// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * oxfw-scs1x.c - a part of driver for OXFW970/971 based devices
 *
 * Copyright (c) Clemens Ladisch <clemens@ladisch.de>
 * Copyright (c) 2015 Takashi Sakamoto <o-takashi@sakamocchi.jp>
 */

#include "oxfw.h"

#define HSS1394_ADDRESS   0xc007dedadadaULL
#define HSS1394_MAX_PACKET_SIZE  64
#define HSS1394_TAG_USER_DATA  0x00
#define HSS1394_TAG_CHANGE_ADDRESS 0xf1

struct fw_scs1x {
 struct fw_address_handler hss_handler;
 u8 input_escape_count;
 struct snd_rawmidi_substream *input;

 /* For MIDI playback. */
 struct snd_rawmidi_substream *output;
 bool output_idle;
 u8 output_status;
 u8 output_bytes;
 bool output_escaped;
 bool output_escape_high_nibble;
 struct work_struct work;
 wait_queue_head_t idle_wait;
 u8 buffer[HSS1394_MAX_PACKET_SIZE];
 bool transaction_running;
 struct fw_transaction transaction;
 unsigned int transaction_bytes;
 bool error;
 struct fw_device *fw_dev;
};

static const u8 sysex_escape_prefix[] = {
 0xf0,   /* SysEx begin */
 0x00, 0x01, 0x60, /* Stanton DJ */
 0x48, 0x53, 0x53, /* "HSS" */
};

static void midi_input_escaped_byte(struct snd_rawmidi_substream *stream,
        u8 byte)
{
 u8 nibbles[2];

 nibbles[0] = byte >> 4;
 nibbles[1] = byte & 0x0f;
 snd_rawmidi_receive(stream, nibbles, 2);
}

static void midi_input_byte(struct fw_scs1x *scs,
       struct snd_rawmidi_substream *stream, u8 byte)
{
 const u8 eox = 0xf7;

 if (scs->input_escape_count > 0) {
  midi_input_escaped_byte(stream, byte);
  scs->input_escape_count--;
  if (scs->input_escape_count == 0)
   snd_rawmidi_receive(stream, &eox, sizeof(eox));
 } else if (byte == 0xf9) {
  snd_rawmidi_receive(stream, sysex_escape_prefix,
        ARRAY_SIZE(sysex_escape_prefix));
  midi_input_escaped_byte(stream, 0x00);
  midi_input_escaped_byte(stream, 0xf9);
  scs->input_escape_count = 3;
 } else {
  snd_rawmidi_receive(stream, &byte, 1);
 }
}

static void midi_input_packet(struct fw_scs1x *scs,
         struct snd_rawmidi_substream *stream,
         const u8 *data, unsigned int bytes)
{
 unsigned int i;
 const u8 eox = 0xf7;

 if (data[0] == HSS1394_TAG_USER_DATA) {
  for (i = 1; i < bytes; ++i)
   midi_input_byte(scs, stream, data[i]);
 } else {
  snd_rawmidi_receive(stream, sysex_escape_prefix,
        ARRAY_SIZE(sysex_escape_prefix));
  for (i = 0; i < bytes; ++i)
   midi_input_escaped_byte(stream, data[i]);
  snd_rawmidi_receive(stream, &eox, sizeof(eox));
 }
}

static void handle_hss(struct fw_card *card, struct fw_request *request,
         int tcode, int destination, int source, int generation,
         unsigned long long offset, void *data, size_t length,
         void *callback_data)
{
 struct fw_scs1x *scs = callback_data;
 struct snd_rawmidi_substream *stream;
 int rcode;

 if (offset != scs->hss_handler.offset) {
  rcode = RCODE_ADDRESS_ERROR;
  goto end;
 }
 if (tcode != TCODE_WRITE_QUADLET_REQUEST &&
     tcode != TCODE_WRITE_BLOCK_REQUEST) {
  rcode = RCODE_TYPE_ERROR;
  goto end;
 }

 if (length >= 1) {
  stream = READ_ONCE(scs->input);
  if (stream)
   midi_input_packet(scs, stream, data, length);
 }

 rcode = RCODE_COMPLETE;
end:
 fw_send_response(card, request, rcode);
}

static void scs_write_callback(struct fw_card *card, int rcode,
          void *data, size_t length, void *callback_data)
{
 struct fw_scs1x *scs = callback_data;

 if (!rcode_is_permanent_error(rcode)) {
  /* Don't retry for this data. */
  if (rcode == RCODE_COMPLETE)
   scs->transaction_bytes = 0;
 } else {
  scs->error = true;
 }

 scs->transaction_running = false;
 schedule_work(&scs->work);
}

static bool is_valid_running_status(u8 status)
{
 return status >= 0x80 && status <= 0xef;
}

static bool is_one_byte_cmd(u8 status)
{
 return status == 0xf6 ||
        status >= 0xf8;
}

static bool is_two_bytes_cmd(u8 status)
{
 return (status >= 0xc0 && status <= 0xdf) ||
        status == 0xf1 ||
        status == 0xf3;
}

static bool is_three_bytes_cmd(u8 status)
{
 return (status >= 0x80 && status <= 0xbf) ||
        (status >= 0xe0 && status <= 0xef) ||
        status == 0xf2;
}

static bool is_invalid_cmd(u8 status)
{
 return status == 0xf4 ||
        status == 0xf5 ||
        status == 0xf9 ||
        status == 0xfd;
}

static void scs_output_work(struct work_struct *work)
{
 struct fw_scs1x *scs = container_of(work, struct fw_scs1x, work);
 struct snd_rawmidi_substream *stream;
 unsigned int i;
 u8 byte;
 int generation;

 if (scs->transaction_running)
  return;

 stream = READ_ONCE(scs->output);
 if (!stream || scs->error) {
  scs->output_idle = true;
  wake_up(&scs->idle_wait);
  return;
 }

 if (scs->transaction_bytes > 0)
  goto retry;

 i = scs->output_bytes;
 for (;;) {
  if (snd_rawmidi_transmit(stream, &byte, 1) != 1) {
   scs->output_bytes = i;
   scs->output_idle = true;
   wake_up(&scs->idle_wait);
   return;
  }
  /*
   * Convert from real MIDI to what I think the device expects (no
   * running status, one command per packet, unescaped SysExs).
 */
  if (scs->output_escaped && byte < 0x80) {
   if (scs->output_escape_high_nibble) {
    if (i < HSS1394_MAX_PACKET_SIZE) {
     scs->buffer[i] = byte << 4;
     scs->output_escape_high_nibble = false;
    }
   } else {
    scs->buffer[i++] |= byte & 0x0f;
    scs->output_escape_high_nibble = true;
   }
  } else if (byte < 0x80) {
   if (i == 1) {
    if (!is_valid_running_status(
       scs->output_status))
     continue;
    scs->buffer[0] = HSS1394_TAG_USER_DATA;
    scs->buffer[i++] = scs->output_status;
   }
   scs->buffer[i++] = byte;
   if ((i == 3 && is_two_bytes_cmd(scs->output_status)) ||
       (i == 4 && is_three_bytes_cmd(scs->output_status)))
    break;
   if (i == 1 + ARRAY_SIZE(sysex_escape_prefix) &&
       !memcmp(scs->buffer + 1, sysex_escape_prefix,
        ARRAY_SIZE(sysex_escape_prefix))) {
    scs->output_escaped = true;
    scs->output_escape_high_nibble = true;
    i = 0;
   }
   if (i >= HSS1394_MAX_PACKET_SIZE)
    i = 1;
  } else if (byte == 0xf7) {
   if (scs->output_escaped) {
    if (i >= 1 && scs->output_escape_high_nibble &&
        scs->buffer[0] !=
      HSS1394_TAG_CHANGE_ADDRESS)
     break;
   } else {
    if (i > 1 && scs->output_status == 0xf0) {
     scs->buffer[i++] = 0xf7;
     break;
    }
   }
   i = 1;
   scs->output_escaped = false;
  } else if (!is_invalid_cmd(byte) && byte < 0xf8) {
   i = 1;
   scs->buffer[0] = HSS1394_TAG_USER_DATA;
   scs->buffer[i++] = byte;
   scs->output_status = byte;
   scs->output_escaped = false;
   if (is_one_byte_cmd(byte))
    break;
  }
 }
 scs->output_bytes = 1;
 scs->output_escaped = false;

 scs->transaction_bytes = i;
retry:
 scs->transaction_running = true;
 generation = scs->fw_dev->generation;
 smp_rmb(); /* node_id vs. generation */
 fw_send_request(scs->fw_dev->card, &scs->transaction,
   TCODE_WRITE_BLOCK_REQUEST, scs->fw_dev->node_id,
   generation, scs->fw_dev->max_speed, HSS1394_ADDRESS,
   scs->buffer, scs->transaction_bytes,
   scs_write_callback, scs);
}

static int midi_capture_open(struct snd_rawmidi_substream *stream)
{
 return 0;
}

static int midi_capture_close(struct snd_rawmidi_substream *stream)
{
 return 0;
}

static void midi_capture_trigger(struct snd_rawmidi_substream *stream, int up)
{
 struct fw_scs1x *scs = stream->rmidi->private_data;

 if (up) {
  scs->input_escape_count = 0;
  WRITE_ONCE(scs->input, stream);
 } else {
  WRITE_ONCE(scs->input, NULL);
 }
}

static int midi_playback_open(struct snd_rawmidi_substream *stream)
{
 return 0;
}

static int midi_playback_close(struct snd_rawmidi_substream *stream)
{
 return 0;
}

static void midi_playback_trigger(struct snd_rawmidi_substream *stream, int up)
{
 struct fw_scs1x *scs = stream->rmidi->private_data;

 if (up) {
  scs->output_status = 0;
  scs->output_bytes = 1;
  scs->output_escaped = false;
  scs->output_idle = false;
  scs->transaction_bytes = 0;
  scs->error = false;

  WRITE_ONCE(scs->output, stream);
  schedule_work(&scs->work);
 } else {
  WRITE_ONCE(scs->output, NULL);
 }
}
static void midi_playback_drain(struct snd_rawmidi_substream *stream)
{
 struct fw_scs1x *scs = stream->rmidi->private_data;

 wait_event(scs->idle_wait, scs->output_idle);
}

static int register_address(struct snd_oxfw *oxfw)
{
 struct fw_scs1x *scs = oxfw->spec;
 __be64 data;

 data = cpu_to_be64(((u64)HSS1394_TAG_CHANGE_ADDRESS << 56) |
       scs->hss_handler.offset);
 return snd_fw_transaction(oxfw->unit, TCODE_WRITE_BLOCK_REQUEST,
      HSS1394_ADDRESS, &data, sizeof(data), 0);
}

static void remove_scs1x(struct snd_rawmidi *rmidi)
{
 struct fw_scs1x *scs = rmidi->private_data;

 fw_core_remove_address_handler(&scs->hss_handler);
}

void snd_oxfw_scs1x_update(struct snd_oxfw *oxfw)
{
 register_address(oxfw);
}

int snd_oxfw_scs1x_add(struct snd_oxfw *oxfw)
{
 static const struct snd_rawmidi_ops midi_capture_ops = {
  .open    = midi_capture_open,
  .close   = midi_capture_close,
  .trigger = midi_capture_trigger,
 };
 static const struct snd_rawmidi_ops midi_playback_ops = {
  .open    = midi_playback_open,
  .close   = midi_playback_close,
  .trigger = midi_playback_trigger,
  .drain   = midi_playback_drain,
 };
 struct snd_rawmidi *rmidi;
 struct fw_scs1x *scs;
 int err;

 scs = devm_kzalloc(&oxfw->card->card_dev, sizeof(struct fw_scs1x),
      GFP_KERNEL);
 if (!scs)
  return -ENOMEM;
 scs->fw_dev = fw_parent_device(oxfw->unit);
 oxfw->spec = scs;

 /* Allocate own handler for imcoming asynchronous transaction. */
 scs->hss_handler.length = HSS1394_MAX_PACKET_SIZE;
 scs->hss_handler.address_callback = handle_hss;
 scs->hss_handler.callback_data = scs;
 err = fw_core_add_address_handler(&scs->hss_handler,
       &fw_high_memory_region);
 if (err < 0)
  return err;

 err = register_address(oxfw);
 if (err < 0)
  goto err_allocated;

 /* Use unique name for backward compatibility to scs1x module. */
 err = snd_rawmidi_new(oxfw->card, "SCS.1x", 0, 1, 1, &rmidi);
 if (err < 0)
  goto err_allocated;
 rmidi->private_data = scs;
 rmidi->private_free = remove_scs1x;

 snprintf(rmidi->name, sizeof(rmidi->name),
   "%s MIDI", oxfw->card->shortname);

 rmidi->info_flags = SNDRV_RAWMIDI_INFO_INPUT |
       SNDRV_RAWMIDI_INFO_OUTPUT |
       SNDRV_RAWMIDI_INFO_DUPLEX;
 snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_INPUT,
       &midi_capture_ops);
 snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_OUTPUT,
       &midi_playback_ops);

 INIT_WORK(&scs->work, scs_output_work);
 init_waitqueue_head(&scs->idle_wait);
 scs->output_idle = true;

 return 0;
err_allocated:
 fw_core_remove_address_handler(&scs->hss_handler);
 return err;
}