// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * MMC35240 - MEMSIC 3-axis Magnetic Sensor
 *
 * Copyright (c) 2015, Intel Corporation.
 *
 * IIO driver for MMC35240 (7-bit I2C slave address 0x30).
 *
 * TODO: offset, ACPI, continuous measurement mode, PM
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/mod_devicetable.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/pm.h>

#include <linux/iio/iio.h>
#include <linux/iio/sysfs.h>

#define MMC35240_DRV_NAME "mmc35240"

#define MMC35240_REG_XOUT_L 0x00
#define MMC35240_REG_XOUT_H 0x01
#define MMC35240_REG_YOUT_L 0x02
#define MMC35240_REG_YOUT_H 0x03
#define MMC35240_REG_ZOUT_L 0x04
#define MMC35240_REG_ZOUT_H 0x05

#define MMC35240_REG_STATUS 0x06
#define MMC35240_REG_CTRL0 0x07
#define MMC35240_REG_CTRL1 0x08

#define MMC35240_REG_ID  0x20

#define MMC35240_STATUS_MEAS_DONE_BIT BIT(0)

#define MMC35240_CTRL0_REFILL_BIT BIT(7)
#define MMC35240_CTRL0_RESET_BIT BIT(6)
#define MMC35240_CTRL0_SET_BIT  BIT(5)
#define MMC35240_CTRL0_CMM_BIT  BIT(1)
#define MMC35240_CTRL0_TM_BIT  BIT(0)

/* output resolution bits */
#define MMC35240_CTRL1_BW0_BIT  BIT(0)
#define MMC35240_CTRL1_BW1_BIT  BIT(1)

#define MMC35240_CTRL1_BW_MASK  (MMC35240_CTRL1_BW0_BIT | \
   MMC35240_CTRL1_BW1_BIT)
#define MMC35240_CTRL1_BW_SHIFT  0

#define MMC35240_WAIT_CHARGE_PUMP 50000 /* us */
#define MMC35240_WAIT_SET_RESET  1000 /* us */

/*
 * Memsic OTP process code piece is put here for reference:
 *
 * #define OTP_CONVERT(REG)  ((float)((REG) >=32 ? (32 - (REG)) : (REG)) * 0.006
 * 1) For X axis, the COEFFICIENT is always 1.
 * 2) For Y axis, the COEFFICIENT is as below:
 *    f_OTP_matrix[4] = OTP_CONVERT(((reg_data[1] & 0x03) << 4) |
 *                                   (reg_data[2] >> 4)) + 1.0;
 * 3) For Z axis, the COEFFICIENT is as below:
 *    f_OTP_matrix[8] = (OTP_CONVERT(reg_data[3] & 0x3f) + 1) * 1.35;
 * We implemented the OTP logic into driver.
 */

/* scale = 1000 here for Y otp */
#define MMC35240_OTP_CONVERT_Y(REG) (((REG) >= 32 ? (32 - (REG)) : (REG)) * 6)

/* 0.6 * 1.35 = 0.81, scale 10000 for Z otp */
#define MMC35240_OTP_CONVERT_Z(REG) (((REG) >= 32 ? (32 - (REG)) : (REG)) * 81)

#define MMC35240_X_COEFF(x) (x)
#define MMC35240_Y_COEFF(y) (y + 1000)
#define MMC35240_Z_COEFF(z) (z + 13500)

#define MMC35240_OTP_START_ADDR  0x1B

enum mmc35240_resolution {
 MMC35240_16_BITS_SLOW = 0, /* 7.92 ms */
 MMC35240_16_BITS_FAST,     /* 4.08 ms */
 MMC35240_14_BITS,          /* 2.16 ms */
 MMC35240_12_BITS,          /* 1.20 ms */
};

enum mmc35240_axis {
 AXIS_X = 0,
 AXIS_Y,
 AXIS_Z,
};

static const struct {
 int sens[3]; /* sensitivity per X, Y, Z axis */
 int nfo; /* null field output */
} mmc35240_props_table[] = {
 /* 16 bits, 125Hz ODR */
 {
  {1024, 1024, 1024},
  32768,
 },
 /* 16 bits, 250Hz ODR */
 {
  {1024, 1024, 770},
  32768,
 },
 /* 14 bits, 450Hz ODR */
 {
  {256, 256, 193},
  8192,
 },
 /* 12 bits, 800Hz ODR */
 {
  {64, 64, 48},
  2048,
 },
};

struct mmc35240_data {
 struct i2c_client *client;
 struct mutex mutex;
 struct regmap *regmap;
 enum mmc35240_resolution res;

 /* OTP compensation */
 int axis_coef[3];
 int axis_scale[3];
};

static const struct {
 int val;
 int val2;
} mmc35240_samp_freq[] = { {1, 500000},
      {13, 0},
      {25, 0},
      {50, 0} };

static IIO_CONST_ATTR_SAMP_FREQ_AVAIL("1.5 13 25 50");

#define MMC35240_CHANNEL(_axis) { \
 .type = IIO_MAGN, \
 .modified = 1, \
 .channel2 = IIO_MOD_ ## _axis, \
 .address = AXIS_ ## _axis, \
 .info_mask_separate = BIT(IIO_CHAN_INFO_RAW), \
 .info_mask_shared_by_type = BIT(IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ) | \
   BIT(IIO_CHAN_INFO_SCALE), \
}

static const struct iio_chan_spec mmc35240_channels[] = {
 MMC35240_CHANNEL(X),
 MMC35240_CHANNEL(Y),
 MMC35240_CHANNEL(Z),
};

static struct attribute *mmc35240_attributes[] = {
 &iio_const_attr_sampling_frequency_available.dev_attr.attr,
 NULL
};

static const struct attribute_group mmc35240_attribute_group = {
 .attrs = mmc35240_attributes,
};

static int mmc35240_get_samp_freq_index(struct mmc35240_data *data,
     int val, int val2)
{
 int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(mmc35240_samp_freq); i++)
  if (mmc35240_samp_freq[i].val == val &&
      mmc35240_samp_freq[i].val2 == val2)
   return i;
 return -EINVAL;
}

static int mmc35240_hw_set(struct mmc35240_data *data, bool set)
{
 int ret;
 u8 coil_bit;

 /*
  * Recharge the capacitor at VCAP pin, requested to be issued
  * before a SET/RESET command.
 */
 ret = regmap_set_bits(data->regmap, MMC35240_REG_CTRL0,
         MMC35240_CTRL0_REFILL_BIT);
 if (ret < 0)
  return ret;
 usleep_range(MMC35240_WAIT_CHARGE_PUMP, MMC35240_WAIT_CHARGE_PUMP + 1);

 if (set)
  coil_bit = MMC35240_CTRL0_SET_BIT;
 else
  coil_bit = MMC35240_CTRL0_RESET_BIT;

 return regmap_set_bits(data->regmap, MMC35240_REG_CTRL0, coil_bit);

}

static int mmc35240_init(struct mmc35240_data *data)
{
 int ret, y_convert, z_convert;
 unsigned int reg_id;
 u8 otp_data[6];

 ret = regmap_read(data->regmap, MMC35240_REG_ID, ®_id);
 if (ret < 0) {
  dev_err(&data->client->dev, "Error reading product id\n");
  return ret;
 }

 dev_dbg(&data->client->dev, "MMC35240 chip id %x\n", reg_id);

 /*
  * make sure we restore sensor characteristics, by doing
  * a SET/RESET sequence, the axis polarity being naturally
  * aligned after RESET
 */
 ret = mmc35240_hw_set(data, true);
 if (ret < 0)
  return ret;
 usleep_range(MMC35240_WAIT_SET_RESET, MMC35240_WAIT_SET_RESET + 1);

 ret = mmc35240_hw_set(data, false);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /* set default sampling frequency */
 ret = regmap_update_bits(data->regmap, MMC35240_REG_CTRL1,
     MMC35240_CTRL1_BW_MASK,
     data->res << MMC35240_CTRL1_BW_SHIFT);
 if (ret < 0)
  return ret;

 ret = regmap_bulk_read(data->regmap, MMC35240_OTP_START_ADDR,
          otp_data, sizeof(otp_data));
 if (ret < 0)
  return ret;

 y_convert = MMC35240_OTP_CONVERT_Y(((otp_data[1] & 0x03) << 4) |
        (otp_data[2] >> 4));
 z_convert = MMC35240_OTP_CONVERT_Z(otp_data[3] & 0x3f);

 data->axis_coef[0] = MMC35240_X_COEFF(1);
 data->axis_coef[1] = MMC35240_Y_COEFF(y_convert);
 data->axis_coef[2] = MMC35240_Z_COEFF(z_convert);

 data->axis_scale[0] = 1;
 data->axis_scale[1] = 1000;
 data->axis_scale[2] = 10000;

 return 0;
}

static int mmc35240_take_measurement(struct mmc35240_data *data)
{
 int ret, tries = 100;
 unsigned int reg_status;

 ret = regmap_write(data->regmap, MMC35240_REG_CTRL0,
      MMC35240_CTRL0_TM_BIT);
 if (ret < 0)
  return ret;

 while (tries-- > 0) {
  ret = regmap_read(data->regmap, MMC35240_REG_STATUS,
      ®_status);
  if (ret < 0)
   return ret;
  if (reg_status & MMC35240_STATUS_MEAS_DONE_BIT)
   break;
  /* minimum wait time to complete measurement is 10 ms */
  usleep_range(10000, 11000);
 }

 if (tries < 0) {
  dev_err(&data->client->dev, "data not ready\n");
  return -EIO;
 }

 return 0;
}

static int mmc35240_read_measurement(struct mmc35240_data *data, __le16 buf[3])
{
 int ret;

 ret = mmc35240_take_measurement(data);
 if (ret < 0)
  return ret;

 return regmap_bulk_read(data->regmap, MMC35240_REG_XOUT_L, buf,
    3 * sizeof(__le16));
}

/**
 * mmc35240_raw_to_mgauss - convert raw readings to milli gauss. Also apply
 *       compensation for output value.
 *
 * @data: device private data
 * @index: axis index for which we want the conversion
 * @buf: raw data to be converted, 2 bytes in little endian format
 * @val: compensated output reading (unit is milli gauss)
 *
 * Returns: 0 in case of success, -EINVAL when @index is not valid
 */
static int mmc35240_raw_to_mgauss(struct mmc35240_data *data, int index,
      __le16 buf[], int *val)
{
 int raw[3];
 int sens[3];
 int nfo;

 raw[AXIS_X] = le16_to_cpu(buf[AXIS_X]);
 raw[AXIS_Y] = le16_to_cpu(buf[AXIS_Y]);
 raw[AXIS_Z] = le16_to_cpu(buf[AXIS_Z]);

 sens[AXIS_X] = mmc35240_props_table[data->res].sens[AXIS_X];
 sens[AXIS_Y] = mmc35240_props_table[data->res].sens[AXIS_Y];
 sens[AXIS_Z] = mmc35240_props_table[data->res].sens[AXIS_Z];

 nfo = mmc35240_props_table[data->res].nfo;

 switch (index) {
 case AXIS_X:
  *val = (raw[AXIS_X] - nfo) * 1000 / sens[AXIS_X];
  break;
 case AXIS_Y:
  *val = (raw[AXIS_Y] - nfo) * 1000 / sens[AXIS_Y] -
   (raw[AXIS_Z] - nfo)  * 1000 / sens[AXIS_Z];
  break;
 case AXIS_Z:
  *val = (raw[AXIS_Y] - nfo) * 1000 / sens[AXIS_Y] +
   (raw[AXIS_Z] - nfo) * 1000 / sens[AXIS_Z];
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }
 /* apply OTP compensation */
 *val = (*val) * data->axis_coef[index] / data->axis_scale[index];

 return 0;
}

static int mmc35240_read_raw(struct iio_dev *indio_dev,
        struct iio_chan_spec const *chan, int *val,
        int *val2, long mask)
{
 struct mmc35240_data *data = iio_priv(indio_dev);
 int ret, i;
 unsigned int reg;
 __le16 buf[3];

 switch (mask) {
 case IIO_CHAN_INFO_RAW:
  mutex_lock(&data->mutex);
  ret = mmc35240_read_measurement(data, buf);
  mutex_unlock(&data->mutex);
  if (ret < 0)
   return ret;
  ret = mmc35240_raw_to_mgauss(data, chan->address, buf, val);
  if (ret < 0)
   return ret;
  return IIO_VAL_INT;
 case IIO_CHAN_INFO_SCALE:
  *val = 0;
  *val2 = 1000;
  return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
 case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
  mutex_lock(&data->mutex);
  ret = regmap_read(data->regmap, MMC35240_REG_CTRL1, ®);
  mutex_unlock(&data->mutex);
  if (ret < 0)
   return ret;

  i = (reg & MMC35240_CTRL1_BW_MASK) >> MMC35240_CTRL1_BW_SHIFT;
  if (i < 0 || i >= ARRAY_SIZE(mmc35240_samp_freq))
   return -EINVAL;

  *val = mmc35240_samp_freq[i].val;
  *val2 = mmc35240_samp_freq[i].val2;
  return IIO_VAL_INT_PLUS_MICRO;
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static int mmc35240_write_raw(struct iio_dev *indio_dev,
         struct iio_chan_spec const *chan, int val,
         int val2, long mask)
{
 struct mmc35240_data *data = iio_priv(indio_dev);
 int i, ret;

 switch (mask) {
 case IIO_CHAN_INFO_SAMP_FREQ:
  i = mmc35240_get_samp_freq_index(data, val, val2);
  if (i < 0)
   return -EINVAL;
  mutex_lock(&data->mutex);
  ret = regmap_update_bits(data->regmap, MMC35240_REG_CTRL1,
      MMC35240_CTRL1_BW_MASK,
      i << MMC35240_CTRL1_BW_SHIFT);
  mutex_unlock(&data->mutex);
  return ret;
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static const struct iio_info mmc35240_info = {
 .read_raw = mmc35240_read_raw,
 .write_raw = mmc35240_write_raw,
 .attrs  = &mmc35240_attribute_group,
};

static bool mmc35240_is_writeable_reg(struct device *dev, unsigned int reg)
{
 switch (reg) {
 case MMC35240_REG_CTRL0:
 case MMC35240_REG_CTRL1:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

static bool mmc35240_is_readable_reg(struct device *dev, unsigned int reg)
{
 switch (reg) {
 case MMC35240_REG_XOUT_L:
 case MMC35240_REG_XOUT_H:
 case MMC35240_REG_YOUT_L:
 case MMC35240_REG_YOUT_H:
 case MMC35240_REG_ZOUT_L:
 case MMC35240_REG_ZOUT_H:
 case MMC35240_REG_STATUS:
 case MMC35240_REG_ID:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

static bool mmc35240_is_volatile_reg(struct device *dev, unsigned int reg)
{
 switch (reg) {
 case MMC35240_REG_CTRL0:
 case MMC35240_REG_CTRL1:
  return false;
 default:
  return true;
 }
}

static const struct reg_default mmc35240_reg_defaults[] = {
 { MMC35240_REG_CTRL0,  0x00 },
 { MMC35240_REG_CTRL1,  0x00 },
};

static const struct regmap_config mmc35240_regmap_config = {
 .name = "mmc35240_regmap",

 .reg_bits = 8,
 .val_bits = 8,

 .max_register = MMC35240_REG_ID,
 .cache_type = REGCACHE_FLAT,

 .writeable_reg = mmc35240_is_writeable_reg,
 .readable_reg = mmc35240_is_readable_reg,
 .volatile_reg = mmc35240_is_volatile_reg,

 .reg_defaults = mmc35240_reg_defaults,
 .num_reg_defaults = ARRAY_SIZE(mmc35240_reg_defaults),
};

static int mmc35240_probe(struct i2c_client *client)
{
 struct mmc35240_data *data;
 struct iio_dev *indio_dev;
 struct regmap *regmap;
 int ret;

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

 regmap = devm_regmap_init_i2c(client, &mmc35240_regmap_config);
 if (IS_ERR(regmap)) {
  dev_err(&client->dev, "regmap initialization failed\n");
  return PTR_ERR(regmap);
 }

 data = iio_priv(indio_dev);
 i2c_set_clientdata(client, indio_dev);
 data->client = client;
 data->regmap = regmap;
 data->res = MMC35240_16_BITS_SLOW;

 mutex_init(&data->mutex);

 indio_dev->info = &mmc35240_info;
 indio_dev->name = MMC35240_DRV_NAME;
 indio_dev->channels = mmc35240_channels;
 indio_dev->num_channels = ARRAY_SIZE(mmc35240_channels);
 indio_dev->modes = INDIO_DIRECT_MODE;

 ret = mmc35240_init(data);
 if (ret < 0) {
  dev_err(&client->dev, "mmc35240 chip init failed\n");
  return ret;
 }
 return devm_iio_device_register(&client->dev, indio_dev);
}

static int mmc35240_suspend(struct device *dev)
{
 struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(to_i2c_client(dev));
 struct mmc35240_data *data = iio_priv(indio_dev);

 regcache_cache_only(data->regmap, true);

 return 0;
}

static int mmc35240_resume(struct device *dev)
{
 struct iio_dev *indio_dev = i2c_get_clientdata(to_i2c_client(dev));
 struct mmc35240_data *data = iio_priv(indio_dev);
 int ret;

 regcache_mark_dirty(data->regmap);
 ret = regcache_sync_region(data->regmap, MMC35240_REG_CTRL0,
       MMC35240_REG_CTRL1);
 if (ret < 0)
  dev_err(dev, "Failed to restore control registers\n");

 regcache_cache_only(data->regmap, false);

 return 0;
}

static DEFINE_SIMPLE_DEV_PM_OPS(mmc35240_pm_ops, mmc35240_suspend,
    mmc35240_resume);

static const struct of_device_id mmc35240_of_match[] = {
 { .compatible = "memsic,mmc35240", },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, mmc35240_of_match);

static const struct acpi_device_id mmc35240_acpi_match[] = {
 {"MMC35240", 0},
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(acpi, mmc35240_acpi_match);

static const struct i2c_device_id mmc35240_id[] = {
 { "mmc35240" },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, mmc35240_id);

static struct i2c_driver mmc35240_driver = {
 .driver = {
  .name = MMC35240_DRV_NAME,
  .of_match_table = mmc35240_of_match,
  .pm = pm_sleep_ptr(&mmc35240_pm_ops),
  .acpi_match_table = mmc35240_acpi_match,
 },
 .probe  = mmc35240_probe,
 .id_table = mmc35240_id,
};

module_i2c_driver(mmc35240_driver);

MODULE_AUTHOR("Daniel Baluta <daniel.baluta@intel.com>");
MODULE_DESCRIPTION("MEMSIC MMC35240 magnetic sensor driver");
MODULE_LICENSE("GPL v2");