// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * i2c-exynos5.c - Samsung Exynos5 I2C Controller Driver
 *
 * Copyright (C) 2013 Samsung Electronics Co., Ltd.
*/

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>

#include <linux/i2c.h>
#include <linux/time.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/spinlock.h>

/*
 * HSI2C controller from Samsung supports 2 modes of operation
 * 1. Auto mode: Where in master automatically controls the whole transaction
 * 2. Manual mode: Software controls the transaction by issuing commands
 *    START, READ, WRITE, STOP, RESTART in I2C_MANUAL_CMD register.
 *
 * Operation mode can be selected by setting AUTO_MODE bit in I2C_CONF register
 *
 * Special bits are available for both modes of operation to set commands
 * and for checking transfer status
 */

/* Register Map */
#define HSI2C_CTL  0x00
#define HSI2C_FIFO_CTL  0x04
#define HSI2C_TRAILIG_CTL 0x08
#define HSI2C_CLK_CTL  0x0C
#define HSI2C_CLK_SLOT  0x10
#define HSI2C_INT_ENABLE 0x20
#define HSI2C_INT_STATUS 0x24
#define HSI2C_ERR_STATUS 0x2C
#define HSI2C_FIFO_STATUS 0x30
#define HSI2C_TX_DATA  0x34
#define HSI2C_RX_DATA  0x38
#define HSI2C_CONF  0x40
#define HSI2C_AUTO_CONF  0x44
#define HSI2C_TIMEOUT  0x48
#define HSI2C_MANUAL_CMD 0x4C
#define HSI2C_TRANS_STATUS 0x50
#define HSI2C_TIMING_HS1 0x54
#define HSI2C_TIMING_HS2 0x58
#define HSI2C_TIMING_HS3 0x5C
#define HSI2C_TIMING_FS1 0x60
#define HSI2C_TIMING_FS2 0x64
#define HSI2C_TIMING_FS3 0x68
#define HSI2C_TIMING_SLA 0x6C
#define HSI2C_ADDR  0x70

/* I2C_CTL Register bits */
#define HSI2C_FUNC_MODE_I2C   (1u << 0)
#define HSI2C_MASTER    (1u << 3)
#define HSI2C_RXCHON    (1u << 6)
#define HSI2C_TXCHON    (1u << 7)
#define HSI2C_SW_RST    (1u << 31)

/* I2C_FIFO_CTL Register bits */
#define HSI2C_RXFIFO_EN    (1u << 0)
#define HSI2C_TXFIFO_EN    (1u << 1)
#define HSI2C_RXFIFO_TRIGGER_LEVEL(x)  ((x) << 4)
#define HSI2C_TXFIFO_TRIGGER_LEVEL(x)  ((x) << 16)

/* I2C_TRAILING_CTL Register bits */
#define HSI2C_TRAILING_COUNT   (0xf)

/* I2C_INT_EN Register bits */
#define HSI2C_INT_TX_ALMOSTEMPTY_EN  (1u << 0)
#define HSI2C_INT_RX_ALMOSTFULL_EN  (1u << 1)
#define HSI2C_INT_TRAILING_EN   (1u << 6)

/* I2C_INT_STAT Register bits */
#define HSI2C_INT_TX_ALMOSTEMPTY  (1u << 0)
#define HSI2C_INT_RX_ALMOSTFULL   (1u << 1)
#define HSI2C_INT_TX_UNDERRUN   (1u << 2)
#define HSI2C_INT_TX_OVERRUN   (1u << 3)
#define HSI2C_INT_RX_UNDERRUN   (1u << 4)
#define HSI2C_INT_RX_OVERRUN   (1u << 5)
#define HSI2C_INT_TRAILING   (1u << 6)
#define HSI2C_INT_I2C    (1u << 9)

#define HSI2C_INT_TRANS_DONE   (1u << 7)
#define HSI2C_INT_TRANS_ABORT   (1u << 8)
#define HSI2C_INT_NO_DEV_ACK   (1u << 9)
#define HSI2C_INT_NO_DEV   (1u << 10)
#define HSI2C_INT_TIMEOUT   (1u << 11)
#define HSI2C_INT_I2C_TRANS   (HSI2C_INT_TRANS_DONE | \
      HSI2C_INT_TRANS_ABORT | \
      HSI2C_INT_NO_DEV_ACK | \
      HSI2C_INT_NO_DEV | \
      HSI2C_INT_TIMEOUT)

/* I2C_FIFO_STAT Register bits */
#define HSI2C_RX_FIFO_EMPTY   (1u << 24)
#define HSI2C_RX_FIFO_FULL   (1u << 23)
#define HSI2C_RX_FIFO_LVL(x)   ((x >> 16) & 0x7f)
#define HSI2C_TX_FIFO_EMPTY   (1u << 8)
#define HSI2C_TX_FIFO_FULL   (1u << 7)
#define HSI2C_TX_FIFO_LVL(x)   ((x >> 0) & 0x7f)

/* I2C_CONF Register bits */
#define HSI2C_AUTO_MODE    (1u << 31)
#define HSI2C_10BIT_ADDR_MODE   (1u << 30)
#define HSI2C_HS_MODE    (1u << 29)

/* I2C_AUTO_CONF Register bits */
#define HSI2C_READ_WRITE   (1u << 16)
#define HSI2C_STOP_AFTER_TRANS   (1u << 17)
#define HSI2C_MASTER_RUN   (1u << 31)

/* I2C_TIMEOUT Register bits */
#define HSI2C_TIMEOUT_EN   (1u << 31)
#define HSI2C_TIMEOUT_MASK   0xff

/* I2C_MANUAL_CMD register bits */
#define HSI2C_CMD_READ_DATA   (1u << 4)
#define HSI2C_CMD_SEND_STOP   (1u << 2)

/* I2C_TRANS_STATUS register bits */
#define HSI2C_MASTER_BUSY   (1u << 17)
#define HSI2C_SLAVE_BUSY   (1u << 16)

/* I2C_TRANS_STATUS register bits for Exynos5 variant */
#define HSI2C_TIMEOUT_AUTO   (1u << 4)
#define HSI2C_NO_DEV    (1u << 3)
#define HSI2C_NO_DEV_ACK   (1u << 2)
#define HSI2C_TRANS_ABORT   (1u << 1)
#define HSI2C_TRANS_DONE   (1u << 0)

/* I2C_TRANS_STATUS register bits for Exynos7 variant */
#define HSI2C_MASTER_ST_MASK   0xf
#define HSI2C_MASTER_ST_IDLE   0x0
#define HSI2C_MASTER_ST_START   0x1
#define HSI2C_MASTER_ST_RESTART   0x2
#define HSI2C_MASTER_ST_STOP   0x3
#define HSI2C_MASTER_ST_MASTER_ID  0x4
#define HSI2C_MASTER_ST_ADDR0   0x5
#define HSI2C_MASTER_ST_ADDR1   0x6
#define HSI2C_MASTER_ST_ADDR2   0x7
#define HSI2C_MASTER_ST_ADDR_SR   0x8
#define HSI2C_MASTER_ST_READ   0x9
#define HSI2C_MASTER_ST_WRITE   0xa
#define HSI2C_MASTER_ST_NO_ACK   0xb
#define HSI2C_MASTER_ST_LOSE   0xc
#define HSI2C_MASTER_ST_WAIT   0xd
#define HSI2C_MASTER_ST_WAIT_CMD  0xe

/* I2C_ADDR register bits */
#define HSI2C_SLV_ADDR_SLV(x)   ((x & 0x3ff) << 0)
#define HSI2C_SLV_ADDR_MAS(x)   ((x & 0x3ff) << 10)
#define HSI2C_MASTER_ID(x)   ((x & 0xff) << 24)
#define MASTER_ID(x)    ((x & 0x7) + 0x08)

#define EXYNOS5_I2C_TIMEOUT (msecs_to_jiffies(100))

enum i2c_type_exynos {
 I2C_TYPE_EXYNOS5,
 I2C_TYPE_EXYNOS7,
 I2C_TYPE_EXYNOSAUTOV9,
 I2C_TYPE_EXYNOS8895,
};

struct exynos5_i2c {
 struct i2c_adapter adap;

 struct i2c_msg  *msg;
 struct completion msg_complete;
 unsigned int  msg_ptr;

 unsigned int  irq;

 void __iomem  *regs;
 struct clk  *clk;  /* operating clock */
 struct clk  *pclk;  /* bus clock */
 struct device  *dev;
 int   state;

 spinlock_t  lock;  /* IRQ synchronization */

 /*
  * Since the TRANS_DONE bit is cleared on read, and we may read it
  * either during an IRQ or after a transaction, keep track of its
  * state here.
 */
 int   trans_done;

 /*
  * Called from atomic context, don't use interrupts.
 */
 unsigned int  atomic;

 /* Controller operating frequency */
 unsigned int  op_clock;

 /* Version of HS-I2C Hardware */
 const struct exynos_hsi2c_variant *variant;
};

/**
 * struct exynos_hsi2c_variant - platform specific HSI2C driver data
 * @fifo_depth: the fifo depth supported by the HSI2C module
 * @hw: the hardware variant of Exynos I2C controller
 *
 * Specifies platform specific configuration of HSI2C module.
 * Note: A structure for driver specific platform data is used for future
 * expansion of its usage.
 */
struct exynos_hsi2c_variant {
 unsigned int  fifo_depth;
 enum i2c_type_exynos hw;
};

static const struct exynos_hsi2c_variant exynos5250_hsi2c_data = {
 .fifo_depth = 64,
 .hw  = I2C_TYPE_EXYNOS5,
};

static const struct exynos_hsi2c_variant exynos5260_hsi2c_data = {
 .fifo_depth = 16,
 .hw  = I2C_TYPE_EXYNOS5,
};

static const struct exynos_hsi2c_variant exynos7_hsi2c_data = {
 .fifo_depth = 16,
 .hw  = I2C_TYPE_EXYNOS7,
};

static const struct exynos_hsi2c_variant exynosautov9_hsi2c_data = {
 .fifo_depth = 64,
 .hw  = I2C_TYPE_EXYNOSAUTOV9,
};

static const struct exynos_hsi2c_variant exynos8895_hsi2c_data = {
 .fifo_depth = 64,
 .hw  = I2C_TYPE_EXYNOS8895,
};

static const struct of_device_id exynos5_i2c_match[] = {
 {
  .compatible = "samsung,exynos5-hsi2c",
  .data = &exynos5250_hsi2c_data
 }, {
  .compatible = "samsung,exynos5250-hsi2c",
  .data = &exynos5250_hsi2c_data
 }, {
  .compatible = "samsung,exynos5260-hsi2c",
  .data = &exynos5260_hsi2c_data
 }, {
  .compatible = "samsung,exynos7-hsi2c",
  .data = &exynos7_hsi2c_data
 }, {
  .compatible = "samsung,exynosautov9-hsi2c",
  .data = &exynosautov9_hsi2c_data
 }, {
  .compatible = "samsung,exynos8895-hsi2c",
  .data = &exynos8895_hsi2c_data
 }, {},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, exynos5_i2c_match);

static void exynos5_i2c_clr_pend_irq(struct exynos5_i2c *i2c)
{
 writel(readl(i2c->regs + HSI2C_INT_STATUS),
    i2c->regs + HSI2C_INT_STATUS);
}

/*
 * exynos5_i2c_set_timing: updates the registers with appropriate
 * timing values calculated
 *
 * Timing values for operation are calculated against 100kHz, 400kHz
 * or 1MHz controller operating frequency.
 *
 * Returns 0 on success, -EINVAL if the cycle length cannot
 * be calculated.
 */
static int exynos5_i2c_set_timing(struct exynos5_i2c *i2c, bool hs_timings)
{
 u32 i2c_timing_s1;
 u32 i2c_timing_s2;
 u32 i2c_timing_s3;
 u32 i2c_timing_sla;
 unsigned int t_start_su, t_start_hd;
 unsigned int t_stop_su;
 unsigned int t_data_su, t_data_hd;
 unsigned int t_scl_l, t_scl_h;
 unsigned int t_sr_release;
 unsigned int t_ftl_cycle;
 unsigned int clkin = clk_get_rate(i2c->clk);
 unsigned int op_clk = hs_timings ? i2c->op_clock :
  (i2c->op_clock >= I2C_MAX_FAST_MODE_PLUS_FREQ) ? I2C_MAX_STANDARD_MODE_FREQ :
  i2c->op_clock;
 int div, clk_cycle, temp;

 /*
  * In case of HSI2C controllers in ExynosAutoV9:
  *
  * FSCL = IPCLK / ((CLK_DIV + 1) * 16)
  * T_SCL_LOW = IPCLK * (CLK_DIV + 1) * (N + M)
  *   [N : number of 0's in the TSCL_H_HS]
  *   [M : number of 0's in the TSCL_L_HS]
  * T_SCL_HIGH = IPCLK * (CLK_DIV + 1) * (N + M)
  *   [N : number of 1's in the TSCL_H_HS]
  *   [M : number of 1's in the TSCL_L_HS]
  *
  * Result of (N + M) is always 8.
  * In general case, we don't need to control timing_s1 and timing_s2.
 */
 if (i2c->variant->hw == I2C_TYPE_EXYNOSAUTOV9) {
  div = ((clkin / (16 * i2c->op_clock)) - 1);
  i2c_timing_s3 = div << 16;
  if (hs_timings)
   writel(i2c_timing_s3, i2c->regs + HSI2C_TIMING_HS3);
  else
   writel(i2c_timing_s3, i2c->regs + HSI2C_TIMING_FS3);

  return 0;
 }

 /*
  * In case of HSI2C controller in Exynos5 series
  * FPCLK / FI2C =
  * (CLK_DIV + 1) * (TSCLK_L + TSCLK_H + 2) + 8 + 2 * FLT_CYCLE
  *
  * In case of HSI2C controllers in Exynos7 series
  * FPCLK / FI2C =
  * (CLK_DIV + 1) * (TSCLK_L + TSCLK_H + 2) + 8 + FLT_CYCLE
  *
  * clk_cycle := TSCLK_L + TSCLK_H
  * temp := (CLK_DIV + 1) * (clk_cycle + 2)
  *
  * In case of HSI2C controllers in Exynos8895
  * FPCLK / FI2C =
  * (CLK_DIV + 1) * (TSCLK_L + TSCLK_H + 2) +
  * 2 * ((FLT_CYCLE + 3) - (FLT_CYCLE + 3) % (CLK_DIV + 1))
  *
  * clk_cycle := TSCLK_L + TSCLK_H
  * temp := (FPCLK / FI2C) - (FLT_CYCLE + 3) * 2
  *
  * Constraints: 4 <= temp, 0 <= CLK_DIV < 256, 2 <= clk_cycle <= 510
  *
  * To split SCL clock into low, high periods appropriately, one
  * proportion factor for each I2C mode is used, which is calculated
  * using this formula.
  * ```
  * ((t_low_min + (scl_clock - t_low_min - t_high_min) / 2) / scl_clock)
  * ```
  * where:
  * t_low_min is the minimal value of low period of the SCL clock in us;
  * t_high_min is the minimal value of high period of the SCL clock in us;
  * scl_clock is converted from SCL clock frequency into us.
  *
  * Below are the proportion factors for these I2C modes:
  *                t_low_min, t_high_min, scl_clock, proportion
  * Standard Mode:     4.7us,      4.0us,      10us,      0.535
  * Fast Mode:         1.3us,      0.6us,     2.5us,       0.64
  * Fast-Plus Mode:    0.5us,     0.26us,       1us,       0.62
  *
 */
 t_ftl_cycle = (readl(i2c->regs + HSI2C_CONF) >> 16) & 0x7;
 if (i2c->variant->hw == I2C_TYPE_EXYNOS8895)
  temp = clkin / op_clk - (t_ftl_cycle + 3) * 2;
 else if (i2c->variant->hw == I2C_TYPE_EXYNOS7)
  temp = clkin / op_clk - 8 - t_ftl_cycle;
 else
  temp = clkin / op_clk - 8 - (t_ftl_cycle * 2);
 div = temp / 512;

 if (i2c->variant->hw == I2C_TYPE_EXYNOS8895)
  clk_cycle = (temp + ((t_ftl_cycle + 3) % (div + 1)) * 2) /
       (div + 1) - 2;
 else
  clk_cycle = temp / (div + 1) - 2;
 if (temp < 4 || div >= 256 || clk_cycle < 2) {
  dev_err(i2c->dev, "%s clock set-up failed\n",
   hs_timings ? "HS" : "FS");
  return -EINVAL;
 }

 /*
  * Scale clk_cycle to get t_scl_l using the proption factors for individual I2C modes.
 */
 if (op_clk <= I2C_MAX_STANDARD_MODE_FREQ)
  t_scl_l = clk_cycle * 535 / 1000;
 else if (op_clk <= I2C_MAX_FAST_MODE_FREQ)
  t_scl_l = clk_cycle * 64 / 100;
 else
  t_scl_l = clk_cycle * 62 / 100;

 if (t_scl_l > 0xFF)
  t_scl_l = 0xFF;
 t_scl_h = clk_cycle - t_scl_l;
 t_start_su = t_scl_l;
 t_start_hd = t_scl_l;
 t_stop_su = t_scl_l;
 t_data_su = t_scl_l / 2;
 t_data_hd = t_scl_l / 2;
 t_sr_release = clk_cycle;

 i2c_timing_s1 = t_start_su << 24 | t_start_hd << 16 | t_stop_su << 8;
 i2c_timing_s2 = t_data_su << 24 | t_scl_l << 8 | t_scl_h << 0;
 i2c_timing_s3 = div << 16 | t_sr_release << 0;
 i2c_timing_sla = t_data_hd << 0;

 dev_dbg(i2c->dev, "tSTART_SU: %X, tSTART_HD: %X, tSTOP_SU: %X\n",
  t_start_su, t_start_hd, t_stop_su);
 dev_dbg(i2c->dev, "tDATA_SU: %X, tSCL_L: %X, tSCL_H: %X\n",
  t_data_su, t_scl_l, t_scl_h);
 dev_dbg(i2c->dev, "nClkDiv: %X, tSR_RELEASE: %X\n",
  div, t_sr_release);
 dev_dbg(i2c->dev, "tDATA_HD: %X\n", t_data_hd);

 if (hs_timings) {
  writel(i2c_timing_s1, i2c->regs + HSI2C_TIMING_HS1);
  writel(i2c_timing_s2, i2c->regs + HSI2C_TIMING_HS2);
  writel(i2c_timing_s3, i2c->regs + HSI2C_TIMING_HS3);
 } else {
  writel(i2c_timing_s1, i2c->regs + HSI2C_TIMING_FS1);
  writel(i2c_timing_s2, i2c->regs + HSI2C_TIMING_FS2);
  writel(i2c_timing_s3, i2c->regs + HSI2C_TIMING_FS3);
 }
 writel(i2c_timing_sla, i2c->regs + HSI2C_TIMING_SLA);

 return 0;
}

static int exynos5_hsi2c_clock_setup(struct exynos5_i2c *i2c)
{
 /* always set Fast Speed timings */
 int ret = exynos5_i2c_set_timing(i2c, false);

 if (ret < 0 || i2c->op_clock < I2C_MAX_FAST_MODE_PLUS_FREQ)
  return ret;

 return exynos5_i2c_set_timing(i2c, true);
}

/*
 * exynos5_i2c_init: configures the controller for I2C functionality
 * Programs I2C controller for Master mode operation
 */
static void exynos5_i2c_init(struct exynos5_i2c *i2c)
{
 u32 i2c_conf = readl(i2c->regs + HSI2C_CONF);
 u32 i2c_timeout = readl(i2c->regs + HSI2C_TIMEOUT);

 /* Clear to disable Timeout */
 i2c_timeout &= ~HSI2C_TIMEOUT_EN;
 writel(i2c_timeout, i2c->regs + HSI2C_TIMEOUT);

 writel((HSI2C_FUNC_MODE_I2C | HSI2C_MASTER),
     i2c->regs + HSI2C_CTL);
 writel(HSI2C_TRAILING_COUNT, i2c->regs + HSI2C_TRAILIG_CTL);

 if (i2c->op_clock >= I2C_MAX_FAST_MODE_PLUS_FREQ) {
  writel(HSI2C_MASTER_ID(MASTER_ID(i2c->adap.nr)),
     i2c->regs + HSI2C_ADDR);
  i2c_conf |= HSI2C_HS_MODE;
 }

 writel(i2c_conf | HSI2C_AUTO_MODE, i2c->regs + HSI2C_CONF);
}

static void exynos5_i2c_reset(struct exynos5_i2c *i2c)
{
 u32 i2c_ctl;

 /* Set and clear the bit for reset */
 i2c_ctl = readl(i2c->regs + HSI2C_CTL);
 i2c_ctl |= HSI2C_SW_RST;
 writel(i2c_ctl, i2c->regs + HSI2C_CTL);

 i2c_ctl = readl(i2c->regs + HSI2C_CTL);
 i2c_ctl &= ~HSI2C_SW_RST;
 writel(i2c_ctl, i2c->regs + HSI2C_CTL);

 /* We don't expect calculations to fail during the run */
 exynos5_hsi2c_clock_setup(i2c);
 /* Initialize the configure registers */
 exynos5_i2c_init(i2c);
}

/*
 * exynos5_i2c_irq: top level IRQ servicing routine
 *
 * INT_STATUS registers gives the interrupt details. Further,
 * FIFO_STATUS or TRANS_STATUS registers are to be check for detailed
 * state of the bus.
 */
static irqreturn_t exynos5_i2c_irq(int irqno, void *dev_id)
{
 struct exynos5_i2c *i2c = dev_id;
 u32 fifo_level, int_status, fifo_status, trans_status;
 unsigned char byte;
 int len = 0;

 i2c->state = -EINVAL;

 spin_lock(&i2c->lock);

 int_status = readl(i2c->regs + HSI2C_INT_STATUS);
 writel(int_status, i2c->regs + HSI2C_INT_STATUS);

 /* handle interrupt related to the transfer status */
 switch (i2c->variant->hw) {
 case I2C_TYPE_EXYNOSAUTOV9:
  fallthrough;
 case I2C_TYPE_EXYNOS8895:
  fallthrough;
 case I2C_TYPE_EXYNOS7:
  if (int_status & HSI2C_INT_TRANS_DONE) {
   i2c->trans_done = 1;
   i2c->state = 0;
  } else if (int_status & HSI2C_INT_TRANS_ABORT) {
   dev_dbg(i2c->dev, "Deal with arbitration lose\n");
   i2c->state = -EAGAIN;
   goto stop;
  } else if (int_status & HSI2C_INT_NO_DEV_ACK) {
   dev_dbg(i2c->dev, "No ACK from device\n");
   i2c->state = -ENXIO;
   goto stop;
  } else if (int_status & HSI2C_INT_NO_DEV) {
   dev_dbg(i2c->dev, "No device\n");
   i2c->state = -ENXIO;
   goto stop;
  } else if (int_status & HSI2C_INT_TIMEOUT) {
   dev_dbg(i2c->dev, "Accessing device timed out\n");
   i2c->state = -ETIMEDOUT;
   goto stop;
  }

  break;
 case I2C_TYPE_EXYNOS5:
  if (!(int_status & HSI2C_INT_I2C))
   break;

  trans_status = readl(i2c->regs + HSI2C_TRANS_STATUS);
  if (trans_status & HSI2C_NO_DEV_ACK) {
   dev_dbg(i2c->dev, "No ACK from device\n");
   i2c->state = -ENXIO;
   goto stop;
  } else if (trans_status & HSI2C_NO_DEV) {
   dev_dbg(i2c->dev, "No device\n");
   i2c->state = -ENXIO;
   goto stop;
  } else if (trans_status & HSI2C_TRANS_ABORT) {
   dev_dbg(i2c->dev, "Deal with arbitration lose\n");
   i2c->state = -EAGAIN;
   goto stop;
  } else if (trans_status & HSI2C_TIMEOUT_AUTO) {
   dev_dbg(i2c->dev, "Accessing device timed out\n");
   i2c->state = -ETIMEDOUT;
   goto stop;
  } else if (trans_status & HSI2C_TRANS_DONE) {
   i2c->trans_done = 1;
   i2c->state = 0;
  }

  break;
 }

 if ((i2c->msg->flags & I2C_M_RD) && (int_status &
   (HSI2C_INT_TRAILING | HSI2C_INT_RX_ALMOSTFULL))) {
  fifo_status = readl(i2c->regs + HSI2C_FIFO_STATUS);
  fifo_level = HSI2C_RX_FIFO_LVL(fifo_status);
  len = min(fifo_level, i2c->msg->len - i2c->msg_ptr);

  while (len > 0) {
   byte = (unsigned char)
    readl(i2c->regs + HSI2C_RX_DATA);
   i2c->msg->buf[i2c->msg_ptr++] = byte;
   len--;
  }
  i2c->state = 0;
 } else if (int_status & HSI2C_INT_TX_ALMOSTEMPTY) {
  fifo_status = readl(i2c->regs + HSI2C_FIFO_STATUS);
  fifo_level = HSI2C_TX_FIFO_LVL(fifo_status);

  len = i2c->variant->fifo_depth - fifo_level;
  if (len > (i2c->msg->len - i2c->msg_ptr)) {
   u32 int_en = readl(i2c->regs + HSI2C_INT_ENABLE);

   int_en &= ~HSI2C_INT_TX_ALMOSTEMPTY_EN;
   writel(int_en, i2c->regs + HSI2C_INT_ENABLE);
   len = i2c->msg->len - i2c->msg_ptr;
  }

  while (len > 0) {
   byte = i2c->msg->buf[i2c->msg_ptr++];
   writel(byte, i2c->regs + HSI2C_TX_DATA);
   len--;
  }
  i2c->state = 0;
 }

 stop:
 if ((i2c->trans_done && (i2c->msg->len == i2c->msg_ptr)) ||
     (i2c->state < 0)) {
  writel(0, i2c->regs + HSI2C_INT_ENABLE);
  exynos5_i2c_clr_pend_irq(i2c);
  complete(&i2c->msg_complete);
 }

 spin_unlock(&i2c->lock);

 return IRQ_HANDLED;
}

/*
 * exynos5_i2c_wait_bus_idle
 *
 * Wait for the bus to go idle, indicated by the MASTER_BUSY bit being
 * cleared.
 *
 * Returns -EBUSY if the bus cannot be bought to idle
 */
static int exynos5_i2c_wait_bus_idle(struct exynos5_i2c *i2c)
{
 unsigned long stop_time;
 u32 trans_status;

 /* wait for 100 milli seconds for the bus to be idle */
 stop_time = jiffies + msecs_to_jiffies(100) + 1;
 do {
  trans_status = readl(i2c->regs + HSI2C_TRANS_STATUS);
  if (!(trans_status & HSI2C_MASTER_BUSY))
   return 0;

  usleep_range(50, 200);
 } while (time_before(jiffies, stop_time));

 return -EBUSY;
}

static void exynos5_i2c_bus_recover(struct exynos5_i2c *i2c)
{
 u32 val;

 val = readl(i2c->regs + HSI2C_CTL) | HSI2C_RXCHON;
 writel(val, i2c->regs + HSI2C_CTL);
 val = readl(i2c->regs + HSI2C_CONF) & ~HSI2C_AUTO_MODE;
 writel(val, i2c->regs + HSI2C_CONF);

 /*
  * Specification says master should send nine clock pulses. It can be
  * emulated by sending manual read command (nine pulses for read eight
  * bits + one pulse for NACK).
 */
 writel(HSI2C_CMD_READ_DATA, i2c->regs + HSI2C_MANUAL_CMD);
 exynos5_i2c_wait_bus_idle(i2c);
 writel(HSI2C_CMD_SEND_STOP, i2c->regs + HSI2C_MANUAL_CMD);
 exynos5_i2c_wait_bus_idle(i2c);

 val = readl(i2c->regs + HSI2C_CTL) & ~HSI2C_RXCHON;
 writel(val, i2c->regs + HSI2C_CTL);
 val = readl(i2c->regs + HSI2C_CONF) | HSI2C_AUTO_MODE;
 writel(val, i2c->regs + HSI2C_CONF);
}

static void exynos5_i2c_bus_check(struct exynos5_i2c *i2c)
{
 unsigned long timeout;

 if (i2c->variant->hw == I2C_TYPE_EXYNOS5)
  return;

 /*
  * HSI2C_MASTER_ST_LOSE state (in Exynos7 and ExynosAutoV9 variants)
  * before transaction indicates that bus is stuck (SDA is low).
  * In such case bus recovery can be performed.
 */
 timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(100);
 for (;;) {
  u32 st = readl(i2c->regs + HSI2C_TRANS_STATUS);

  if ((st & HSI2C_MASTER_ST_MASK) != HSI2C_MASTER_ST_LOSE)
   return;

  if (time_is_before_jiffies(timeout))
   return;

  exynos5_i2c_bus_recover(i2c);
 }
}

/*
 * exynos5_i2c_message_start: Configures the bus and starts the xfer
 * i2c: struct exynos5_i2c pointer for the current bus
 * stop: Enables stop after transfer if set. Set for last transfer of
 *       in the list of messages.
 *
 * Configures the bus for read/write function
 * Sets chip address to talk to, message length to be sent.
 * Enables appropriate interrupts and sends start xfer command.
 */
static void exynos5_i2c_message_start(struct exynos5_i2c *i2c, int stop)
{
 u32 i2c_ctl;
 u32 int_en = 0;
 u32 i2c_auto_conf = 0;
 u32 i2c_addr = 0;
 u32 fifo_ctl;
 unsigned long flags;
 unsigned short trig_lvl;

 if (i2c->variant->hw == I2C_TYPE_EXYNOS5)
  int_en |= HSI2C_INT_I2C;
 else
  int_en |= HSI2C_INT_I2C_TRANS;

 i2c_ctl = readl(i2c->regs + HSI2C_CTL);
 i2c_ctl &= ~(HSI2C_TXCHON | HSI2C_RXCHON);
 fifo_ctl = HSI2C_RXFIFO_EN | HSI2C_TXFIFO_EN;

 if (i2c->msg->flags & I2C_M_RD) {
  i2c_ctl |= HSI2C_RXCHON;

  i2c_auto_conf |= HSI2C_READ_WRITE;

  trig_lvl = (i2c->msg->len > i2c->variant->fifo_depth) ?
   (i2c->variant->fifo_depth * 3 / 4) : i2c->msg->len;
  fifo_ctl |= HSI2C_RXFIFO_TRIGGER_LEVEL(trig_lvl);

  int_en |= (HSI2C_INT_RX_ALMOSTFULL_EN |
   HSI2C_INT_TRAILING_EN);
 } else {
  i2c_ctl |= HSI2C_TXCHON;

  trig_lvl = (i2c->msg->len > i2c->variant->fifo_depth) ?
   (i2c->variant->fifo_depth * 1 / 4) : i2c->msg->len;
  fifo_ctl |= HSI2C_TXFIFO_TRIGGER_LEVEL(trig_lvl);

  int_en |= HSI2C_INT_TX_ALMOSTEMPTY_EN;
 }

 i2c_addr = HSI2C_SLV_ADDR_MAS(i2c->msg->addr);

 if (i2c->op_clock >= I2C_MAX_FAST_MODE_PLUS_FREQ)
  i2c_addr |= HSI2C_MASTER_ID(MASTER_ID(i2c->adap.nr));

 writel(i2c_addr, i2c->regs + HSI2C_ADDR);

 writel(fifo_ctl, i2c->regs + HSI2C_FIFO_CTL);
 writel(i2c_ctl, i2c->regs + HSI2C_CTL);

 exynos5_i2c_bus_check(i2c);

 /*
  * Enable interrupts before starting the transfer so that we don't
  * miss any INT_I2C interrupts.
 */
 spin_lock_irqsave(&i2c->lock, flags);
 writel(int_en, i2c->regs + HSI2C_INT_ENABLE);

 if (stop == 1)
  i2c_auto_conf |= HSI2C_STOP_AFTER_TRANS;
 i2c_auto_conf |= i2c->msg->len;
 i2c_auto_conf |= HSI2C_MASTER_RUN;
 writel(i2c_auto_conf, i2c->regs + HSI2C_AUTO_CONF);
 spin_unlock_irqrestore(&i2c->lock, flags);
}

static bool exynos5_i2c_poll_irqs_timeout(struct exynos5_i2c *i2c,
       unsigned long timeout)
{
 unsigned long time_left = jiffies + timeout;

 while (time_before(jiffies, time_left) &&
        !((i2c->trans_done && (i2c->msg->len == i2c->msg_ptr)) ||
          (i2c->state < 0))) {
  while (readl(i2c->regs + HSI2C_INT_ENABLE) &
         readl(i2c->regs + HSI2C_INT_STATUS))
   exynos5_i2c_irq(i2c->irq, i2c);
  usleep_range(100, 200);
 }
 return time_before(jiffies, time_left);
}

static int exynos5_i2c_xfer_msg(struct exynos5_i2c *i2c,
         struct i2c_msg *msgs, int stop)
{
 unsigned long time_left;
 int ret;

 i2c->msg = msgs;
 i2c->msg_ptr = 0;
 i2c->trans_done = 0;

 reinit_completion(&i2c->msg_complete);

 exynos5_i2c_message_start(i2c, stop);

 if (!i2c->atomic)
  time_left = wait_for_completion_timeout(&i2c->msg_complete,
       EXYNOS5_I2C_TIMEOUT);
 else
  time_left = exynos5_i2c_poll_irqs_timeout(i2c,
         EXYNOS5_I2C_TIMEOUT);

 if (time_left == 0)
  ret = -ETIMEDOUT;
 else
  ret = i2c->state;

 /*
  * If this is the last message to be transferred (stop == 1)
  * Then check if the bus can be brought back to idle.
 */
 if (ret == 0 && stop)
  ret = exynos5_i2c_wait_bus_idle(i2c);

 if (ret < 0) {
  exynos5_i2c_reset(i2c);
  if (ret == -ETIMEDOUT)
   dev_warn(i2c->dev, "%s timeout\n",
     (msgs->flags & I2C_M_RD) ? "rx" : "tx");
 }

 /* Return the state as in interrupt routine */
 return ret;
}

static int exynos5_i2c_xfer(struct i2c_adapter *adap,
   struct i2c_msg *msgs, int num)
{
 struct exynos5_i2c *i2c = adap->algo_data;
 int i, ret;

 ret = clk_enable(i2c->pclk);
 if (ret)
  return ret;

 ret = clk_enable(i2c->clk);
 if (ret)
  goto err_pclk;

 for (i = 0; i < num; ++i) {
  ret = exynos5_i2c_xfer_msg(i2c, msgs + i, i + 1 == num);
  if (ret)
   break;
 }

 clk_disable(i2c->clk);
err_pclk:
 clk_disable(i2c->pclk);

 return ret ?: num;
}

static int exynos5_i2c_xfer_atomic(struct i2c_adapter *adap,
       struct i2c_msg *msgs, int num)
{
 struct exynos5_i2c *i2c = adap->algo_data;
 int ret;

 disable_irq(i2c->irq);
 i2c->atomic = true;
 ret = exynos5_i2c_xfer(adap, msgs, num);
 i2c->atomic = false;
 enable_irq(i2c->irq);

 return ret;
}

static u32 exynos5_i2c_func(struct i2c_adapter *adap)
{
 return I2C_FUNC_I2C | (I2C_FUNC_SMBUS_EMUL & ~I2C_FUNC_SMBUS_QUICK);
}

static const struct i2c_algorithm exynos5_i2c_algorithm = {
 .xfer = exynos5_i2c_xfer,
 .xfer_atomic = exynos5_i2c_xfer_atomic,
 .functionality = exynos5_i2c_func,
};

static int exynos5_i2c_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct device_node *np = pdev->dev.of_node;
 struct exynos5_i2c *i2c;
 int ret;

 i2c = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(struct exynos5_i2c), GFP_KERNEL);
 if (!i2c)
  return -ENOMEM;

 if (of_property_read_u32(np, "clock-frequency", &i2c->op_clock))
  i2c->op_clock = I2C_MAX_STANDARD_MODE_FREQ;

 strscpy(i2c->adap.name, "exynos5-i2c", sizeof(i2c->adap.name));
 i2c->adap.owner   = THIS_MODULE;
 i2c->adap.algo    = &exynos5_i2c_algorithm;
 i2c->adap.retries = 3;

 i2c->dev = &pdev->dev;
 i2c->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "hsi2c");
 if (IS_ERR(i2c->clk)) {
  dev_err(&pdev->dev, "cannot get clock\n");
  return -ENOENT;
 }

 i2c->pclk = devm_clk_get_optional(&pdev->dev, "hsi2c_pclk");
 if (IS_ERR(i2c->pclk)) {
  return dev_err_probe(&pdev->dev, PTR_ERR(i2c->pclk),
         "cannot get pclk");
 }

 ret = clk_prepare_enable(i2c->pclk);
 if (ret)
  return ret;

 ret = clk_prepare_enable(i2c->clk);
 if (ret)
  goto err_pclk;

 i2c->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 if (IS_ERR(i2c->regs)) {
  ret = PTR_ERR(i2c->regs);
  goto err_clk;
 }

 i2c->adap.dev.of_node = np;
 i2c->adap.algo_data = i2c;
 i2c->adap.dev.parent = &pdev->dev;

 /* Clear pending interrupts from u-boot or misc causes */
 exynos5_i2c_clr_pend_irq(i2c);

 spin_lock_init(&i2c->lock);
 init_completion(&i2c->msg_complete);

 i2c->irq = ret = platform_get_irq(pdev, 0);
 if (ret < 0)
  goto err_clk;

 ret = devm_request_irq(&pdev->dev, i2c->irq, exynos5_i2c_irq,
          IRQF_NO_SUSPEND, dev_name(&pdev->dev), i2c);
 if (ret != 0) {
  dev_err(&pdev->dev, "cannot request HS-I2C IRQ %d\n", i2c->irq);
  goto err_clk;
 }

 i2c->variant = of_device_get_match_data(&pdev->dev);

 ret = exynos5_hsi2c_clock_setup(i2c);
 if (ret)
  goto err_clk;

 exynos5_i2c_reset(i2c);

 ret = i2c_add_adapter(&i2c->adap);
 if (ret < 0)
  goto err_clk;

 platform_set_drvdata(pdev, i2c);

 clk_disable(i2c->clk);
 clk_disable(i2c->pclk);

 return 0;

 err_clk:
 clk_disable_unprepare(i2c->clk);

 err_pclk:
 clk_disable_unprepare(i2c->pclk);
 return ret;
}

static void exynos5_i2c_remove(struct platform_device *pdev)
{
 struct exynos5_i2c *i2c = platform_get_drvdata(pdev);

 i2c_del_adapter(&i2c->adap);

 clk_unprepare(i2c->clk);
 clk_unprepare(i2c->pclk);
}

static int exynos5_i2c_suspend_noirq(struct device *dev)
{
 struct exynos5_i2c *i2c = dev_get_drvdata(dev);

 i2c_mark_adapter_suspended(&i2c->adap);
 clk_unprepare(i2c->clk);
 clk_unprepare(i2c->pclk);

 return 0;
}

static int exynos5_i2c_resume_noirq(struct device *dev)
{
 struct exynos5_i2c *i2c = dev_get_drvdata(dev);
 int ret = 0;

 ret = clk_prepare_enable(i2c->pclk);
 if (ret)
  return ret;

 ret = clk_prepare_enable(i2c->clk);
 if (ret)
  goto err_pclk;

 ret = exynos5_hsi2c_clock_setup(i2c);
 if (ret)
  goto err_clk;

 exynos5_i2c_init(i2c);
 clk_disable(i2c->clk);
 clk_disable(i2c->pclk);
 i2c_mark_adapter_resumed(&i2c->adap);

 return 0;

err_clk:
 clk_disable_unprepare(i2c->clk);
err_pclk:
 clk_disable_unprepare(i2c->pclk);
 return ret;
}

static const struct dev_pm_ops exynos5_i2c_dev_pm_ops = {
 NOIRQ_SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(exynos5_i2c_suspend_noirq,
      exynos5_i2c_resume_noirq)
};

static struct platform_driver exynos5_i2c_driver = {
 .probe  = exynos5_i2c_probe,
 .remove  = exynos5_i2c_remove,
 .driver  = {
  .name = "exynos5-hsi2c",
  .pm = pm_sleep_ptr(&exynos5_i2c_dev_pm_ops),
  .of_match_table = exynos5_i2c_match,
 },
};

module_platform_driver(exynos5_i2c_driver);

MODULE_DESCRIPTION("Exynos5 HS-I2C Bus driver");
MODULE_AUTHOR("Naveen Krishna Chatradhi <ch.naveen@samsung.com>");
MODULE_AUTHOR("Taekgyun Ko <taeggyun.ko@samsung.com>");
MODULE_LICENSE("GPL v2");