// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * netup_unidvb_i2c.c
 *
 * Internal I2C bus driver for NetUP Universal Dual DVB-CI
 *
 * Copyright (C) 2014 NetUP Inc.
 * Copyright (C) 2014 Sergey Kozlov <serjk@netup.ru>
 * Copyright (C) 2014 Abylay Ospan <aospan@netup.ru>
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include "netup_unidvb.h"

#define NETUP_I2C_BUS0_ADDR  0x4800
#define NETUP_I2C_BUS1_ADDR  0x4840
#define NETUP_I2C_TIMEOUT  1000

/* twi_ctrl0_stat reg bits */
#define TWI_IRQEN_COMPL 0x1
#define TWI_IRQEN_ANACK 0x2
#define TWI_IRQEN_DNACK 0x4
#define TWI_IRQ_COMPL (TWI_IRQEN_COMPL << 8)
#define TWI_IRQ_ANACK (TWI_IRQEN_ANACK << 8)
#define TWI_IRQ_DNACK (TWI_IRQEN_DNACK << 8)
#define TWI_IRQ_TX 0x800
#define TWI_IRQ_RX 0x1000
#define TWI_IRQEN (TWI_IRQEN_COMPL | TWI_IRQEN_ANACK | TWI_IRQEN_DNACK)
/* twi_addr_ctrl1 reg bits*/
#define TWI_TRANSFER 0x100
#define TWI_NOSTOP 0x200
#define TWI_SOFT_RESET 0x2000
/* twi_clkdiv reg value */
#define TWI_CLKDIV 156
/* fifo_stat_ctrl reg bits */
#define FIFO_IRQEN 0x8000
#define FIFO_RESET 0x4000
/* FIFO size */
#define FIFO_SIZE 16

struct netup_i2c_fifo_regs {
 union {
  __u8 data8;
  __le16 data16;
  __le32 data32;
 };
 __u8  padding[4];
 __le16  stat_ctrl;
} __packed __aligned(1);

struct netup_i2c_regs {
 __le16    clkdiv;
 __le16    twi_ctrl0_stat;
 __le16    twi_addr_ctrl1;
 __le16    length;
 __u8    padding1[8];
 struct netup_i2c_fifo_regs tx_fifo;
 __u8    padding2[6];
 struct netup_i2c_fifo_regs rx_fifo;
} __packed __aligned(1);

irqreturn_t netup_i2c_interrupt(struct netup_i2c *i2c)
{
 u16 reg, tmp;
 unsigned long flags;
 irqreturn_t iret = IRQ_HANDLED;

 spin_lock_irqsave(&i2c->lock, flags);
 reg = readw(&i2c->regs->twi_ctrl0_stat);
 writew(reg & ~TWI_IRQEN, &i2c->regs->twi_ctrl0_stat);
 dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
  "%s(): twi_ctrl0_state 0x%x\n", __func__, reg);
 if ((reg & TWI_IRQEN_COMPL) != 0 && (reg & TWI_IRQ_COMPL)) {
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): TWI_IRQEN_COMPL\n", __func__);
  i2c->state = STATE_DONE;
  goto irq_ok;
 }
 if ((reg & TWI_IRQEN_ANACK) != 0 && (reg & TWI_IRQ_ANACK)) {
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): TWI_IRQEN_ANACK\n", __func__);
  i2c->state = STATE_ERROR;
  goto irq_ok;
 }
 if ((reg & TWI_IRQEN_DNACK) != 0 && (reg & TWI_IRQ_DNACK)) {
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): TWI_IRQEN_DNACK\n", __func__);
  i2c->state = STATE_ERROR;
  goto irq_ok;
 }
 if ((reg & TWI_IRQ_RX) != 0) {
  tmp = readw(&i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl);
  writew(tmp & ~FIFO_IRQEN, &i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl);
  i2c->state = STATE_WANT_READ;
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): want read\n", __func__);
  goto irq_ok;
 }
 if ((reg & TWI_IRQ_TX) != 0) {
  tmp = readw(&i2c->regs->tx_fifo.stat_ctrl);
  writew(tmp & ~FIFO_IRQEN, &i2c->regs->tx_fifo.stat_ctrl);
  i2c->state = STATE_WANT_WRITE;
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): want write\n", __func__);
  goto irq_ok;
 }
 dev_warn(&i2c->adap.dev, "%s(): not mine interrupt\n", __func__);
 iret = IRQ_NONE;
irq_ok:
 spin_unlock_irqrestore(&i2c->lock, flags);
 if (iret == IRQ_HANDLED)
  wake_up(&i2c->wq);
 return iret;
}

static void netup_i2c_reset(struct netup_i2c *i2c)
{
 dev_dbg(i2c->adap.dev.parent, "%s()\n", __func__);
 i2c->state = STATE_DONE;
 writew(TWI_SOFT_RESET, &i2c->regs->twi_addr_ctrl1);
 writew(TWI_CLKDIV, &i2c->regs->clkdiv);
 writew(FIFO_RESET, &i2c->regs->tx_fifo.stat_ctrl);
 writew(FIFO_RESET, &i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl);
 writew(0x800, &i2c->regs->tx_fifo.stat_ctrl);
 writew(0x800, &i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl);
}

static void netup_i2c_fifo_tx(struct netup_i2c *i2c)
{
 u8 data;
 u32 fifo_space = FIFO_SIZE -
  (readw(&i2c->regs->tx_fifo.stat_ctrl) & 0x3f);
 u32 msg_length = i2c->msg->len - i2c->xmit_size;

 msg_length = min(msg_length, fifo_space);
 while (msg_length--) {
  data = i2c->msg->buf[i2c->xmit_size++];
  writeb(data, &i2c->regs->tx_fifo.data8);
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): write 0x%02x\n", __func__, data);
 }
 if (i2c->xmit_size < i2c->msg->len) {
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): TX IRQ enabled\n", __func__);
  writew(readw(&i2c->regs->tx_fifo.stat_ctrl) | FIFO_IRQEN,
   &i2c->regs->tx_fifo.stat_ctrl);
 }
}

static void netup_i2c_fifo_rx(struct netup_i2c *i2c)
{
 u8 data;
 u32 fifo_size = readw(&i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl) & 0x3f;

 dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
  "%s(): RX fifo size %d\n", __func__, fifo_size);
 while (fifo_size--) {
  data = readb(&i2c->regs->rx_fifo.data8);
  if ((i2c->msg->flags & I2C_M_RD) != 0 &&
     i2c->xmit_size < i2c->msg->len) {
   i2c->msg->buf[i2c->xmit_size++] = data;
   dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
    "%s(): read 0x%02x\n", __func__, data);
  }
 }
 if (i2c->xmit_size < i2c->msg->len) {
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): RX IRQ enabled\n", __func__);
  writew(readw(&i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl) | FIFO_IRQEN,
   &i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl);
 }
}

static void netup_i2c_start_xfer(struct netup_i2c *i2c)
{
 u16 rdflag = ((i2c->msg->flags & I2C_M_RD) ? 1 : 0);
 u16 reg = readw(&i2c->regs->twi_ctrl0_stat);

 writew(TWI_IRQEN | reg, &i2c->regs->twi_ctrl0_stat);
 writew(i2c->msg->len, &i2c->regs->length);
 writew(TWI_TRANSFER | (i2c->msg->addr << 1) | rdflag,
  &i2c->regs->twi_addr_ctrl1);
 dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
  "%s(): length %d twi_addr_ctrl1 0x%x twi_ctrl0_stat 0x%x\n",
  __func__, readw(&i2c->regs->length),
  readw(&i2c->regs->twi_addr_ctrl1),
  readw(&i2c->regs->twi_ctrl0_stat));
 i2c->state = STATE_WAIT;
 i2c->xmit_size = 0;
 if (!rdflag)
  netup_i2c_fifo_tx(i2c);
 else
  writew(FIFO_IRQEN | readw(&i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl),
   &i2c->regs->rx_fifo.stat_ctrl);
}

static int netup_i2c_xfer(struct i2c_adapter *adap,
     struct i2c_msg *msgs, int num)
{
 unsigned long flags;
 int i, trans_done, res = num;
 struct netup_i2c *i2c = i2c_get_adapdata(adap);
 u16 reg;

 spin_lock_irqsave(&i2c->lock, flags);
 if (i2c->state != STATE_DONE) {
  dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
   "%s(): i2c->state == %d, resetting I2C\n",
   __func__, i2c->state);
  netup_i2c_reset(i2c);
 }
 dev_dbg(i2c->adap.dev.parent, "%s() num %d\n", __func__, num);
 for (i = 0; i < num; i++) {
  i2c->msg = &msgs[i];
  netup_i2c_start_xfer(i2c);
  trans_done = 0;
  while (!trans_done) {
   spin_unlock_irqrestore(&i2c->lock, flags);
   if (wait_event_timeout(i2c->wq,
     i2c->state != STATE_WAIT,
     msecs_to_jiffies(NETUP_I2C_TIMEOUT))) {
    spin_lock_irqsave(&i2c->lock, flags);
    switch (i2c->state) {
    case STATE_WANT_READ:
     netup_i2c_fifo_rx(i2c);
     break;
    case STATE_WANT_WRITE:
     netup_i2c_fifo_tx(i2c);
     break;
    case STATE_DONE:
     if ((i2c->msg->flags & I2C_M_RD) != 0 &&
      i2c->xmit_size != i2c->msg->len)
      netup_i2c_fifo_rx(i2c);
     dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
      "%s(): msg %d OK\n",
      __func__, i);
     trans_done = 1;
     break;
    case STATE_ERROR:
     res = -EIO;
     dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
      "%s(): error state\n",
      __func__);
     goto done;
    default:
     dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
      "%s(): invalid state %d\n",
      __func__, i2c->state);
     res = -EINVAL;
     goto done;
    }
    if (!trans_done) {
     i2c->state = STATE_WAIT;
     reg = readw(
      &i2c->regs->twi_ctrl0_stat);
     writew(TWI_IRQEN | reg,
      &i2c->regs->twi_ctrl0_stat);
    }
    spin_unlock_irqrestore(&i2c->lock, flags);
   } else {
    spin_lock_irqsave(&i2c->lock, flags);
    dev_dbg(i2c->adap.dev.parent,
     "%s(): wait timeout\n", __func__);
    res = -ETIMEDOUT;
    goto done;
   }
   spin_lock_irqsave(&i2c->lock, flags);
  }
 }
done:
 spin_unlock_irqrestore(&i2c->lock, flags);
 dev_dbg(i2c->adap.dev.parent, "%s(): result %d\n", __func__, res);
 return res;
}

static u32 netup_i2c_func(struct i2c_adapter *adap)
{
 return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL;
}

static const struct i2c_algorithm netup_i2c_algorithm = {
 .master_xfer = netup_i2c_xfer,
 .functionality = netup_i2c_func,
};

static const struct i2c_adapter netup_i2c_adapter = {
 .owner  = THIS_MODULE,
 .name  = NETUP_UNIDVB_NAME,
 .class  = I2C_CLASS_HWMON,
 .algo  = &netup_i2c_algorithm,
};

static int netup_i2c_init(struct netup_unidvb_dev *ndev, int bus_num)
{
 int ret;
 struct netup_i2c *i2c;

 if (bus_num < 0 || bus_num > 1) {
  dev_err(&ndev->pci_dev->dev,
   "%s(): invalid bus_num %d\n", __func__, bus_num);
  return -EINVAL;
 }
 i2c = &ndev->i2c[bus_num];
 spin_lock_init(&i2c->lock);
 init_waitqueue_head(&i2c->wq);
 i2c->regs = (struct netup_i2c_regs __iomem *)(ndev->bmmio0 +
  (bus_num == 0 ? NETUP_I2C_BUS0_ADDR : NETUP_I2C_BUS1_ADDR));
 netup_i2c_reset(i2c);
 i2c->adap = netup_i2c_adapter;
 i2c->adap.dev.parent = &ndev->pci_dev->dev;
 i2c_set_adapdata(&i2c->adap, i2c);
 ret = i2c_add_adapter(&i2c->adap);
 if (ret)
  return ret;
 dev_info(&ndev->pci_dev->dev,
  "%s(): registered I2C bus %d at 0x%x\n",
  __func__,
  bus_num, (bus_num == 0 ?
   NETUP_I2C_BUS0_ADDR :
   NETUP_I2C_BUS1_ADDR));
 return 0;
}

static void netup_i2c_remove(struct netup_unidvb_dev *ndev, int bus_num)
{
 struct netup_i2c *i2c;

 if (bus_num < 0 || bus_num > 1) {
  dev_err(&ndev->pci_dev->dev,
   "%s(): invalid bus number %d\n", __func__, bus_num);
  return;
 }
 i2c = &ndev->i2c[bus_num];
 netup_i2c_reset(i2c);
 /* remove adapter */
 i2c_del_adapter(&i2c->adap);
 dev_info(&ndev->pci_dev->dev,
  "netup_i2c_remove: unregistered I2C bus %d\n", bus_num);
}

int netup_i2c_register(struct netup_unidvb_dev *ndev)
{
 int ret;

 ret = netup_i2c_init(ndev, 0);
 if (ret)
  return ret;
 ret = netup_i2c_init(ndev, 1);
 if (ret) {
  netup_i2c_remove(ndev, 0);
  return ret;
 }
 return 0;
}

void netup_i2c_unregister(struct netup_unidvb_dev *ndev)
{
 netup_i2c_remove(ndev, 0);
 netup_i2c_remove(ndev, 1);
}