// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * BU27034ANUC ROHM Ambient Light Sensor
 *
 * Copyright (c) 2023, ROHM Semiconductor.
 */

#include <linux/bitfield.h>
#include <linux/bits.h>
#include <linux/cleanup.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/property.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/regulator/consumer.h>
#include <linux/units.h>

#include <linux/iio/buffer.h>
#include <linux/iio/iio.h>
#include <linux/iio/iio-gts-helper.h>
#include <linux/iio/kfifo_buf.h>

#define BU27034_REG_SYSTEM_CONTROL 0x40
#define BU27034_MASK_SW_RESET  BIT(7)
#define BU27034_MASK_PART_ID  GENMASK(5, 0)
#define BU27034_ID   0x19
#define BU27034_REG_MODE_CONTROL1 0x41
#define BU27034_MASK_MEAS_MODE  GENMASK(2, 0)

#define BU27034_REG_MODE_CONTROL2 0x42
#define BU27034_MASK_D01_GAIN  GENMASK(7, 3)

#define BU27034_REG_MODE_CONTROL3 0x43
#define BU27034_REG_MODE_CONTROL4 0x44
#define BU27034_MASK_MEAS_EN  BIT(0)
#define BU27034_MASK_VALID  BIT(7)
#define BU27034_NUM_HW_DATA_CHANS 2
#define BU27034_REG_DATA0_LO  0x50
#define BU27034_REG_DATA1_LO  0x52
#define BU27034_REG_DATA1_HI  0x53
#define BU27034_REG_MANUFACTURER_ID 0x92
#define BU27034_REG_MAX BU27034_REG_MANUFACTURER_ID

/*
 * The BU27034 does not have interrupt to trigger the data read when a
 * measurement has finished. Hence we poll the VALID bit in a thread. We will
 * try to wake the thread BU27034_MEAS_WAIT_PREMATURE_MS milliseconds before
 * the expected sampling time to prevent the drifting.
 *
 * If we constantly wake up a bit too late we would eventually skip a sample.
 * And because the sleep can't wake up _exactly_ at given time this would be
 * inevitable even if the sensor clock would be perfectly phase-locked to CPU
 * clock - which we can't say is the case.
 *
 * This is still fragile. No matter how big advance do we have, we will still
 * risk of losing a sample because things can in a rainy-day scenario be
 * delayed a lot. Yet, more we reserve the time for polling, more we also lose
 * the performance by spending cycles polling the register. So, selecting this
 * value is a balancing dance between severity of wasting CPU time and severity
 * of losing samples.
 *
 * In most cases losing the samples is not _that_ crucial because light levels
 * tend to change slowly.
 *
 * Other option that was pointed to me would be always sleeping 1/2 of the
 * measurement time, checking the VALID bit and just sleeping again if the bit
 * was not set. That should be pretty tolerant against missing samples due to
 * the scheduling delays while also not wasting much of cycles for polling.
 * Downside is that the time-stamps would be very inaccurate as the wake-up
 * would not really be tied to the sensor toggling the valid bit. This would also
 * result 'jumps' in the time-stamps when the delay drifted so that wake-up was
 * performed during the consecutive wake-ups (Or, when sensor and CPU clocks
 * were very different and scheduling the wake-ups was very close to given
 * timeout - and when the time-outs were very close to the actual sensor
 * sampling, Eg. once in a blue moon, two consecutive time-outs would occur
 * without having a sample ready).
 */
#define BU27034_MEAS_WAIT_PREMATURE_MS 5
#define BU27034_DATA_WAIT_TIME_US 1000
#define BU27034_TOTAL_DATA_WAIT_TIME_US (BU27034_MEAS_WAIT_PREMATURE_MS * 1000)

#define BU27034_RETRY_LIMIT 18

enum {
 BU27034_CHAN_ALS,
 BU27034_CHAN_DATA0,
 BU27034_CHAN_DATA1,
 BU27034_NUM_CHANS
};

static const unsigned long bu27034_scan_masks[] = {
 GENMASK(BU27034_CHAN_DATA1, BU27034_CHAN_DATA0),
 GENMASK(BU27034_CHAN_DATA1, BU27034_CHAN_ALS), 0
};

/*
 * Available scales with gain 1x - 1024x, timings 55, 100, 200, 400 mS
 * Time impacts to gain: 1x, 2x, 4x, 8x.
 *
 * => Max total gain is HWGAIN * gain by integration time (8 * 1024) = 8192
 * if 1x gain is scale 1, scale for 2x gain is 0.5, 4x => 0.25,
 * ... 8192x => 0.0001220703125 => 122070.3125 nanos
 *
 * Using NANO precision for scale, we must use scale 16x corresponding gain 1x
 * to avoid precision loss. (8x would result scale 976 562.5(nanos).
 */
#define BU27034_SCALE_1X 16

/* See the data sheet for the "Gain Setting" table */
#define BU27034_GSEL_1X  0x00 /* 00000 */
#define BU27034_GSEL_4X  0x08 /* 01000 */
#define BU27034_GSEL_32X 0x0b /* 01011 */
#define BU27034_GSEL_256X 0x18 /* 11000 */
#define BU27034_GSEL_512X 0x19 /* 11001 */
#define BU27034_GSEL_1024X 0x1a /* 11010 */

/* Available gain settings */
static const struct iio_gain_sel_pair bu27034_gains[] = {
 GAIN_SCALE_GAIN(1, BU27034_GSEL_1X),
 GAIN_SCALE_GAIN(4, BU27034_GSEL_4X),
 GAIN_SCALE_GAIN(32, BU27034_GSEL_32X),
 GAIN_SCALE_GAIN(256, BU27034_GSEL_256X),
 GAIN_SCALE_GAIN(512, BU27034_GSEL_512X),
 GAIN_SCALE_GAIN(1024, BU27034_GSEL_1024X),
};

/*
 * Measurement modes are 55, 100, 200 and 400 mS modes - which do have direct
 * multiplying impact to the data register values (similar to gain).
 *
 * This means that if meas-mode is changed for example from 400 => 200,
 * the scale is doubled. Eg, time impact to total gain is x1, x2, x4, x8.
 */
#define BU27034_MEAS_MODE_100MS  0
#define BU27034_MEAS_MODE_55MS  1
#define BU27034_MEAS_MODE_200MS  2
#define BU27034_MEAS_MODE_400MS  4

static const struct iio_itime_sel_mul bu27034_itimes[] = {
 GAIN_SCALE_ITIME_US(400000, BU27034_MEAS_MODE_400MS, 8),
 GAIN_SCALE_ITIME_US(200000, BU27034_MEAS_MODE_200MS, 4),
 GAIN_SCALE_ITIME_US(100000, BU27034_MEAS_MODE_100MS, 2),
 GAIN_SCALE_ITIME_US(55000, BU27034_MEAS_MODE_55MS, 1),
};

#define BU27034_CHAN_DATA(_name)     \
{         \
 .type = IIO_INTENSITY,      \
 .channel = BU27034_CHAN_##_name,    \
 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |   \
         BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE) |  \
         BIT(IIO_CHAN_INFO_HARDWAREGAIN),  \
 .info_mask_separate_available = BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE), \
 .info_mask_shared_by_all = BIT(IIO_CHAN_INFO_INT_TIME),  \
 .info_mask_shared_by_all_available =    \
     BIT(IIO_CHAN_INFO_INT_TIME), \
 .address = BU27034_REG_##_name##_LO,    \
 .scan_index = BU27034_CHAN_##_name,    \
 .scan_type = {       \
  .sign = 'u',      \
  .realbits = 16,      \
  .storagebits = 16,     \
  .endianness = IIO_LE,     \
 },        \
 .indexed = 1,       \
}

static const struct iio_chan_spec bu27034_channels[] = {
 {
  .type = IIO_LIGHT,
  .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW) |
          BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE),
  .channel = BU27034_CHAN_ALS,
  .scan_index = BU27034_CHAN_ALS,
  .scan_type = {
   .sign = 'u',
   .realbits = 32,
   .storagebits = 32,
   .endianness = IIO_CPU,
  },
 },
 /*
  * The BU27034 DATA0 and DATA1 channels are both on the visible light
  * area (mostly). The data0 sensitivity peaks at 500nm, DATA1 at 600nm.
  * These wave lengths are cyan(ish) and orange(ish), making these
  * sub-optiomal candidates for R/G/B standardization. Hence the
  * colour modifier is omitted.
 */
 BU27034_CHAN_DATA(DATA0),
 BU27034_CHAN_DATA(DATA1),
 IIO_CHAN_SOFT_TIMESTAMP(4),
};

struct bu27034_data {
 struct regmap *regmap;
 struct device *dev;
 /*
  * Protect gain and time during scale adjustment and data reading.
  * Protect measurement enabling/disabling.
 */
 struct mutex mutex;
 struct iio_gts gts;
 struct task_struct *task;
 __le16 raw[BU27034_NUM_HW_DATA_CHANS];
 struct {
  u32 mlux;
  __le16 channels[BU27034_NUM_HW_DATA_CHANS];
  aligned_s64 ts;
 } scan;
};

static const struct regmap_range bu27034_volatile_ranges[] = {
 {
  .range_min = BU27034_REG_SYSTEM_CONTROL,
  .range_max = BU27034_REG_SYSTEM_CONTROL,
 }, {
  .range_min = BU27034_REG_MODE_CONTROL4,
  .range_max = BU27034_REG_MODE_CONTROL4,
 }, {
  .range_min = BU27034_REG_DATA0_LO,
  .range_max = BU27034_REG_DATA1_HI,
 },
};

static const struct regmap_access_table bu27034_volatile_regs = {
 .yes_ranges = &bu27034_volatile_ranges[0],
 .n_yes_ranges = ARRAY_SIZE(bu27034_volatile_ranges),
};

static const struct regmap_range bu27034_read_only_ranges[] = {
 {
  .range_min = BU27034_REG_DATA0_LO,
  .range_max = BU27034_REG_DATA1_HI,
 }, {
  .range_min = BU27034_REG_MANUFACTURER_ID,
  .range_max = BU27034_REG_MANUFACTURER_ID,
 }
};

static const struct regmap_access_table bu27034_ro_regs = {
 .no_ranges = &bu27034_read_only_ranges[0],
 .n_no_ranges = ARRAY_SIZE(bu27034_read_only_ranges),
};

static const struct regmap_config bu27034_regmap = {
 .reg_bits = 8,
 .val_bits = 8,
 .max_register = BU27034_REG_MAX,
 .cache_type = REGCACHE_RBTREE,
 .volatile_table = &bu27034_volatile_regs,
 .wr_table = &bu27034_ro_regs,
};

struct bu27034_gain_check {
 int old_gain;
 int new_gain;
 int chan;
};

static int bu27034_get_gain_sel(struct bu27034_data *data, int chan)
{
 int reg[] = {
  [BU27034_CHAN_DATA0] = BU27034_REG_MODE_CONTROL2,
  [BU27034_CHAN_DATA1] = BU27034_REG_MODE_CONTROL3,
 };
 int ret, val;

 ret = regmap_read(data->regmap, reg[chan], &val);
 if (ret)
  return ret;

 return FIELD_GET(BU27034_MASK_D01_GAIN, val);
}

static int bu27034_get_gain(struct bu27034_data *data, int chan, int *gain)
{
 int ret, sel;

 ret = bu27034_get_gain_sel(data, chan);
 if (ret < 0)
  return ret;

 sel = ret;

 ret = iio_gts_find_gain_by_sel(&data->gts, sel);
 if (ret < 0) {
  dev_err(data->dev, "chan %u: unknown gain value 0x%x\n", chan,
   sel);

  return ret;
 }

 *gain = ret;

 return 0;
}

static int bu27034_get_int_time(struct bu27034_data *data)
{
 int ret, sel;

 ret = regmap_read(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL1, &sel);
 if (ret)
  return ret;

 return iio_gts_find_int_time_by_sel(&data->gts,
         sel & BU27034_MASK_MEAS_MODE);
}

static int _bu27034_get_scale(struct bu27034_data *data, int channel, int *val,
         int *val2)
{
 int gain, ret;

 ret = bu27034_get_gain(data, channel, &gain);
 if (ret)
  return ret;

 ret = bu27034_get_int_time(data);
 if (ret < 0)
  return ret;

 return iio_gts_get_scale(&data->gts, gain, ret, val, val2);
}

static int bu27034_get_scale(struct bu27034_data *data, int channel, int *val,
         int *val2)
{
 int ret;

 if (channel == BU27034_CHAN_ALS) {
  *val = 0;
  *val2 = 1000;
  return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
 }

 mutex_lock(&data->mutex);
 ret = _bu27034_get_scale(data, channel, val, val2);
 mutex_unlock(&data->mutex);
 if (ret)
  return ret;

 return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
}

/* Caller should hold the lock to protect lux reading */
static int bu27034_write_gain_sel(struct bu27034_data *data, int chan, int sel)
{
 static const int reg[] = {
  [BU27034_CHAN_DATA0] = BU27034_REG_MODE_CONTROL2,
  [BU27034_CHAN_DATA1] = BU27034_REG_MODE_CONTROL3,
 };
 int mask, val;

 val = FIELD_PREP(BU27034_MASK_D01_GAIN, sel);
 mask = BU27034_MASK_D01_GAIN;

 return regmap_update_bits(data->regmap, reg[chan], mask, val);
}

static int bu27034_set_gain(struct bu27034_data *data, int chan, int gain)
{
 int ret;

 ret = iio_gts_find_sel_by_gain(&data->gts, gain);
 if (ret < 0)
  return ret;

 return bu27034_write_gain_sel(data, chan, ret);
}

/* Caller should hold the lock to protect data->int_time */
static int bu27034_set_int_time(struct bu27034_data *data, int time)
{
 int ret;

 ret = iio_gts_find_sel_by_int_time(&data->gts, time);
 if (ret < 0)
  return ret;

 return regmap_update_bits(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL1,
     BU27034_MASK_MEAS_MODE, ret);
}

/*
 * We try to change the time in such way that the scale is maintained for
 * given channels by adjusting gain so that it compensates the time change.
 */
static int bu27034_try_set_int_time(struct bu27034_data *data, int time_us)
{
 struct bu27034_gain_check gains[] = {
  { .chan = BU27034_CHAN_DATA0 },
  { .chan = BU27034_CHAN_DATA1 },
 };
 int numg = ARRAY_SIZE(gains);
 int ret, int_time_old, i;

 guard(mutex)(&data->mutex);
 ret = bu27034_get_int_time(data);
 if (ret < 0)
  return ret;

 int_time_old = ret;

 if (!iio_gts_valid_time(&data->gts, time_us)) {
  dev_err(data->dev, "Unsupported integration time %u\n",
   time_us);
  return -EINVAL;
 }

 if (time_us == int_time_old)
  return 0;

 for (i = 0; i < numg; i++) {
  ret = bu27034_get_gain(data, gains[i].chan, &gains[i].old_gain);
  if (ret)
   return 0;

  ret = iio_gts_find_new_gain_by_old_gain_time(&data->gts,
            gains[i].old_gain,
            int_time_old, time_us,
            &gains[i].new_gain);
  if (ret) {
   int scale1, scale2;
   bool ok;

   _bu27034_get_scale(data, gains[i].chan, &scale1, &scale2);
   dev_dbg(data->dev,
    "chan %u, can't support time %u with scale %u %u\n",
    gains[i].chan, time_us, scale1, scale2);

   if (gains[i].new_gain < 0)
    return ret;

   /*
    * If caller requests for integration time change and we
    * can't support the scale - then the caller should be
    * prepared to 'pick up the pieces and deal with the
    * fact that the scale changed'.
 */
   ret = iio_find_closest_gain_low(&data->gts,
       gains[i].new_gain, &ok);

   if (!ok)
    dev_dbg(data->dev,
     "optimal gain out of range for chan %u\n",
     gains[i].chan);

   if (ret < 0) {
    dev_dbg(data->dev,
      "Total gain increase. Risk of saturation");
    ret = iio_gts_get_min_gain(&data->gts);
    if (ret < 0)
     return ret;
   }
   dev_dbg(data->dev, "chan %u scale changed\n",
     gains[i].chan);
   gains[i].new_gain = ret;
   dev_dbg(data->dev, "chan %u new gain %u\n",
    gains[i].chan, gains[i].new_gain);
  }
 }

 for (i = 0; i < numg; i++) {
  ret = bu27034_set_gain(data, gains[i].chan, gains[i].new_gain);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return bu27034_set_int_time(data, time_us);
}

static int bu27034_set_scale(struct bu27034_data *data, int chan,
       int val, int val2)
{
 int ret, time_sel, gain_sel, i;
 bool found = false;

 if (chan == BU27034_CHAN_ALS) {
  if (val == 0 && val2 == 1000000)
   return 0;

  return -EINVAL;
 }

 guard(mutex)(&data->mutex);
 ret = regmap_read(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL1, &time_sel);
 if (ret)
  return ret;

 ret = iio_gts_find_gain_sel_for_scale_using_time(&data->gts, time_sel,
      val, val2, &gain_sel);
 if (ret) {
  /*
   * Could not support scale with given time. Need to change time.
   * We still want to maintain the scale for all channels
 */
  struct bu27034_gain_check gain;
  int new_time_sel;

  /*
   * Populate information for the other channel which should also
   * maintain the scale.
 */
  if (chan == BU27034_CHAN_DATA0)
   gain.chan = BU27034_CHAN_DATA1;
  else if (chan == BU27034_CHAN_DATA1)
   gain.chan = BU27034_CHAN_DATA0;

  ret = bu27034_get_gain(data, gain.chan, &gain.old_gain);
  if (ret)
   return ret;

  /*
   * Iterate through all the times to see if we find one which
   * can support requested scale for requested channel, while
   * maintaining the scale for the other channel
 */
  for (i = 0; i < data->gts.num_itime; i++) {
   new_time_sel = data->gts.itime_table[i].sel;

   if (new_time_sel == time_sel)
    continue;

   /* Can we provide requested scale with this time? */
   ret = iio_gts_find_gain_sel_for_scale_using_time(
    &data->gts, new_time_sel, val, val2,
    &gain_sel);
   if (ret)
    continue;

   /* Can the other channel maintain scale? */
   ret = iio_gts_find_new_gain_sel_by_old_gain_time(
    &data->gts, gain.old_gain, time_sel,
    new_time_sel, &gain.new_gain);
   if (!ret) {
    /* Yes - we found suitable time */
    found = true;
    break;
   }
  }
  if (!found) {
   dev_dbg(data->dev,
    "Can't set scale maintaining other channel\n");
   return -EINVAL;
  }

  ret = bu27034_set_gain(data, gain.chan, gain.new_gain);
  if (ret)
   return ret;

  ret = regmap_update_bits(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL1,
      BU27034_MASK_MEAS_MODE, new_time_sel);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return bu27034_write_gain_sel(data, chan, gain_sel);
}

/*
 * for (D1/D0 < 1.5):
 *    lx = (0.001193 * D0 + (-0.0000747) * D1) * ((D1/D0 – 1.5) * (0.25) + 1)
 *
 *    => -0.000745625 * D0 + 0.0002515625 * D1 + -0.000018675 * D1 * D1 / D0
 *
 *    => (6.44 * ch1 / gain1 + 19.088 * ch0 / gain0 -
 *       0.47808 * ch1 * ch1 * gain0 / gain1 / gain1 / ch0) /
 *       mt
 *
 * Else
 *    lx = 0.001193 * D0 - 0.0000747 * D1
 *
 *    => (1.91232 * ch1 / gain1 + 30.5408 * ch0 / gain0 +
 *        [0 * ch1 * ch1 * gain0 / gain1 / gain1 / ch0] ) /
 *        mt
 *
 * This can be unified to format:
 * lx = [
 *  A * ch1 * ch1 * gain0 / (ch0 * gain1 * gain1) +
 *  B * ch1 / gain1 +
 *  C * ch0 / gain0
 * ] / mt
 *
 * For case 1:
 * A = -0.47808,
 * B = 6.44,
 * C = 19.088
 *
 * For case 2:
 * A = 0
 * B = 1.91232
 * C = 30.5408
 */

struct bu27034_lx_coeff {
 unsigned int A;
 unsigned int B;
 unsigned int C;
 /* Indicate which of the coefficients above are negative */
 bool is_neg[3];
};

static inline u64 gain_mul_div_helper(u64 val, unsigned int gain,
          unsigned int div)
{
 /*
  * Max gain for a channel is 4096. The max u64 (0xffffffffffffffffULL)
  * divided by 4096 is 0xFFFFFFFFFFFFF (GENMASK_ULL(51, 0)) (floored).
  * Thus, the 0xFFFFFFFFFFFFF is the largest value we can safely multiply
  * with the gain, no matter what gain is set.
  *
  * So, multiplication with max gain may overflow if val is greater than
  * 0xFFFFFFFFFFFFF (52 bits set)..
  *
  * If this is the case we divide first.
 */
 if (val < GENMASK_ULL(51, 0)) {
  val *= gain;
  do_div(val, div);
 } else {
  do_div(val, div);
  val *= gain;
 }

 return val;
}

static u64 bu27034_fixp_calc_t1_64bit(unsigned int coeff, unsigned int ch0,
          unsigned int ch1, unsigned int gain0,
          unsigned int gain1)
{
 unsigned int helper;
 u64 helper64;

 helper64 = (u64)coeff * (u64)ch1 * (u64)ch1;

 helper = gain1 * gain1;
 if (helper > ch0) {
  do_div(helper64, helper);

  return gain_mul_div_helper(helper64, gain0, ch0);
 }

 do_div(helper64, ch0);

 return gain_mul_div_helper(helper64, gain0, helper);

}

static u64 bu27034_fixp_calc_t1(unsigned int coeff, unsigned int ch0,
    unsigned int ch1, unsigned int gain0,
    unsigned int gain1)
{
 unsigned int helper, tmp;

 /*
  * Here we could overflow even the 64bit value. Hence we
  * multiply with gain0 only after the divisions - even though
  * it may result loss of accuracy
 */
 helper = coeff * ch1 * ch1;
 tmp = helper * gain0;

 helper = ch1 * ch1;

 if (check_mul_overflow(helper, coeff, &helper))
  return bu27034_fixp_calc_t1_64bit(coeff, ch0, ch1, gain0, gain1);

 if (check_mul_overflow(helper, gain0, &tmp))
  return bu27034_fixp_calc_t1_64bit(coeff, ch0, ch1, gain0, gain1);

 return tmp / (gain1 * gain1) / ch0;

}

static u64 bu27034_fixp_calc_t23(unsigned int coeff, unsigned int ch,
     unsigned int gain)
{
 unsigned int helper;
 u64 helper64;

 if (!check_mul_overflow(coeff, ch, &helper))
  return helper / gain;

 helper64 = (u64)coeff * (u64)ch;
 do_div(helper64, gain);

 return helper64;
}

static int bu27034_fixp_calc_lx(unsigned int ch0, unsigned int ch1,
    unsigned int gain0, unsigned int gain1,
    unsigned int meastime, int coeff_idx)
{
 static const struct bu27034_lx_coeff coeff[] = {
  {
   .A = 4780800,  /* -0.47808 */
   .B = 64400000,  /* 6.44 */
   .C = 190880000,  /* 19.088 */
   .is_neg = { true, false, false },
  }, {
   .A = 0,   /* 0 */
   .B = 19123200,  /* 1.91232 */
   .C = 305408000,  /* 30.5408 */
   /* All terms positive */
  },
 };
 const struct bu27034_lx_coeff *c = &coeff[coeff_idx];
 u64 res = 0, terms[3];
 int i;

 if (coeff_idx >= ARRAY_SIZE(coeff))
  return -EINVAL;

 terms[0] = bu27034_fixp_calc_t1(c->A, ch0, ch1, gain0, gain1);
 terms[1] = bu27034_fixp_calc_t23(c->B, ch1, gain1);
 terms[2] = bu27034_fixp_calc_t23(c->C, ch0, gain0);

 /* First, add positive terms */
 for (i = 0; i < 3; i++)
  if (!c->is_neg[i])
   res += terms[i];

 /* No positive term => zero lux */
 if (!res)
  return 0;

 /* Then, subtract negative terms (if any) */
 for (i = 0; i < 3; i++)
  if (c->is_neg[i]) {
   /*
    * If the negative term is greater than positive - then
    * the darkness has taken over and we are all doomed! Eh,
    * I mean, then we can just return 0 lx and go out
 */
   if (terms[i] >= res)
    return 0;

   res -= terms[i];
  }

 meastime *= 10;
 do_div(res, meastime);

 return (int) res;
}

static bool bu27034_has_valid_sample(struct bu27034_data *data)
{
 int ret, val;

 ret = regmap_read(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL4, &val);
 if (ret) {
  dev_err(data->dev, "Read failed %d\n", ret);

  return false;
 }

 return val & BU27034_MASK_VALID;
}

/*
 * Reading the register where VALID bit is clears this bit. (So does changing
 * any gain / integration time configuration registers) The bit gets
 * set when we have acquired new data. We use this bit to indicate data
 * validity.
 */
static void bu27034_invalidate_read_data(struct bu27034_data *data)
{
 bu27034_has_valid_sample(data);
}

static int bu27034_read_result(struct bu27034_data *data, int chan, int *res)
{
 int reg[] = {
  [BU27034_CHAN_DATA0] = BU27034_REG_DATA0_LO,
  [BU27034_CHAN_DATA1] = BU27034_REG_DATA1_LO,
 };
 int valid, ret;
 __le16 val;

 ret = regmap_read_poll_timeout(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL4,
           valid, (valid & BU27034_MASK_VALID),
           BU27034_DATA_WAIT_TIME_US, 0);
 if (ret)
  return ret;

 ret = regmap_bulk_read(data->regmap, reg[chan], &val, sizeof(val));
 if (ret)
  return ret;

 *res = le16_to_cpu(val);

 return 0;
}

static int bu27034_get_result_unlocked(struct bu27034_data *data, __le16 *res,
           int size)
{
 int ret = 0, retry_cnt = 0;

retry:
 /* Get new value from sensor if data is ready */
 if (bu27034_has_valid_sample(data)) {
  ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BU27034_REG_DATA0_LO,
           res, size);
  if (ret)
   return ret;

  bu27034_invalidate_read_data(data);
 } else {
  /* No new data in sensor. Wait and retry */
  retry_cnt++;

  if (retry_cnt > BU27034_RETRY_LIMIT) {
   dev_err(data->dev, "No data from sensor\n");

   return -ETIMEDOUT;
  }

  msleep(25);

  goto retry;
 }

 return ret;
}

static int bu27034_meas_set(struct bu27034_data *data, bool en)
{
 if (en)
  return regmap_set_bits(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL4,
           BU27034_MASK_MEAS_EN);

 return regmap_clear_bits(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL4,
     BU27034_MASK_MEAS_EN);
}

static int bu27034_get_single_result(struct bu27034_data *data, int chan,
         int *val)
{
 int ret;

 if (chan < BU27034_CHAN_DATA0 || chan > BU27034_CHAN_DATA1)
  return -EINVAL;

 ret = bu27034_meas_set(data, true);
 if (ret)
  return ret;

 ret = bu27034_get_int_time(data);
 if (ret < 0)
  return ret;

 msleep(ret / 1000);

 return bu27034_read_result(data, chan, val);
}

/*
 * The formula given by vendor for computing luxes out of data0 and data1
 * (in open air) is as follows:
 *
 * Let's mark:
 * D0 = data0/ch0_gain/meas_time_ms * 25600
 * D1 = data1/ch1_gain/meas_time_ms * 25600
 *
 * Then:
 * If (D1/D0 < 1.5)
 *    lx = (0.001193 * D0 + (-0.0000747) * D1) * ((D1 / D0 – 1.5) * 0.25 + 1)
 * Else
 *    lx = (0.001193 * D0 + (-0.0000747) * D1)
 *
 * We use it here. Users who have for example some colored lens
 * need to modify the calculation but I hope this gives a starting point for
 * those working with such devices.
 */

static int bu27034_calc_mlux(struct bu27034_data *data, __le16 *res, int *val)
{
 unsigned int gain0, gain1, meastime;
 unsigned int d1_d0_ratio_scaled;
 u16 ch0, ch1;
 u64 helper64;
 int ret;

 /*
  * We return 0 lux if calculation fails. This should be reasonably
  * easy to spot from the buffers especially if raw-data channels show
  * valid values
 */
 *val = 0;

 ch0 = max_t(u16, 1, le16_to_cpu(res[0]));
 ch1 = max_t(u16, 1, le16_to_cpu(res[1]));

 ret = bu27034_get_gain(data, BU27034_CHAN_DATA0, &gain0);
 if (ret)
  return ret;

 ret = bu27034_get_gain(data, BU27034_CHAN_DATA1, &gain1);
 if (ret)
  return ret;

 ret = bu27034_get_int_time(data);
 if (ret < 0)
  return ret;

 meastime = ret;

 d1_d0_ratio_scaled = (unsigned int)ch1 * (unsigned int)gain0 * 100;
 helper64 = (u64)ch1 * (u64)gain0 * 100LLU;

 if (helper64 != d1_d0_ratio_scaled) {
  unsigned int div = (unsigned int)ch0 * gain1;

  do_div(helper64, div);
  d1_d0_ratio_scaled = helper64;
 } else {
  d1_d0_ratio_scaled /= ch0 * gain1;
 }

 if (d1_d0_ratio_scaled < 150)
  ret = bu27034_fixp_calc_lx(ch0, ch1, gain0, gain1, meastime, 0);
 else
  ret = bu27034_fixp_calc_lx(ch0, ch1, gain0, gain1, meastime, 1);

 if (ret < 0)
  return ret;

 *val = ret;

 return 0;

}

static int bu27034_get_mlux(struct bu27034_data *data, int chan, int *val)
{
 __le16 res[BU27034_NUM_HW_DATA_CHANS];
 int ret;

 ret = bu27034_meas_set(data, true);
 if (ret)
  return ret;

 ret = bu27034_get_result_unlocked(data, &res[0], sizeof(res));
 if (ret)
  return ret;

 ret = bu27034_calc_mlux(data, res, val);
 if (ret)
  return ret;

 ret = bu27034_meas_set(data, false);
 if (ret)
  dev_err(data->dev, "failed to disable measurement\n");

 return 0;
}

static int bu27034_read_raw(struct iio_dev *idev,
      struct iio_chan_spec const *chan,
      int *val, int *val2, long mask)
{
 struct bu27034_data *data = iio_priv(idev);
 int ret;

 switch (mask) {
 case IIO_CHAN_INFO_INT_TIME:
  *val = 0;
  *val2 = bu27034_get_int_time(data);
  if (*val2 < 0)
   return *val2;

  return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;

 case IIO_CHAN_INFO_HARDWAREGAIN:
  ret = bu27034_get_gain(data, chan->channel, val);
  if (ret)
   return ret;

  return IIO_VAL_INT;

 case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  return bu27034_get_scale(data, chan->channel, val, val2);

 case IIO_CHAN_INFO_RAW:
 {
  int (*result_get)(struct bu27034_data *data, int chan, int *val);

  if (chan->type == IIO_INTENSITY)
   result_get = bu27034_get_single_result;
  else if (chan->type == IIO_LIGHT)
   result_get = bu27034_get_mlux;
  else
   return -EINVAL;

  /* Don't mess with measurement enabling while buffering */
  if (!iio_device_claim_direct(idev))
   return -EBUSY;

  mutex_lock(&data->mutex);
  /*
   * Reading one channel at a time is inefficient but we
   * don't care here. Buffered version should be used if
   * performance is an issue.
 */
  ret = result_get(data, chan->channel, val);

  mutex_unlock(&data->mutex);
  iio_device_release_direct(idev);

  if (ret)
   return ret;

  return IIO_VAL_INT;
 }
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static int bu27034_write_raw_get_fmt(struct iio_dev *indio_dev,
         struct iio_chan_spec const *chan,
         long mask)
{
 struct bu27034_data *data = iio_priv(indio_dev);

 switch (mask) {
 case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  return IIO_VAL_INT_PLUS_NANO;
 case IIO_CHAN_INFO_INT_TIME:
  return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
 case IIO_CHAN_INFO_HARDWAREGAIN:
  dev_dbg(data->dev,
   "HARDWAREGAIN is read-only, use scale to set\n");
  return -EINVAL;
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static int bu27034_write_raw(struct iio_dev *idev,
        struct iio_chan_spec const *chan,
        int val, int val2, long mask)
{
 struct bu27034_data *data = iio_priv(idev);
 int ret;

 if (!iio_device_claim_direct(idev))
  return -EBUSY;

 switch (mask) {
 case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  ret = bu27034_set_scale(data, chan->channel, val, val2);
  break;
 case IIO_CHAN_INFO_INT_TIME:
  if (!val)
   ret = bu27034_try_set_int_time(data, val2);
  else
   ret = -EINVAL;
  break;
 default:
  ret = -EINVAL;
  break;
 }

 iio_device_release_direct(idev);

 return ret;
}

static int bu27034_read_avail(struct iio_dev *idev,
         struct iio_chan_spec const *chan, const int **vals,
         int *type, int *length, long mask)
{
 struct bu27034_data *data = iio_priv(idev);

 switch (mask) {
 case IIO_CHAN_INFO_INT_TIME:
  return iio_gts_avail_times(&data->gts, vals, type, length);
 case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  return iio_gts_all_avail_scales(&data->gts, vals, type, length);
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static const struct iio_info bu27034_info = {
 .read_raw = &bu27034_read_raw,
 .write_raw = &bu27034_write_raw,
 .write_raw_get_fmt = &bu27034_write_raw_get_fmt,
 .read_avail = &bu27034_read_avail,
};

static int bu27034_chip_init(struct bu27034_data *data)
{
 int ret, sel;

 /* Reset */
 ret = regmap_write_bits(data->regmap, BU27034_REG_SYSTEM_CONTROL,
      BU27034_MASK_SW_RESET, BU27034_MASK_SW_RESET);
 if (ret)
  return dev_err_probe(data->dev, ret, "Sensor reset failed\n");

 msleep(1);

 ret = regmap_reinit_cache(data->regmap, &bu27034_regmap);
 if (ret) {
  dev_err(data->dev, "Failed to reinit reg cache\n");
  return ret;
 }

 /*
  * Read integration time here to ensure it is in regmap cache. We do
  * this to speed-up the int-time acquisition in the start of the buffer
  * handling thread where longer delays could make it more likely we end
  * up skipping a sample, and where the longer delays make timestamps
  * less accurate.
 */
 ret = regmap_read(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL1, &sel);
 if (ret)
  dev_err(data->dev, "reading integration time failed\n");

 return 0;
}

static int bu27034_wait_for_data(struct bu27034_data *data)
{
 int ret, val;

 ret = regmap_read_poll_timeout(data->regmap, BU27034_REG_MODE_CONTROL4,
           val, val & BU27034_MASK_VALID,
           BU27034_DATA_WAIT_TIME_US,
           BU27034_TOTAL_DATA_WAIT_TIME_US);
 if (ret) {
  dev_err(data->dev, "data polling %s\n",
   !(val & BU27034_MASK_VALID) ? "timeout" : "fail");

  return ret;
 }

 ret = regmap_bulk_read(data->regmap, BU27034_REG_DATA0_LO,
          &data->scan.channels[0],
          sizeof(data->scan.channels));
 if (ret)
  return ret;

 bu27034_invalidate_read_data(data);

 return 0;
}

static int bu27034_buffer_thread(void *arg)
{
 struct iio_dev *idev = arg;
 struct bu27034_data *data;
 int wait_ms;

 data = iio_priv(idev);

 wait_ms = bu27034_get_int_time(data);
 wait_ms /= 1000;

 wait_ms -= BU27034_MEAS_WAIT_PREMATURE_MS;

 while (!kthread_should_stop()) {
  int ret;
  int64_t tstamp;

  msleep(wait_ms);
  ret = bu27034_wait_for_data(data);
  if (ret)
   continue;

  tstamp = iio_get_time_ns(idev);

  if (test_bit(BU27034_CHAN_ALS, idev->active_scan_mask)) {
   int mlux;

   ret = bu27034_calc_mlux(data, &data->scan.channels[0],
            &mlux);
   if (ret)
    dev_err(data->dev, "failed to calculate lux\n");

   /*
    * The maximum Milli lux value we get with gain 1x time
    * 55mS data ch0 = 0xffff ch1 = 0xffff fits in 26 bits
    * so there should be no problem returning int from
    * computations and casting it to u32
 */
   data->scan.mlux = (u32)mlux;
  }
  iio_push_to_buffers_with_timestamp(idev, &data->scan, tstamp);
 }

 return 0;
}

static int bu27034_buffer_enable(struct iio_dev *idev)
{
 struct bu27034_data *data = iio_priv(idev);
 struct task_struct *task;
 int ret;

 guard(mutex)(&data->mutex);
 ret = bu27034_meas_set(data, true);
 if (ret)
  return ret;

 task = kthread_run(bu27034_buffer_thread, idev,
     "bu27034-buffering-%u",
     iio_device_id(idev));
 if (IS_ERR(task))
  return PTR_ERR(task);

 data->task = task;

 return 0;
}

static int bu27034_buffer_disable(struct iio_dev *idev)
{
 struct bu27034_data *data = iio_priv(idev);

 guard(mutex)(&data->mutex);
 if (data->task) {
  kthread_stop(data->task);
  data->task = NULL;
 }

 return bu27034_meas_set(data, false);
}

static const struct iio_buffer_setup_ops bu27034_buffer_ops = {
 .postenable = &bu27034_buffer_enable,
 .predisable = &bu27034_buffer_disable,
};

static int bu27034_probe(struct i2c_client *i2c)
{
 struct device *dev = &i2c->dev;
 struct bu27034_data *data;
 struct regmap *regmap;
 struct iio_dev *idev;
 unsigned int part_id, reg;
 int ret;

 regmap = devm_regmap_init_i2c(i2c, &bu27034_regmap);
 if (IS_ERR(regmap))
  return dev_err_probe(dev, PTR_ERR(regmap),
         "Failed to initialize Regmap\n");

 idev = devm_iio_device_alloc(dev, sizeof(*data));
 if (!idev)
  return -ENOMEM;

 ret = devm_regulator_get_enable(dev, "vdd");
 if (ret)
  return dev_err_probe(dev, ret, "Failed to get regulator\n");

 data = iio_priv(idev);

 ret = regmap_read(regmap, BU27034_REG_SYSTEM_CONTROL, ®);
 if (ret)
  return dev_err_probe(dev, ret, "Failed to access sensor\n");

 part_id = FIELD_GET(BU27034_MASK_PART_ID, reg);

 if (part_id != BU27034_ID)
  dev_warn(dev, "unknown device 0x%x\n", part_id);

 ret = devm_iio_init_iio_gts(dev, BU27034_SCALE_1X, 0, bu27034_gains,
        ARRAY_SIZE(bu27034_gains), bu27034_itimes,
        ARRAY_SIZE(bu27034_itimes), &data->gts);
 if (ret)
  return ret;

 mutex_init(&data->mutex);
 data->regmap = regmap;
 data->dev = dev;

 idev->channels = bu27034_channels;
 idev->num_channels = ARRAY_SIZE(bu27034_channels);
 idev->name = "bu27034";
 idev->info = &bu27034_info;

 idev->modes = INDIO_DIRECT_MODE | INDIO_BUFFER_SOFTWARE;
 idev->available_scan_masks = bu27034_scan_masks;

 ret = bu27034_chip_init(data);
 if (ret)
  return ret;

 ret = devm_iio_kfifo_buffer_setup(dev, idev, &bu27034_buffer_ops);
 if (ret)
  return dev_err_probe(dev, ret, "buffer setup failed\n");

 ret = devm_iio_device_register(dev, idev);
 if (ret < 0)
  return dev_err_probe(dev, ret,
         "Unable to register iio device\n");

 return ret;
}

static const struct of_device_id bu27034_of_match[] = {
 { .compatible = "rohm,bu27034anuc" },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, bu27034_of_match);

static struct i2c_driver bu27034_i2c_driver = {
 .driver = {
  .name = "bu27034-als",
  .of_match_table = bu27034_of_match,
  .probe_type = PROBE_PREFER_ASYNCHRONOUS,
 },
 .probe = bu27034_probe,
};
module_i2c_driver(bu27034_i2c_driver);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Matti Vaittinen <matti.vaittinen@fi.rohmeurope.com>");
MODULE_DESCRIPTION("ROHM BU27034 ambient light sensor driver");
MODULE_IMPORT_NS("IIO_GTS_HELPER");