// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * driver for the i2c-tiny-usb adapter - 1.0
 * http://www.harbaum.org/till/i2c_tiny_usb
 *
 * Copyright (C) 2006-2007 Till Harbaum (Till@Harbaum.org)
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/string_choices.h>
#include <linux/types.h>

/* include interfaces to usb layer */
#include <linux/usb.h>

/* include interface to i2c layer */
#include <linux/i2c.h>

/* commands via USB, must match command ids in the firmware */
#define CMD_ECHO  0
#define CMD_GET_FUNC  1
#define CMD_SET_DELAY  2
#define CMD_GET_STATUS  3

#define CMD_I2C_IO  4
#define CMD_I2C_IO_BEGIN (1<<0)
#define CMD_I2C_IO_END  (1<<1)

/* i2c bit delay, default is 10us -> 100kHz max
   (in practice, due to additional delays in the i2c bitbanging
   code this results in a i2c clock of about 50kHz) */
static unsigned short delay = 10;
module_param(delay, ushort, 0);
MODULE_PARM_DESC(delay, "bit delay in microseconds "
   "(default is 10us for 100kHz max)");

static int usb_read(struct i2c_adapter *adapter, int cmd,
      int value, int index, void *data, int len);

static int usb_write(struct i2c_adapter *adapter, int cmd,
       int value, int index, void *data, int len);

/* ----- begin of i2c layer ---------------------------------------------- */

#define STATUS_IDLE  0
#define STATUS_ADDRESS_ACK 1
#define STATUS_ADDRESS_NAK 2

static int usb_xfer(struct i2c_adapter *adapter, struct i2c_msg *msgs, int num)
{
 unsigned char *pstatus;
 struct i2c_msg *pmsg;
 int i, ret;

 pstatus = kmalloc(sizeof(*pstatus), GFP_KERNEL);
 if (!pstatus)
  return -ENOMEM;

 for (i = 0 ; i < num ; i++) {
  int cmd = CMD_I2C_IO;

  if (i == 0)
   cmd |= CMD_I2C_IO_BEGIN;

  if (i == num-1)
   cmd |= CMD_I2C_IO_END;

  pmsg = &msgs[i];

  dev_dbg(&adapter->dev,
   "  %d: %s (flags %d) %d bytes to 0x%02x\n",
   i, str_read_write(pmsg->flags & I2C_M_RD),
   pmsg->flags, pmsg->len, pmsg->addr);

  /* and directly send the message */
  if (pmsg->flags & I2C_M_RD) {
   /* read data */
   if (usb_read(adapter, cmd,
         pmsg->flags, pmsg->addr,
         pmsg->buf, pmsg->len) != pmsg->len) {
    dev_err(&adapter->dev,
     "failure reading data\n");
    ret = -EIO;
    goto out;
   }
  } else {
   /* write data */
   if (usb_write(adapter, cmd,
          pmsg->flags, pmsg->addr,
          pmsg->buf, pmsg->len) != pmsg->len) {
    dev_err(&adapter->dev,
     "failure writing data\n");
    ret = -EIO;
    goto out;
   }
  }

  /* read status */
  if (usb_read(adapter, CMD_GET_STATUS, 0, 0, pstatus, 1) != 1) {
   dev_err(&adapter->dev, "failure reading status\n");
   ret = -EIO;
   goto out;
  }

  dev_dbg(&adapter->dev, "  status = %d\n", *pstatus);
  if (*pstatus == STATUS_ADDRESS_NAK) {
   ret = -ENXIO;
   goto out;
  }
 }

 ret = i;
out:
 kfree(pstatus);
 return ret;
}

static u32 usb_func(struct i2c_adapter *adapter)
{
 __le32 *pfunc;
 u32 ret;

 pfunc = kmalloc(sizeof(*pfunc), GFP_KERNEL);

 /* get functionality from adapter */
 if (!pfunc || usb_read(adapter, CMD_GET_FUNC, 0, 0, pfunc,
          sizeof(*pfunc)) != sizeof(*pfunc)) {
  dev_err(&adapter->dev, "failure reading functionality\n");
  ret = 0;
  goto out;
 }

 ret = le32_to_cpup(pfunc);
out:
 kfree(pfunc);
 return ret;
}

/* prevent invalid 0-length usb_control_msg */
static const struct i2c_adapter_quirks usb_quirks = {
 .flags = I2C_AQ_NO_ZERO_LEN_READ,
};

/* This is the actual algorithm we define */
static const struct i2c_algorithm usb_algorithm = {
 .xfer = usb_xfer,
 .functionality = usb_func,
};

/* ----- end of i2c layer ------------------------------------------------ */

/* ----- begin of usb layer ---------------------------------------------- */

/*
 * Initially the usb i2c interface uses a vid/pid pair donated by
 * Future Technology Devices International Ltd., later a pair was
 * bought from EZPrototypes
 */
static const struct usb_device_id i2c_tiny_usb_table[] = {
 { USB_DEVICE(0x0403, 0xc631) },   /* FTDI */
 { USB_DEVICE(0x1c40, 0x0534) },   /* EZPrototypes */
 { }                               /* Terminating entry */
};

MODULE_DEVICE_TABLE(usb, i2c_tiny_usb_table);

/* Structure to hold all of our device specific stuff */
struct i2c_tiny_usb {
 struct usb_device *usb_dev; /* the usb device for this device */
 struct usb_interface *interface; /* the interface for this device */
 struct i2c_adapter adapter; /* i2c related things */
};

static int usb_read(struct i2c_adapter *adapter, int cmd,
      int value, int index, void *data, int len)
{
 struct i2c_tiny_usb *dev = (struct i2c_tiny_usb *)adapter->algo_data;
 void *dmadata = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 int ret;

 if (!dmadata)
  return -ENOMEM;

 /* do control transfer */
 ret = usb_control_msg(dev->usb_dev, usb_rcvctrlpipe(dev->usb_dev, 0),
          cmd, USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_INTERFACE |
          USB_DIR_IN, value, index, dmadata, len, 2000);

 memcpy(data, dmadata, len);
 kfree(dmadata);
 return ret;
}

static int usb_write(struct i2c_adapter *adapter, int cmd,
       int value, int index, void *data, int len)
{
 struct i2c_tiny_usb *dev = (struct i2c_tiny_usb *)adapter->algo_data;
 void *dmadata = kmemdup(data, len, GFP_KERNEL);
 int ret;

 if (!dmadata)
  return -ENOMEM;

 /* do control transfer */
 ret = usb_control_msg(dev->usb_dev, usb_sndctrlpipe(dev->usb_dev, 0),
          cmd, USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_INTERFACE,
          value, index, dmadata, len, 2000);

 kfree(dmadata);
 return ret;
}

static void i2c_tiny_usb_free(struct i2c_tiny_usb *dev)
{
 usb_put_dev(dev->usb_dev);
 kfree(dev);
}

static int i2c_tiny_usb_probe(struct usb_interface *interface,
         const struct usb_device_id *id)
{
 struct i2c_tiny_usb *dev;
 int retval = -ENOMEM;
 u16 version;

 if (interface->intf_assoc &&
     interface->intf_assoc->bFunctionClass != USB_CLASS_VENDOR_SPEC)
  return -ENODEV;

 dev_dbg(&interface->dev, "probing usb device\n");

 /* allocate memory for our device state and initialize it */
 dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
 if (!dev)
  goto error;

 dev->usb_dev = usb_get_dev(interface_to_usbdev(interface));
 dev->interface = interface;

 /* save our data pointer in this interface device */
 usb_set_intfdata(interface, dev);

 version = le16_to_cpu(dev->usb_dev->descriptor.bcdDevice);
 dev_info(&interface->dev,
   "version %x.%02x found at bus %03d address %03d\n",
   version >> 8, version & 0xff,
   dev->usb_dev->bus->busnum, dev->usb_dev->devnum);

 /* setup i2c adapter description */
 dev->adapter.owner = THIS_MODULE;
 dev->adapter.class = I2C_CLASS_HWMON;
 dev->adapter.quirks = &usb_quirks;
 dev->adapter.algo = &usb_algorithm;
 dev->adapter.algo_data = dev;
 snprintf(dev->adapter.name, sizeof(dev->adapter.name),
   "i2c-tiny-usb at bus %03d device %03d",
   dev->usb_dev->bus->busnum, dev->usb_dev->devnum);

 if (usb_write(&dev->adapter, CMD_SET_DELAY, delay, 0, NULL, 0) != 0) {
  dev_err(&dev->adapter.dev,
   "failure setting delay to %dus\n", delay);
  retval = -EIO;
  goto error;
 }

 dev->adapter.dev.parent = &dev->interface->dev;

 /* and finally attach to i2c layer */
 i2c_add_adapter(&dev->adapter);

 /* inform user about successful attachment to i2c layer */
 dev_info(&dev->adapter.dev, "connected i2c-tiny-usb device\n");

 return 0;

 error:
 if (dev)
  i2c_tiny_usb_free(dev);

 return retval;
}

static void i2c_tiny_usb_disconnect(struct usb_interface *interface)
{
 struct i2c_tiny_usb *dev = usb_get_intfdata(interface);

 i2c_del_adapter(&dev->adapter);
 usb_set_intfdata(interface, NULL);
 i2c_tiny_usb_free(dev);

 dev_dbg(&interface->dev, "disconnected\n");
}

static struct usb_driver i2c_tiny_usb_driver = {
 .name  = "i2c-tiny-usb",
 .probe  = i2c_tiny_usb_probe,
 .disconnect = i2c_tiny_usb_disconnect,
 .id_table = i2c_tiny_usb_table,
};

module_usb_driver(i2c_tiny_usb_driver);

/* ----- end of usb layer ------------------------------------------------ */

MODULE_AUTHOR("Till Harbaum <Till@Harbaum.org>");
MODULE_DESCRIPTION("i2c-tiny-usb driver v1.0");
MODULE_LICENSE("GPL");