// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * GPADC driver for sunxi platforms (D1, T113-S3 and R329)
 * Copyright (c) 2023 Maksim Kiselev <bigunclemax@gmail.com>
 */

#include <linux/bitfield.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/completion.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/mod_devicetable.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/property.h>
#include <linux/reset.h>

#include <linux/iio/adc-helpers.h>
#include <linux/iio/iio.h>

#define SUN20I_GPADC_DRIVER_NAME "sun20i-gpadc"

/* Register map definition */
#define SUN20I_GPADC_SR   0x00
#define SUN20I_GPADC_CTRL  0x04
#define SUN20I_GPADC_CS_EN  0x08
#define SUN20I_GPADC_FIFO_INTC  0x0c
#define SUN20I_GPADC_FIFO_INTS  0x10
#define SUN20I_GPADC_FIFO_DATA  0X14
#define SUN20I_GPADC_CB_DATA  0X18
#define SUN20I_GPADC_DATAL_INTC  0x20
#define SUN20I_GPADC_DATAH_INTC  0x24
#define SUN20I_GPADC_DATA_INTC  0x28
#define SUN20I_GPADC_DATAL_INTS  0x30
#define SUN20I_GPADC_DATAH_INTS  0x34
#define SUN20I_GPADC_DATA_INTS  0x38
#define SUN20I_GPADC_CH_CMP_DATA(x) (0x40 + (x) * 4)
#define SUN20I_GPADC_CH_DATA(x)  (0x80 + (x) * 4)

#define SUN20I_GPADC_CTRL_ADC_AUTOCALI_EN_MASK  BIT(23)
#define SUN20I_GPADC_CTRL_WORK_MODE_MASK  GENMASK(19, 18)
#define SUN20I_GPADC_CTRL_ADC_EN_MASK   BIT(16)
#define SUN20I_GPADC_CS_EN_ADC_CH(x)   BIT(x)
#define SUN20I_GPADC_DATA_INTC_CH_DATA_IRQ_EN(x) BIT(x)

#define SUN20I_GPADC_WORK_MODE_SINGLE   0

struct sun20i_gpadc_iio {
 void __iomem  *regs;
 struct completion completion;
 int   last_channel;
 /*
  * Lock to protect the device state during a potential concurrent
  * read access from userspace. Reading a raw value requires a sequence
  * of register writes, then a wait for a completion callback,
  * and finally a register read, during which userspace could issue
  * another read request. This lock protects a read access from
  * ocurring before another one has finished.
 */
 struct mutex  lock;
};

static int sun20i_gpadc_adc_read(struct sun20i_gpadc_iio *info,
     struct iio_chan_spec const *chan, int *val)
{
 u32 ctrl;
 int ret = IIO_VAL_INT;

 mutex_lock(&info->lock);

 reinit_completion(&info->completion);

 if (info->last_channel != chan->channel) {
  info->last_channel = chan->channel;

  /* enable the analog input channel */
  writel(SUN20I_GPADC_CS_EN_ADC_CH(chan->channel),
         info->regs + SUN20I_GPADC_CS_EN);

  /* enable the data irq for input channel */
  writel(SUN20I_GPADC_DATA_INTC_CH_DATA_IRQ_EN(chan->channel),
         info->regs + SUN20I_GPADC_DATA_INTC);
 }

 /* enable the ADC function */
 ctrl = readl(info->regs + SUN20I_GPADC_CTRL);
 ctrl |= FIELD_PREP(SUN20I_GPADC_CTRL_ADC_EN_MASK, 1);
 writel(ctrl, info->regs + SUN20I_GPADC_CTRL);

 /*
  * According to the datasheet maximum acquire time(TACQ) can be
  * (65535+1)/24Mhz and conversion time(CONV_TIME) is always constant
  * and equal to 14/24Mhz, so (TACQ+CONV_TIME) <= 2.73125ms.
  * A 10ms delay should be enough to make sure an interrupt occurs in
  * normal conditions. If it doesn't occur, then there is a timeout.
 */
 if (!wait_for_completion_timeout(&info->completion, msecs_to_jiffies(10))) {
  ret = -ETIMEDOUT;
  goto err_unlock;
 }

 /* read the ADC data */
 *val = readl(info->regs + SUN20I_GPADC_CH_DATA(chan->channel));

err_unlock:
 mutex_unlock(&info->lock);

 return ret;
}

static int sun20i_gpadc_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
     struct iio_chan_spec const *chan, int *val,
     int *val2, long mask)
{
 struct sun20i_gpadc_iio *info = iio_priv(indio_dev);

 switch (mask) {
 case IIO_CHAN_INFO_RAW:
  return sun20i_gpadc_adc_read(info, chan, val);
 case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  /* value in mv = 1800mV / 4096 raw */
  *val = 1800;
  *val2 = 12;
  return IIO_VAL_FRACTIONAL_LOG2;
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static irqreturn_t sun20i_gpadc_irq_handler(int irq, void *data)
{
 struct sun20i_gpadc_iio *info = data;

 /* clear data interrupt status register */
 writel(GENMASK(31, 0), info->regs + SUN20I_GPADC_DATA_INTS);

 complete(&info->completion);

 return IRQ_HANDLED;
}

static const struct iio_info sun20i_gpadc_iio_info = {
 .read_raw = sun20i_gpadc_read_raw,
};

static void sun20i_gpadc_reset_assert(void *data)
{
 struct reset_control *rst = data;

 reset_control_assert(rst);
}

static const struct iio_chan_spec sun20i_gpadc_chan_template = {
 .type = IIO_VOLTAGE,
 .indexed = 1,
 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW),
 .info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
};

static int sun20i_gpadc_alloc_channels(struct iio_dev *indio_dev,
           struct device *dev)
{
 int num_channels;
 struct iio_chan_spec *channels;

 num_channels = devm_iio_adc_device_alloc_chaninfo_se(dev,
    &sun20i_gpadc_chan_template, -1, &channels);
 if (num_channels < 0)
  return num_channels;

 indio_dev->channels = channels;
 indio_dev->num_channels = num_channels;

 return 0;
}

static int sun20i_gpadc_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct device *dev = &pdev->dev;
 struct iio_dev *indio_dev;
 struct sun20i_gpadc_iio *info;
 struct reset_control *rst;
 struct clk *clk;
 int irq;
 int ret;

 indio_dev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*info));
 if (!indio_dev)
  return -ENOMEM;

 info = iio_priv(indio_dev);
 info->last_channel = -1;

 mutex_init(&info->lock);
 init_completion(&info->completion);

 ret = sun20i_gpadc_alloc_channels(indio_dev, dev);
 if (ret)
  return ret;

 indio_dev->info = &sun20i_gpadc_iio_info;
 indio_dev->name = SUN20I_GPADC_DRIVER_NAME;

 info->regs = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 if (IS_ERR(info->regs))
  return PTR_ERR(info->regs);

 clk = devm_clk_get_enabled(dev, NULL);
 if (IS_ERR(clk))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(clk), "failed to enable bus clock\n");

 rst = devm_reset_control_get_exclusive(dev, NULL);
 if (IS_ERR(rst))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(rst), "failed to get reset control\n");

 ret = reset_control_deassert(rst);
 if (ret)
  return dev_err_probe(dev, ret, "failed to deassert reset\n");

 ret = devm_add_action_or_reset(dev, sun20i_gpadc_reset_assert, rst);
 if (ret)
  return ret;

 irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 if (irq < 0)
  return irq;

 ret = devm_request_irq(dev, irq, sun20i_gpadc_irq_handler, 0,
          dev_name(dev), info);
 if (ret)
  return dev_err_probe(dev, ret, "failed requesting irq %d\n", irq);

 writel(FIELD_PREP(SUN20I_GPADC_CTRL_ADC_AUTOCALI_EN_MASK, 1) |
        FIELD_PREP(SUN20I_GPADC_CTRL_WORK_MODE_MASK, SUN20I_GPADC_WORK_MODE_SINGLE),
        info->regs + SUN20I_GPADC_CTRL);

 ret = devm_iio_device_register(dev, indio_dev);
 if (ret)
  return dev_err_probe(dev, ret, "could not register the device\n");

 return 0;
}

static const struct of_device_id sun20i_gpadc_of_id[] = {
 { .compatible = "allwinner,sun20i-d1-gpadc" },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, sun20i_gpadc_of_id);

static struct platform_driver sun20i_gpadc_driver = {
 .driver = {
  .name = SUN20I_GPADC_DRIVER_NAME,
  .of_match_table = sun20i_gpadc_of_id,
 },
 .probe = sun20i_gpadc_probe,
};
module_platform_driver(sun20i_gpadc_driver);

MODULE_DESCRIPTION("ADC driver for sunxi platforms");
MODULE_AUTHOR("Maksim Kiselev <bigunclemax@gmail.com>");
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_IMPORT_NS("IIO_DRIVER");