// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Hardware monitoring driver for MPS Multi-phase Digital VR Controllers(MP2891)
 */

#include <linux/bitfield.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of_device.h>
#include "pmbus.h"

/*
 * Vender specific registers, the register MFR_SVI3_IOUT_PRT(0x65),
 * MFR_VOUT_LOOP_CTRL(0xBD), READ_PIN_EST(0x94)and READ_IIN_EST(0x95)
 * redefine the standard PMBUS register. The MFR_SVI3_IOUT_PRT(0x65)
 * is used to identify the iout scale and the MFR_VOUT_LOOP_CTRL(0xBD)
 * is used to identify the vout scale. The READ_PIN_EST(0x94) is used
 * to read input power per rail. The MP2891 does not have standard
 * READ_IIN register(0x89), the iin telemetry can be obtained through
 * the vendor redefined register READ_IIN_EST(0x95).
 */
#define MFR_VOUT_LOOP_CTRL 0xBD
#define READ_PIN_EST 0x94
#define READ_IIN_EST 0x95
#define MFR_SVI3_IOUT_PRT 0x65

#define MP2891_TEMP_LIMIT_OFFSET 40
#define MP2891_PIN_LIMIT_UINT 2
#define MP2891_IOUT_LIMIT_UINT 8
#define MP2891_IOUT_SCALE_DIV 32
#define MP2891_VOUT_SCALE_DIV 100
#define MP2891_OVUV_DELTA_SCALE 50
#define MP2891_OV_LIMIT_SCALE 20
#define MP2891_UV_LIMIT_SCALE 5

#define MP2891_PAGE_NUM 2

#define MP2891_RAIL1_FUNC (PMBUS_HAVE_VIN | PMBUS_HAVE_VOUT | \
       PMBUS_HAVE_IOUT | PMBUS_HAVE_TEMP | \
       PMBUS_HAVE_POUT | PMBUS_HAVE_PIN | \
       PMBUS_HAVE_IIN | PMBUS_HAVE_STATUS_VOUT | \
       PMBUS_HAVE_STATUS_IOUT | \
       PMBUS_HAVE_STATUS_INPUT | \
       PMBUS_HAVE_STATUS_TEMP)

#define MP2891_RAIL2_FUNC (PMBUS_HAVE_VOUT | PMBUS_HAVE_IOUT | \
       PMBUS_HAVE_TEMP | PMBUS_HAVE_POUT | \
       PMBUS_HAVE_PIN | PMBUS_HAVE_IIN | \
       PMBUS_HAVE_STATUS_VOUT | \
       PMBUS_HAVE_STATUS_IOUT | \
       PMBUS_HAVE_STATUS_INPUT | \
       PMBUS_HAVE_STATUS_TEMP)

struct mp2891_data {
 struct pmbus_driver_info info;
 int vout_scale[MP2891_PAGE_NUM];
 int iout_scale[MP2891_PAGE_NUM];
};

#define to_mp2891_data(x) container_of(x, struct mp2891_data, info)

/* Converts a LINEAR11 value to DIRECT format */
static u16 mp2891_reg2data_linear11(u16 word)
{
 s16 exponent;
 s32 mantissa;
 s64 val;

 exponent = ((s16)word) >> 11;
 mantissa = ((s16)((word & 0x7ff) << 5)) >> 5;
 val = mantissa;

 if (exponent >= 0)
  val <<= exponent;
 else
  val >>= -exponent;

 return val;
}

static int
mp2891_identify_vout_scale(struct i2c_client *client, struct pmbus_driver_info *info,
      int page)
{
 struct mp2891_data *data = to_mp2891_data(info);
 int ret;

 ret = i2c_smbus_write_byte_data(client, PMBUS_PAGE, page);
 if (ret < 0)
  return ret;

 ret = i2c_smbus_read_word_data(client, MFR_VOUT_LOOP_CTRL);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /*
  * The output voltage is equal to the READ_VOUT(0x8B) register value multiplied
  * by vout_scale.
  * Obtain vout scale from the register MFR_VOUT_LOOP_CTRL, bits 15-14,bit 13.
  * If MFR_VOUT_LOOP_CTRL[13] = 1, the vout scale is below:
  * 2.5mV/LSB
  * If MFR_VOUT_LOOP_CTRL[13] = 0, the vout scale is decided by
  * MFR_VOUT_LOOP_CTRL[15:14]:
  * 00b - 6.25mV/LSB, 01b - 5mV/LSB, 10b - 2mV/LSB, 11b - 1mV
 */
 if (ret & GENMASK(13, 13)) {
  data->vout_scale[page] = 250;
 } else {
  ret = FIELD_GET(GENMASK(15, 14), ret);
  if (ret == 0)
   data->vout_scale[page] = 625;
  else if (ret == 1)
   data->vout_scale[page] = 500;
  else if (ret == 2)
   data->vout_scale[page] = 200;
  else
   data->vout_scale[page] = 100;
 }

 return 0;
}

static int
mp2891_identify_iout_scale(struct i2c_client *client, struct pmbus_driver_info *info,
      int page)
{
 struct mp2891_data *data = to_mp2891_data(info);
 int ret;

 ret = i2c_smbus_write_byte_data(client, PMBUS_PAGE, page);
 if (ret < 0)
  return ret;

 ret = i2c_smbus_read_word_data(client, MFR_SVI3_IOUT_PRT);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /*
  * The output current is equal to the READ_IOUT(0x8C) register value
  * multiplied by iout_scale.
  * Obtain iout_scale from the register MFR_SVI3_IOUT_PRT[2:0].
  * The value is selected as below:
  * 000b - 1A/LSB, 001b - (1/32)A/LSB, 010b - (1/16)A/LSB,
  * 011b - (1/8)A/LSB, 100b - (1/4)A/LSB, 101b - (1/2)A/LSB
  * 110b - 1A/LSB, 111b - 2A/LSB
 */
 switch (ret & GENMASK(2, 0)) {
 case 0:
 case 6:
  data->iout_scale[page] = 32;
  break;
 case 1:
  data->iout_scale[page] = 1;
  break;
 case 2:
  data->iout_scale[page] = 2;
  break;
 case 3:
  data->iout_scale[page] = 4;
  break;
 case 4:
  data->iout_scale[page] = 8;
  break;
 case 5:
  data->iout_scale[page] = 16;
  break;
 default:
  data->iout_scale[page] = 64;
  break;
 }

 return 0;
}

static int mp2891_identify(struct i2c_client *client, struct pmbus_driver_info *info)
{
 int ret;

 /* Identify vout scale for rail 1. */
 ret = mp2891_identify_vout_scale(client, info, 0);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /* Identify vout scale for rail 2. */
 ret = mp2891_identify_vout_scale(client, info, 1);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /* Identify iout scale for rail 1. */
 ret = mp2891_identify_iout_scale(client, info, 0);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /* Identify iout scale for rail 2. */
 return mp2891_identify_iout_scale(client, info, 1);
}

static int mp2891_read_byte_data(struct i2c_client *client, int page, int reg)
{
 int ret;

 switch (reg) {
 case PMBUS_VOUT_MODE:
  /*
   * The MP2891 does not follow standard PMBus protocol completely, the
   * PMBUS_VOUT_MODE(0x20) in MP2891 is reserved and 0x00 is always
   * returned when the register is read. But the calculation of vout in
   * this driver is based on direct format. As a result, the format of
   * vout is enforced to direct.
 */
  ret = PB_VOUT_MODE_DIRECT;
  break;
 default:
  ret = -ENODATA;
  break;
 }

 return ret;
}

static int mp2891_read_word_data(struct i2c_client *client, int page,
     int phase, int reg)
{
 const struct pmbus_driver_info *info = pmbus_get_driver_info(client);
 struct mp2891_data *data = to_mp2891_data(info);
 int ret;

 switch (reg) {
 case PMBUS_READ_VIN:
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = ret & GENMASK(9, 0);
  break;
 case PMBUS_READ_IIN:
  /*
   * The MP2891 does not have standard PMBUS_READ_IIN register(0x89),
   * the iin telemetry can be obtained through the vender redefined
   * register READ_IIN_EST(0x95). The MP2891 PMBUS_READ_IIN register
   * is linear11 format, But the pout scale is set to 1A/Lsb(using
   * r/m/b scale). As a result, the iin read from MP2891 should be
   * calculated to A, then return the result to pmbus core.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, READ_IIN_EST);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = mp2891_reg2data_linear11(ret);
  break;
 case PMBUS_READ_PIN:
  /*
   * The MP2891 has standard PMBUS_READ_PIN register(0x97), but this
   * is not used to read the input power per rail. The input power
   * per rail is read through the vender redefined register
   * READ_PIN_EST(0x94). The MP2891 PMBUS_READ_PIN register is linear11
   * format, But the pout scale is set to 1W/Lsb(using r/m/b scale).
   * As a result, the pin read from MP2891 should be calculated to W,
   * then return the result to pmbus core.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, READ_PIN_EST);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = mp2891_reg2data_linear11(ret);
  break;
 case PMBUS_READ_POUT:
  /*
   * The MP2891 PMBUS_READ_POUT register is linear11 format, and the
   * exponent is not a constant value. But the pout scale is set to
   * 1W/Lsb(using r/m/b scale). As a result, the pout read from MP2891
   * should be calculated to W, then return the result to pmbus core.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = mp2891_reg2data_linear11(ret);
  break;
 case PMBUS_READ_VOUT:
 case PMBUS_VOUT_UV_WARN_LIMIT:
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = DIV_ROUND_CLOSEST(ret * data->vout_scale[page], MP2891_VOUT_SCALE_DIV);
  break;
 case PMBUS_READ_IOUT:
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = DIV_ROUND_CLOSEST((ret & GENMASK(10, 0)) * data->iout_scale[page],
     MP2891_IOUT_SCALE_DIV);
  break;
 case PMBUS_OT_FAULT_LIMIT:
 case PMBUS_OT_WARN_LIMIT:
  /*
   * The scale of MP2891 PMBUS_OT_FAULT_LIMIT and PMBUS_OT_WARN_LIMIT
   * is 1°C/LSB and they have 40°C offset.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = (ret & GENMASK(7, 0)) - MP2891_TEMP_LIMIT_OFFSET;
  break;
 case PMBUS_VIN_OV_FAULT_LIMIT:
  /*
   * The MP2891 PMBUS_VIN_OV_FAULT_LIMIT scale is 125mV/Lsb.
   * but the vin scale is set to 31.25mV/Lsb(using r/m/b scale).
   * As a result, the limit value should be multiplied by 4.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = (ret & GENMASK(7, 0)) * 4;
  break;
 case PMBUS_VOUT_UV_FAULT_LIMIT:
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  if (FIELD_GET(GENMASK(11, 8), ret))
   ret = FIELD_GET(GENMASK(7, 0), ret) * MP2891_UV_LIMIT_SCALE -
    (FIELD_GET(GENMASK(11, 8), ret) + 1) * MP2891_OVUV_DELTA_SCALE;
  else
   ret = FIELD_GET(GENMASK(7, 0), ret) * MP2891_UV_LIMIT_SCALE;

  ret = ret < 0 ? 0 : ret;
  break;
 case PMBUS_VOUT_OV_FAULT_LIMIT:
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  if (FIELD_GET(GENMASK(11, 8), ret))
   ret = FIELD_GET(GENMASK(7, 0), ret) * MP2891_OV_LIMIT_SCALE +
    (FIELD_GET(GENMASK(11, 8), ret) + 1) * MP2891_OVUV_DELTA_SCALE;
  else
   ret = FIELD_GET(GENMASK(7, 0), ret) * MP2891_OV_LIMIT_SCALE;
  break;
 case PMBUS_IOUT_OC_WARN_LIMIT:
 case PMBUS_IOUT_OC_FAULT_LIMIT:
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = DIV_ROUND_CLOSEST((ret & GENMASK(7, 0)) * data->iout_scale[page] *
      MP2891_IOUT_LIMIT_UINT, MP2891_IOUT_SCALE_DIV);
  break;
 case PMBUS_IIN_OC_WARN_LIMIT:
  /*
   * The scale of PMBUS_IIN_OC_WARN_LIMIT is 0.5A/Lsb, but the iin scale
   * is set to 1A/Lsb(using r/m/b scale), so the word data should be
   * divided by 2.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, 0, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = DIV_ROUND_CLOSEST((ret & GENMASK(9, 0)), 2);
  break;
 case PMBUS_PIN_OP_WARN_LIMIT:
  /*
   * The scale of PMBUS_PIN_OP_WARN_LIMIT is 2W/Lsb, but the pin scale
   * is set to 1W/Lsb(using r/m/b scale), so the word data should be
   * multiplied by 2.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, 0, phase, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = (ret & GENMASK(9, 0)) * MP2891_PIN_LIMIT_UINT;
  break;
 case PMBUS_READ_TEMPERATURE_1:
 case PMBUS_VIN_UV_FAULT_LIMIT:
 case PMBUS_VIN_UV_WARN_LIMIT:
  ret = -ENODATA;
  break;
 default:
  ret = -EINVAL;
  break;
 }

 return ret;
}

static int mp2891_write_word_data(struct i2c_client *client, int page, int reg,
      u16 word)
{
 const struct pmbus_driver_info *info = pmbus_get_driver_info(client);
 struct mp2891_data *data = to_mp2891_data(info);
 int ret;

 switch (reg) {
 case PMBUS_VOUT_UV_WARN_LIMIT:
  ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
         DIV_ROUND_CLOSEST(word * MP2891_VOUT_SCALE_DIV,
             data->vout_scale[page]));
  break;
 case PMBUS_VOUT_UV_FAULT_LIMIT:
  /*
   * The PMBUS_VOUT_UV_FAULT_LIMIT[7:0] is the limit value, and bit8-bit15
   * should not be changed.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, 0xff, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  if (FIELD_GET(GENMASK(11, 8), ret))
   ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
          (ret & ~GENMASK(7, 0)) |
       FIELD_PREP(GENMASK(7, 0),
           DIV_ROUND_CLOSEST(word +
       (FIELD_GET(GENMASK(11, 8), ret) + 1) *
        MP2891_OVUV_DELTA_SCALE,
        MP2891_UV_LIMIT_SCALE)));
  else
   ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
          (ret & ~GENMASK(7, 0)) |
     FIELD_PREP(GENMASK(7, 0),
         DIV_ROUND_CLOSEST(word,
             MP2891_UV_LIMIT_SCALE)));
  break;
 case PMBUS_VOUT_OV_FAULT_LIMIT:
  /*
   * The PMBUS_VOUT_OV_FAULT_LIMIT[7:0] is the limit value, and bit8-bit15
   * should not be changed.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, 0xff, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  if (FIELD_GET(GENMASK(11, 8), ret))
   ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
          (ret & ~GENMASK(7, 0)) |
       FIELD_PREP(GENMASK(7, 0),
           DIV_ROUND_CLOSEST(word -
       (FIELD_GET(GENMASK(11, 8), ret) + 1) *
        MP2891_OVUV_DELTA_SCALE,
        MP2891_OV_LIMIT_SCALE)));
  else
   ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
          (ret & ~GENMASK(7, 0)) |
     FIELD_PREP(GENMASK(7, 0),
         DIV_ROUND_CLOSEST(word,
             MP2891_OV_LIMIT_SCALE)));
  break;
 case PMBUS_VIN_OV_FAULT_LIMIT:
  /*
   * The PMBUS_VIN_OV_FAULT_LIMIT[7:0] is the limit value, and bit8-bit15
   * should not be changed. The scale of PMBUS_VIN_OV_FAULT_LIMIT is 125mV/Lsb,
   * but the vin scale is set to 31.25mV/Lsb(using r/m/b scale), so the word data
   * should be divided by 4.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, 0xff, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
         (ret & ~GENMASK(7, 0)) |
      FIELD_PREP(GENMASK(7, 0),
          DIV_ROUND_CLOSEST(word, 4)));
  break;
 case PMBUS_OT_FAULT_LIMIT:
 case PMBUS_OT_WARN_LIMIT:
  /*
   * The scale of MP2891 PMBUS_OT_FAULT_LIMIT and PMBUS_OT_WARN_LIMIT
   * have 40°C offset. The bit0-bit7 is the limit value, and bit8-bit15
   * should not be changed.
 */
  ret = pmbus_read_word_data(client, page, 0xff, reg);
  if (ret < 0)
   return ret;

  ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
         (ret & ~GENMASK(7, 0)) |
    FIELD_PREP(GENMASK(7, 0), word + MP2891_TEMP_LIMIT_OFFSET));
  break;
 case PMBUS_IOUT_OC_WARN_LIMIT:
 case PMBUS_IOUT_OC_FAULT_LIMIT:
  ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
         DIV_ROUND_CLOSEST(word * MP2891_IOUT_SCALE_DIV,
             MP2891_IOUT_LIMIT_UINT *
          data->iout_scale[page]));
  break;
 case PMBUS_IIN_OC_WARN_LIMIT:
  /*
   * The scale of PMBUS_IIN_OC_WARN_LIMIT is 0.5A/Lsb, but the iin scale
   * is set to 1A/Lsb(using r/m/b scale), so the word data should be
   * multiplied by 2.
 */
  ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg, word * 2);
  break;
 case PMBUS_PIN_OP_WARN_LIMIT:
  /*
   * The scale of PMBUS_PIN_OP_WARN_LIMIT is 2W/Lsb, but the pin scale
   * is set to 1W/Lsb(using r/m/b scale), so the word data should be
   * divided by 2.
 */
  ret = pmbus_write_word_data(client, page, reg,
         DIV_ROUND_CLOSEST(word, MP2891_PIN_LIMIT_UINT));
  break;
 case PMBUS_VIN_UV_FAULT_LIMIT:
 case PMBUS_VIN_UV_WARN_LIMIT:
  ret = -ENODATA;
  break;
 default:
  ret = -EINVAL;
  break;
 }

 return ret;
}

static const struct pmbus_driver_info mp2891_info = {
 .pages = MP2891_PAGE_NUM,
 .format[PSC_VOLTAGE_IN] = direct,
 .format[PSC_CURRENT_IN] = direct,
 .format[PSC_CURRENT_OUT] = direct,
 .format[PSC_TEMPERATURE] = direct,
 .format[PSC_POWER] = direct,
 .format[PSC_VOLTAGE_OUT] = direct,

 /* set vin scale 31.25mV/Lsb */
 .m[PSC_VOLTAGE_IN] = 32,
 .R[PSC_VOLTAGE_IN] = 0,
 .b[PSC_VOLTAGE_IN] = 0,

 /* set temp scale 1000m°C/Lsb */
 .m[PSC_TEMPERATURE] = 1,
 .R[PSC_TEMPERATURE] = 0,
 .b[PSC_TEMPERATURE] = 0,

 .m[PSC_CURRENT_IN] = 1,
 .R[PSC_CURRENT_IN] = 0,
 .b[PSC_CURRENT_IN] = 0,

 .m[PSC_CURRENT_OUT] = 1,
 .R[PSC_CURRENT_OUT] = 0,
 .b[PSC_CURRENT_OUT] = 0,

 .m[PSC_POWER] = 1,
 .R[PSC_POWER] = 0,
 .b[PSC_POWER] = 0,

 .m[PSC_VOLTAGE_OUT] = 1,
 .R[PSC_VOLTAGE_OUT] = 3,
 .b[PSC_VOLTAGE_OUT] = 0,

 .func[0] = MP2891_RAIL1_FUNC,
 .func[1] = MP2891_RAIL2_FUNC,
 .read_word_data = mp2891_read_word_data,
 .write_word_data = mp2891_write_word_data,
 .read_byte_data = mp2891_read_byte_data,
 .identify = mp2891_identify,
};

static int mp2891_probe(struct i2c_client *client)
{
 struct mp2891_data *data;

 data = devm_kzalloc(&client->dev, sizeof(*data), GFP_KERNEL);
 if (!data)
  return -ENOMEM;

 memcpy(&data->info, &mp2891_info, sizeof(mp2891_info));

 return pmbus_do_probe(client, &data->info);
}

static const struct i2c_device_id mp2891_id[] = {
 { "mp2891" },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, mp2891_id);

static const struct of_device_id __maybe_unused mp2891_of_match[] = {
 {.compatible = "mps,mp2891"},
 {}
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, mp2891_of_match);

static struct i2c_driver mp2891_driver = {
 .driver = {
  .name = "mp2891",
  .of_match_table = mp2891_of_match,
 },
 .probe = mp2891_probe,
 .id_table = mp2891_id,
};

module_i2c_driver(mp2891_driver);

MODULE_AUTHOR("Noah Wang <noahwang.wang@outlook.com>");
MODULE_DESCRIPTION("PMBus driver for MPS MP2891");
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_IMPORT_NS("PMBUS");