on the control ID.
234   *
235   * This works for all standard V4L2 controls.
236   * For non-standard controls it will only fill in the given arguments
237   * and @name will be NULL.
238   *
239   * This function will overwrite the contents of @name, @type and @flags.
240   * The contents of @min, @max, @step and @def may be modified depending on
241   * the type.
242   *
243   * Do not use in drivers! It is used internally for backwards compatibility
244   * control handling only. Once all drivers are converted to use the new
245   * control framework this function will no longer be exported.
246   */
247 void v4l2_ctrl_fill(u32 id, const char **name, enum v4l2_ctrl_type *type,
248                     s32 *min, s32 *max, s32 *step, s32 *def, u32 *flags);
249
250
251 /** v4l2_ctrl_handler_init() - Initialize the control handler.
252   * @hdl:       The control handler.
253   * @nr_of_controls_hint: A hint of how many controls this handler is
254   *             expected to refer to. This is the total number, so including
255   *             any inherited controls. It doesn't have to be precise, but if
256   *             it is way off, then you either waste memory (too many buckets
257   *             are allocated) or the control lookup becomes slower (not enough
258   *             buckets are allocated, so there are more slow list lookups).
259   *             It will always work, though.
260   *
261   * Returns an error if the buckets could not be allocated. This error will
262   * also be stored in @hdl->error.
263   */
264 int v4l2_ctrl_handler_init(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
265                            unsigned nr_of_controls_hint);
266
267 /** v4l2_ctrl_handler_free() - Free all controls owned by the handler and free
268   * the control list.
269   * @hdl:       The control handler.
270   *
271   * Does nothing if @hdl == NULL.
272   */
273 void v4l2_ctrl_handler_free(struct v4l2_ctrl_handler *hdl);
274
275 /** v4l2_ctrl_handler_setup() - Call the s_ctrl op for all controls belonging
276   * to the handler to initialize the hardware to the current control values.
277   * @hdl:       The control handler.
278   *
279   * Button controls will be skipped, as are read-only controls.
280   *
281   * If @hdl == NULL, then this just returns 0.
282   */
283 int v4l2_ctrl_handler_setup(struct v4l2_ctrl_handler *hdl);
284
285 /** v4l2_ctrl_handler_log_status() - Log all controls owned by the handler.
286   * @hdl:       The control handler.
287   * @prefix:    The prefix to use when logging the control values. If the
288   *             prefix does not end with a space, then ": " will be added
289   *             after the prefix. If @prefix == NULL, then no prefix will be
290   *             used.
291   *
292   * For use with VIDIOC_LOG_STATUS.
293   *
294   * Does nothing if @hdl == NULL.
295   */
296 void v4l2_ctrl_handler_log_status(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
297                                   const char *prefix);
298
299 /** v4l2_ctrl_new_custom() - Allocate and initialize a new custom V4L2
300   * control.
301   * @hdl:       The control handler.
302   * @cfg:       The control's configuration data.
303   * @priv:      The control's driver-specific private data.
304   *
305   * If the &v4l2_ctrl struct could not be allocated then NULL is returned
306   * and @hdl->error is set to the error code (if it wasn't set already).
307   */
308 struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_custom(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
309                         const struct v4l2_ctrl_config *cfg, void *priv);
310
311 /** v4l2_ctrl_new_std() - Allocate and initialize a new standard V4L2 non-menu control.
312   * @hdl:       The control handler.
313   * @ops:       The control ops.
314   * @id:        The control ID.
315   * @min:       The control's minimum value.
316   * @max:       The control's maximum value.
317   * @step:      The control's step value
318   * @def:       The control's default value.
319   *
320   * If the &v4l2_ctrl struct could not be allocated, or the control
321   * ID is not known, then NULL is returned and @hdl->error is set to the
322   * appropriate error code (if it wasn't set already).
323   *
324   * If @id refers to a menu control, then this function will return NULL.
325   *
326   * Use v4l2_ctrl_new_std_menu() when adding menu controls.
327   */
328 struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_std(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
329                         const struct v4l2_ctrl_ops *ops,
330                         u32 id, s32 min, s32 max, u32 step, s32 def);
331
332 /** v4l2_ctrl_new_std_menu() - Allocate and initialize a new standard V4L2 menu control.
333   * @hdl:       The control handler.
334   * @ops:       The control ops.
335   * @id:        The control ID.
336   * @max:       The control's maximum value.
337   * @mask:      The control's skip mask for menu controls. This makes it
338   *             easy to skip menu items that are not valid. If bit X is set,
339   *             then menu item X is skipped. Of course, this only works for
340   *             menus with <= 32 menu items. There are no menus that come
341   *             close to that number, so this is OK. Should we ever need more,
342   *             then this will have to be extended to a u64 or a bit array.
343   * @def:       The control's default value.
344   *
345   * Same as v4l2_ctrl_new_std(), but @min is set to 0 and the @mask value
346   * determines which menu items are to be skipped.
347   *
348   * If @id refers to a non-menu control, then this function will return NULL.
349   */
350 struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_std_menu(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
351                         const struct v4l2_ctrl_ops *ops,
352                         u32 id, s32 max, s32 mask, s32 def);
353
354 /** v4l2_ctrl_new_int_menu() - Create a new standard V4L2 integer menu control.
355   * @hdl:       The control handler.
356   * @ops:       The control ops.
357   * @id:        The control ID.
358   * @max:       The control's maximum value.
359   * @def:       The control's default value.
360   * @qmenu_int: The control's menu entries.
361   *
362   * Same as v4l2_ctrl_new_std_menu(), but @mask is set to 0 and it additionaly
363   * takes as an argument an array of integers determining the menu items.
364   *
365   * If @id refers to a non-integer-menu control, then this function will return NULL.
366   */
367 struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_new_int_menu(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
368                         const struct v4l2_ctrl_ops *ops,
369                         u32 id, s32 max, s32 def, const s64 *qmenu_int);
370
371 /** v4l2_ctrl_add_ctrl() - Add a control from another handler to this handler.
372   * @hdl:       The control handler.
373   * @ctrl:      The control to add.
374   *
375   * It will return NULL if it was unable to add the control reference.
376   * If the control already belonged to the handler, then it will do
377   * nothing and just return @ctrl.
378   */
379 struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_add_ctrl(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
380                                           struct v4l2_ctrl *ctrl);
381
382 /** v4l2_ctrl_add_handler() - Add all controls from handler @add to
383   * handler @hdl.
384   * @hdl:       The control handler.
385   * @add:       The control handler whose controls you want to add to
386   *             the @hdl control handler.
387   *
388   * Does nothing if either of the two is a NULL pointer.
389   * In case of an error @hdl->error will be set to the error code (if it
390   * wasn't set already).
391   */
392 int v4l2_ctrl_add_handler(struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
393                           struct v4l2_ctrl_handler *add);
394
395
396 /** v4l2_ctrl_cluster() - Mark all controls in the cluster as belonging to that cluster.
397   * @ncontrols: The number of controls in this cluster.
398   * @controls:  The cluster control array of size @ncontrols.
399   */
400 void v4l2_ctrl_cluster(unsigned ncontrols, struct v4l2_ctrl **controls);
401
402
403 /** v4l2_ctrl_auto_cluster() - Mark all controls in the cluster as belonging to
404   * that cluster and set it up for autofoo/foo-type handling.
405   * @ncontrols: The number of controls in this cluster.
406   * @controls:  The cluster control array of size @ncontrols. The first control
407   *             must be the 'auto' control (e.g. autogain, autoexposure, etc.)
408   * @manual_val: The value for the first control in the cluster that equals the
409   *             manual setting.
410   * @set_volatile: If true, then all controls except the first auto control will
411   *             be volatile.
412   *
413   * Use for control groups where one control selects some automatic feature and
414   * the other controls are only active whenever the automatic feature is turned
415   * off (manual mode). Typical examples: autogain vs gain, auto-whitebalance vs
416   * red and blue balance, etc.
417   *
418   * The behavior of such controls is as follows:
419   *
420   * When the autofoo control is set to automatic, then any manual controls
421   * are set to inactive and any reads will call g_volatile_ctrl (if the control
422   * was marked volatile).
423   *
424   * When the autofoo control is set to manual, then any manual controls will
425   * be marked active, and any reads will just return the current value without
426   * going through g_volatile_ctrl.
427   *
428   * In addition, this function will set the V4L2_CTRL_FLAG_UPDATE flag
429   * on the autofoo control and V4L2_CTRL_FLAG_INACTIVE on the foo control(s)
430   * if autofoo is in auto mode.
431   */
432 void v4l2_ctrl_auto_cluster(unsigned ncontrols, struct v4l2_ctrl **controls,
433                         u8 manual_val, bool set_volatile);
434
435
436 /** v4l2_ctrl_find() - Find a control with the given ID.
437   * @hdl:       The control handler.
438   * @id:        The control ID to find.
439   *
440   * If @hdl == NULL this will return NULL as well. Will lock the handler so
441   * do not use from inside &v4l2_ctrl_ops.
442   */
443 struct v4l2_ctrl *v4l2_ctrl_find(struct v4l2_ctrl_handler *hdl, u32 id);
444
445 /** v4l2_ctrl_activate() - Make the control active or inactive.
446   * @ctrl:      The control to (de)activate.
447   * @active:    True if the control should become active.
448   *
449   * This sets or clears the V4L2_CTRL_FLAG_INACTIVE flag atomically.
450   * Does nothing if @ctrl == NULL.
451   * This will usually be called from within the s_ctrl op.
452   * The V4L2_EVENT_CTRL event will be generated afterwards.
453   *
454   * This function assumes that the control handler is locked.
455   */
456 void v4l2_ctrl_activate(struct v4l2_ctrl *ctrl, bool active);
457
458 /** v4l2_ctrl_grab() - Mark the control as grabbed or not grabbed.
459   * @ctrl:      The control to (de)activate.
460   * @grabbed:   True if the control should become grabbed.
461   *
462   * This sets or clears the V4L2_CTRL_FLAG_GRABBED flag atomically.
463   * Does nothing if @ctrl == NULL.
464   * The V4L2_EVENT_CTRL event will be generated afterwards.
465   * This will usually be called when starting or stopping streaming in the
466   * driver.
467   *
468   * This function assumes that the control handler is not locked and will
469   * take the lock itself.
470   */
471 void v4l2_ctrl_grab(struct v4l2_ctrl *ctrl, bool grabbed);
472
473 /** v4l2_ctrl_lock() - Helper function to lock the handler
474   * associated with the control.
475   * @ctrl:      The control to lock.
476   */
477 static inline void v4l2_ctrl_lock(struct v4l2_ctrl *ctrl)
478 {
479         mutex_lock(ctrl->handler->lock);
480 }
481
482 /** v4l2_ctrl_lock() - Helper function to unlock the handler
483   * associated with the control.
484   * @ctrl:      The control to unlock.
485   */
486 static inline void v4l2_ctrl_unlock(struct v4l2_ctrl *ctrl)
487 {
488         mutex_unlock(ctrl->handler->lock);
489 }
490
491 /** v4l2_ctrl_g_ctrl() - Helper function to get the control's value from within a driver.
492   * @ctrl:      The control.
493   *
494   * This returns the control's value safely by going through the control
495   * framework. This function will lock the control's handler, so it cannot be
496   * used from within the &v4l2_ctrl_ops functions.
497   *
498   * This function is for integer type controls only.
499   */
500 s32 v4l2_ctrl_g_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl);
501
502 /** v4l2_ctrl_s_ctrl() - Helper function to set the control's value from within a driver.
503   * @ctrl:      The control.
504   * @val:       The new value.
505   *
506   * This set the control's new value safely by going through the control
507   * framework. This function will lock the control's handler, so it cannot be
508   * used from within the &v4l2_ctrl_ops functions.
509   *
510   * This function is for integer type controls only.
511   */
512 int v4l2_ctrl_s_ctrl(struct v4l2_ctrl *ctrl, s32 val);
513
514 /* Internal helper functions that deal with control events. */
515 extern const struct v4l2_subscribed_event_ops v4l2_ctrl_sub_ev_ops;
516 void v4l2_ctrl_replace(struct v4l2_event *old, const struct v4l2_event *new);
517 void v4l2_ctrl_merge(const struct v4l2_event *old, struct v4l2_event *new);
518
519 /* Can be used as a vidioc_log_status function that just dumps all controls
520    associated with the filehandle. */
521 int v4l2_ctrl_log_status(struct file *file, void *fh);
522
523 /* Can be used as a vidioc_subscribe_event function that just subscribes
524    control events. */
525 int v4l2_ctrl_subscribe_event(struct v4l2_fh *fh,
526                                 struct v4l2_event_subscription *sub);
527
528 /* Can be used as a poll function that just polls for control events. */
529 unsigned int v4l2_ctrl_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait);
530
531 /* Helpers for ioctl_ops. If hdl == NULL then they will all return -EINVAL. */
532 int v4l2_queryctrl(struct v4l2_ctrl_handler *hdl, struct v4l2_queryctrl *qc);
533 int v4l2_querymenu(struct v4l2_ctrl_handler *hdl, struct v4l2_querymenu *qm);
534 int v4l2_g_ctrl(struct v4l2_ctrl_handler *hdl, struct v4l2_control *ctrl);
535 int v4l2_s_ctrl(struct v4l2_fh *fh, struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
536                                                 struct v4l2_control *ctrl);
537 int v4l2_g_ext_ctrls(struct v4l2_ctrl_handler *hdl, struct v4l2_ext_controls *c);
538 int v4l2_try_ext_ctrls(struct v4l2_ctrl_handler *hdl, struct v4l2_ext_controls *c);
539 int v4l2_s_ext_ctrls(struct v4l2_fh *fh, struct v4l2_ctrl_handler *hdl,
540                                                 struct v4l2_ext_controls *c);
541
542 /* Helpers for subdevices. If the associated ctrl_handler == NULL then they
543    will all return -EINVAL. */
544 int v4l2_subdev_queryctrl(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_queryctrl *qc);
545 int v4l2_subdev_querymenu(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_querymenu *qm);
546 int v4l2_subdev_g_ext_ctrls(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_ext_controls *cs);
547 int v4l2_subdev_try_ext_ctrls(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_ext_controls *cs);
548 int v4l2_subdev_s_ext_ctrls(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_ext_controls *cs);
549 int v4l2_subdev_g_ctrl(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_control *ctrl);
550 int v4l2_subdev_s_ctrl(struct v4l2_subdev *sd, struct v4l2_control *ctrl);
551
552 #endif