// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * This file is part the core part STM32 DFSDM driver
 *
 * Copyright (C) 2017, STMicroelectronics - All Rights Reserved
 * Author(s): Arnaud Pouliquen <arnaud.pouliquen@st.com> for STMicroelectronics.
 */

#include <linux/bitfield.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/iio/iio.h>
#include <linux/iio/sysfs.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_platform.h>
#include <linux/pinctrl/consumer.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/pm_runtime.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/slab.h>

#include "stm32-dfsdm.h"

/**
 * struct stm32_dfsdm_dev_data - DFSDM compatible configuration data
 * @ipid: DFSDM identification number. Used only if hardware provides identification registers
 * @num_filters: DFSDM number of filters. Unused if identification registers are available
 * @num_channels: DFSDM number of channels. Unused if identification registers are available
 * @regmap_cfg: SAI register map configuration pointer
 */
struct stm32_dfsdm_dev_data {
 u32 ipid;
 unsigned int num_filters;
 unsigned int num_channels;
 const struct regmap_config *regmap_cfg;
};

#define STM32H7_DFSDM_NUM_FILTERS 4
#define STM32H7_DFSDM_NUM_CHANNELS 8

static bool stm32_dfsdm_volatile_reg(struct device *dev, unsigned int reg)
{
 if (reg < DFSDM_FILTER_BASE_ADR)
  return false;

 /*
  * Mask is done on register to avoid to list registers of all
  * filter instances.
 */
 switch (reg & DFSDM_FILTER_REG_MASK) {
 case DFSDM_CR1(0) & DFSDM_FILTER_REG_MASK:
 case DFSDM_ISR(0) & DFSDM_FILTER_REG_MASK:
 case DFSDM_JDATAR(0) & DFSDM_FILTER_REG_MASK:
 case DFSDM_RDATAR(0) & DFSDM_FILTER_REG_MASK:
  return true;
 }

 return false;
}

static const struct regmap_config stm32h7_dfsdm_regmap_cfg = {
 .reg_bits = 32,
 .val_bits = 32,
 .reg_stride = sizeof(u32),
 .max_register = 0x2B8,
 .volatile_reg = stm32_dfsdm_volatile_reg,
 .fast_io = true,
};

static const struct stm32_dfsdm_dev_data stm32h7_dfsdm_data = {
 .num_filters = STM32H7_DFSDM_NUM_FILTERS,
 .num_channels = STM32H7_DFSDM_NUM_CHANNELS,
 .regmap_cfg = &stm32h7_dfsdm_regmap_cfg,
};

static const struct regmap_config stm32mp1_dfsdm_regmap_cfg = {
 .reg_bits = 32,
 .val_bits = 32,
 .reg_stride = sizeof(u32),
 .max_register = 0x7fc,
 .volatile_reg = stm32_dfsdm_volatile_reg,
 .fast_io = true,
};

static const struct stm32_dfsdm_dev_data stm32mp1_dfsdm_data = {
 .ipid = STM32MP15_IPIDR_NUMBER,
 .regmap_cfg = &stm32mp1_dfsdm_regmap_cfg,
};

struct dfsdm_priv {
 struct platform_device *pdev; /* platform device */

 struct stm32_dfsdm dfsdm; /* common data exported for all instances */

 unsigned int spi_clk_out_div; /* SPI clkout divider value */
 atomic_t n_active_ch; /* number of current active channels */

 struct clk *clk; /* DFSDM clock */
 struct clk *aclk; /* audio clock */
};

static inline struct dfsdm_priv *to_stm32_dfsdm_priv(struct stm32_dfsdm *dfsdm)
{
 return container_of(dfsdm, struct dfsdm_priv, dfsdm);
}

static int stm32_dfsdm_clk_prepare_enable(struct stm32_dfsdm *dfsdm)
{
 struct dfsdm_priv *priv = to_stm32_dfsdm_priv(dfsdm);
 int ret;

 ret = clk_prepare_enable(priv->clk);
 if (ret || !priv->aclk)
  return ret;

 ret = clk_prepare_enable(priv->aclk);
 if (ret)
  clk_disable_unprepare(priv->clk);

 return ret;
}

static void stm32_dfsdm_clk_disable_unprepare(struct stm32_dfsdm *dfsdm)
{
 struct dfsdm_priv *priv = to_stm32_dfsdm_priv(dfsdm);

 clk_disable_unprepare(priv->aclk);
 clk_disable_unprepare(priv->clk);
}

/**
 * stm32_dfsdm_start_dfsdm - start global dfsdm interface.
 *
 * Enable interface if n_active_ch is not null.
 * @dfsdm: Handle used to retrieve dfsdm context.
 */
int stm32_dfsdm_start_dfsdm(struct stm32_dfsdm *dfsdm)
{
 struct dfsdm_priv *priv = to_stm32_dfsdm_priv(dfsdm);
 struct device *dev = &priv->pdev->dev;
 unsigned int clk_div = priv->spi_clk_out_div, clk_src;
 int ret;

 if (atomic_inc_return(&priv->n_active_ch) == 1) {
  ret = pm_runtime_resume_and_get(dev);
  if (ret < 0)
   goto error_ret;

  /* select clock source, e.g. 0 for "dfsdm" or 1 for "audio" */
  clk_src = priv->aclk ? 1 : 0;
  ret = regmap_update_bits(dfsdm->regmap, DFSDM_CHCFGR1(0),
      DFSDM_CHCFGR1_CKOUTSRC_MASK,
      DFSDM_CHCFGR1_CKOUTSRC(clk_src));
  if (ret < 0)
   goto pm_put;

  /* Output the SPI CLKOUT (if clk_div == 0 clock if OFF) */
  ret = regmap_update_bits(dfsdm->regmap, DFSDM_CHCFGR1(0),
      DFSDM_CHCFGR1_CKOUTDIV_MASK,
      DFSDM_CHCFGR1_CKOUTDIV(clk_div));
  if (ret < 0)
   goto pm_put;

  /* Global enable of DFSDM interface */
  ret = regmap_update_bits(dfsdm->regmap, DFSDM_CHCFGR1(0),
      DFSDM_CHCFGR1_DFSDMEN_MASK,
      DFSDM_CHCFGR1_DFSDMEN(1));
  if (ret < 0)
   goto pm_put;
 }

 dev_dbg(dev, "%s: n_active_ch %d\n", __func__,
  atomic_read(&priv->n_active_ch));

 return 0;

pm_put:
 pm_runtime_put_sync(dev);
error_ret:
 atomic_dec(&priv->n_active_ch);

 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(stm32_dfsdm_start_dfsdm);

/**
 * stm32_dfsdm_stop_dfsdm - stop global DFSDM interface.
 *
 * Disable interface if n_active_ch is null
 * @dfsdm: Handle used to retrieve dfsdm context.
 */
int stm32_dfsdm_stop_dfsdm(struct stm32_dfsdm *dfsdm)
{
 struct dfsdm_priv *priv = to_stm32_dfsdm_priv(dfsdm);
 int ret;

 if (atomic_dec_and_test(&priv->n_active_ch)) {
  /* Global disable of DFSDM interface */
  ret = regmap_update_bits(dfsdm->regmap, DFSDM_CHCFGR1(0),
      DFSDM_CHCFGR1_DFSDMEN_MASK,
      DFSDM_CHCFGR1_DFSDMEN(0));
  if (ret < 0)
   return ret;

  /* Stop SPI CLKOUT */
  ret = regmap_update_bits(dfsdm->regmap, DFSDM_CHCFGR1(0),
      DFSDM_CHCFGR1_CKOUTDIV_MASK,
      DFSDM_CHCFGR1_CKOUTDIV(0));
  if (ret < 0)
   return ret;

  pm_runtime_put_sync(&priv->pdev->dev);
 }
 dev_dbg(&priv->pdev->dev, "%s: n_active_ch %d\n", __func__,
  atomic_read(&priv->n_active_ch));

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(stm32_dfsdm_stop_dfsdm);

static int stm32_dfsdm_parse_of(struct platform_device *pdev,
    struct dfsdm_priv *priv)
{
 struct device_node *node = pdev->dev.of_node;
 struct resource *res;
 unsigned long clk_freq, divider;
 unsigned int spi_freq, rem;
 int ret;

 if (!node)
  return -EINVAL;

 priv->dfsdm.base = devm_platform_get_and_ioremap_resource(pdev, 0,
       &res);
 if (IS_ERR(priv->dfsdm.base))
  return PTR_ERR(priv->dfsdm.base);

 priv->dfsdm.phys_base = res->start;

 /*
  * "dfsdm" clock is mandatory for DFSDM peripheral clocking.
  * "dfsdm" or "audio" clocks can be used as source clock for
  * the SPI clock out signal and internal processing, depending
  * on use case.
 */
 priv->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, "dfsdm");
 if (IS_ERR(priv->clk))
  return dev_err_probe(&pdev->dev, PTR_ERR(priv->clk),
         "Failed to get clock\n");

 priv->aclk = devm_clk_get(&pdev->dev, "audio");
 if (IS_ERR(priv->aclk))
  priv->aclk = NULL;

 if (priv->aclk)
  clk_freq = clk_get_rate(priv->aclk);
 else
  clk_freq = clk_get_rate(priv->clk);

 /* SPI clock out frequency */
 ret = of_property_read_u32(pdev->dev.of_node, "spi-max-frequency",
       &spi_freq);
 if (ret < 0) {
  /* No SPI master mode */
  return 0;
 }

 divider = div_u64_rem(clk_freq, spi_freq, &rem);
 /* Round up divider when ckout isn't precise, not to exceed spi_freq */
 if (rem)
  divider++;

 /* programmable divider is in range of [2:256] */
 if (divider < 2 || divider > 256) {
  dev_err(&pdev->dev, "spi-max-frequency not achievable\n");
  return -EINVAL;
 }

 /* SPI clock output divider is: divider = CKOUTDIV + 1 */
 priv->spi_clk_out_div = divider - 1;
 priv->dfsdm.spi_master_freq = clk_freq / (priv->spi_clk_out_div + 1);

 if (rem) {
  dev_warn(&pdev->dev, "SPI clock not accurate\n");
  dev_warn(&pdev->dev, "%ld = %d * %d + %d\n",
    clk_freq, spi_freq, priv->spi_clk_out_div + 1, rem);
 }

 return 0;
};

static const struct of_device_id stm32_dfsdm_of_match[] = {
 {
  .compatible = "st,stm32h7-dfsdm",
  .data = &stm32h7_dfsdm_data,
 },
 {
  .compatible = "st,stm32mp1-dfsdm",
  .data = &stm32mp1_dfsdm_data,
 },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, stm32_dfsdm_of_match);

static int stm32_dfsdm_probe_identification(struct platform_device *pdev,
         struct dfsdm_priv *priv,
         const struct stm32_dfsdm_dev_data *dev_data)
{
 struct device_node *np = pdev->dev.of_node;
 struct device_node *child;
 struct stm32_dfsdm *dfsdm = &priv->dfsdm;
 const char *compat;
 int ret, count = 0;
 u32 id, val;

 if (!dev_data->ipid) {
  dfsdm->num_fls = dev_data->num_filters;
  dfsdm->num_chs = dev_data->num_channels;
  return 0;
 }

 ret = regmap_read(dfsdm->regmap, DFSDM_IPIDR, &id);
 if (ret)
  return ret;

 if (id != dev_data->ipid) {
  dev_err(&pdev->dev, "Unexpected IP version: 0x%x", id);
  return -EINVAL;
 }

 for_each_child_of_node(np, child) {
  ret = of_property_read_string(child, "compatible", &compat);
  if (ret)
   continue;
  /* Count only child nodes with dfsdm compatible */
  if (strstr(compat, "dfsdm"))
   count++;
 }

 ret = regmap_read(dfsdm->regmap, DFSDM_HWCFGR, &val);
 if (ret)
  return ret;

 dfsdm->num_fls = FIELD_GET(DFSDM_HWCFGR_NBF_MASK, val);
 dfsdm->num_chs = FIELD_GET(DFSDM_HWCFGR_NBT_MASK, val);

 if (count > dfsdm->num_fls) {
  dev_err(&pdev->dev, "Unexpected child number: %d", count);
  return -EINVAL;
 }

 ret = regmap_read(dfsdm->regmap, DFSDM_VERR, &val);
 if (ret)
  return ret;

 dev_dbg(&pdev->dev, "DFSDM version: %lu.%lu. %d channels/%d filters\n",
  FIELD_GET(DFSDM_VERR_MAJREV_MASK, val),
  FIELD_GET(DFSDM_VERR_MINREV_MASK, val),
  dfsdm->num_chs, dfsdm->num_fls);

 return 0;
}

static int stm32_dfsdm_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct dfsdm_priv *priv;
 const struct stm32_dfsdm_dev_data *dev_data;
 struct stm32_dfsdm *dfsdm;
 int ret;

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

 priv->pdev = pdev;

 dev_data = of_device_get_match_data(&pdev->dev);

 dfsdm = &priv->dfsdm;

 ret = stm32_dfsdm_parse_of(pdev, priv);
 if (ret < 0)
  return ret;

 dfsdm->regmap = devm_regmap_init_mmio_clk(&pdev->dev, "dfsdm",
        dfsdm->base,
        dev_data->regmap_cfg);
 if (IS_ERR(dfsdm->regmap)) {
  ret = PTR_ERR(dfsdm->regmap);
  dev_err(&pdev->dev, "%s: Failed to allocate regmap: %d\n",
   __func__, ret);
  return ret;
 }

 ret = stm32_dfsdm_probe_identification(pdev, priv, dev_data);
 if (ret < 0)
  return ret;

 dfsdm->fl_list = devm_kcalloc(&pdev->dev, dfsdm->num_fls,
          sizeof(*dfsdm->fl_list), GFP_KERNEL);
 if (!dfsdm->fl_list)
  return -ENOMEM;

 dfsdm->ch_list = devm_kcalloc(&pdev->dev, dfsdm->num_chs,
          sizeof(*dfsdm->ch_list), GFP_KERNEL);
 if (!dfsdm->ch_list)
  return -ENOMEM;

 platform_set_drvdata(pdev, dfsdm);

 ret = stm32_dfsdm_clk_prepare_enable(dfsdm);
 if (ret) {
  dev_err(&pdev->dev, "Failed to start clock\n");
  return ret;
 }

 pm_runtime_get_noresume(&pdev->dev);
 pm_runtime_set_active(&pdev->dev);
 pm_runtime_enable(&pdev->dev);

 ret = of_platform_populate(pdev->dev.of_node, NULL, NULL, &pdev->dev);
 if (ret)
  goto pm_put;

 pm_runtime_put(&pdev->dev);

 return 0;

pm_put:
 pm_runtime_disable(&pdev->dev);
 pm_runtime_set_suspended(&pdev->dev);
 pm_runtime_put_noidle(&pdev->dev);
 stm32_dfsdm_clk_disable_unprepare(dfsdm);

 return ret;
}

static void stm32_dfsdm_core_remove(struct platform_device *pdev)
{
 struct stm32_dfsdm *dfsdm = platform_get_drvdata(pdev);

 pm_runtime_get_sync(&pdev->dev);
 of_platform_depopulate(&pdev->dev);
 pm_runtime_disable(&pdev->dev);
 pm_runtime_set_suspended(&pdev->dev);
 pm_runtime_put_noidle(&pdev->dev);
 stm32_dfsdm_clk_disable_unprepare(dfsdm);
}

static int stm32_dfsdm_core_suspend(struct device *dev)
{
 struct stm32_dfsdm *dfsdm = dev_get_drvdata(dev);
 struct dfsdm_priv *priv = to_stm32_dfsdm_priv(dfsdm);
 int ret;

 ret = pm_runtime_force_suspend(dev);
 if (ret)
  return ret;

 /* Balance devm_regmap_init_mmio_clk() clk_prepare() */
 clk_unprepare(priv->clk);

 return pinctrl_pm_select_sleep_state(dev);
}

static int stm32_dfsdm_core_resume(struct device *dev)
{
 struct stm32_dfsdm *dfsdm = dev_get_drvdata(dev);
 struct dfsdm_priv *priv = to_stm32_dfsdm_priv(dfsdm);
 int ret;

 ret = pinctrl_pm_select_default_state(dev);
 if (ret)
  return ret;

 ret = clk_prepare(priv->clk);
 if (ret)
  return ret;

 return pm_runtime_force_resume(dev);
}

static int stm32_dfsdm_core_runtime_suspend(struct device *dev)
{
 struct stm32_dfsdm *dfsdm = dev_get_drvdata(dev);

 stm32_dfsdm_clk_disable_unprepare(dfsdm);

 return 0;
}

static int stm32_dfsdm_core_runtime_resume(struct device *dev)
{
 struct stm32_dfsdm *dfsdm = dev_get_drvdata(dev);

 return stm32_dfsdm_clk_prepare_enable(dfsdm);
}

static const struct dev_pm_ops stm32_dfsdm_core_pm_ops = {
 SYSTEM_SLEEP_PM_OPS(stm32_dfsdm_core_suspend, stm32_dfsdm_core_resume)
 RUNTIME_PM_OPS(stm32_dfsdm_core_runtime_suspend,
         stm32_dfsdm_core_runtime_resume,
         NULL)
};

static struct platform_driver stm32_dfsdm_driver = {
 .probe = stm32_dfsdm_probe,
 .remove = stm32_dfsdm_core_remove,
 .driver = {
  .name = "stm32-dfsdm",
  .of_match_table = stm32_dfsdm_of_match,
  .pm = pm_ptr(&stm32_dfsdm_core_pm_ops),
 },
};

module_platform_driver(stm32_dfsdm_driver);

MODULE_AUTHOR("Arnaud Pouliquen <arnaud.pouliquen@st.com>");
MODULE_DESCRIPTION("STMicroelectronics STM32 dfsdm driver");
MODULE_LICENSE("GPL v2");