// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Wacom protocol 4 serial tablet driver
 *
 * Copyright 2014      Hans de Goede <hdegoede@redhat.com>
 * Copyright 2011-2012 Julian Squires <julian@cipht.net>
 *
 * Many thanks to Bill Seremetis, without whom PenPartner support
 * would not have been possible. Thanks to Patrick Mahoney.
 *
 * This driver was developed with reference to much code written by others,
 * particularly:
 *  - elo, gunze drivers by Vojtech Pavlik <vojtech@ucw.cz>;
 *  - wacom_w8001 driver by Jaya Kumar <jayakumar.lkml@gmail.com>;
 *  - the USB wacom input driver, credited to many people
 *    (see drivers/input/tablet/wacom.h);
 *  - new and old versions of linuxwacom / xf86-input-wacom credited to
 *    Frederic Lepied, France. <Lepied@XFree86.org> and
 *    Ping Cheng, Wacom. <pingc@wacom.com>;
 *  - and xf86wacom.c (a presumably ancient version of the linuxwacom code),
 *    by Frederic Lepied and Raph Levien <raph@gtk.org>.
 *
 * To do:
 *  - support pad buttons; (requires access to a model with pad buttons)
 *  - support (protocol 4-style) tilt (requires access to a > 1.4 rom model)
 */

/*
 * Wacom serial protocol 4 documentation taken from linuxwacom-0.9.9 code,
 * protocol 4 uses 7 or 9 byte of data in the following format:
 *
 * Byte 1
 * bit 7  Sync bit always 1
 * bit 6  Pointing device detected
 * bit 5  Cursor = 0 / Stylus = 1
 * bit 4  Reserved
 * bit 3  1 if a button on the pointing device has been pressed
 * bit 2  P0 (optional)
 * bit 1  X15
 * bit 0  X14
 *
 * Byte 2
 * bit 7  Always 0
 * bits 6-0 = X13 - X7
 *
 * Byte 3
 * bit 7  Always 0
 * bits 6-0 = X6 - X0
 *
 * Byte 4
 * bit 7  Always 0
 * bit 6  B3
 * bit 5  B2
 * bit 4  B1
 * bit 3  B0
 * bit 2  P1 (optional)
 * bit 1  Y15
 * bit 0  Y14
 *
 * Byte 5
 * bit 7  Always 0
 * bits 6-0 = Y13 - Y7
 *
 * Byte 6
 * bit 7  Always 0
 * bits 6-0 = Y6 - Y0
 *
 * Byte 7
 * bit 7 Always 0
 * bit 6  Sign of pressure data; or wheel-rel for cursor tool
 * bit 5  P7; or REL1 for cursor tool
 * bit 4  P6; or REL0 for cursor tool
 * bit 3  P5
 * bit 2  P4
 * bit 1  P3
 * bit 0  P2
 *
 * byte 8 and 9 are optional and present only
 * in tilt mode.
 *
 * Byte 8
 * bit 7 Always 0
 * bit 6 Sign of tilt X
 * bit 5  Xt6
 * bit 4  Xt5
 * bit 3  Xt4
 * bit 2  Xt3
 * bit 1  Xt2
 * bit 0  Xt1
 *
 * Byte 9
 * bit 7 Always 0
 * bit 6 Sign of tilt Y
 * bit 5  Yt6
 * bit 4  Yt5
 * bit 3  Yt4
 * bit 2  Yt3
 * bit 1  Yt2
 * bit 0  Yt1
 */

#include <linux/completion.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/serio.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/string.h>

MODULE_AUTHOR("Julian Squires <julian@cipht.net>, Hans de Goede <hdegoede@redhat.com>");
MODULE_DESCRIPTION("Wacom protocol 4 serial tablet driver");
MODULE_LICENSE("GPL");

#define REQUEST_MODEL_AND_ROM_VERSION "~#"
#define REQUEST_MAX_COORDINATES  "~C\r"
#define REQUEST_CONFIGURATION_STRING "~R\r"
#define REQUEST_RESET_TO_PROTOCOL_IV "\r#"
/*
 * Note: sending "\r$\r" causes at least the Digitizer II to send
 * packets in ASCII instead of binary.  "\r#" seems to undo that.
 */

#define COMMAND_START_SENDING_PACKETS  "ST\r"
#define COMMAND_STOP_SENDING_PACKETS  "SP\r"
#define COMMAND_MULTI_MODE_INPUT  "MU1\r"
#define COMMAND_ORIGIN_IN_UPPER_LEFT  "OC1\r"
#define COMMAND_ENABLE_ALL_MACRO_BUTTONS "~M0\r"
#define COMMAND_DISABLE_GROUP_1_MACRO_BUTTONS "~M1\r"
#define COMMAND_TRANSMIT_AT_MAX_RATE  "IT0\r"
#define COMMAND_DISABLE_INCREMENTAL_MODE "IN0\r"
#define COMMAND_ENABLE_CONTINUOUS_MODE  "SR\r"
#define COMMAND_ENABLE_PRESSURE_MODE  "PH1\r"
#define COMMAND_Z_FILTER   "ZF1\r"

/* Note that this is a protocol 4 packet without tilt information. */
#define PACKET_LENGTH  7
#define DATA_SIZE  32

/* flags */
#define F_COVERS_SCREEN  0x01
#define F_HAS_STYLUS2  0x02
#define F_HAS_SCROLLWHEEL 0x04

/* device IDs */
#define STYLUS_DEVICE_ID 0x02
#define CURSOR_DEVICE_ID 0x06
#define ERASER_DEVICE_ID 0x0A

enum { STYLUS = 1, ERASER, CURSOR };

static const struct {
 int device_id;
 int input_id;
} tools[] = {
 { 0, 0 },
 { STYLUS_DEVICE_ID, BTN_TOOL_PEN },
 { ERASER_DEVICE_ID, BTN_TOOL_RUBBER },
 { CURSOR_DEVICE_ID, BTN_TOOL_MOUSE },
};

struct wacom {
 struct input_dev *dev;
 struct completion cmd_done;
 int result;
 u8 expect;
 u8 eraser_mask;
 unsigned int extra_z_bits;
 unsigned int flags;
 unsigned int res_x, res_y;
 unsigned int max_x, max_y;
 unsigned int tool;
 unsigned int idx;
 u8 data[DATA_SIZE];
 char phys[32];
};

enum {
 MODEL_CINTIQ  = 0x504C, /* PL */
 MODEL_CINTIQ2  = 0x4454, /* DT */
 MODEL_DIGITIZER_II = 0x5544, /* UD */
 MODEL_GRAPHIRE  = 0x4554, /* ET */
 MODEL_PENPARTNER = 0x4354, /* CT */
 MODEL_ARTPAD_II  = 0x4B54, /* KT */
};

static void wacom_handle_model_response(struct wacom *wacom)
{
 int major_v, minor_v, r = 0;
 char *p;

 p = strrchr(wacom->data, 'V');
 if (p)
  r = sscanf(p + 1, "%u.%u", &major_v, &minor_v);
 if (r != 2)
  major_v = minor_v = 0;

 switch (wacom->data[2] << 8 | wacom->data[3]) {
 case MODEL_CINTIQ: /* UNTESTED */
 case MODEL_CINTIQ2:
  if ((wacom->data[2] << 8 | wacom->data[3]) == MODEL_CINTIQ) {
   wacom->dev->name = "Wacom Cintiq";
   wacom->dev->id.version = MODEL_CINTIQ;
  } else {
   wacom->dev->name = "Wacom Cintiq II";
   wacom->dev->id.version = MODEL_CINTIQ2;
  }
  wacom->res_x = 508;
  wacom->res_y = 508;

  switch (wacom->data[5] << 8 | wacom->data[6]) {
  case 0x3731: /* PL-710 */
   wacom->res_x = 2540;
   wacom->res_y = 2540;
   fallthrough;
  case 0x3535: /* PL-550 */
  case 0x3830: /* PL-800 */
   wacom->extra_z_bits = 2;
  }

  wacom->flags = F_COVERS_SCREEN;
  break;

 case MODEL_PENPARTNER:
  wacom->dev->name = "Wacom Penpartner";
  wacom->dev->id.version = MODEL_PENPARTNER;
  wacom->res_x = 1000;
  wacom->res_y = 1000;
  break;

 case MODEL_GRAPHIRE:
  wacom->dev->name = "Wacom Graphire";
  wacom->dev->id.version = MODEL_GRAPHIRE;
  wacom->res_x = 1016;
  wacom->res_y = 1016;
  wacom->max_x = 5103;
  wacom->max_y = 3711;
  wacom->extra_z_bits = 2;
  wacom->eraser_mask = 0x08;
  wacom->flags = F_HAS_STYLUS2 | F_HAS_SCROLLWHEEL;
  break;

 case MODEL_ARTPAD_II:
 case MODEL_DIGITIZER_II:
  wacom->dev->name = "Wacom Digitizer II";
  wacom->dev->id.version = MODEL_DIGITIZER_II;
  if (major_v == 1 && minor_v <= 2)
   wacom->extra_z_bits = 0; /* UNTESTED */
  break;

 default:
  dev_err(&wacom->dev->dev, "Unsupported Wacom model %s\n",
   wacom->data);
  wacom->result = -ENODEV;
  return;
 }

 dev_info(&wacom->dev->dev, "%s tablet, version %u.%u\n",
   wacom->dev->name, major_v, minor_v);
}

static void wacom_handle_configuration_response(struct wacom *wacom)
{
 int r, skip;

 dev_dbg(&wacom->dev->dev, "Configuration string: %s\n", wacom->data);
 r = sscanf(wacom->data, "~R%x,%u,%u,%u,%u", &skip, &skip, &skip,
     &wacom->res_x, &wacom->res_y);
 if (r != 5)
  dev_warn(&wacom->dev->dev, "could not get resolution\n");
}

static void wacom_handle_coordinates_response(struct wacom *wacom)
{
 int r;

 dev_dbg(&wacom->dev->dev, "Coordinates string: %s\n", wacom->data);
 r = sscanf(wacom->data, "~C%u,%u", &wacom->max_x, &wacom->max_y);
 if (r != 2)
  dev_warn(&wacom->dev->dev, "could not get max coordinates\n");
}

static void wacom_handle_response(struct wacom *wacom)
{
 if (wacom->data[0] != '~' || wacom->data[1] != wacom->expect) {
  dev_err(&wacom->dev->dev,
   "Wacom got an unexpected response: %s\n", wacom->data);
  wacom->result = -EIO;
 } else {
  wacom->result = 0;

  switch (wacom->data[1]) {
  case '#':
   wacom_handle_model_response(wacom);
   break;
  case 'R':
   wacom_handle_configuration_response(wacom);
   break;
  case 'C':
   wacom_handle_coordinates_response(wacom);
   break;
  }
 }

 complete(&wacom->cmd_done);
}

static void wacom_handle_packet(struct wacom *wacom)
{
 u8 in_proximity_p, stylus_p, button;
 unsigned int tool;
 int x, y, z;

 in_proximity_p = wacom->data[0] & 0x40;
 stylus_p = wacom->data[0] & 0x20;
 button = (wacom->data[3] & 0x78) >> 3;
 x = (wacom->data[0] & 3) << 14 | wacom->data[1]<<7 | wacom->data[2];
 y = (wacom->data[3] & 3) << 14 | wacom->data[4]<<7 | wacom->data[5];

 if (in_proximity_p && stylus_p) {
  z = wacom->data[6] & 0x7f;
  if (wacom->extra_z_bits >= 1)
   z = z << 1 | (wacom->data[3] & 0x4) >> 2;
  if (wacom->extra_z_bits > 1)
   z = z << 1 | (wacom->data[0] & 0x4) >> 2;
  z = z ^ (0x40 << wacom->extra_z_bits);
 } else {
  z = -1;
 }

 if (stylus_p)
  tool = (button & wacom->eraser_mask) ? ERASER : STYLUS;
 else
  tool = CURSOR;

 if (tool != wacom->tool && wacom->tool != 0) {
  input_report_key(wacom->dev, tools[wacom->tool].input_id, 0);
  input_sync(wacom->dev);
 }
 wacom->tool = tool;

 input_report_key(wacom->dev, tools[tool].input_id, in_proximity_p);
 input_report_abs(wacom->dev, ABS_MISC,
    in_proximity_p ? tools[tool].device_id : 0);
 input_report_abs(wacom->dev, ABS_X, x);
 input_report_abs(wacom->dev, ABS_Y, y);
 input_report_abs(wacom->dev, ABS_PRESSURE, z);
 if (stylus_p) {
  input_report_key(wacom->dev, BTN_TOUCH, button & 1);
  input_report_key(wacom->dev, BTN_STYLUS, button & 2);
  input_report_key(wacom->dev, BTN_STYLUS2, button & 4);
 } else {
  input_report_key(wacom->dev, BTN_LEFT, button & 1);
  input_report_key(wacom->dev, BTN_RIGHT, button & 2);
  input_report_key(wacom->dev, BTN_MIDDLE, button & 4);
  /* handle relative wheel for non-stylus device */
  z = (wacom->data[6] & 0x30) >> 4;
  if (wacom->data[6] & 0x40)
   z = -z;
  input_report_rel(wacom->dev, REL_WHEEL, z);
 }
 input_sync(wacom->dev);
}

static void wacom_clear_data_buf(struct wacom *wacom)
{
 memset(wacom->data, 0, DATA_SIZE);
 wacom->idx = 0;
}

static irqreturn_t wacom_interrupt(struct serio *serio, unsigned char data,
       unsigned int flags)
{
 struct wacom *wacom = serio_get_drvdata(serio);

 if (data & 0x80)
  wacom->idx = 0;

 /*
  * We're either expecting a carriage return-terminated ASCII
  * response string, or a seven-byte packet with the MSB set on
  * the first byte.
  *
  * Note however that some tablets (the PenPartner, for
  * example) don't send a carriage return at the end of a
  * command.  We handle these by waiting for timeout.
 */
 if (data == '\r' && !(wacom->data[0] & 0x80)) {
  wacom_handle_response(wacom);
  wacom_clear_data_buf(wacom);
  return IRQ_HANDLED;
 }

 /* Leave place for 0 termination */
 if (wacom->idx > (DATA_SIZE - 2)) {
  dev_dbg(&wacom->dev->dev,
   "throwing away %d bytes of garbage\n", wacom->idx);
  wacom_clear_data_buf(wacom);
 }
 wacom->data[wacom->idx++] = data;

 if (wacom->idx == PACKET_LENGTH && (wacom->data[0] & 0x80)) {
  wacom_handle_packet(wacom);
  wacom_clear_data_buf(wacom);
 }

 return IRQ_HANDLED;
}

static void wacom_disconnect(struct serio *serio)
{
 struct wacom *wacom = serio_get_drvdata(serio);

 serio_close(serio);
 serio_set_drvdata(serio, NULL);
 input_unregister_device(wacom->dev);
 kfree(wacom);
}

static int wacom_send(struct serio *serio, const u8 *command)
{
 int err = 0;

 for (; !err && *command; command++)
  err = serio_write(serio, *command);

 return err;
}

static int wacom_send_setup_string(struct wacom *wacom, struct serio *serio)
{
 const u8 *cmd;

 switch (wacom->dev->id.version) {
 case MODEL_CINTIQ: /* UNTESTED */
  cmd = COMMAND_ORIGIN_IN_UPPER_LEFT
   COMMAND_TRANSMIT_AT_MAX_RATE
   COMMAND_ENABLE_CONTINUOUS_MODE
   COMMAND_START_SENDING_PACKETS;
  break;

 case MODEL_PENPARTNER:
  cmd = COMMAND_ENABLE_PRESSURE_MODE
   COMMAND_START_SENDING_PACKETS;
  break;

 default:
  cmd = COMMAND_MULTI_MODE_INPUT
   COMMAND_ORIGIN_IN_UPPER_LEFT
   COMMAND_ENABLE_ALL_MACRO_BUTTONS
   COMMAND_DISABLE_GROUP_1_MACRO_BUTTONS
   COMMAND_TRANSMIT_AT_MAX_RATE
   COMMAND_DISABLE_INCREMENTAL_MODE
   COMMAND_ENABLE_CONTINUOUS_MODE
   COMMAND_Z_FILTER
   COMMAND_START_SENDING_PACKETS;
  break;
 }

 return wacom_send(serio, cmd);
}

static int wacom_send_and_wait(struct wacom *wacom, struct serio *serio,
          const u8 *cmd, const char *desc)
{
 int err;
 unsigned long u;

 wacom->expect = cmd[1];
 init_completion(&wacom->cmd_done);

 err = wacom_send(serio, cmd);
 if (err)
  return err;

 u = wait_for_completion_timeout(&wacom->cmd_done, HZ);
 if (u == 0) {
  /* Timeout, process what we've received. */
  wacom_handle_response(wacom);
 }

 wacom->expect = 0;
 return wacom->result;
}

static int wacom_setup(struct wacom *wacom, struct serio *serio)
{
 int err;

 /* Note that setting the link speed is the job of inputattach.
  * We assume that reset negotiation has already happened,
 * here. */
 err = wacom_send_and_wait(wacom, serio, REQUEST_MODEL_AND_ROM_VERSION,
      "model and version");
 if (err)
  return err;

 if (!(wacom->res_x && wacom->res_y)) {
  err = wacom_send_and_wait(wacom, serio,
       REQUEST_CONFIGURATION_STRING,
       "configuration string");
  if (err)
   return err;
 }

 if (!(wacom->max_x && wacom->max_y)) {
  err = wacom_send_and_wait(wacom, serio,
       REQUEST_MAX_COORDINATES,
       "coordinates string");
  if (err)
   return err;
 }

 return wacom_send_setup_string(wacom, serio);
}

static int wacom_connect(struct serio *serio, struct serio_driver *drv)
{
 struct wacom *wacom;
 struct input_dev *input_dev;
 int err = -ENOMEM;

 wacom = kzalloc(sizeof(*wacom), GFP_KERNEL);
 input_dev = input_allocate_device();
 if (!wacom || !input_dev)
  goto free_device;

 wacom->dev = input_dev;
 wacom->extra_z_bits = 1;
 wacom->eraser_mask = 0x04;
 wacom->tool = wacom->idx = 0;
 snprintf(wacom->phys, sizeof(wacom->phys), "%s/input0", serio->phys);
 input_dev->phys = wacom->phys;
 input_dev->id.bustype = BUS_RS232;
 input_dev->id.vendor  = SERIO_WACOM_IV;
 input_dev->id.product = serio->id.extra;
 input_dev->dev.parent = &serio->dev;

 input_dev->evbit[0] =
  BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_ABS) | BIT_MASK(EV_REL);
 set_bit(ABS_MISC, input_dev->absbit);
 set_bit(BTN_TOOL_PEN, input_dev->keybit);
 set_bit(BTN_TOOL_RUBBER, input_dev->keybit);
 set_bit(BTN_TOOL_MOUSE, input_dev->keybit);
 set_bit(BTN_TOUCH, input_dev->keybit);
 set_bit(BTN_STYLUS, input_dev->keybit);
 set_bit(BTN_LEFT, input_dev->keybit);
 set_bit(BTN_RIGHT, input_dev->keybit);
 set_bit(BTN_MIDDLE, input_dev->keybit);

 serio_set_drvdata(serio, wacom);

 err = serio_open(serio, drv);
 if (err)
  goto free_device;

 err = wacom_setup(wacom, serio);
 if (err)
  goto close_serio;

 set_bit(INPUT_PROP_DIRECT, input_dev->propbit);
 if (!(wacom->flags & F_COVERS_SCREEN))
  __set_bit(INPUT_PROP_POINTER, input_dev->propbit);

 if (wacom->flags & F_HAS_STYLUS2)
  __set_bit(BTN_STYLUS2, input_dev->keybit);

 if (wacom->flags & F_HAS_SCROLLWHEEL)
  __set_bit(REL_WHEEL, input_dev->relbit);

 input_abs_set_res(wacom->dev, ABS_X, wacom->res_x);
 input_abs_set_res(wacom->dev, ABS_Y, wacom->res_y);
 input_set_abs_params(wacom->dev, ABS_X, 0, wacom->max_x, 0, 0);
 input_set_abs_params(wacom->dev, ABS_Y, 0, wacom->max_y, 0, 0);
 input_set_abs_params(wacom->dev, ABS_PRESSURE, -1,
        (1 << (7 + wacom->extra_z_bits)) - 1, 0, 0);

 err = input_register_device(wacom->dev);
 if (err)
  goto close_serio;

 return 0;

close_serio:
 serio_close(serio);
free_device:
 serio_set_drvdata(serio, NULL);
 input_free_device(input_dev);
 kfree(wacom);
 return err;
}

static const struct serio_device_id wacom_serio_ids[] = {
 {
  .type = SERIO_RS232,
  .proto = SERIO_WACOM_IV,
  .id = SERIO_ANY,
  .extra = SERIO_ANY,
 },
 { 0 }
};

MODULE_DEVICE_TABLE(serio, wacom_serio_ids);

static struct serio_driver wacom_drv = {
 .driver  = {
  .name = "wacom_serial4",
 },
 .description = "Wacom protocol 4 serial tablet driver",
 .id_table = wacom_serio_ids,
 .interrupt = wacom_interrupt,
 .connect = wacom_connect,
 .disconnect = wacom_disconnect,
};

module_serio_driver(wacom_drv);