// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 *  cobalt I2C functions
 *
 *  Derived from cx18-i2c.c
 *
 *  Copyright 2012-2015 Cisco Systems, Inc. and/or its affiliates.
 *  All rights reserved.
 */

#include "cobalt-driver.h"
#include "cobalt-i2c.h"

struct cobalt_i2c_regs {
 /* Clock prescaler register lo-byte */
 u8 prerlo;
 u8 dummy0[3];
 /* Clock prescaler register high-byte */
 u8 prerhi;
 u8 dummy1[3];
 /* Control register */
 u8 ctr;
 u8 dummy2[3];
 /* Transmit/Receive register */
 u8 txr_rxr;
 u8 dummy3[3];
 /* Command and Status register */
 u8 cr_sr;
 u8 dummy4[3];
};

/* CTR[7:0] - Control register */

/* I2C Core enable bit */
#define M00018_CTR_BITMAP_EN_MSK (1 << 7)

/* I2C Core interrupt enable bit */
#define M00018_CTR_BITMAP_IEN_MSK (1 << 6)

/* CR[7:0] - Command register */

/* I2C start condition */
#define M00018_CR_BITMAP_STA_MSK (1 << 7)

/* I2C stop condition */
#define M00018_CR_BITMAP_STO_MSK (1 << 6)

/* I2C read from slave */
#define M00018_CR_BITMAP_RD_MSK  (1 << 5)

/* I2C write to slave */
#define M00018_CR_BITMAP_WR_MSK  (1 << 4)

/* I2C ack */
#define M00018_CR_BITMAP_ACK_MSK (1 << 3)

/* I2C Interrupt ack */
#define M00018_CR_BITMAP_IACK_MSK (1 << 0)

/* SR[7:0] - Status register */

/* Receive acknowledge from slave */
#define M00018_SR_BITMAP_RXACK_MSK (1 << 7)

/* Busy, I2C bus busy (as defined by start / stop bits) */
#define M00018_SR_BITMAP_BUSY_MSK (1 << 6)

/* Arbitration lost - core lost arbitration */
#define M00018_SR_BITMAP_AL_MSK  (1 << 5)

/* Transfer in progress */
#define M00018_SR_BITMAP_TIP_MSK (1 << 1)

/* Interrupt flag */
#define M00018_SR_BITMAP_IF_MSK  (1 << 0)

/* Frequency, in Hz */
#define I2C_FREQUENCY   400000
#define ALT_CPU_FREQ   83333333

static struct cobalt_i2c_regs __iomem *
cobalt_i2c_regs(struct cobalt *cobalt, unsigned idx)
{
 switch (idx) {
 case 0:
 default:
  return (struct cobalt_i2c_regs __iomem *)
   (cobalt->bar1 + COBALT_I2C_0_BASE);
 case 1:
  return (struct cobalt_i2c_regs __iomem *)
   (cobalt->bar1 + COBALT_I2C_1_BASE);
 case 2:
  return (struct cobalt_i2c_regs __iomem *)
   (cobalt->bar1 + COBALT_I2C_2_BASE);
 case 3:
  return (struct cobalt_i2c_regs __iomem *)
   (cobalt->bar1 + COBALT_I2C_3_BASE);
 case 4:
  return (struct cobalt_i2c_regs __iomem *)
   (cobalt->bar1 + COBALT_I2C_HSMA_BASE);
 }
}

/* Do low-level i2c byte transfer.
 * Returns -1 in case of an error or 0 otherwise.
 */
static int cobalt_tx_bytes(struct cobalt_i2c_regs __iomem *regs,
  struct i2c_adapter *adap, bool start, bool stop,
  u8 *data, u16 len)
{
 unsigned long start_time;
 int status;
 int cmd;
 int i;

 for (i = 0; i < len; i++) {
  /* Setup data */
  iowrite8(data[i], ®s->txr_rxr);

  /* Setup command */
  if (i == 0 && start) {
   /* Write + Start */
   cmd = M00018_CR_BITMAP_WR_MSK |
         M00018_CR_BITMAP_STA_MSK;
  } else if (i == len - 1 && stop) {
   /* Write + Stop */
   cmd = M00018_CR_BITMAP_WR_MSK |
         M00018_CR_BITMAP_STO_MSK;
  } else {
   /* Write only */
   cmd = M00018_CR_BITMAP_WR_MSK;
  }

  /* Execute command */
  iowrite8(cmd, ®s->cr_sr);

  /* Wait for transfer to complete (TIP = 0) */
  start_time = jiffies;
  status = ioread8(®s->cr_sr);
  while (status & M00018_SR_BITMAP_TIP_MSK) {
   if (time_after(jiffies, start_time + adap->timeout))
    return -ETIMEDOUT;
   cond_resched();
   status = ioread8(®s->cr_sr);
  }

  /* Verify ACK */
  if (status & M00018_SR_BITMAP_RXACK_MSK) {
   /* NO ACK! */
   return -EIO;
  }

  /* Verify arbitration */
  if (status & M00018_SR_BITMAP_AL_MSK) {
   /* Arbitration lost! */
   return -EIO;
  }
 }
 return 0;
}

/* Do low-level i2c byte read.
 * Returns -1 in case of an error or 0 otherwise.
 */
static int cobalt_rx_bytes(struct cobalt_i2c_regs __iomem *regs,
  struct i2c_adapter *adap, bool start, bool stop,
  u8 *data, u16 len)
{
 unsigned long start_time;
 int status;
 int cmd;
 int i;

 for (i = 0; i < len; i++) {
  /* Setup command */
  if (i == 0 && start) {
   /* Read + Start */
   cmd = M00018_CR_BITMAP_RD_MSK |
         M00018_CR_BITMAP_STA_MSK;
  } else if (i == len - 1 && stop) {
   /* Read + Stop */
   cmd = M00018_CR_BITMAP_RD_MSK |
         M00018_CR_BITMAP_STO_MSK;
  } else {
   /* Read only */
   cmd = M00018_CR_BITMAP_RD_MSK;
  }

  /* Last byte to read, no ACK */
  if (i == len - 1)
   cmd |= M00018_CR_BITMAP_ACK_MSK;

  /* Execute command */
  iowrite8(cmd, ®s->cr_sr);

  /* Wait for transfer to complete (TIP = 0) */
  start_time = jiffies;
  status = ioread8(®s->cr_sr);
  while (status & M00018_SR_BITMAP_TIP_MSK) {
   if (time_after(jiffies, start_time + adap->timeout))
    return -ETIMEDOUT;
   cond_resched();
   status = ioread8(®s->cr_sr);
  }

  /* Verify arbitration */
  if (status & M00018_SR_BITMAP_AL_MSK) {
   /* Arbitration lost! */
   return -EIO;
  }

  /* Store data */
  data[i] = ioread8(®s->txr_rxr);
 }
 return 0;
}

/* Generate stop condition on i2c bus.
 * The m00018 stop isn't doing the right thing (wrong timing).
 * So instead send a start condition, 8 zeroes and a stop condition.
 */
static int cobalt_stop(struct cobalt_i2c_regs __iomem *regs,
  struct i2c_adapter *adap)
{
 u8 data = 0;

 return cobalt_tx_bytes(regs, adap, true, true, &data, 1);
}

static int cobalt_xfer(struct i2c_adapter *adap,
   struct i2c_msg msgs[], int num)
{
 struct cobalt_i2c_data *data = adap->algo_data;
 struct cobalt_i2c_regs __iomem *regs = data->regs;
 struct i2c_msg *pmsg;
 unsigned short flags;
 int ret = 0;
 int i, j;

 for (i = 0; i < num; i++) {
  int stop = (i == num - 1);

  pmsg = &msgs[i];
  flags = pmsg->flags;

  if (!(pmsg->flags & I2C_M_NOSTART)) {
   u8 addr = pmsg->addr << 1;

   if (flags & I2C_M_RD)
    addr |= 1;
   if (flags & I2C_M_REV_DIR_ADDR)
    addr ^= 1;
   for (j = 0; j < adap->retries; j++) {
    ret = cobalt_tx_bytes(regs, adap, true, false,
            &addr, 1);
    if (!ret)
     break;
    cobalt_stop(regs, adap);
   }
   if (ret < 0)
    return ret;
   ret = 0;
  }
  if (pmsg->flags & I2C_M_RD) {
   /* read bytes into buffer */
   ret = cobalt_rx_bytes(regs, adap, false, stop,
     pmsg->buf, pmsg->len);
   if (ret < 0)
    goto bailout;
  } else {
   /* write bytes from buffer */
   ret = cobalt_tx_bytes(regs, adap, false, stop,
     pmsg->buf, pmsg->len);
   if (ret < 0)
    goto bailout;
  }
 }
 ret = i;

bailout:
 if (ret < 0)
  cobalt_stop(regs, adap);
 return ret;
}

static u32 cobalt_func(struct i2c_adapter *adap)
{
 return I2C_FUNC_I2C | I2C_FUNC_SMBUS_EMUL;
}

/* template for i2c-bit-algo */
static const struct i2c_adapter cobalt_i2c_adap_template = {
 .name = "cobalt i2c driver",
 .algo = NULL,                   /* set by i2c-algo-bit */
 .algo_data = NULL,              /* filled from template */
 .owner = THIS_MODULE,
};

static const struct i2c_algorithm cobalt_algo = {
 .master_xfer = cobalt_xfer,
 .functionality = cobalt_func,
};

/* init + register i2c algo-bit adapter */
int cobalt_i2c_init(struct cobalt *cobalt)
{
 int i, err;
 int status;
 int prescale;
 unsigned long start_time;

 cobalt_dbg(1, "i2c init\n");

 /* Define I2C clock prescaler */
 prescale = ((ALT_CPU_FREQ) / (5 * I2C_FREQUENCY)) - 1;

 for (i = 0; i < COBALT_NUM_ADAPTERS; i++) {
  struct cobalt_i2c_regs __iomem *regs =
   cobalt_i2c_regs(cobalt, i);
  struct i2c_adapter *adap = &cobalt->i2c_adap[i];

  /* Disable I2C */
  iowrite8(M00018_CTR_BITMAP_EN_MSK, ®s->cr_sr);
  iowrite8(0, ®s->ctr);
  iowrite8(0, ®s->cr_sr);

  start_time = jiffies;
  do {
   if (time_after(jiffies, start_time + HZ)) {
    if (cobalt_ignore_err) {
     adap->dev.parent = NULL;
     return 0;
    }
    return -ETIMEDOUT;
   }
   status = ioread8(®s->cr_sr);
  } while (status & M00018_SR_BITMAP_TIP_MSK);

  /* Disable I2C */
  iowrite8(0, ®s->ctr);
  iowrite8(0, ®s->cr_sr);

  /* Calculate i2c prescaler */
  iowrite8(prescale & 0xff, ®s->prerlo);
  iowrite8((prescale >> 8) & 0xff, ®s->prerhi);
  /* Enable I2C, interrupts disabled */
  iowrite8(M00018_CTR_BITMAP_EN_MSK, ®s->ctr);
  /* Setup algorithm for adapter */
  cobalt->i2c_data[i].cobalt = cobalt;
  cobalt->i2c_data[i].regs = regs;
  *adap = cobalt_i2c_adap_template;
  adap->algo = &cobalt_algo;
  adap->algo_data = &cobalt->i2c_data[i];
  adap->retries = 3;
  sprintf(adap->name + strlen(adap->name),
    " #%d-%d", cobalt->instance, i);
  i2c_set_adapdata(adap, &cobalt->v4l2_dev);
  adap->dev.parent = &cobalt->pci_dev->dev;
  err = i2c_add_adapter(adap);
  if (err) {
   if (cobalt_ignore_err) {
    adap->dev.parent = NULL;
    return 0;
   }
   while (i--)
    i2c_del_adapter(&cobalt->i2c_adap[i]);
   return err;
  }
  cobalt_info("registered bus %s\n", adap->name);
 }
 return 0;
}

void cobalt_i2c_exit(struct cobalt *cobalt)
{
 int i;

 cobalt_dbg(1, "i2c exit\n");

 for (i = 0; i < COBALT_NUM_ADAPTERS; i++) {
  cobalt_err("unregistered bus %s\n", cobalt->i2c_adap[i].name);
  i2c_del_adapter(&cobalt->i2c_adap[i]);
 }
}