/* $NetBSD: video.c,v 1.47 2025/04/12 07:48:16 mlelstv Exp $ */

/*
* Copyright (c) 2008 Patrick Mahoney <[email protected]>
* All rights reserved.
*
* This code was written by Patrick Mahoney ([email protected]) as
* part of Google Summer of Code 2008.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
* ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
* TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
* PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
* BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
* CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
* SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
* INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
* CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
* ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
* POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/

/*
* This ia a Video4Linux 2 compatible /dev/video driver for NetBSD
*
* See http://v4l2spec.bytesex.org/ for Video4Linux 2 specifications
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: video.c,v 1.47 2025/04/12 07:48:16 mlelstv Exp $");

#include "video.h"
#if NVIDEO > 0

#include <sys/param.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/fcntl.h>
#include <sys/vnode.h>
#include <sys/poll.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/kmem.h>
#include <sys/pool.h>
#include <sys/conf.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/condvar.h>
#include <sys/queue.h>
#include <sys/videoio.h>

#include <dev/video_if.h>

#include "ioconf.h"

/* #define VIDEO_DEBUG 1 */

#ifdef VIDEO_DEBUG
#define DPRINTF(x)      do { if (videodebug) printf x; } while (0)
#define DPRINTFN(n,x)   do { if (videodebug>(n)) printf x; } while (0)
int     videodebug = VIDEO_DEBUG;
#else
#define DPRINTF(x)
#define DPRINTFN(n,x)
#endif

#define PAGE_ALIGN(a)           (((a) + PAGE_SIZE - 1) & ~(PAGE_SIZE - 1))

#define VIDEO_DRIVER_VERSION                            \
       (((__NetBSD_Version__ / 100000000) << 16) |     \
        ((__NetBSD_Version__ / 1000000 % 100) << 8) |  \
        (__NetBSD_Version__ / 100 % 100))

/* TODO: move to sys/intr.h */
#define IPL_VIDEO       IPL_VM
#define splvideo()      splvm()

#define VIDEO_MIN_BUFS 2
#define VIDEO_MAX_BUFS 32
#define VIDEO_NUM_BUFS 4

/* Scatter Buffer - an array of fixed size (PAGE_SIZE) chunks
* allocated non-contiguously and functions to get data into and out
* of the scatter buffer. */
struct scatter_buf {
       pool_cache_t    sb_pool;
       size_t          sb_size;    /* size in bytes */
       size_t          sb_npages;  /* number of pages */
       uint8_t         **sb_page_ary; /* array of page pointers */
};

struct scatter_io {
       struct scatter_buf *sio_buf;
       off_t           sio_offset;
       size_t          sio_resid;
};

static void     scatter_buf_init(struct scatter_buf *);
static void     scatter_buf_destroy(struct scatter_buf *);
static int      scatter_buf_set_size(struct scatter_buf *, size_t);
static paddr_t  scatter_buf_map(struct scatter_buf *, off_t);

static bool     scatter_io_init(struct scatter_buf *, off_t, size_t, struct scatter_io *);
static bool     scatter_io_next(struct scatter_io *, void **, size_t *);
static void     scatter_io_undo(struct scatter_io *, size_t);
static void     scatter_io_copyin(struct scatter_io *, const void *);
/* static void  scatter_io_copyout(struct scatter_io *, void *); */
static int      scatter_io_uiomove(struct scatter_io *, struct uio *);


enum video_stream_method {
       VIDEO_STREAM_METHOD_NONE,
       VIDEO_STREAM_METHOD_READ,
       VIDEO_STREAM_METHOD_MMAP,
       VIDEO_STREAM_METHOD_USERPTR
};

struct video_buffer {
       struct v4l2_buffer              *vb_buf;
       SIMPLEQ_ENTRY(video_buffer)     entries;
       u_int                           busy;
};

SIMPLEQ_HEAD(sample_queue, video_buffer);

struct video_stream {
       int                     vs_flags; /* flags given to open() */

       struct video_format     vs_format;

       int                     vs_frameno; /* toggles between 0 and 1,
                                            * or -1 if new */
       uint32_t                vs_sequence; /* absolute frame/sample number in
                                             * sequence, wraps around */
       bool                    vs_drop; /* drop payloads from current
                                         * frameno? */

       enum v4l2_buf_type      vs_type;
       uint8_t                 vs_nbufs;
       struct video_buffer     **vs_buf;

       struct scatter_buf      vs_data; /* stores video data for MMAP
                                         * and READ */

       /* Video samples may exist in different locations.  Initially,
        * samples are queued into the ingress queue.  The driver
        * grabs these in turn and fills them with video data.  Once
        * filled, they are moved to the egress queue.  Samples are
        * dequeued either by user with MMAP method or, with READ
        * method, videoread() works from the first sample in the
        * ingress queue without dequeing.  In the first case, the
        * user re-queues the buffer when finished, and videoread()
        * does the same when all data has been read.  The sample now
        * returns to the ingress queue. */
       struct sample_queue     vs_ingress; /* samples under driver control */
       struct sample_queue     vs_egress; /* samples headed for userspace */

       bool                    vs_streaming;
       enum video_stream_method vs_method; /* method by which
                                            * userspace will read
                                            * samples */

       kmutex_t                vs_lock; /* Lock to manipulate queues.
                                         * Should also be held when
                                         * changing number of
                                         * buffers. */
       kcondvar_t              vs_sample_cv; /* signaled on new
                                              * ingress sample */
       struct selinfo          vs_sel;

       uint32_t                vs_bytesread; /* bytes read() from current
                                              * sample thus far */
};

struct video_softc {
       device_t        sc_dev;
       device_t        hw_dev;          /* Hardware (parent) device */
       void *          hw_softc;        /* Hardware device private softc */
       const struct video_hw_if *hw_if; /* Hardware interface */

       u_int           sc_open;
       int             sc_refcnt;
       int             sc_opencnt;
       bool            sc_dying;

       struct video_stream sc_stream_in;
};
static int      video_print(void *, const char *);

static int      video_match(device_t, cfdata_t, void *);
static void     video_attach(device_t, device_t, void *);
static int      video_detach(device_t, int);
static int      video_activate(device_t, enum devact);

dev_type_open(videoopen);
dev_type_close(videoclose);
dev_type_read(videoread);
dev_type_write(videowrite);
dev_type_ioctl(videoioctl);
dev_type_poll(videopoll);
dev_type_mmap(videommap);

const struct cdevsw video_cdevsw = {
       .d_open = videoopen,
       .d_close = videoclose,
       .d_read = videoread,
       .d_write = videowrite,
       .d_ioctl = videoioctl,
       .d_stop = nostop,
       .d_tty = notty,
       .d_poll = videopoll,
       .d_mmap = videommap,
       .d_kqfilter = nokqfilter,
       .d_discard = nodiscard,
       .d_flag = D_OTHER
};

#define VIDEOUNIT(n)    (minor(n))

CFATTACH_DECL_NEW(video, sizeof(struct video_softc),
                 video_match, video_attach, video_detach, video_activate);

static const char *     video_pixel_format_str(enum video_pixel_format);

/* convert various values from V4L2 to native values of this driver */
static uint16_t v4l2id_to_control_id(uint32_t);
static uint32_t control_flags_to_v4l2flags(uint32_t);
static enum v4l2_ctrl_type control_type_to_v4l2type(enum video_control_type);

static void     v4l2_format_to_video_format(const struct v4l2_format *,
                                           struct video_format *);
static void     video_format_to_v4l2_format(const struct video_format *,
                                           struct v4l2_format *);
static void     v4l2_standard_to_video_standard(v4l2_std_id,
                                               enum video_standard *);
static void     video_standard_to_v4l2_standard(enum video_standard,
                                               struct v4l2_standard *);
static void     v4l2_input_to_video_input(const struct v4l2_input *,
                                         struct video_input *);
static void     video_input_to_v4l2_input(const struct video_input *,
                                         struct v4l2_input *);
static void     v4l2_audio_to_video_audio(const struct v4l2_audio *,
                                         struct video_audio *);
static void     video_audio_to_v4l2_audio(const struct video_audio *,
                                         struct v4l2_audio *);
static void     v4l2_tuner_to_video_tuner(const struct v4l2_tuner *,
                                         struct video_tuner *);
static void     video_tuner_to_v4l2_tuner(const struct video_tuner *,
                                         struct v4l2_tuner *);

/* V4L2 api functions, typically called from videoioctl() */
static int      video_enum_format(struct video_softc *, struct v4l2_fmtdesc *);
static int      video_get_format(struct video_softc *,
                                struct v4l2_format *);
static int      video_set_format(struct video_softc *,
                                struct v4l2_format *);
static int      video_try_format(struct video_softc *,
                                struct v4l2_format *);
static int      video_get_parm(struct video_softc *,
                              struct v4l2_streamparm *);
static int      video_set_parm(struct video_softc *,
                              struct v4l2_streamparm *);
static int      video_enum_standard(struct video_softc *,
                                   struct v4l2_standard *);
static int      video_get_standard(struct video_softc *, v4l2_std_id *);
static int      video_set_standard(struct video_softc *, v4l2_std_id);
static int      video_enum_input(struct video_softc *, struct v4l2_input *);
static int      video_get_input(struct video_softc *, int *);
static int      video_set_input(struct video_softc *, int);
static int      video_enum_audio(struct video_softc *, struct v4l2_audio *);
static int      video_get_audio(struct video_softc *, struct v4l2_audio *);
static int      video_set_audio(struct video_softc *, struct v4l2_audio *);
static int      video_get_tuner(struct video_softc *, struct v4l2_tuner *);
static int      video_set_tuner(struct video_softc *, struct v4l2_tuner *);
static int      video_get_frequency(struct video_softc *,
                                   struct v4l2_frequency *);
static int      video_set_frequency(struct video_softc *,
                                   struct v4l2_frequency *);
static int      video_query_control(struct video_softc *,
                                   struct v4l2_queryctrl *);
static int      video_get_control(struct video_softc *,
                                 struct v4l2_control *);
static int      video_set_control(struct video_softc *,
                                 const struct v4l2_control *);
static int      video_request_bufs(struct video_softc *,
                                  struct v4l2_requestbuffers *);
static int      video_query_buf(struct video_softc *, struct v4l2_buffer *);
static int      video_queue_buf(struct video_softc *, struct v4l2_buffer *);
static int      video_dequeue_buf(struct video_softc *, struct v4l2_buffer *);
static int      video_stream_on(struct video_softc *, enum v4l2_buf_type);
static int      video_stream_off(struct video_softc *, enum v4l2_buf_type);

static struct video_buffer *    video_buffer_alloc(void);
static void                     video_buffer_free(struct video_buffer *);


/* functions for video_stream */
static void     video_stream_init(struct video_stream *);
static void     video_stream_fini(struct video_stream *);

static int      video_stream_setup_bufs(struct video_stream *,
                                       enum video_stream_method,
                                       uint8_t);
static void     video_stream_teardown_bufs(struct video_stream *);

static int      video_stream_realloc_bufs(struct video_stream *, uint8_t);
#define         video_stream_free_bufs(vs) \
       video_stream_realloc_bufs((vs), 0)

static void     video_stream_enqueue(struct video_stream *,
                                    struct video_buffer *);
static struct video_buffer * video_stream_dequeue(struct video_stream *);
static void     video_stream_write(struct video_stream *,
                                  const struct video_payload *);
static void     video_stream_sample_done(struct video_stream *);

#ifdef VIDEO_DEBUG
/* debugging */
static const char *     video_ioctl_str(u_long);
#endif


static int
video_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
{
#ifdef VIDEO_DEBUG
       struct video_attach_args *args;

       args = aux;
       DPRINTF(("video_match: hw=%p\n", args->hw_if));
#endif
       return 1;
}


static void
video_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct video_softc *sc;
       struct video_attach_args *args;

       sc = device_private(self);
       args = aux;

       sc->sc_dev = self;
       sc->hw_dev = parent;
       sc->hw_if = args->hw_if;
       sc->hw_softc = args->hw_softc;

       sc->sc_open = 0;
       sc->sc_refcnt = 0;
       sc->sc_opencnt = 0;
       sc->sc_dying = false;

       video_stream_init(&sc->sc_stream_in);

       aprint_naive("\n");
       aprint_normal(": %s\n", sc->hw_if->get_devname(sc->hw_softc));

       DPRINTF(("video_attach: sc=%p hwif=%p\n", sc, sc->hw_if));

       if (!pmf_device_register(self, NULL, NULL))
               aprint_error_dev(self, "couldn't establish power handler\n");
}


static int
video_activate(device_t self, enum devact act)
{
       struct video_softc *sc = device_private(self);

       DPRINTF(("video_activate: sc=%p\n", sc));
       switch (act) {
       case DVACT_DEACTIVATE:
               sc->sc_dying = true;
               return 0;
       default:
               return EOPNOTSUPP;
       }
}


static int
video_detach(device_t self, int flags)
{
       struct video_softc *sc;
       int maj, mn;

       sc = device_private(self);
       DPRINTF(("video_detach: sc=%p flags=%d\n", sc, flags));

       sc->sc_dying = true;

       pmf_device_deregister(self);

       maj = cdevsw_lookup_major(&video_cdevsw);
       mn = device_unit(self);
       /* close open instances */
       vdevgone(maj, mn, mn, VCHR);

       video_stream_fini(&sc->sc_stream_in);

       return 0;
}


static int
video_print(void *aux, const char *pnp)
{
       if (pnp != NULL) {
               DPRINTF(("video_print: have pnp\n"));
               aprint_normal("%s at %s\n", "video", pnp);
       } else {
               DPRINTF(("video_print: pnp is NULL\n"));
       }
       return UNCONF;
}


/*
* Called from hardware driver.  This is where the MI audio driver
* gets probed/attached to the hardware driver.
*/
device_t
video_attach_mi(const struct video_hw_if *hw_if, device_t parent, void *sc)
{
       struct video_attach_args args;

       args.hw_if = hw_if;
       args.hw_softc = sc;
       return config_found(parent, &args, video_print,
           CFARGS(.iattr = "videobus"));
}

/* video_submit_payload - called by hardware driver to submit payload data */
void
video_submit_payload(device_t self, const struct video_payload *payload)
{
       struct video_softc *sc;

       sc = device_private(self);

       if (sc == NULL)
               return;

       video_stream_write(&sc->sc_stream_in, payload);
}

static const char *
video_pixel_format_str(enum video_pixel_format px)
{
       switch (px) {
       case VIDEO_FORMAT_UYVY:         return "UYVY";
       case VIDEO_FORMAT_YUV420:       return "YUV420";
       case VIDEO_FORMAT_YUY2:         return "YUYV";
       case VIDEO_FORMAT_NV12:         return "NV12";
       case VIDEO_FORMAT_RGB24:        return "RGB24";
       case VIDEO_FORMAT_RGB555:       return "RGB555";
       case VIDEO_FORMAT_RGB565:       return "RGB565";
       case VIDEO_FORMAT_SBGGR8:       return "SBGGR8";
       case VIDEO_FORMAT_MJPEG:        return "MJPEG";
       case VIDEO_FORMAT_DV:           return "DV";
       case VIDEO_FORMAT_MPEG:         return "MPEG";
       default:                        return "Unknown";
       }
}

/* Takes a V4L2 id and returns a "native" video driver control id.
* TODO: is there a better way to do this?  some kind of array? */
static uint16_t
v4l2id_to_control_id(uint32_t v4l2id)
{
       /* mask includes class bits and control id bits */
       switch (v4l2id & 0xffffff) {
       case V4L2_CID_BRIGHTNESS:       return VIDEO_CONTROL_BRIGHTNESS;
       case V4L2_CID_CONTRAST:         return VIDEO_CONTROL_CONTRAST;
       case V4L2_CID_SATURATION:       return VIDEO_CONTROL_SATURATION;
       case V4L2_CID_HUE:              return VIDEO_CONTROL_HUE;
       case V4L2_CID_HUE_AUTO:         return VIDEO_CONTROL_HUE_AUTO;
       case V4L2_CID_SHARPNESS:        return VIDEO_CONTROL_SHARPNESS;
       case V4L2_CID_GAMMA:            return VIDEO_CONTROL_GAMMA;

       /* "black level" means the same as "brightness", but V4L2
        * defines two separate controls that are not identical.
        * V4L2_CID_BLACK_LEVEL is deprecated however in V4L2. */
       case V4L2_CID_BLACK_LEVEL:      return VIDEO_CONTROL_BRIGHTNESS;

       case V4L2_CID_AUDIO_VOLUME:     return VIDEO_CONTROL_UNDEFINED;
       case V4L2_CID_AUDIO_BALANCE:    return VIDEO_CONTROL_UNDEFINED;
       case V4L2_CID_AUDIO_BASS:       return VIDEO_CONTROL_UNDEFINED;
       case V4L2_CID_AUDIO_TREBLE:     return VIDEO_CONTROL_UNDEFINED;
       case V4L2_CID_AUDIO_MUTE:       return VIDEO_CONTROL_UNDEFINED;
       case V4L2_CID_AUDIO_LOUDNESS:   return VIDEO_CONTROL_UNDEFINED;

       case V4L2_CID_AUTO_WHITE_BALANCE:
               return VIDEO_CONTROL_WHITE_BALANCE_AUTO;
       case V4L2_CID_DO_WHITE_BALANCE:
               return VIDEO_CONTROL_WHITE_BALANCE_ACTION;
       case V4L2_CID_RED_BALANCE:
       case V4L2_CID_BLUE_BALANCE:
               /* This might not fit in with the control_id/value_id scheme */
               return VIDEO_CONTROL_WHITE_BALANCE_COMPONENT;
       case V4L2_CID_WHITE_BALANCE_TEMPERATURE:
               return VIDEO_CONTROL_WHITE_BALANCE_TEMPERATURE;
       case V4L2_CID_EXPOSURE:
               return VIDEO_CONTROL_EXPOSURE_TIME_ABSOLUTE;
       case V4L2_CID_GAIN:             return VIDEO_CONTROL_GAIN;
       case V4L2_CID_AUTOGAIN:         return VIDEO_CONTROL_GAIN_AUTO;
       case V4L2_CID_HFLIP:            return VIDEO_CONTROL_HFLIP;
       case V4L2_CID_VFLIP:            return VIDEO_CONTROL_VFLIP;
       case V4L2_CID_HCENTER_DEPRECATED:
       case V4L2_CID_VCENTER_DEPRECATED:
               return VIDEO_CONTROL_UNDEFINED;
       case V4L2_CID_POWER_LINE_FREQUENCY:
               return VIDEO_CONTROL_POWER_LINE_FREQUENCY;
       case V4L2_CID_BACKLIGHT_COMPENSATION:
               return VIDEO_CONTROL_BACKLIGHT_COMPENSATION;
       default:                        return V4L2_CTRL_ID2CID(v4l2id);
       }
}


static uint32_t
control_flags_to_v4l2flags(uint32_t flags)
{
       uint32_t v4l2flags = 0;

       if (flags & VIDEO_CONTROL_FLAG_DISABLED)
               v4l2flags |= V4L2_CTRL_FLAG_INACTIVE;

       if (!(flags & VIDEO_CONTROL_FLAG_WRITE))
               v4l2flags |= V4L2_CTRL_FLAG_READ_ONLY;

       if (flags & VIDEO_CONTROL_FLAG_AUTOUPDATE)
               v4l2flags |= V4L2_CTRL_FLAG_GRABBED;

       return v4l2flags;
}


static enum v4l2_ctrl_type
control_type_to_v4l2type(enum video_control_type type) {
       switch (type) {
       case VIDEO_CONTROL_TYPE_INT:    return V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER;
       case VIDEO_CONTROL_TYPE_BOOL:   return V4L2_CTRL_TYPE_BOOLEAN;
       case VIDEO_CONTROL_TYPE_LIST:   return V4L2_CTRL_TYPE_MENU;
       case VIDEO_CONTROL_TYPE_ACTION: return V4L2_CTRL_TYPE_BUTTON;
       default:                        return V4L2_CTRL_TYPE_INTEGER; /* err? */
       }
}


static int
video_query_control(struct video_softc *sc,
                   struct v4l2_queryctrl *query)
{
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_control_desc_group desc_group;
       struct video_control_desc desc;
       int err;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->get_control_desc_group) {
               desc.group_id = desc.control_id =
                   v4l2id_to_control_id(query->id);

               desc_group.group_id = desc.group_id;
               desc_group.length = 1;
               desc_group.desc = &desc;

               err = hw->get_control_desc_group(sc->hw_softc, &desc_group);
               if (err != 0)
                       return err;

               query->type = control_type_to_v4l2type(desc.type);
               memcpy(query->name, desc.name, 32);
               query->minimum = desc.min;
               query->maximum = desc.max;
               query->step = desc.step;
               query->default_value = desc.def;
               query->flags = control_flags_to_v4l2flags(desc.flags);

               return 0;
       } else {
               return EINVAL;
       }
}


/* Takes a single Video4Linux2 control and queries the driver for the
* current value. */
static int
video_get_control(struct video_softc *sc,
                 struct v4l2_control *vcontrol)
{
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_control_group group;
       struct video_control control;
       int err;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->get_control_group) {
               control.group_id = control.control_id =
                   v4l2id_to_control_id(vcontrol->id);
               /* ?? if "control_id" is arbitrarily defined by the
                * driver, then we need some way to store it...  Maybe
                * it doesn't matter for single value controls. */
               control.value = 0;

               group.group_id = control.group_id;
               group.length = 1;
               group.control = &control;

               err = hw->get_control_group(sc->hw_softc, &group);
               if (err != 0)
                       return err;

               vcontrol->value = control.value;
               return 0;
       } else {
               return EINVAL;
       }
}

static void
video_format_to_v4l2_format(const struct video_format *src,
                           struct v4l2_format *dest)
{
       /* TODO: what about win and vbi formats? */
       dest->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
       dest->fmt.pix.width = src->width;
       dest->fmt.pix.height = src->height;
       if (VIDEO_INTERLACED(src->interlace_flags))
               dest->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_INTERLACED;
       else
               dest->fmt.pix.field = V4L2_FIELD_NONE;
       dest->fmt.pix.bytesperline = src->stride;
       dest->fmt.pix.sizeimage = src->sample_size;
       dest->fmt.pix.priv = src->priv;

       switch (src->color.primaries) {
       case VIDEO_COLOR_PRIMARIES_SMPTE_170M:
               dest->fmt.pix.colorspace = V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M;
               break;
       /* XXX */
       case VIDEO_COLOR_PRIMARIES_UNSPECIFIED:
       default:
               dest->fmt.pix.colorspace = 0;
               break;
       }

       switch (src->pixel_format) {
       case VIDEO_FORMAT_UYVY:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_UYVY;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_YUV420:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUV420;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_YUY2:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_YUYV;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_NV12:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_NV12;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_RGB24:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_RGB24;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_RGB555:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_RGB555;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_RGB565:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_RGB565;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_SBGGR8:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_SBGGR8;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_MJPEG:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_MJPEG;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_DV:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_DV;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_MPEG:
               dest->fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_MPEG;
               break;
       case VIDEO_FORMAT_UNDEFINED:
       default:
               DPRINTF(("video_get_format: unknown pixel format %d\n",
                        src->pixel_format));
               dest->fmt.pix.pixelformat = 0; /* V4L2 doesn't define
                                              * and "undefined"
                                              * format? */
               break;
       }

}

static void
v4l2_format_to_video_format(const struct v4l2_format *src,
                           struct video_format *dest)
{
       switch (src->type) {
       case V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE:
               dest->width = src->fmt.pix.width;
               dest->height = src->fmt.pix.height;

               dest->stride = src->fmt.pix.bytesperline;
               dest->sample_size = src->fmt.pix.sizeimage;

               if (src->fmt.pix.field == V4L2_FIELD_INTERLACED)
                       dest->interlace_flags = VIDEO_INTERLACE_ON;
               else
                       dest->interlace_flags = VIDEO_INTERLACE_OFF;

               switch (src->fmt.pix.colorspace) {
               case V4L2_COLORSPACE_SMPTE170M:
                       dest->color.primaries =
                           VIDEO_COLOR_PRIMARIES_SMPTE_170M;
                       break;
               /* XXX */
               default:
                       dest->color.primaries =
                           VIDEO_COLOR_PRIMARIES_UNSPECIFIED;
                       break;
               }

               switch (src->fmt.pix.pixelformat) {
               case V4L2_PIX_FMT_UYVY:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_UYVY;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_YUV420:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_YUV420;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_YUYV:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_YUY2;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_NV12:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_NV12;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_RGB24:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_RGB24;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_RGB555:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_RGB555;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_RGB565:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_RGB565;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_SBGGR8:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_SBGGR8;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_MJPEG:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_MJPEG;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_DV:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_DV;
                       break;
               case V4L2_PIX_FMT_MPEG:
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_MPEG;
                       break;
               default:
                       DPRINTF(("video: unknown v4l2 pixel format %d\n",
                                src->fmt.pix.pixelformat));
                       dest->pixel_format = VIDEO_FORMAT_UNDEFINED;
                       break;
               }
               break;
       default:
               /* TODO: other v4l2 format types */
               DPRINTF(("video: unsupported v4l2 format type %d\n",
                        src->type));
               break;
       }
}

static int
video_enum_format(struct video_softc *sc, struct v4l2_fmtdesc *fmtdesc)
{
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_format vfmt;
       struct v4l2_format fmt;
       int err;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->enum_format == NULL)
               return ENOTTY;

       err = hw->enum_format(sc->hw_softc, fmtdesc->index, &vfmt);
       if (err != 0)
               return err;

       video_format_to_v4l2_format(&vfmt, &fmt);

       fmtdesc->type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; /* TODO: only one type for now */
       fmtdesc->flags = 0;
       if (vfmt.pixel_format >= VIDEO_FORMAT_MJPEG)
               fmtdesc->flags = V4L2_FMT_FLAG_COMPRESSED;
       strlcpy(fmtdesc->description,
               video_pixel_format_str(vfmt.pixel_format),
               sizeof(fmtdesc->description));
       fmtdesc->pixelformat = fmt.fmt.pix.pixelformat;

       return 0;
}

static int
video_enum_framesizes(struct video_softc *sc, struct v4l2_frmsizeenum *frmdesc)
{
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_format vfmt;
       struct v4l2_format fmt;
       u_int32_t n, index;
       int err;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->enum_format == NULL)
               return ENOTTY;

       /*
        * scan all formats for entries with the correct pixel format
        * return entry number frmdesc->index
        */
       index = 0;
       for (n=0; ;++n) {
               err = hw->enum_format(sc->hw_softc, n, &vfmt);
               if (err != 0)
                       return err;

               video_format_to_v4l2_format(&vfmt, &fmt);
               if (fmt.fmt.pix.pixelformat != frmdesc->pixel_format)
                       continue;

               if (index++ == frmdesc->index)
                       break;
       }

       frmdesc->type = V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE; /* TODO: only one type for now */
       frmdesc->discrete.width = vfmt.width;
       frmdesc->discrete.height = vfmt.height;
       return 0;
}

static int
video_enum_frameival(struct video_softc *sc, struct v4l2_frmivalenum *frmdesc)
{
       const struct video_hw_if *hw;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->enum_format == NULL)
               return ENOTTY;

       frmdesc->type = V4L2_FRMSIZE_TYPE_DISCRETE;
       frmdesc->discrete.numerator = 1;
       frmdesc->discrete.denominator = 15;
       return 0;
}

static int
video_get_format(struct video_softc *sc,
                     struct v4l2_format *format)
{
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_format vfmt;
       int err;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->get_format == NULL)
               return ENOTTY;

       err = hw->get_format(sc->hw_softc, &vfmt);
       if (err != 0)
               return err;

       video_format_to_v4l2_format(&vfmt, format);

       return 0;
}

static int
video_set_format(struct video_softc *sc, struct v4l2_format *fmt)
{
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_format vfmt;
       int err;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->set_format == NULL)
               return ENOTTY;

       v4l2_format_to_video_format(fmt, &vfmt);

       err = hw->set_format(sc->hw_softc, &vfmt);
       if (err != 0)
               return err;

       video_format_to_v4l2_format(&vfmt, fmt);
       sc->sc_stream_in.vs_format = vfmt;

       return 0;
}


static int
video_try_format(struct video_softc *sc,
                     struct v4l2_format *format)
{
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_format vfmt;
       int err;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->try_format == NULL)
               return ENOTTY;

       v4l2_format_to_video_format(format, &vfmt);

       err = hw->try_format(sc->hw_softc, &vfmt);
       if (err != 0)
               return err;

       video_format_to_v4l2_format(&vfmt, format);

       return 0;
}

static int
video_get_parm(struct video_softc *sc, struct v4l2_streamparm *parm)
{
       struct video_fract fract;
       const struct video_hw_if *hw;
       int error;

       if (parm->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
               return EINVAL;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw == NULL)
               return ENXIO;

       memset(&parm->parm, 0, sizeof(parm->parm));
       if (hw->get_framerate != NULL) {
               error = hw->get_framerate(sc->hw_softc, &fract);
               if (error != 0)
                       return error;
               parm->parm.capture.capability = V4L2_CAP_TIMEPERFRAME;
               parm->parm.capture.timeperframe.numerator = fract.numerator;
               parm->parm.capture.timeperframe.denominator = fract.denominator;
       }

       return 0;
}

static int
video_set_parm(struct video_softc *sc, struct v4l2_streamparm *parm)
{
       struct video_fract fract;
       const struct video_hw_if *hw;
       int error;

       if (parm->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
               return EINVAL;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw == NULL || hw->set_framerate == NULL)
               return ENXIO;

       error = hw->set_framerate(sc->hw_softc, &fract);
       if (error != 0)
               return error;

       parm->parm.capture.timeperframe.numerator = fract.numerator;
       parm->parm.capture.timeperframe.denominator = fract.denominator;

       return 0;
}

static void
v4l2_standard_to_video_standard(v4l2_std_id stdid,
   enum video_standard *vstd)
{
#define VSTD(id, vid)   case (id):      *vstd = (vid); break;
       switch (stdid) {
       VSTD(V4L2_STD_NTSC_M, VIDEO_STANDARD_NTSC_M)
       default:
               *vstd = VIDEO_STANDARD_UNKNOWN;
               break;
       }
#undef VSTD
}

static void
video_standard_to_v4l2_standard(enum video_standard vstd,
   struct v4l2_standard *std)
{
       switch (vstd) {
       case VIDEO_STANDARD_NTSC_M:
               std->id = V4L2_STD_NTSC_M;
               strlcpy(std->name, "NTSC-M", sizeof(std->name));
               std->frameperiod.numerator = 1001;
               std->frameperiod.denominator = 30000;
               std->framelines = 525;
               break;
       default:
               std->id = V4L2_STD_UNKNOWN;
               strlcpy(std->name, "Unknown", sizeof(std->name));
               break;
       }
}

static int
video_enum_standard(struct video_softc *sc, struct v4l2_standard *std)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       enum video_standard vstd;
       int err;

       /* simple webcam drivers don't need to implement this callback */
       if (hw->enum_standard == NULL) {
               if (std->index != 0)
                       return EINVAL;
               std->id = V4L2_STD_UNKNOWN;
               strlcpy(std->name, "webcam", sizeof(std->name));
               return 0;
       }

       v4l2_standard_to_video_standard(std->id, &vstd);

       err = hw->enum_standard(sc->hw_softc, std->index, &vstd);
       if (err != 0)
               return err;

       video_standard_to_v4l2_standard(vstd, std);

       return 0;
}

static int
video_get_standard(struct video_softc *sc, v4l2_std_id *stdid)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct v4l2_standard std;
       enum video_standard vstd;
       int err;

       /* simple webcam drivers don't need to implement this callback */
       if (hw->get_standard == NULL) {
               *stdid = V4L2_STD_UNKNOWN;
               return 0;
       }

       err = hw->get_standard(sc->hw_softc, &vstd);
       if (err != 0)
               return err;

       video_standard_to_v4l2_standard(vstd, &std);
       *stdid = std.id;

       return 0;
}

static int
video_set_standard(struct video_softc *sc, v4l2_std_id stdid)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       enum video_standard vstd;

       /* simple webcam drivers don't need to implement this callback */
       if (hw->set_standard == NULL) {
               if (stdid != V4L2_STD_UNKNOWN)
                       return EINVAL;
               return 0;
       }

       v4l2_standard_to_video_standard(stdid, &vstd);

       return hw->set_standard(sc->hw_softc, vstd);
}

static void
v4l2_input_to_video_input(const struct v4l2_input *input,
   struct video_input *vi)
{
       vi->index = input->index;
       strlcpy(vi->name, input->name, sizeof(vi->name));
       switch (input->type) {
       case V4L2_INPUT_TYPE_TUNER:
               vi->type = VIDEO_INPUT_TYPE_TUNER;
               break;
       case V4L2_INPUT_TYPE_CAMERA:
               vi->type = VIDEO_INPUT_TYPE_CAMERA;
               break;
       }
       vi->audiomask = input->audioset;
       vi->tuner_index = input->tuner;
       vi->standards = input->std;     /* ... values are the same */
       vi->status = 0;
       if (input->status & V4L2_IN_ST_NO_POWER)
               vi->status |= VIDEO_STATUS_NO_POWER;
       if (input->status & V4L2_IN_ST_NO_SIGNAL)
               vi->status |= VIDEO_STATUS_NO_SIGNAL;
       if (input->status & V4L2_IN_ST_NO_COLOR)
               vi->status |= VIDEO_STATUS_NO_COLOR;
       if (input->status & V4L2_IN_ST_NO_H_LOCK)
               vi->status |= VIDEO_STATUS_NO_HLOCK;
       if (input->status & V4L2_IN_ST_MACROVISION)
               vi->status |= VIDEO_STATUS_MACROVISION;
}

static void
video_input_to_v4l2_input(const struct video_input *vi,
   struct v4l2_input *input)
{
       input->index = vi->index;
       strlcpy(input->name, vi->name, sizeof(input->name));
       switch (vi->type) {
       case VIDEO_INPUT_TYPE_TUNER:
               input->type = V4L2_INPUT_TYPE_TUNER;
               break;
       case VIDEO_INPUT_TYPE_CAMERA:
               input->type = V4L2_INPUT_TYPE_CAMERA;
               break;
       }
       input->audioset = vi->audiomask;
       input->tuner = vi->tuner_index;
       input->std = vi->standards;     /* ... values are the same */
       input->status = 0;
       if (vi->status & VIDEO_STATUS_NO_POWER)
               input->status |= V4L2_IN_ST_NO_POWER;
       if (vi->status & VIDEO_STATUS_NO_SIGNAL)
               input->status |= V4L2_IN_ST_NO_SIGNAL;
       if (vi->status & VIDEO_STATUS_NO_COLOR)
               input->status |= V4L2_IN_ST_NO_COLOR;
       if (vi->status & VIDEO_STATUS_NO_HLOCK)
               input->status |= V4L2_IN_ST_NO_H_LOCK;
       if (vi->status & VIDEO_STATUS_MACROVISION)
               input->status |= V4L2_IN_ST_MACROVISION;
}

static int
video_enum_input(struct video_softc *sc, struct v4l2_input *input)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_input vi;
       int err;

       /* simple webcam drivers don't need to implement this callback */
       if (hw->enum_input == NULL) {
               if (input->index != 0)
                       return EINVAL;
               memset(input, 0, sizeof(*input));
               input->index = 0;
               strlcpy(input->name, "Camera", sizeof(input->name));
               input->type = V4L2_INPUT_TYPE_CAMERA;
               return 0;
       }

       v4l2_input_to_video_input(input, &vi);

       err = hw->enum_input(sc->hw_softc, input->index, &vi);
       if (err != 0)
               return err;

       video_input_to_v4l2_input(&vi, input);

       return 0;
}

static int
video_get_input(struct video_softc *sc, int *index)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_input vi;
       struct v4l2_input input;
       int err;

       /* simple webcam drivers don't need to implement this callback */
       if (hw->get_input == NULL) {
               *index = 0;
               return 0;
       }

       input.index = *index;
       v4l2_input_to_video_input(&input, &vi);

       err = hw->get_input(sc->hw_softc, &vi);
       if (err != 0)
               return err;

       video_input_to_v4l2_input(&vi, &input);
       *index = input.index;

       return 0;
}

static int
video_set_input(struct video_softc *sc, int index)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_input vi;
       struct v4l2_input input;

       /* simple webcam drivers don't need to implement this callback */
       if (hw->set_input == NULL) {
               if (index != 0)
                       return EINVAL;
               return 0;
       }

       input.index = index;
       v4l2_input_to_video_input(&input, &vi);

       return hw->set_input(sc->hw_softc, &vi);
}

static void
v4l2_audio_to_video_audio(const struct v4l2_audio *audio,
   struct video_audio *va)
{
       va->index = audio->index;
       strlcpy(va->name, audio->name, sizeof(va->name));
       va->caps = va->mode = 0;
       if (audio->capability & V4L2_AUDCAP_STEREO)
               va->caps |= VIDEO_AUDIO_F_STEREO;
       if (audio->capability & V4L2_AUDCAP_AVL)
               va->caps |= VIDEO_AUDIO_F_AVL;
       if (audio->mode & V4L2_AUDMODE_AVL)
               va->mode |= VIDEO_AUDIO_F_AVL;
}

static void
video_audio_to_v4l2_audio(const struct video_audio *va,
   struct v4l2_audio *audio)
{
       audio->index = va->index;
       strlcpy(audio->name, va->name, sizeof(audio->name));
       audio->capability = audio->mode = 0;
       if (va->caps & VIDEO_AUDIO_F_STEREO)
               audio->capability |= V4L2_AUDCAP_STEREO;
       if (va->caps & VIDEO_AUDIO_F_AVL)
               audio->capability |= V4L2_AUDCAP_AVL;
       if (va->mode & VIDEO_AUDIO_F_AVL)
               audio->mode |= V4L2_AUDMODE_AVL;
}

static int
video_enum_audio(struct video_softc *sc, struct v4l2_audio *audio)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_audio va;
       int err;

       if (hw->enum_audio == NULL)
               return ENOTTY;

       v4l2_audio_to_video_audio(audio, &va);

       err = hw->enum_audio(sc->hw_softc, audio->index, &va);
       if (err != 0)
               return err;

       video_audio_to_v4l2_audio(&va, audio);

       return 0;
}

static int
video_get_audio(struct video_softc *sc, struct v4l2_audio *audio)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_audio va;
       int err;

       if (hw->get_audio == NULL)
               return ENOTTY;

       v4l2_audio_to_video_audio(audio, &va);

       err = hw->get_audio(sc->hw_softc, &va);
       if (err != 0)
               return err;

       video_audio_to_v4l2_audio(&va, audio);

       return 0;
}

static int
video_set_audio(struct video_softc *sc, struct v4l2_audio *audio)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_audio va;

       if (hw->set_audio == NULL)
               return ENOTTY;

       v4l2_audio_to_video_audio(audio, &va);

       return hw->set_audio(sc->hw_softc, &va);
}

static void
v4l2_tuner_to_video_tuner(const struct v4l2_tuner *tuner,
   struct video_tuner *vt)
{
       vt->index = tuner->index;
       strlcpy(vt->name, tuner->name, sizeof(vt->name));
       vt->freq_lo = tuner->rangelow;
       vt->freq_hi = tuner->rangehigh;
       vt->signal = tuner->signal;
       vt->afc = tuner->afc;
       vt->caps = 0;
       if (tuner->capability & V4L2_TUNER_CAP_STEREO)
               vt->caps |= VIDEO_TUNER_F_STEREO;
       if (tuner->capability & V4L2_TUNER_CAP_LANG1)
               vt->caps |= VIDEO_TUNER_F_LANG1;
       if (tuner->capability & V4L2_TUNER_CAP_LANG2)
               vt->caps |= VIDEO_TUNER_F_LANG2;
       switch (tuner->audmode) {
       case V4L2_TUNER_MODE_MONO:
               vt->mode = VIDEO_TUNER_F_MONO;
               break;
       case V4L2_TUNER_MODE_STEREO:
               vt->mode = VIDEO_TUNER_F_STEREO;
               break;
       case V4L2_TUNER_MODE_LANG1:
               vt->mode = VIDEO_TUNER_F_LANG1;
               break;
       case V4L2_TUNER_MODE_LANG2:
               vt->mode = VIDEO_TUNER_F_LANG2;
               break;
       case V4L2_TUNER_MODE_LANG1_LANG2:
               vt->mode = VIDEO_TUNER_F_LANG1 | VIDEO_TUNER_F_LANG2;
               break;
       }
}

static void
video_tuner_to_v4l2_tuner(const struct video_tuner *vt,
   struct v4l2_tuner *tuner)
{
       tuner->index = vt->index;
       strlcpy(tuner->name, vt->name, sizeof(tuner->name));
       tuner->rangelow = vt->freq_lo;
       tuner->rangehigh = vt->freq_hi;
       tuner->signal = vt->signal;
       tuner->afc = vt->afc;
       tuner->capability = 0;
       if (vt->caps & VIDEO_TUNER_F_STEREO)
               tuner->capability |= V4L2_TUNER_CAP_STEREO;
       if (vt->caps & VIDEO_TUNER_F_LANG1)
               tuner->capability |= V4L2_TUNER_CAP_LANG1;
       if (vt->caps & VIDEO_TUNER_F_LANG2)
               tuner->capability |= V4L2_TUNER_CAP_LANG2;
       switch (vt->mode) {
       case VIDEO_TUNER_F_MONO:
               tuner->audmode = V4L2_TUNER_MODE_MONO;
               break;
       case VIDEO_TUNER_F_STEREO:
               tuner->audmode = V4L2_TUNER_MODE_STEREO;
               break;
       case VIDEO_TUNER_F_LANG1:
               tuner->audmode = V4L2_TUNER_MODE_LANG1;
               break;
       case VIDEO_TUNER_F_LANG2:
               tuner->audmode = V4L2_TUNER_MODE_LANG2;
               break;
       case VIDEO_TUNER_F_LANG1|VIDEO_TUNER_F_LANG2:
               tuner->audmode = V4L2_TUNER_MODE_LANG1_LANG2;
               break;
       }
}

static int
video_get_tuner(struct video_softc *sc, struct v4l2_tuner *tuner)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_tuner vt;
       int err;

       if (hw->get_tuner == NULL)
               return ENOTTY;

       v4l2_tuner_to_video_tuner(tuner, &vt);

       err = hw->get_tuner(sc->hw_softc, &vt);
       if (err != 0)
               return err;

       video_tuner_to_v4l2_tuner(&vt, tuner);

       return 0;
}

static int
video_set_tuner(struct video_softc *sc, struct v4l2_tuner *tuner)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_tuner vt;

       if (hw->set_tuner == NULL)
               return ENOTTY;

       v4l2_tuner_to_video_tuner(tuner, &vt);

       return hw->set_tuner(sc->hw_softc, &vt);
}

static int
video_get_frequency(struct video_softc *sc, struct v4l2_frequency *freq)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_frequency vfreq;
       int err;

       if (hw->get_frequency == NULL)
               return ENOTTY;

       err = hw->get_frequency(sc->hw_softc, &vfreq);
       if (err)
               return err;

       freq->tuner = vfreq.tuner_index;
       freq->type = V4L2_TUNER_ANALOG_TV;
       freq->frequency = vfreq.frequency;

       return 0;
}

static int
video_set_frequency(struct video_softc *sc, struct v4l2_frequency *freq)
{
       const struct video_hw_if *hw = sc->hw_if;
       struct video_frequency vfreq;
       struct video_tuner vt;
       int error;

       if (hw->set_frequency == NULL || hw->get_tuner == NULL)
               return ENOTTY;
       if (freq->type != V4L2_TUNER_ANALOG_TV)
               return EINVAL;

       vt.index = freq->tuner;
       error = hw->get_tuner(sc->hw_softc, &vt);
       if (error)
               return error;

       if (freq->frequency < vt.freq_lo)
               freq->frequency = vt.freq_lo;
       else if (freq->frequency > vt.freq_hi)
               freq->frequency = vt.freq_hi;

       vfreq.tuner_index = freq->tuner;
       vfreq.frequency = freq->frequency;

       return hw->set_frequency(sc->hw_softc, &vfreq);
}

/* Takes a single Video4Linux2 control, converts it to a struct
* video_control, and calls the hardware driver. */
static int
video_set_control(struct video_softc *sc,
                      const struct v4l2_control *vcontrol)
{
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_control_group group;
       struct video_control control;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw->set_control_group) {
               control.group_id = control.control_id =
                   v4l2id_to_control_id(vcontrol->id);
               /* ?? if "control_id" is arbitrarily defined by the
                * driver, then we need some way to store it...  Maybe
                * it doesn't matter for single value controls. */
               control.value = vcontrol->value;

               group.group_id = control.group_id;
               group.length = 1;
               group.control = &control;

               return (hw->set_control_group(sc->hw_softc, &group));
       } else {
               return EINVAL;
       }
}

static int
video_request_bufs(struct video_softc *sc,
                  struct v4l2_requestbuffers *req)
{
       struct video_stream *vs = &sc->sc_stream_in;
       struct v4l2_buffer *buf;
       int i, err;

       if (req->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
               return EINVAL;

       vs->vs_type = req->type;

       switch (req->memory) {
       case V4L2_MEMORY_MMAP:
               if (req->count < VIDEO_MIN_BUFS)
                       req->count = VIDEO_MIN_BUFS;
               else if (req->count > VIDEO_MAX_BUFS)
                       req->count = VIDEO_MAX_BUFS;

               err = video_stream_setup_bufs(vs,
                                             VIDEO_STREAM_METHOD_MMAP,
                                             req->count);
               if (err != 0)
                       return err;

               for (i = 0; i < req->count; ++i) {
                       buf = vs->vs_buf[i]->vb_buf;
                       buf->memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
                       buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_MAPPED;
               }
               break;
       case V4L2_MEMORY_USERPTR:
       default:
               return EINVAL;
       }

       return 0;
}

static int
video_query_buf(struct video_softc *sc,
               struct v4l2_buffer *buf)
{
       struct video_stream *vs = &sc->sc_stream_in;

       if (buf->type != vs->vs_type)
               return EINVAL;
       if (buf->index >= vs->vs_nbufs)
               return EINVAL;

       memcpy(buf, vs->vs_buf[buf->index]->vb_buf, sizeof(*buf));

       return 0;
}

/* Accept a buffer descriptor from userspace and return the indicated
* buffer to the driver's queue. */
static int
video_queue_buf(struct video_softc *sc, struct v4l2_buffer *userbuf)
{
       struct video_stream *vs = &sc->sc_stream_in;
       struct video_buffer *vb;
       struct v4l2_buffer *driverbuf;

       if (userbuf->type != vs->vs_type) {
               DPRINTF(("video_queue_buf: expected type=%d got type=%d\n",
                        userbuf->type, vs->vs_type));
               return EINVAL;
       }
       if (userbuf->index >= vs->vs_nbufs) {
               DPRINTF(("video_queue_buf: invalid index %d >= %d\n",
                        userbuf->index, vs->vs_nbufs));
               return EINVAL;
       }

       switch (vs->vs_method) {
       case VIDEO_STREAM_METHOD_MMAP:
               if (userbuf->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
                       DPRINTF(("video_queue_buf: invalid memory=%d\n",
                                userbuf->memory));
                       return EINVAL;
               }

               mutex_enter(&vs->vs_lock);

               vb = vs->vs_buf[userbuf->index];
               driverbuf = vb->vb_buf;
               if (driverbuf->flags & V4L2_BUF_FLAG_QUEUED) {
                       DPRINTF(("video_queue_buf: buf already queued; "
                                "flags=0x%x\n", driverbuf->flags));
                       mutex_exit(&vs->vs_lock);
                       return EINVAL;
               }
               video_stream_enqueue(vs, vb);
               memcpy(userbuf, driverbuf, sizeof(*driverbuf));

               mutex_exit(&vs->vs_lock);
               break;
       default:
               return EINVAL;
       }

       return 0;
}

/* Dequeue the described buffer from the driver queue, making it
* available for reading via mmap. */
static int
video_dequeue_buf(struct video_softc *sc, struct v4l2_buffer *buf)
{
       struct video_stream *vs = &sc->sc_stream_in;
       struct video_buffer *vb;
       int err;

       if (buf->type != vs->vs_type) {
               aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
                   "requested type %d (expected %d)\n",
                   buf->type, vs->vs_type);
               return EINVAL;
       }

       switch (vs->vs_method) {
       case VIDEO_STREAM_METHOD_MMAP:
               if (buf->memory != V4L2_MEMORY_MMAP) {
                       aprint_debug_dev(sc->sc_dev,
                           "requested memory %d (expected %d)\n",
                           buf->memory, V4L2_MEMORY_MMAP);
                       return EINVAL;
               }

               mutex_enter(&vs->vs_lock);

               if (vs->vs_flags & O_NONBLOCK) {
                       vb = video_stream_dequeue(vs);
                       if (vb == NULL) {
                               mutex_exit(&vs->vs_lock);
                               return EAGAIN;
                       }
               } else {
                       /* Block until we have sample */
                       while ((vb = video_stream_dequeue(vs)) == NULL) {
                               if (!vs->vs_streaming) {
                                       mutex_exit(&vs->vs_lock);
                                       return EINVAL;
                               }
                               err = cv_wait_sig(&vs->vs_sample_cv,
                                                 &vs->vs_lock);
                               if (err != 0) {
                                       mutex_exit(&vs->vs_lock);
                                       return EINTR;
                               }
                       }
               }

               memcpy(buf, vb->vb_buf, sizeof(*buf));

               mutex_exit(&vs->vs_lock);
               break;
       default:
               aprint_debug_dev(sc->sc_dev, "unknown vs_method %d\n",
                   vs->vs_method);
               return EINVAL;
       }

       return 0;
}

static int
video_stream_on(struct video_softc *sc, enum v4l2_buf_type type)
{
       int err;
       struct video_stream *vs = &sc->sc_stream_in;
       const struct video_hw_if *hw;

       if (vs->vs_streaming)
               return 0;
       if (type != vs->vs_type)
               return EINVAL;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw == NULL)
               return ENXIO;


       err = hw->start_transfer(sc->hw_softc);
       if (err != 0)
               return err;

       vs->vs_streaming = true;
       return 0;
}

static int
video_stream_off(struct video_softc *sc, enum v4l2_buf_type type)
{
       int err;
       struct video_stream *vs = &sc->sc_stream_in;
       const struct video_hw_if *hw;

       if (!vs->vs_streaming)
               return 0;
       if (type != vs->vs_type)
               return EINVAL;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw == NULL)
               return ENXIO;

       err = hw->stop_transfer(sc->hw_softc);
       if (err != 0)
               return err;

       vs->vs_frameno = -1;
       vs->vs_sequence = 0;
       vs->vs_streaming = false;

       return 0;
}

int
videoopen(dev_t dev, int flags, int ifmt, struct lwp *l)
{
       struct video_softc *sc;
       const struct video_hw_if *hw;
       struct video_stream *vs;
       int err;

       DPRINTF(("videoopen\n"));

       sc = device_private(device_lookup(&video_cd, VIDEOUNIT(dev)));
       if (sc == NULL) {
               DPRINTF(("videoopen: failed to get softc for unit %d\n",
                       VIDEOUNIT(dev)));
               return ENXIO;
       }

       if (sc->sc_dying) {
               DPRINTF(("videoopen: dying\n"));
               return EIO;
       }

       sc->sc_stream_in.vs_flags = flags;

       DPRINTF(("videoopen: flags=0x%x sc=%p parent=%p\n",
                flags, sc, sc->hw_dev));

       hw = sc->hw_if;
       if (hw == NULL)
               return ENXIO;

       device_active(sc->sc_dev, DVA_SYSTEM);

       sc->sc_opencnt++;

       if (hw->open != NULL) {
               err = hw->open(sc->hw_softc, flags);
               if (err)
                       return err;
       }

       /* set up input stream.  TODO: check flags to determine if
        * "read" is desired? */
       vs = &sc->sc_stream_in;

       if (hw->get_format != NULL) {
               err = hw->get_format(sc->hw_softc, &vs->vs_format);
               if (err != 0)
                       return err;
       }
       return 0;
}


int
videoclose(dev_t dev, int flags, int ifmt, struct lwp *l)
{
       struct video_softc *sc;
       const struct video_hw_if *hw;

       sc = device_private(device_lookup(&video_cd, VIDEOUNIT(dev)));
       if (sc == NULL)
               return ENXIO;

       DPRINTF(("videoclose: sc=%p\n", sc));

       hw = sc->hw_if;
       if (hw == NULL)
               return ENXIO;

       device_active(sc->sc_dev, DVA_SYSTEM);

       video_stream_off(sc, sc->sc_stream_in.vs_type);

       /* ignore error */
       if (hw->close != NULL)
               hw->close(sc->hw_softc);

       video_stream_teardown_bufs(&sc->sc_stream_in);

       sc->sc_open = 0;
       sc->sc_opencnt--;

       return 0;
}


int
videoread(dev_t dev, struct uio *uio, int ioflag)
{
       struct video_softc *sc;
       struct video_stream *vs;
       struct video_buffer *vb;
       struct scatter_io sio;
       int err;
       size_t len, done;
       off_t offset;

       sc = device_private(device_lookup(&video_cd, VIDEOUNIT(dev)));
       if (sc == NULL)
               return ENXIO;

       if (sc->sc_dying)
               return EIO;

       vs = &sc->sc_stream_in;

       /* userspace has chosen read() method */
       if (vs->vs_method == VIDEO_STREAM_METHOD_NONE) {
               err = video_stream_setup_bufs(vs,
                                             VIDEO_STREAM_METHOD_READ,
                                             VIDEO_NUM_BUFS);
               if (err != 0)
                       return err;

               err = video_stream_on(sc, vs->vs_type);
               if (err != 0)
                       return err;
       } else if (vs->vs_method != VIDEO_STREAM_METHOD_READ) {
               return EBUSY;
       }

       mutex_enter(&vs->vs_lock);

retry:
       if (SIMPLEQ_EMPTY(&vs->vs_egress)) {
               if (vs->vs_flags & O_NONBLOCK) {
                       mutex_exit(&vs->vs_lock);
                       return EAGAIN;
               }

               /* Block until we have a sample */
               while (SIMPLEQ_EMPTY(&vs->vs_egress)) {
                       err = cv_wait_sig(&vs->vs_sample_cv,
                                         &vs->vs_lock);
                       if (err != 0) {
                               mutex_exit(&vs->vs_lock);
                               return EINTR;
                       }
               }

               vb = SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_egress);
       } else {
               vb = SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_egress);
       }

       /* Oops, empty sample buffer. */
       if (vb->vb_buf->bytesused == 0) {
               vb = video_stream_dequeue(vs);
               video_stream_enqueue(vs, vb);
               vs->vs_bytesread = 0;
               goto retry;
       }

       if (vb->busy) {
               if (vs->vs_flags & O_NONBLOCK) {
                       mutex_exit(&vs->vs_lock);
                       return EAGAIN;
               }

               while (vb->busy > 0) {
                       err = cv_wait_sig(&vs->vs_sample_cv, &vs->vs_lock);
                       if (err != 0) {
                               mutex_exit(&vs->vs_lock);
                               return EINTR;
                       }
               }
       }

       vb->busy++;

       len = uimin(uio->uio_resid, vb->vb_buf->bytesused - vs->vs_bytesread);
       offset = vb->vb_buf->m.offset + vs->vs_bytesread;

       mutex_exit(&vs->vs_lock);

       done = 0;
       if (scatter_io_init(&vs->vs_data, offset, len, &sio)) {
               err = scatter_io_uiomove(&sio, uio);
               if (err == EFAULT)
                       return EFAULT;
               done = len - sio.sio_resid;
       } else {
               DPRINTF(("video: invalid read\n"));
       }

       /* Move the sample to the ingress queue if everything has
        * been read */
       mutex_enter(&vs->vs_lock);

       if (--vb->busy <= 0)
               cv_signal(&vs->vs_sample_cv);

       vs->vs_bytesread += done;
       if (vs->vs_bytesread >= vb->vb_buf->bytesused) {
               vb = video_stream_dequeue(vs);
               video_stream_enqueue(vs, vb);
               vs->vs_bytesread = 0;
       }

       mutex_exit(&vs->vs_lock);

       return 0;
}


int
videowrite(dev_t dev, struct uio *uio, int ioflag)
{
       return ENXIO;
}


/*
* Before 64-bit time_t, timeval's tv_sec was 'long'.  Thus on LP64 ports
* v4l2_buffer is the same size and layout as before.  However it did change
* on LP32 ports, and we thus handle this difference here for "COMPAT_50".
*/

#ifndef _LP64
static void
buf50tobuf(const void *data, struct v4l2_buffer *buf)
{
       const struct v4l2_buffer50 *b50 = data;

       buf->index = b50->index;
       buf->type = b50->type;
       buf->bytesused = b50->bytesused;
       buf->flags = b50->flags;
       buf->field = b50->field;
       timeval50_to_timeval(&b50->timestamp, &buf->timestamp);
       buf->timecode = b50->timecode;
       buf->sequence = b50->sequence;
       buf->memory = b50->memory;
       buf->m.offset = b50->m.offset;
       /* XXX: Handle userptr */
       buf->length = b50->length;
       buf->reserved2 = b50->reserved2;
       buf->reserved = b50->reserved;
}

static void
buftobuf50(void *data, const struct v4l2_buffer *buf)
{
       struct v4l2_buffer50 *b50 = data;

       b50->index = buf->index;
       b50->type = buf->type;
       b50->bytesused = buf->bytesused;
       b50->flags = buf->flags;
       b50->field = buf->field;
       timeval_to_timeval50(&buf->timestamp, &b50->timestamp);
       b50->timecode = buf->timecode;
       b50->sequence = buf->sequence;
       b50->memory = buf->memory;
       b50->m.offset = buf->m.offset;
       /* XXX: Handle userptr */
       b50->length = buf->length;
       b50->reserved2 = buf->reserved2;
       b50->reserved = buf->reserved;
}
#endif

int
videoioctl(dev_t dev, u_long cmd, void *data, int flag, struct lwp *l)
{
       struct video_softc *sc;
       const struct video_hw_if *hw;
       struct v4l2_capability *cap;
       struct v4l2_fmtdesc *fmtdesc;
       struct v4l2_format *fmt;
       struct v4l2_standard *std;
       struct v4l2_input *input;
       struct v4l2_audio *audio;
       struct v4l2_tuner *tuner;
       struct v4l2_frequency *freq;
       struct v4l2_control *control;
       struct v4l2_queryctrl *query;
       struct v4l2_requestbuffers *reqbufs;
       struct v4l2_buffer *buf;
       struct v4l2_streamparm *parm;
       struct v4l2_frmsizeenum *size;
       struct v4l2_frmivalenum *ival;
       v4l2_std_id *stdid;
       enum v4l2_buf_type *typep;
       int *ip;
#ifndef _LP64
       struct v4l2_buffer bufspace;
       int error;
#endif

       sc = device_private(device_lookup(&video_cd, VIDEOUNIT(dev)));

       if (sc->sc_dying)
               return EIO;

       hw = sc->hw_if;
       if (hw == NULL)
               return ENXIO;

       switch (cmd) {
       case VIDIOC_QUERYCAP:
               cap = data;
               memset(cap, 0, sizeof(*cap));
               strlcpy(cap->driver,
                       device_cfdriver(sc->hw_dev)->cd_name,
                       sizeof(cap->driver));
               strlcpy(cap->card, hw->get_devname(sc->hw_softc),
                       sizeof(cap->card));
               strlcpy(cap->bus_info, hw->get_businfo(sc->hw_softc),
                       sizeof(cap->bus_info));
               cap->version = VIDEO_DRIVER_VERSION;
               cap->capabilities = 0;
               if (hw->start_transfer != NULL && hw->stop_transfer != NULL)
                       cap->capabilities |= V4L2_CAP_VIDEO_CAPTURE |
                           V4L2_CAP_READWRITE | V4L2_CAP_STREAMING;
               if (hw->set_tuner != NULL && hw->get_tuner != NULL)
                       cap->capabilities |= V4L2_CAP_TUNER;
               if (hw->set_audio != NULL && hw->get_audio != NULL &&
                   hw->enum_audio != NULL)
                       cap->capabilities |= V4L2_CAP_AUDIO;
               return 0;
       case VIDIOC_ENUM_FMT:
               /* TODO: for now, just enumerate one default format */
               fmtdesc = data;
               if (fmtdesc->type != V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE)
                       return EINVAL;
               return video_enum_format(sc, fmtdesc);
       case VIDIOC_G_FMT:
               fmt = data;
               return video_get_format(sc, fmt);
       case VIDIOC_S_FMT:
               fmt = data;
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EPERM;
               return video_set_format(sc, fmt);
       case VIDIOC_TRY_FMT:
               fmt = data;
               return video_try_format(sc, fmt);
       case VIDIOC_G_PARM:
               parm = data;
               return video_get_parm(sc, parm);
       case VIDIOC_S_PARM:
               parm = data;
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EPERM;
               return video_set_parm(sc, parm);
       case VIDIOC_ENUMSTD:
               std = data;
               return video_enum_standard(sc, std);
       case VIDIOC_G_STD:
               stdid = data;
               return video_get_standard(sc, stdid);
       case VIDIOC_S_STD:
               stdid = data;
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EPERM;
               return video_set_standard(sc, *stdid);
       case VIDIOC_ENUMINPUT:
               input = data;
               return video_enum_input(sc, input);
       case VIDIOC_G_INPUT:
               ip = data;
               return video_get_input(sc, ip);
       case VIDIOC_S_INPUT:
               ip = data;
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EPERM;
               return video_set_input(sc, *ip);
       case VIDIOC_ENUMAUDIO:
               audio = data;
               return video_enum_audio(sc, audio);
       case VIDIOC_G_AUDIO:
               audio = data;
               return video_get_audio(sc, audio);
       case VIDIOC_S_AUDIO:
               audio = data;
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EPERM;
               return video_set_audio(sc, audio);
       case VIDIOC_G_TUNER:
               tuner = data;
               return video_get_tuner(sc, tuner);
       case VIDIOC_S_TUNER:
               tuner = data;
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EPERM;
               return video_set_tuner(sc, tuner);
       case VIDIOC_G_FREQUENCY:
               freq = data;
               return video_get_frequency(sc, freq);
       case VIDIOC_S_FREQUENCY:
               freq = data;
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EPERM;
               return video_set_frequency(sc, freq);
       case VIDIOC_QUERYCTRL:
               query = data;
               return (video_query_control(sc, query));
       case VIDIOC_G_CTRL:
               control = data;
               return (video_get_control(sc, control));
       case VIDIOC_S_CTRL:
               control = data;
               if ((flag & FWRITE) == 0)
                       return EPERM;
               return (video_set_control(sc, control));
       case VIDIOC_REQBUFS:
               reqbufs = data;
               return (video_request_bufs(sc, reqbufs));
       case VIDIOC_QUERYBUF:
               buf = data;
               return video_query_buf(sc, buf);
#ifndef _LP64
       case VIDIOC_QUERYBUF50:
               buf50tobuf(data, buf = &bufspace);
               if ((error = video_query_buf(sc, buf)) != 0)
                       return error;
               buftobuf50(data, buf);
               return 0;
#endif
       case VIDIOC_QBUF:
               buf = data;
               return video_queue_buf(sc, buf);
#ifndef _LP64
       case VIDIOC_QBUF50:
               buf50tobuf(data, buf = &bufspace);
               return video_queue_buf(sc, buf);
#endif
       case VIDIOC_DQBUF:
               buf = data;
               return video_dequeue_buf(sc, buf);
#ifndef _LP64
       case VIDIOC_DQBUF50:
               buf50tobuf(data, buf = &bufspace);
               if ((error = video_dequeue_buf(sc, buf)) != 0)
                       return error;
               buftobuf50(data, buf);
               return 0;
#endif
       case VIDIOC_STREAMON:
               typep = data;
               return video_stream_on(sc, *typep);
       case VIDIOC_STREAMOFF:
               typep = data;
               return video_stream_off(sc, *typep);
       case VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES:
               size = data;
               return video_enum_framesizes(sc, size);
       case VIDIOC_ENUM_FRAMEINTERVALS:
               ival = data;
               return video_enum_frameival(sc, ival);
       default:
               DPRINTF(("videoioctl: invalid cmd %s (%lx)\n",
                        video_ioctl_str(cmd), cmd));
               return EINVAL;
       }
}

#ifdef VIDEO_DEBUG
static const char *
video_ioctl_str(u_long cmd)
{
       const char *str;

       switch (cmd) {
       case VIDIOC_QUERYCAP:
               str = "VIDIOC_QUERYCAP";
               break;
       case VIDIOC_RESERVED:
               str = "VIDIOC_RESERVED";
               break;
       case VIDIOC_ENUM_FMT:
               str = "VIDIOC_ENUM_FMT";
               break;
       case VIDIOC_G_FMT:
               str = "VIDIOC_G_FMT";
               break;
       case VIDIOC_S_FMT:
               str = "VIDIOC_S_FMT";
               break;
/* 6 and 7 are VIDIOC_[SG]_COMP, which are unsupported */
       case VIDIOC_REQBUFS:
               str = "VIDIOC_REQBUFS";
               break;
       case VIDIOC_QUERYBUF:
               str = "VIDIOC_QUERYBUF";
               break;
#ifndef _LP64
       case VIDIOC_QUERYBUF50:
               str = "VIDIOC_QUERYBUF50";
               break;
#endif
       case VIDIOC_G_FBUF:
               str = "VIDIOC_G_FBUF";
               break;
       case VIDIOC_S_FBUF:
               str = "VIDIOC_S_FBUF";
               break;
       case VIDIOC_OVERLAY:
               str = "VIDIOC_OVERLAY";
               break;
       case VIDIOC_QBUF:
               str = "VIDIOC_QBUF";
               break;
#ifndef _LP64
       case VIDIOC_QBUF50:
               str = "VIDIOC_QBUF50";
               break;
#endif
       case VIDIOC_DQBUF:
               str = "VIDIOC_DQBUF";
               break;
#ifndef _LP64
       case VIDIOC_DQBUF50:
               str = "VIDIOC_DQBUF50";
               break;
#endif
       case VIDIOC_STREAMON:
               str = "VIDIOC_STREAMON";
               break;
       case VIDIOC_STREAMOFF:
               str = "VIDIOC_STREAMOFF";
               break;
       case VIDIOC_G_PARM:
               str = "VIDIOC_G_PARM";
               break;
       case VIDIOC_S_PARM:
               str = "VIDIOC_S_PARM";
               break;
       case VIDIOC_G_STD:
               str = "VIDIOC_G_STD";
               break;
       case VIDIOC_S_STD:
               str = "VIDIOC_S_STD";
               break;
       case VIDIOC_ENUMSTD:
               str = "VIDIOC_ENUMSTD";
               break;
       case VIDIOC_ENUMINPUT:
               str = "VIDIOC_ENUMINPUT";
               break;
       case VIDIOC_G_CTRL:
               str = "VIDIOC_G_CTRL";
               break;
       case VIDIOC_S_CTRL:
               str = "VIDIOC_S_CTRL";
               break;
       case VIDIOC_G_TUNER:
               str = "VIDIOC_G_TUNER";
               break;
       case VIDIOC_S_TUNER:
               str = "VIDIOC_S_TUNER";
               break;
       case VIDIOC_G_AUDIO:
               str = "VIDIOC_G_AUDIO";
               break;
       case VIDIOC_S_AUDIO:
               str = "VIDIOC_S_AUDIO";
               break;
       case VIDIOC_QUERYCTRL:
               str = "VIDIOC_QUERYCTRL";
               break;
       case VIDIOC_QUERYMENU:
               str = "VIDIOC_QUERYMENU";
               break;
       case VIDIOC_G_INPUT:
               str = "VIDIOC_G_INPUT";
               break;
       case VIDIOC_S_INPUT:
               str = "VIDIOC_S_INPUT";
               break;
       case VIDIOC_G_OUTPUT:
               str = "VIDIOC_G_OUTPUT";
               break;
       case VIDIOC_S_OUTPUT:
               str = "VIDIOC_S_OUTPUT";
               break;
       case VIDIOC_ENUMOUTPUT:
               str = "VIDIOC_ENUMOUTPUT";
               break;
       case VIDIOC_G_AUDOUT:
               str = "VIDIOC_G_AUDOUT";
               break;
       case VIDIOC_S_AUDOUT:
               str = "VIDIOC_S_AUDOUT";
               break;
       case VIDIOC_G_MODULATOR:
               str = "VIDIOC_G_MODULATOR";
               break;
       case VIDIOC_S_MODULATOR:
               str = "VIDIOC_S_MODULATOR";
               break;
       case VIDIOC_G_FREQUENCY:
               str = "VIDIOC_G_FREQUENCY";
               break;
       case VIDIOC_S_FREQUENCY:
               str = "VIDIOC_S_FREQUENCY";
               break;
       case VIDIOC_CROPCAP:
               str = "VIDIOC_CROPCAP";
               break;
       case VIDIOC_G_CROP:
               str = "VIDIOC_G_CROP";
               break;
       case VIDIOC_S_CROP:
               str = "VIDIOC_S_CROP";
               break;
       case VIDIOC_G_JPEGCOMP:
               str = "VIDIOC_G_JPEGCOMP";
               break;
       case VIDIOC_S_JPEGCOMP:
               str = "VIDIOC_S_JPEGCOMP";
               break;
       case VIDIOC_QUERYSTD:
               str = "VIDIOC_QUERYSTD";
               break;
       case VIDIOC_TRY_FMT:
               str = "VIDIOC_TRY_FMT";
               break;
       case VIDIOC_ENUMAUDIO:
               str = "VIDIOC_ENUMAUDIO";
               break;
       case VIDIOC_ENUMAUDOUT:
               str = "VIDIOC_ENUMAUDOUT";
               break;
       case VIDIOC_G_PRIORITY:
               str = "VIDIOC_G_PRIORITY";
               break;
       case VIDIOC_S_PRIORITY:
               str = "VIDIOC_S_PRIORITY";
               break;
       case VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES:
               str = "VIDIOC_ENUM_FRAMESIZES";
               break;
       case VIDIOC_ENUM_FRAMEINTERVALS:
               str = "VIDIOC_FRAMEINTERVALS";
               break;
       default:
               str = "unknown";
               break;
       }
       return str;
}
#endif


int
videopoll(dev_t dev, int events, struct lwp *l)
{
       struct video_softc *sc;
       struct video_stream *vs;
       int err, revents = 0;

       sc = device_private(device_lookup(&video_cd, VIDEOUNIT(dev)));
       vs = &sc->sc_stream_in;

       if (sc->sc_dying)
               return (POLLHUP);

       /* userspace has chosen read() method */
       if (vs->vs_method == VIDEO_STREAM_METHOD_NONE) {
               err = video_stream_setup_bufs(vs,
                                             VIDEO_STREAM_METHOD_READ,
                                             VIDEO_NUM_BUFS);
               if (err != 0)
                       return POLLERR;

               err = video_stream_on(sc, vs->vs_type);
               if (err != 0)
                       return POLLERR;
       }

       mutex_enter(&vs->vs_lock);
       if (!SIMPLEQ_EMPTY(&sc->sc_stream_in.vs_egress))
               revents |= events & (POLLIN | POLLRDNORM);
       else
               selrecord(l, &vs->vs_sel);
       mutex_exit(&vs->vs_lock);

       return (revents);
}


paddr_t
videommap(dev_t dev, off_t off, int prot)
{
       struct video_softc *sc;
       struct video_stream *vs;
       /* paddr_t pa; */

       sc = device_lookup_private(&video_cd, VIDEOUNIT(dev));
       if (sc->sc_dying)
               return -1;

       vs = &sc->sc_stream_in;

       return scatter_buf_map(&vs->vs_data, off);
}


/* Allocates buffers and initializes some fields.  The format field
* must already have been initialized. */
void
video_stream_init(struct video_stream *vs)
{
       vs->vs_method = VIDEO_STREAM_METHOD_NONE;
       vs->vs_flags = 0;
       vs->vs_frameno = -1;
       vs->vs_sequence = 0;
       vs->vs_type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
       vs->vs_nbufs = 0;
       vs->vs_buf = NULL;
       vs->vs_streaming = false;

       memset(&vs->vs_format, 0, sizeof(vs->vs_format));

       SIMPLEQ_INIT(&vs->vs_ingress);
       SIMPLEQ_INIT(&vs->vs_egress);

       mutex_init(&vs->vs_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_NONE);
       cv_init(&vs->vs_sample_cv, "video");
       selinit(&vs->vs_sel);

       scatter_buf_init(&vs->vs_data);
}

void
video_stream_fini(struct video_stream *vs)
{
       /* Sample data in queues has already been freed */
       /* while (SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_ingress) != NULL)
               SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&vs->vs_ingress, entries);
       while (SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_egress) != NULL)
       SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&vs->vs_egress, entries); */

       mutex_destroy(&vs->vs_lock);
       cv_destroy(&vs->vs_sample_cv);
       seldestroy(&vs->vs_sel);

       scatter_buf_destroy(&vs->vs_data);
}

static int
video_stream_setup_bufs(struct video_stream *vs,
                       enum video_stream_method method,
                       uint8_t nbufs)
{
       int i, err;

       mutex_enter(&vs->vs_lock);

       /* Ensure that all allocated buffers are queued and not under
        * userspace control. */
       for (i = 0; i < vs->vs_nbufs; ++i) {
               if (!(vs->vs_buf[i]->vb_buf->flags & V4L2_BUF_FLAG_QUEUED)) {
                       mutex_exit(&vs->vs_lock);
                       return EBUSY;
               }
       }

       /* Allocate the buffers */
       err = video_stream_realloc_bufs(vs, nbufs);
       if (err != 0) {
               mutex_exit(&vs->vs_lock);
               return err;
       }

       /* Queue up buffers for read method.  Other methods are queued
        * by VIDIOC_QBUF ioctl. */
       if (method == VIDEO_STREAM_METHOD_READ) {
               for (i = 0; i < nbufs; ++i)
                       if (!(vs->vs_buf[i]->vb_buf->flags & V4L2_BUF_FLAG_QUEUED))
                               video_stream_enqueue(vs, vs->vs_buf[i]);
       }

       vs->vs_method = method;
       mutex_exit(&vs->vs_lock);

       return 0;
}

/* Free all buffer memory in preparation for close().  This should
* free buffers regardless of errors.  Use video_stream_setup_bufs if
* you need to check for errors. Streaming should be off before
* calling this function. */
static void
video_stream_teardown_bufs(struct video_stream *vs)
{
       int err;

       mutex_enter(&vs->vs_lock);

       if (vs->vs_streaming) {
               DPRINTF(("video_stream_teardown_bufs: "
                        "tearing down bufs while streaming\n"));
       }

       /* dequeue all buffers */
       while (SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_ingress) != NULL)
               SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&vs->vs_ingress, entries);
       while (SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_egress) != NULL)
               SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&vs->vs_egress, entries);

       err = video_stream_free_bufs(vs);
       if (err != 0) {
               DPRINTF(("video_stream_teardown_bufs: "
                        "error releasing buffers: %d\n",
                        err));
       }
       vs->vs_method = VIDEO_STREAM_METHOD_NONE;

       mutex_exit(&vs->vs_lock);
}

static struct video_buffer *
video_buffer_alloc(void)
{
       struct video_buffer *vb;

       vb = kmem_alloc(sizeof(*vb), KM_SLEEP);
       vb->vb_buf = kmem_alloc(sizeof(*vb->vb_buf), KM_SLEEP);
       return vb;
}

static void
video_buffer_free(struct video_buffer *vb)
{
       kmem_free(vb->vb_buf, sizeof(*vb->vb_buf));
       vb->vb_buf = NULL;
       kmem_free(vb, sizeof(*vb));
}

/* TODO: for userptr method
struct video_buffer *
video_buf_alloc_with_ubuf(struct v4l2_buffer *buf)
{
}

void
video_buffer_free_with_ubuf(struct video_buffer *vb)
{
}
*/

static int
video_stream_realloc_bufs(struct video_stream *vs, uint8_t nbufs)
{
       int i, err;
       uint8_t minnbufs, oldnbufs;
       size_t size;
       off_t offset;
       struct video_buffer **oldbuf;
       struct v4l2_buffer *buf;

       size = PAGE_ALIGN(vs->vs_format.sample_size) * nbufs;
       err = scatter_buf_set_size(&vs->vs_data, size);
       if (err != 0)
               return err;

       oldnbufs = vs->vs_nbufs;
       oldbuf = vs->vs_buf;

       vs->vs_nbufs = nbufs;
       if (nbufs > 0) {
               vs->vs_buf =
                   kmem_alloc(sizeof(struct video_buffer *) * nbufs, KM_SLEEP);
       } else {
               vs->vs_buf = NULL;
       }

       minnbufs = uimin(vs->vs_nbufs, oldnbufs);
       /* copy any bufs that will be reused */
       for (i = 0; i < minnbufs; ++i)
               vs->vs_buf[i] = oldbuf[i];
       /* allocate any necessary new bufs */
       for (; i < vs->vs_nbufs; ++i)
               vs->vs_buf[i] = video_buffer_alloc();
       /* free any bufs no longer used */
       for (; i < oldnbufs; ++i) {
               video_buffer_free(oldbuf[i]);
               oldbuf[i] = NULL;
       }

       /* Free old buffer metadata */
       if (oldbuf != NULL)
               kmem_free(oldbuf, sizeof(struct video_buffer *) * oldnbufs);

       /* initialize bufs */
       offset = 0;
       for (i = 0; i < vs->vs_nbufs; ++i) {
               buf = vs->vs_buf[i]->vb_buf;
               buf->index = i;
               buf->type = vs->vs_type;
               buf->bytesused = 0;
               buf->flags = 0;
               buf->field = 0;
               buf->sequence = 0;
               buf->memory = V4L2_MEMORY_MMAP;
               buf->m.offset = offset;
               buf->length = PAGE_ALIGN(vs->vs_format.sample_size);
               buf->reserved2 = 0;
               buf->reserved = 0;

               offset += buf->length;
       }

       return 0;
}

/* Accepts a video_sample into the ingress queue.  Caller must hold
* the stream lock. */
void
video_stream_enqueue(struct video_stream *vs, struct video_buffer *vb)
{
       if (vb->vb_buf->flags & V4L2_BUF_FLAG_QUEUED) {
               DPRINTF(("video_stream_enqueue: sample already queued\n"));
               return;
       }

       vb->vb_buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_QUEUED;
       vb->vb_buf->flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_DONE;

       vb->vb_buf->bytesused = 0;

       SIMPLEQ_INSERT_TAIL(&vs->vs_ingress, vb, entries);
}


/* Removes the head of the egress queue for use by userspace.  Caller
* must hold the stream lock. */
struct video_buffer *
video_stream_dequeue(struct video_stream *vs)
{
       struct video_buffer *vb;

       if (!SIMPLEQ_EMPTY(&vs->vs_egress)) {
               vb = SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_egress);
               SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&vs->vs_egress, entries);
               vb->vb_buf->flags &= ~V4L2_BUF_FLAG_QUEUED;
               vb->vb_buf->flags |= V4L2_BUF_FLAG_DONE;
               return vb;
       } else {
               return NULL;
       }
}

static void
v4l2buf_set_timestamp(struct v4l2_buffer *buf)
{

       getmicrotime(&buf->timestamp);
}

/*
* write payload data to the appropriate video sample, possibly moving
* the sample from ingress to egress queues
*/
void
video_stream_write(struct video_stream *vs,
                  const struct video_payload *payload)
{
       struct video_buffer *vb;
       struct v4l2_buffer *buf;
       struct scatter_io sio;

       mutex_enter(&vs->vs_lock);

       /* change of frameno implies end of current frame */
       if (vs->vs_frameno >= 0 && vs->vs_frameno != payload->frameno)
               video_stream_sample_done(vs);

       vs->vs_frameno = payload->frameno;

       if (vs->vs_drop || SIMPLEQ_EMPTY(&vs->vs_ingress)) {
               /* DPRINTF(("video_stream_write: dropping sample %d\n",
                  vs->vs_sequence)); */
               vs->vs_drop = true;
       } else if (payload->size > 0) {
               vb = SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_ingress);
               buf = vb->vb_buf;
               if (!buf->bytesused)
                       v4l2buf_set_timestamp(buf);
               if (payload->size > buf->length - buf->bytesused) {
                       DPRINTF(("video_stream_write: "
                                "payload would overflow\n"));
               } else if (scatter_io_init(&vs->vs_data,
                                          buf->m.offset + buf->bytesused,
                                          payload->size,
                                          &sio))
               {
                       scatter_io_copyin(&sio, payload->data);
                       buf->bytesused += (payload->size - sio.sio_resid);
               } else {
                       DPRINTF(("video_stream_write: failed to init scatter io "
                                "vb=%p buf=%p "
                                "buf->m.offset=%d buf->bytesused=%u "
                                "payload->size=%zu\n",
                                vb, buf,
                                buf->m.offset, buf->bytesused, payload->size));
               }
       }

       /* if the payload marks it, we can do sample_done() early */
       if (payload->end_of_frame)
               video_stream_sample_done(vs);

       mutex_exit(&vs->vs_lock);
}


/* Moves the head of the ingress queue to the tail of the egress
* queue, or resets drop status if we were dropping this sample.
* Caller should hold the stream queue lock. */
void
video_stream_sample_done(struct video_stream *vs)
{
       struct video_buffer *vb;

       if (vs->vs_drop) {
               vs->vs_drop = false;
       } else if (!SIMPLEQ_EMPTY(&vs->vs_ingress)) {
               vb = SIMPLEQ_FIRST(&vs->vs_ingress);
               vb->vb_buf->sequence = vs->vs_sequence;
               SIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&vs->vs_ingress, entries);

               SIMPLEQ_INSERT_TAIL(&vs->vs_egress, vb, entries);
               cv_signal(&vs->vs_sample_cv);
               selnotify(&vs->vs_sel, 0, 0);
       } else {
               DPRINTF(("video_stream_sample_done: no sample\n"));
       }

       vs->vs_frameno ^= 1;
       vs->vs_sequence++;
}

/* Check if all buffers are queued, i.e. none are under control of
* userspace. */
/*
static bool
video_stream_all_queued(struct video_stream *vs)
{
}
*/


static void
scatter_buf_init(struct scatter_buf *sb)
{
       sb->sb_pool = pool_cache_init(PAGE_SIZE, 0, 0, 0,
                                     "video", NULL, IPL_VIDEO,
                                     NULL, NULL, NULL);
       sb->sb_size = 0;
       sb->sb_npages = 0;
       sb->sb_page_ary = NULL;
}

static void
scatter_buf_destroy(struct scatter_buf *sb)
{
       /* Do we need to return everything to the pool first? */
       scatter_buf_set_size(sb, 0);
       pool_cache_destroy(sb->sb_pool);
       sb->sb_pool = 0;
       sb->sb_npages = 0;
       sb->sb_page_ary = NULL;
}

/* Increase or decrease the size of the buffer */
static int
scatter_buf_set_size(struct scatter_buf *sb, size_t sz)
{
       int i;
       size_t npages, minpages, oldnpages;
       uint8_t **old_ary;

       npages = (sz >> PAGE_SHIFT) + ((sz & PAGE_MASK) > 0);

       if (sb->sb_npages == npages) {
               return 0;
       }

       oldnpages = sb->sb_npages;
       old_ary = sb->sb_page_ary;

       sb->sb_npages = npages;
       if (npages > 0) {
               sb->sb_page_ary =
                   kmem_alloc(sizeof(uint8_t *) * npages, KM_SLEEP);
       } else {
               sb->sb_page_ary = NULL;
       }

       minpages = uimin(npages, oldnpages);
       /* copy any pages that will be reused */
       for (i = 0; i < minpages; ++i)
               sb->sb_page_ary[i] = old_ary[i];
       /* allocate any new pages */
       for (; i < npages; ++i)
               sb->sb_page_ary[i] = pool_cache_get(sb->sb_pool, PR_WAITOK);
       /* return any pages no longer needed */
       for (; i < oldnpages; ++i)
               pool_cache_put(sb->sb_pool, old_ary[i]);

       if (old_ary != NULL)
               kmem_free(old_ary, sizeof(uint8_t *) * oldnpages);

       sb->sb_size = sb->sb_npages << PAGE_SHIFT;

       return 0;
}


static paddr_t
scatter_buf_map(struct scatter_buf *sb, off_t off)
{
       size_t pg;
       paddr_t pa;

       pg = off >> PAGE_SHIFT;

       if (pg >= sb->sb_npages)
               return -1;
       else if (!pmap_extract(pmap_kernel(), (vaddr_t)sb->sb_page_ary[pg], &pa))
               return -1;

       return atop(pa);
}

/* Initialize data for an io operation on a scatter buffer. Returns
* true if the transfer is valid, or false if out of range. */
static bool
scatter_io_init(struct scatter_buf *sb,
                   off_t off, size_t len,
                   struct scatter_io *sio)
{
       if ((off + len) > sb->sb_size) {
               DPRINTF(("video: scatter_io_init failed: off=%" PRId64
                        " len=%zu sb->sb_size=%zu\n",
                        off, len, sb->sb_size));
               return false;
       }

       sio->sio_buf = sb;
       sio->sio_offset = off;
       sio->sio_resid = len;

       return true;
}

/* Store the pointer and size of the next contiguous segment.  Returns
* true if the segment is valid, or false if all has been transferred.
* Does not check for overflow. */
static bool
scatter_io_next(struct scatter_io *sio, void **p, size_t *sz)
{
       size_t pg, pgo;

       if (sio->sio_resid == 0)
               return false;

       pg = sio->sio_offset >> PAGE_SHIFT;
       pgo = sio->sio_offset & PAGE_MASK;

       *sz = uimin(PAGE_SIZE - pgo, sio->sio_resid);
       *p = sio->sio_buf->sb_page_ary[pg] + pgo;

       sio->sio_offset += *sz;
       sio->sio_resid -= *sz;

       return true;
}

/* Semi-undo of a failed segment copy.  Updates the scatter_io
* struct to the previous values prior to a failed segment copy. */
static void
scatter_io_undo(struct scatter_io *sio, size_t sz)
{
       sio->sio_offset -= sz;
       sio->sio_resid += sz;
}

/* Copy data from src into the scatter_buf as described by io. */
static void
scatter_io_copyin(struct scatter_io *sio, const void *p)
{
       void *dst;
       const uint8_t *src = p;
       size_t sz;

       while(scatter_io_next(sio, &dst, &sz)) {
               memcpy(dst, src, sz);
               src += sz;
       }
}

/* --not used; commented to avoid compiler warnings--
static void
scatter_io_copyout(struct scatter_io *sio, void *p)
{
       void *src;
       uint8_t *dst = p;
       size_t sz;

       while(scatter_io_next(sio, &src, &sz)) {
               memcpy(dst, src, sz);
               dst += sz;
       }
}
*/

/* Performat a series of uiomove calls on a scatter buf.  Returns
* EFAULT if uiomove EFAULTs on the first segment.  Otherwise, returns
* an incomplete transfer but with no error. */
static int
scatter_io_uiomove(struct scatter_io *sio, struct uio *uio)
{
       void *p;
       size_t sz;
       bool first = true;
       int err;

       while(scatter_io_next(sio, &p, &sz)) {
               err = uiomove(p, sz, uio);
               if (err == EFAULT) {
                       scatter_io_undo(sio, sz);
                       if (first)
                               return EFAULT;
                       else
                               return 0;
               }
               first = false;
       }

       return 0;
}

#endif /* NVIDEO > 0 */