// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
// rc-ir-raw.c - handle IR pulse/space events
//
// Copyright (C) 2010 by Mauro Carvalho Chehab

#include <linux/export.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/sched.h>
#include "rc-core-priv.h"

/* Used to keep track of IR raw clients, protected by ir_raw_handler_lock */
static LIST_HEAD(ir_raw_client_list);

/* Used to handle IR raw handler extensions */
DEFINE_MUTEX(ir_raw_handler_lock);
static LIST_HEAD(ir_raw_handler_list);
static atomic64_t available_protocols = ATOMIC64_INIT(0);

static int ir_raw_event_thread(void *data)
{
 struct ir_raw_event ev;
 struct ir_raw_handler *handler;
 struct ir_raw_event_ctrl *raw = data;
 struct rc_dev *dev = raw->dev;

 while (1) {
  mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
  while (kfifo_out(&raw->kfifo, &ev, 1)) {
   if (is_timing_event(ev)) {
    if (ev.duration == 0)
     dev_warn_once(&dev->dev, "nonsensical timing event of duration 0");
    if (is_timing_event(raw->prev_ev) &&
        !is_transition(&ev, &raw->prev_ev))
     dev_warn_once(&dev->dev, "two consecutive events of type %s",
            TO_STR(ev.pulse));
   }
   list_for_each_entry(handler, &ir_raw_handler_list, list)
    if (dev->enabled_protocols &
        handler->protocols || !handler->protocols)
     handler->decode(dev, ev);
   lirc_raw_event(dev, ev);
   raw->prev_ev = ev;
  }
  mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);

  set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);

  if (kthread_should_stop()) {
   __set_current_state(TASK_RUNNING);
   break;
  } else if (!kfifo_is_empty(&raw->kfifo))
   set_current_state(TASK_RUNNING);

  schedule();
 }

 return 0;
}

/**
 * ir_raw_event_store() - pass a pulse/space duration to the raw ir decoders
 * @dev: the struct rc_dev device descriptor
 * @ev:  the struct ir_raw_event descriptor of the pulse/space
 *
 * This routine (which may be called from an interrupt context) stores a
 * pulse/space duration for the raw ir decoding state machines. Pulses are
 * signalled as positive values and spaces as negative values. A zero value
 * will reset the decoding state machines.
 */
int ir_raw_event_store(struct rc_dev *dev, struct ir_raw_event *ev)
{
 if (!dev->raw)
  return -EINVAL;

 dev_dbg(&dev->dev, "sample: (%05dus %s)\n",
  ev->duration, TO_STR(ev->pulse));

 if (!kfifo_put(&dev->raw->kfifo, *ev)) {
  dev_err(&dev->dev, "IR event FIFO is full!\n");
  return -ENOSPC;
 }

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ir_raw_event_store);

/**
 * ir_raw_event_store_edge() - notify raw ir decoders of the start of a pulse/space
 * @dev: the struct rc_dev device descriptor
 * @pulse: true for pulse, false for space
 *
 * This routine (which may be called from an interrupt context) is used to
 * store the beginning of an ir pulse or space (or the start/end of ir
 * reception) for the raw ir decoding state machines. This is used by
 * hardware which does not provide durations directly but only interrupts
 * (or similar events) on state change.
 */
int ir_raw_event_store_edge(struct rc_dev *dev, bool pulse)
{
 ktime_t   now;
 struct ir_raw_event ev = {};

 if (!dev->raw)
  return -EINVAL;

 now = ktime_get();
 ev.duration = ktime_to_us(ktime_sub(now, dev->raw->last_event));
 ev.pulse = !pulse;

 return ir_raw_event_store_with_timeout(dev, &ev);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ir_raw_event_store_edge);

/*
 * ir_raw_event_store_with_timeout() - pass a pulse/space duration to the raw
 *           ir decoders, schedule decoding and
 *           timeout
 * @dev: the struct rc_dev device descriptor
 * @ev:  the struct ir_raw_event descriptor of the pulse/space
 *
 * This routine (which may be called from an interrupt context) stores a
 * pulse/space duration for the raw ir decoding state machines, schedules
 * decoding and generates a timeout.
 */
int ir_raw_event_store_with_timeout(struct rc_dev *dev, struct ir_raw_event *ev)
{
 ktime_t  now;
 int  rc = 0;

 if (!dev->raw)
  return -EINVAL;

 now = ktime_get();

 spin_lock(&dev->raw->edge_spinlock);
 rc = ir_raw_event_store(dev, ev);

 dev->raw->last_event = now;

 /* timer could be set to timeout (125ms by default) */
 if (!timer_pending(&dev->raw->edge_handle) ||
     time_after(dev->raw->edge_handle.expires,
         jiffies + msecs_to_jiffies(15))) {
  mod_timer(&dev->raw->edge_handle,
     jiffies + msecs_to_jiffies(15));
 }
 spin_unlock(&dev->raw->edge_spinlock);

 return rc;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ir_raw_event_store_with_timeout);

/**
 * ir_raw_event_store_with_filter() - pass next pulse/space to decoders with some processing
 * @dev: the struct rc_dev device descriptor
 * @ev:  the event that has occurred
 *
 * This routine (which may be called from an interrupt context) works
 * in similar manner to ir_raw_event_store_edge.
 * This routine is intended for devices with limited internal buffer
 * It automerges samples of same type, and handles timeouts. Returns non-zero
 * if the event was added, and zero if the event was ignored due to idle
 * processing.
 */
int ir_raw_event_store_with_filter(struct rc_dev *dev, struct ir_raw_event *ev)
{
 if (!dev->raw)
  return -EINVAL;

 /* Ignore spaces in idle mode */
 if (dev->idle && !ev->pulse)
  return 0;
 else if (dev->idle)
  ir_raw_event_set_idle(dev, false);

 if (!dev->raw->this_ev.duration)
  dev->raw->this_ev = *ev;
 else if (ev->pulse == dev->raw->this_ev.pulse)
  dev->raw->this_ev.duration += ev->duration;
 else {
  ir_raw_event_store(dev, &dev->raw->this_ev);
  dev->raw->this_ev = *ev;
 }

 /* Enter idle mode if necessary */
 if (!ev->pulse && dev->timeout &&
     dev->raw->this_ev.duration >= dev->timeout)
  ir_raw_event_set_idle(dev, true);

 return 1;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ir_raw_event_store_with_filter);

/**
 * ir_raw_event_set_idle() - provide hint to rc-core when the device is idle or not
 * @dev: the struct rc_dev device descriptor
 * @idle: whether the device is idle or not
 */
void ir_raw_event_set_idle(struct rc_dev *dev, bool idle)
{
 if (!dev->raw)
  return;

 dev_dbg(&dev->dev, "%s idle mode\n", idle ? "enter" : "leave");

 if (idle) {
  dev->raw->this_ev.timeout = true;
  ir_raw_event_store(dev, &dev->raw->this_ev);
  dev->raw->this_ev = (struct ir_raw_event) {};
 }

 if (dev->s_idle)
  dev->s_idle(dev, idle);

 dev->idle = idle;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ir_raw_event_set_idle);

/**
 * ir_raw_event_handle() - schedules the decoding of stored ir data
 * @dev: the struct rc_dev device descriptor
 *
 * This routine will tell rc-core to start decoding stored ir data.
 */
void ir_raw_event_handle(struct rc_dev *dev)
{
 if (!dev->raw || !dev->raw->thread)
  return;

 wake_up_process(dev->raw->thread);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ir_raw_event_handle);

/* used internally by the sysfs interface */
u64
ir_raw_get_allowed_protocols(void)
{
 return atomic64_read(&available_protocols);
}

static int change_protocol(struct rc_dev *dev, u64 *rc_proto)
{
 struct ir_raw_handler *handler;
 u32 timeout = 0;

 mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
 list_for_each_entry(handler, &ir_raw_handler_list, list) {
  if (!(dev->enabled_protocols & handler->protocols) &&
      (*rc_proto & handler->protocols) && handler->raw_register)
   handler->raw_register(dev);

  if ((dev->enabled_protocols & handler->protocols) &&
      !(*rc_proto & handler->protocols) &&
      handler->raw_unregister)
   handler->raw_unregister(dev);
 }
 mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);

 if (!dev->max_timeout)
  return 0;

 mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
 list_for_each_entry(handler, &ir_raw_handler_list, list) {
  if (handler->protocols & *rc_proto) {
   if (timeout < handler->min_timeout)
    timeout = handler->min_timeout;
  }
 }
 mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);

 if (timeout == 0)
  timeout = IR_DEFAULT_TIMEOUT;
 else
  timeout += MS_TO_US(10);

 if (timeout < dev->min_timeout)
  timeout = dev->min_timeout;
 else if (timeout > dev->max_timeout)
  timeout = dev->max_timeout;

 if (dev->s_timeout)
  dev->s_timeout(dev, timeout);
 else
  dev->timeout = timeout;

 return 0;
}

static void ir_raw_disable_protocols(struct rc_dev *dev, u64 protocols)
{
 mutex_lock(&dev->lock);
 dev->enabled_protocols &= ~protocols;
 mutex_unlock(&dev->lock);
}

/**
 * ir_raw_gen_manchester() - Encode data with Manchester (bi-phase) modulation.
 * @ev:  Pointer to pointer to next free event. *@ev is incremented for
 *  each raw event filled.
 * @max: Maximum number of raw events to fill.
 * @timings: Manchester modulation timings.
 * @n:  Number of bits of data.
 * @data: Data bits to encode.
 *
 * Encodes the @n least significant bits of @data using Manchester (bi-phase)
 * modulation with the timing characteristics described by @timings, writing up
 * to @max raw IR events using the *@ev pointer.
 *
 * Returns: 0 on success.
 *  -ENOBUFS if there isn't enough space in the array to fit the
 *  full encoded data. In this case all @max events will have been
 *  written.
 */
int ir_raw_gen_manchester(struct ir_raw_event **ev, unsigned int max,
     const struct ir_raw_timings_manchester *timings,
     unsigned int n, u64 data)
{
 bool need_pulse;
 u64 i;
 int ret = -ENOBUFS;

 i = BIT_ULL(n - 1);

 if (timings->leader_pulse) {
  if (!max--)
   return ret;
  init_ir_raw_event_duration((*ev), 1, timings->leader_pulse);
  if (timings->leader_space) {
   if (!max--)
    return ret;
   init_ir_raw_event_duration(++(*ev), 0,
         timings->leader_space);
  }
 } else {
  /* continue existing signal */
  --(*ev);
 }
 /* from here on *ev will point to the last event rather than the next */

 while (n && i > 0) {
  need_pulse = !(data & i);
  if (timings->invert)
   need_pulse = !need_pulse;
  if (need_pulse == !!(*ev)->pulse) {
   (*ev)->duration += timings->clock;
  } else {
   if (!max--)
    goto nobufs;
   init_ir_raw_event_duration(++(*ev), need_pulse,
         timings->clock);
  }

  if (!max--)
   goto nobufs;
  init_ir_raw_event_duration(++(*ev), !need_pulse,
        timings->clock);
  i >>= 1;
 }

 if (timings->trailer_space) {
  if (!(*ev)->pulse)
   (*ev)->duration += timings->trailer_space;
  else if (!max--)
   goto nobufs;
  else
   init_ir_raw_event_duration(++(*ev), 0,
         timings->trailer_space);
 }

 ret = 0;
nobufs:
 /* point to the next event rather than last event before returning */
 ++(*ev);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(ir_raw_gen_manchester);

/**
 * ir_raw_gen_pd() - Encode data to raw events with pulse-distance modulation.
 * @ev:  Pointer to pointer to next free event. *@ev is incremented for
 *  each raw event filled.
 * @max: Maximum number of raw events to fill.
 * @timings: Pulse distance modulation timings.
 * @n:  Number of bits of data.
 * @data: Data bits to encode.
 *
 * Encodes the @n least significant bits of @data using pulse-distance
 * modulation with the timing characteristics described by @timings, writing up
 * to @max raw IR events using the *@ev pointer.
 *
 * Returns: 0 on success.
 *  -ENOBUFS if there isn't enough space in the array to fit the
 *  full encoded data. In this case all @max events will have been
 *  written.
 */
int ir_raw_gen_pd(struct ir_raw_event **ev, unsigned int max,
    const struct ir_raw_timings_pd *timings,
    unsigned int n, u64 data)
{
 int i;
 int ret;
 unsigned int space;

 if (timings->header_pulse) {
  ret = ir_raw_gen_pulse_space(ev, &max, timings->header_pulse,
          timings->header_space);
  if (ret)
   return ret;
 }

 if (timings->msb_first) {
  for (i = n - 1; i >= 0; --i) {
   space = timings->bit_space[(data >> i) & 1];
   ret = ir_raw_gen_pulse_space(ev, &max,
           timings->bit_pulse,
           space);
   if (ret)
    return ret;
  }
 } else {
  for (i = 0; i < n; ++i, data >>= 1) {
   space = timings->bit_space[data & 1];
   ret = ir_raw_gen_pulse_space(ev, &max,
           timings->bit_pulse,
           space);
   if (ret)
    return ret;
  }
 }

 ret = ir_raw_gen_pulse_space(ev, &max, timings->trailer_pulse,
         timings->trailer_space);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(ir_raw_gen_pd);

/**
 * ir_raw_gen_pl() - Encode data to raw events with pulse-length modulation.
 * @ev:  Pointer to pointer to next free event. *@ev is incremented for
 *  each raw event filled.
 * @max: Maximum number of raw events to fill.
 * @timings: Pulse distance modulation timings.
 * @n:  Number of bits of data.
 * @data: Data bits to encode.
 *
 * Encodes the @n least significant bits of @data using space-distance
 * modulation with the timing characteristics described by @timings, writing up
 * to @max raw IR events using the *@ev pointer.
 *
 * Returns: 0 on success.
 *  -ENOBUFS if there isn't enough space in the array to fit the
 *  full encoded data. In this case all @max events will have been
 *  written.
 */
int ir_raw_gen_pl(struct ir_raw_event **ev, unsigned int max,
    const struct ir_raw_timings_pl *timings,
    unsigned int n, u64 data)
{
 int i;
 int ret = -ENOBUFS;
 unsigned int pulse;

 if (!max--)
  return ret;

 init_ir_raw_event_duration((*ev)++, 1, timings->header_pulse);

 if (timings->msb_first) {
  for (i = n - 1; i >= 0; --i) {
   if (!max--)
    return ret;
   init_ir_raw_event_duration((*ev)++, 0,
         timings->bit_space);
   if (!max--)
    return ret;
   pulse = timings->bit_pulse[(data >> i) & 1];
   init_ir_raw_event_duration((*ev)++, 1, pulse);
  }
 } else {
  for (i = 0; i < n; ++i, data >>= 1) {
   if (!max--)
    return ret;
   init_ir_raw_event_duration((*ev)++, 0,
         timings->bit_space);
   if (!max--)
    return ret;
   pulse = timings->bit_pulse[data & 1];
   init_ir_raw_event_duration((*ev)++, 1, pulse);
  }
 }

 if (!max--)
  return ret;

 init_ir_raw_event_duration((*ev)++, 0, timings->trailer_space);

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(ir_raw_gen_pl);

/**
 * ir_raw_encode_scancode() - Encode a scancode as raw events
 *
 * @protocol:  protocol
 * @scancode:  scancode filter describing a single scancode
 * @events:  array of raw events to write into
 * @max:  max number of raw events
 *
 * Attempts to encode the scancode as raw events.
 *
 * Returns: The number of events written.
 *  -ENOBUFS if there isn't enough space in the array to fit the
 *  encoding. In this case all @max events will have been written.
 *  -EINVAL if the scancode is ambiguous or invalid, or if no
 *  compatible encoder was found.
 */
int ir_raw_encode_scancode(enum rc_proto protocol, u32 scancode,
      struct ir_raw_event *events, unsigned int max)
{
 struct ir_raw_handler *handler;
 int ret = -EINVAL;
 u64 mask = 1ULL << protocol;

 ir_raw_load_modules(&mask);

 mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
 list_for_each_entry(handler, &ir_raw_handler_list, list) {
  if (handler->protocols & mask && handler->encode) {
   ret = handler->encode(protocol, scancode, events, max);
   if (ret >= 0 || ret == -ENOBUFS)
    break;
  }
 }
 mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);

 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(ir_raw_encode_scancode);

/**
 * ir_raw_edge_handle() - Handle ir_raw_event_store_edge() processing
 *
 * @t:  timer_list
 *
 * This callback is armed by ir_raw_event_store_edge(). It does two things:
 * first of all, rather than calling ir_raw_event_handle() for each
 * edge and waking up the rc thread, 15 ms after the first edge
 * ir_raw_event_handle() is called. Secondly, generate a timeout event
 * no more IR is received after the rc_dev timeout.
 */
static void ir_raw_edge_handle(struct timer_list *t)
{
 struct ir_raw_event_ctrl *raw = timer_container_of(raw, t,
          edge_handle);
 struct rc_dev *dev = raw->dev;
 unsigned long flags;
 ktime_t interval;

 spin_lock_irqsave(&dev->raw->edge_spinlock, flags);
 interval = ktime_sub(ktime_get(), dev->raw->last_event);
 if (ktime_to_us(interval) >= dev->timeout) {
  struct ir_raw_event ev = {
   .timeout = true,
   .duration = ktime_to_us(interval)
  };

  ir_raw_event_store(dev, &ev);
 } else {
  mod_timer(&dev->raw->edge_handle,
     jiffies + usecs_to_jiffies(dev->timeout -
           ktime_to_us(interval)));
 }
 spin_unlock_irqrestore(&dev->raw->edge_spinlock, flags);

 ir_raw_event_handle(dev);
}

/**
 * ir_raw_encode_carrier() - Get carrier used for protocol
 *
 * @protocol:  protocol
 *
 * Attempts to find the carrier for the specified protocol
 *
 * Returns: The carrier in Hz
 *  -EINVAL if the protocol is invalid, or if no
 *  compatible encoder was found.
 */
int ir_raw_encode_carrier(enum rc_proto protocol)
{
 struct ir_raw_handler *handler;
 int ret = -EINVAL;
 u64 mask = BIT_ULL(protocol);

 mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
 list_for_each_entry(handler, &ir_raw_handler_list, list) {
  if (handler->protocols & mask && handler->encode) {
   ret = handler->carrier;
   break;
  }
 }
 mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);

 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL(ir_raw_encode_carrier);

/*
 * Used to (un)register raw event clients
 */
int ir_raw_event_prepare(struct rc_dev *dev)
{
 if (!dev)
  return -EINVAL;

 dev->raw = kzalloc(sizeof(*dev->raw), GFP_KERNEL);
 if (!dev->raw)
  return -ENOMEM;

 dev->raw->dev = dev;
 dev->change_protocol = change_protocol;
 dev->idle = true;
 spin_lock_init(&dev->raw->edge_spinlock);
 timer_setup(&dev->raw->edge_handle, ir_raw_edge_handle, 0);
 INIT_KFIFO(dev->raw->kfifo);

 return 0;
}

int ir_raw_event_register(struct rc_dev *dev)
{
 struct task_struct *thread;

 thread = kthread_run(ir_raw_event_thread, dev->raw, "rc%u", dev->minor);
 if (IS_ERR(thread))
  return PTR_ERR(thread);

 dev->raw->thread = thread;

 mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
 list_add_tail(&dev->raw->list, &ir_raw_client_list);
 mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);

 return 0;
}

void ir_raw_event_free(struct rc_dev *dev)
{
 if (!dev)
  return;

 kfree(dev->raw);
 dev->raw = NULL;
}

void ir_raw_event_unregister(struct rc_dev *dev)
{
 struct ir_raw_handler *handler;

 if (!dev || !dev->raw)
  return;

 kthread_stop(dev->raw->thread);
 timer_delete_sync(&dev->raw->edge_handle);

 mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
 list_del(&dev->raw->list);
 list_for_each_entry(handler, &ir_raw_handler_list, list)
  if (handler->raw_unregister &&
      (handler->protocols & dev->enabled_protocols))
   handler->raw_unregister(dev);

 lirc_bpf_free(dev);

 ir_raw_event_free(dev);

 /*
  * A user can be calling bpf(BPF_PROG_{QUERY|ATTACH|DETACH}), so
  * ensure that the raw member is null on unlock; this is how
  * "device gone" is checked.
 */
 mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);
}

/*
 * Extension interface - used to register the IR decoders
 */

int ir_raw_handler_register(struct ir_raw_handler *ir_raw_handler)
{
 mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
 list_add_tail(&ir_raw_handler->list, &ir_raw_handler_list);
 atomic64_or(ir_raw_handler->protocols, &available_protocols);
 mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(ir_raw_handler_register);

void ir_raw_handler_unregister(struct ir_raw_handler *ir_raw_handler)
{
 struct ir_raw_event_ctrl *raw;
 u64 protocols = ir_raw_handler->protocols;

 mutex_lock(&ir_raw_handler_lock);
 list_del(&ir_raw_handler->list);
 list_for_each_entry(raw, &ir_raw_client_list, list) {
  if (ir_raw_handler->raw_unregister &&
      (raw->dev->enabled_protocols & protocols))
   ir_raw_handler->raw_unregister(raw->dev);
  ir_raw_disable_protocols(raw->dev, protocols);
 }
 atomic64_andnot(protocols, &available_protocols);
 mutex_unlock(&ir_raw_handler_lock);
}
EXPORT_SYMBOL(ir_raw_handler_unregister);