// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/*
 * Driver for UCS1002 Programmable USB Port Power Controller
 *
 * Copyright (C) 2019 Zodiac Inflight Innovations
 */
#include <linux/bits.h>
#include <linux/freezer.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/power_supply.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/regulator/driver.h>
#include <linux/regulator/of_regulator.h>

/* UCS1002 Registers */
#define UCS1002_REG_CURRENT_MEASUREMENT 0x00

/*
 * The Total Accumulated Charge registers store the total accumulated
 * charge delivered from the VS source to a portable device. The total
 * value is calculated using four registers, from 01h to 04h. The bit
 * weighting of the registers is given in mA/hrs.
 */
#define UCS1002_REG_TOTAL_ACC_CHARGE 0x01

/* Other Status Register */
#define UCS1002_REG_OTHER_STATUS 0x0f
#  define F_ADET_PIN   BIT(4)
#  define F_CHG_ACT   BIT(3)

/* Interrupt Status */
#define UCS1002_REG_INTERRUPT_STATUS 0x10
#  define F_ERR    BIT(7)
#  define F_DISCHARGE_ERR  BIT(6)
#  define F_RESET   BIT(5)
#  define F_MIN_KEEP_OUT  BIT(4)
#  define F_TSD    BIT(3)
#  define F_OVER_VOLT   BIT(2)
#  define F_BACK_VOLT   BIT(1)
#  define F_OVER_ILIM   BIT(0)

/* Pin Status Register */
#define UCS1002_REG_PIN_STATUS  0x14
#  define UCS1002_PWR_STATE_MASK 0x03
#  define F_PWR_EN_PIN   BIT(6)
#  define F_M2_PIN   BIT(5)
#  define F_M1_PIN   BIT(4)
#  define F_EM_EN_PIN   BIT(3)
#  define F_SEL_PIN   BIT(2)
#  define F_ACTIVE_MODE_MASK  GENMASK(5, 3)
#  define F_ACTIVE_MODE_PASSTHROUGH F_M2_PIN
#  define F_ACTIVE_MODE_DEDICATED F_EM_EN_PIN
#  define F_ACTIVE_MODE_BC12_DCP (F_M2_PIN | F_EM_EN_PIN)
#  define F_ACTIVE_MODE_BC12_SDP F_M1_PIN
#  define F_ACTIVE_MODE_BC12_CDP (F_M1_PIN | F_M2_PIN | F_EM_EN_PIN)

/* General Configuration Register */
#define UCS1002_REG_GENERAL_CFG  0x15
#  define F_RATION_EN   BIT(3)

/* Emulation Configuration Register */
#define UCS1002_REG_EMU_CFG  0x16

/* Switch Configuration Register */
#define UCS1002_REG_SWITCH_CFG  0x17
#  define F_PIN_IGNORE   BIT(7)
#  define F_EM_EN_SET   BIT(5)
#  define F_M2_SET   BIT(4)
#  define F_M1_SET   BIT(3)
#  define F_S0_SET   BIT(2)
#  define F_PWR_EN_SET   BIT(1)
#  define F_LATCH_SET   BIT(0)
#  define V_SET_ACTIVE_MODE_MASK GENMASK(5, 3)
#  define V_SET_ACTIVE_MODE_PASSTHROUGH F_M2_SET
#  define V_SET_ACTIVE_MODE_DEDICATED F_EM_EN_SET
#  define V_SET_ACTIVE_MODE_BC12_DCP (F_M2_SET | F_EM_EN_SET)
#  define V_SET_ACTIVE_MODE_BC12_SDP F_M1_SET
#  define V_SET_ACTIVE_MODE_BC12_CDP (F_M1_SET | F_M2_SET | F_EM_EN_SET)

/* Current Limit Register */
#define UCS1002_REG_ILIMIT  0x19
#  define UCS1002_ILIM_SW_MASK  GENMASK(3, 0)

/* Product ID */
#define UCS1002_REG_PRODUCT_ID  0xfd
#  define UCS1002_PRODUCT_ID  0x4e

/* Manufacture name */
#define UCS1002_MANUFACTURER  "SMSC"

struct ucs1002_info {
 struct power_supply *charger;
 struct i2c_client *client;
 struct regmap *regmap;
 struct regulator_desc *regulator_descriptor;
 struct regulator_dev *rdev;
 bool present;
 bool output_disable;
 struct delayed_work health_poll;
 int health;

};

static enum power_supply_property ucs1002_props[] = {
 POWER_SUPPLY_PROP_ONLINE,
 POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_NOW,
 POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_NOW,
 POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_MAX,
 POWER_SUPPLY_PROP_PRESENT, /* the presence of PED */
 POWER_SUPPLY_PROP_MANUFACTURER,
 POWER_SUPPLY_PROP_USB_TYPE,
 POWER_SUPPLY_PROP_HEALTH,
};

static int ucs1002_get_online(struct ucs1002_info *info,
         union power_supply_propval *val)
{
 unsigned int reg;
 int ret;

 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_OTHER_STATUS, ®);
 if (ret)
  return ret;

 val->intval = !!(reg & F_CHG_ACT);

 return 0;
}

static int ucs1002_get_charge(struct ucs1002_info *info,
         union power_supply_propval *val)
{
 /*
  * To fit within 32 bits some values are rounded (uA/h)
  *
  * For Total Accumulated Charge Middle Low Byte register, addr
  * 03h, byte 2
  *
  *   B0: 0.01084 mA/h rounded to 11 uA/h
  *   B1: 0.02169 mA/h rounded to 22 uA/h
  *   B2: 0.04340 mA/h rounded to 43 uA/h
  *   B3: 0.08676 mA/h rounded to 87 uA/h
  *   B4: 0.17350 mA/h rounded to 173 uÁ/h
  *
  * For Total Accumulated Charge Low Byte register, addr 04h,
  * byte 3
  *
  *   B6: 0.00271 mA/h rounded to 3 uA/h
  *   B7: 0.005422 mA/h rounded to 5 uA/h
 */
 static const int bit_weights_uAh[BITS_PER_TYPE(u32)] = {
  /*
   * Bit corresponding to low byte (offset 0x04)
   * B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
 */
  0, 0, 0, 0, 0, 0, 3, 5,
  /*
   * Bit corresponding to middle low byte (offset 0x03)
   * B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
 */
  11, 22, 43, 87, 173, 347, 694, 1388,
  /*
   * Bit corresponding to middle high byte (offset 0x02)
   * B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
 */
  2776, 5552, 11105, 22210, 44420, 88840, 177700, 355400,
  /*
   * Bit corresponding to high byte (offset 0x01)
   * B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
 */
  710700, 1421000, 2843000, 5685000, 11371000, 22742000,
  45484000, 90968000,
 };
 unsigned long total_acc_charger;
 unsigned int reg;
 int i, ret;

 ret = regmap_bulk_read(info->regmap, UCS1002_REG_TOTAL_ACC_CHARGE,
          ®, sizeof(u32));
 if (ret)
  return ret;

 total_acc_charger = be32_to_cpu(reg); /* BE as per offsets above */
 val->intval = 0;

 for_each_set_bit(i, &total_acc_charger, ARRAY_SIZE(bit_weights_uAh))
  val->intval += bit_weights_uAh[i];

 return 0;
}

static int ucs1002_get_current(struct ucs1002_info *info,
          union power_supply_propval *val)
{
 /*
  * The Current Measurement register stores the measured
  * current value delivered to the portable device. The range
  * is from 9.76 mA to 2.5 A.
 */
 static const int bit_weights_uA[BITS_PER_TYPE(u8)] = {
  9760, 19500, 39000, 78100, 156200, 312300, 624600, 1249300,
 };
 unsigned long current_measurement;
 unsigned int reg;
 int i, ret;

 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_CURRENT_MEASUREMENT, ®);
 if (ret)
  return ret;

 current_measurement = reg;
 val->intval = 0;

 for_each_set_bit(i, ¤t_measurement, ARRAY_SIZE(bit_weights_uA))
  val->intval += bit_weights_uA[i];

 return 0;
}

/*
 * The Current Limit register stores the maximum current used by the
 * port switch. The range is from 500mA to 2.5 A.
 */
static const u32 ucs1002_current_limit_uA[] = {
 500000, 900000, 1000000, 1200000, 1500000, 1800000, 2000000, 2500000,
};

static int ucs1002_get_max_current(struct ucs1002_info *info,
       union power_supply_propval *val)
{
 unsigned int reg;
 int ret;

 if (info->output_disable) {
  val->intval = 0;
  return 0;
 }

 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_ILIMIT, ®);
 if (ret)
  return ret;

 val->intval = ucs1002_current_limit_uA[reg & UCS1002_ILIM_SW_MASK];

 return 0;
}

static int ucs1002_set_max_current(struct ucs1002_info *info, u32 val)
{
 unsigned int reg;
 int ret, idx;

 if (val == 0) {
  info->output_disable = true;
  regulator_disable_regmap(info->rdev);
  return 0;
 }

 for (idx = 0; idx < ARRAY_SIZE(ucs1002_current_limit_uA); idx++) {
  if (val == ucs1002_current_limit_uA[idx])
   break;
 }

 if (idx == ARRAY_SIZE(ucs1002_current_limit_uA))
  return -EINVAL;

 ret = regmap_write(info->regmap, UCS1002_REG_ILIMIT, idx);
 if (ret)
  return ret;
 /*
  * Any current limit setting exceeding the one set via ILIM
  * pin will be rejected, so we read out freshly changed limit
  * to make sure that it took effect.
 */
 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_ILIMIT, ®);
 if (ret)
  return ret;

 if (reg != idx)
  return -EINVAL;

 info->output_disable = false;

 if (info->rdev && info->rdev->use_count &&
     !regulator_is_enabled_regmap(info->rdev))
  regulator_enable_regmap(info->rdev);

 return 0;
}

static int ucs1002_set_usb_type(struct ucs1002_info *info, int val)
{
 unsigned int mode;

 switch (val) {
 /*
  * POWER_SUPPLY_USB_TYPE_UNKNOWN == 0, map this to dedicated for
  * userspace API compatibility with older versions of this driver
  * which mapped 0 to dedicated.
 */
 case POWER_SUPPLY_USB_TYPE_UNKNOWN:
 case POWER_SUPPLY_USB_TYPE_PD:
  mode = V_SET_ACTIVE_MODE_DEDICATED;
  break;
 case POWER_SUPPLY_USB_TYPE_SDP:
  mode = V_SET_ACTIVE_MODE_BC12_SDP;
  break;
 case POWER_SUPPLY_USB_TYPE_DCP:
  mode = V_SET_ACTIVE_MODE_BC12_DCP;
  break;
 case POWER_SUPPLY_USB_TYPE_CDP:
  mode = V_SET_ACTIVE_MODE_BC12_CDP;
  break;
 default:
  return -EINVAL;
 }

 return regmap_update_bits(info->regmap, UCS1002_REG_SWITCH_CFG,
      V_SET_ACTIVE_MODE_MASK, mode);
}

static int ucs1002_get_usb_type(struct ucs1002_info *info,
    union power_supply_propval *val)
{
 enum power_supply_usb_type type;
 unsigned int reg;
 int ret;

 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_PIN_STATUS, ®);
 if (ret)
  return ret;

 switch (reg & F_ACTIVE_MODE_MASK) {
 default:
  type = POWER_SUPPLY_USB_TYPE_UNKNOWN;
  break;
 case F_ACTIVE_MODE_DEDICATED:
  type = POWER_SUPPLY_USB_TYPE_PD;
  break;
 case F_ACTIVE_MODE_BC12_SDP:
  type = POWER_SUPPLY_USB_TYPE_SDP;
  break;
 case F_ACTIVE_MODE_BC12_DCP:
  type = POWER_SUPPLY_USB_TYPE_DCP;
  break;
 case F_ACTIVE_MODE_BC12_CDP:
  type = POWER_SUPPLY_USB_TYPE_CDP;
  break;
 }

 val->intval = type;

 return 0;
}

static int ucs1002_get_property(struct power_supply *psy,
    enum power_supply_property psp,
    union power_supply_propval *val)
{
 struct ucs1002_info *info = power_supply_get_drvdata(psy);

 switch (psp) {
 case POWER_SUPPLY_PROP_ONLINE:
  return ucs1002_get_online(info, val);
 case POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_NOW:
  return ucs1002_get_charge(info, val);
 case POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_NOW:
  return ucs1002_get_current(info, val);
 case POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_MAX:
  return ucs1002_get_max_current(info, val);
 case POWER_SUPPLY_PROP_USB_TYPE:
  return ucs1002_get_usb_type(info, val);
 case POWER_SUPPLY_PROP_HEALTH:
  val->intval = info->health;
  return 0;
 case POWER_SUPPLY_PROP_PRESENT:
  val->intval = info->present;
  return 0;
 case POWER_SUPPLY_PROP_MANUFACTURER:
  val->strval = UCS1002_MANUFACTURER;
  return 0;
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static int ucs1002_set_property(struct power_supply *psy,
    enum power_supply_property psp,
    const union power_supply_propval *val)
{
 struct ucs1002_info *info = power_supply_get_drvdata(psy);

 switch (psp) {
 case POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_MAX:
  return ucs1002_set_max_current(info, val->intval);
 case POWER_SUPPLY_PROP_USB_TYPE:
  return ucs1002_set_usb_type(info, val->intval);
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static int ucs1002_property_is_writeable(struct power_supply *psy,
      enum power_supply_property psp)
{
 switch (psp) {
 case POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_MAX:
 case POWER_SUPPLY_PROP_USB_TYPE:
  return true;
 default:
  return false;
 }
}

static const struct power_supply_desc ucs1002_charger_desc = {
 .name   = "ucs1002",
 .type   = POWER_SUPPLY_TYPE_USB,
 .usb_types  = BIT(POWER_SUPPLY_USB_TYPE_SDP) |
      BIT(POWER_SUPPLY_USB_TYPE_CDP) |
      BIT(POWER_SUPPLY_USB_TYPE_DCP) |
      BIT(POWER_SUPPLY_USB_TYPE_PD)  |
      BIT(POWER_SUPPLY_USB_TYPE_UNKNOWN),
 .get_property  = ucs1002_get_property,
 .set_property  = ucs1002_set_property,
 .property_is_writeable = ucs1002_property_is_writeable,
 .properties  = ucs1002_props,
 .num_properties  = ARRAY_SIZE(ucs1002_props),
};

static void ucs1002_health_poll(struct work_struct *work)
{
 struct ucs1002_info *info = container_of(work, struct ucs1002_info,
       health_poll.work);
 int ret;
 u32 reg;

 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_INTERRUPT_STATUS, ®);
 if (ret)
  return;

 /* bad health and no status change, just schedule us again in a while */
 if ((reg & F_ERR) && info->health != POWER_SUPPLY_HEALTH_GOOD) {
  schedule_delayed_work(&info->health_poll,
          msecs_to_jiffies(2000));
  return;
 }

 if (reg & F_TSD)
  info->health = POWER_SUPPLY_HEALTH_OVERHEAT;
 else if (reg & (F_OVER_VOLT | F_BACK_VOLT))
  info->health = POWER_SUPPLY_HEALTH_OVERVOLTAGE;
 else if (reg & F_OVER_ILIM)
  info->health = POWER_SUPPLY_HEALTH_OVERCURRENT;
 else if (reg & (F_DISCHARGE_ERR | F_MIN_KEEP_OUT))
  info->health = POWER_SUPPLY_HEALTH_UNSPEC_FAILURE;
 else
  info->health = POWER_SUPPLY_HEALTH_GOOD;

 sysfs_notify(&info->charger->dev.kobj, NULL, "health");
}

static irqreturn_t ucs1002_charger_irq(int irq, void *data)
{
 int ret, regval;
 bool present;
 struct ucs1002_info *info = data;

 present = info->present;

 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_OTHER_STATUS, ®val);
 if (ret)
  return IRQ_HANDLED;

 /* update attached status */
 info->present = regval & F_ADET_PIN;

 /* notify the change */
 if (present != info->present)
  power_supply_changed(info->charger);

 return IRQ_HANDLED;
}

static irqreturn_t ucs1002_alert_irq(int irq, void *data)
{
 struct ucs1002_info *info = data;

 mod_delayed_work(system_wq, &info->health_poll, 0);

 return IRQ_HANDLED;
}

static int ucs1002_regulator_enable(struct regulator_dev *rdev)
{
 struct ucs1002_info *info = rdev_get_drvdata(rdev);

 /*
  * If the output is disabled due to 0 maximum current, just pretend the
  * enable did work. The regulator will be enabled as soon as we get a
  * a non-zero maximum current budget.
 */
 if (info->output_disable)
  return 0;

 return regulator_enable_regmap(rdev);
}

static const struct regulator_ops ucs1002_regulator_ops = {
 .is_enabled = regulator_is_enabled_regmap,
 .enable  = ucs1002_regulator_enable,
 .disable = regulator_disable_regmap,
};

static const struct regulator_desc ucs1002_regulator_descriptor = {
 .name  = "ucs1002-vbus",
 .ops  = &ucs1002_regulator_ops,
 .type  = REGULATOR_VOLTAGE,
 .owner  = THIS_MODULE,
 .enable_reg = UCS1002_REG_SWITCH_CFG,
 .enable_mask = F_PWR_EN_SET,
 .enable_val = F_PWR_EN_SET,
 .fixed_uV = 5000000,
 .n_voltages = 1,
};

static int ucs1002_probe(struct i2c_client *client)
{
 struct device *dev = &client->dev;
 struct power_supply_config charger_config = {};
 const struct regmap_config regmap_config = {
  .reg_bits = 8,
  .val_bits = 8,
 };
 struct regulator_config regulator_config = {};
 int irq_a_det, irq_alert, ret;
 struct ucs1002_info *info;
 unsigned int regval;

 info = devm_kzalloc(dev, sizeof(*info), GFP_KERNEL);
 if (!info)
  return -ENOMEM;

 info->regmap = devm_regmap_init_i2c(client, ®map_config);
 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(info->regmap);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Regmap initialization failed: %d\n", ret);
  return ret;
 }

 info->client = client;

 irq_a_det = of_irq_get_byname(dev->of_node, "a_det");
 irq_alert = of_irq_get_byname(dev->of_node, "alert");

 charger_config.fwnode = dev_fwnode(dev);
 charger_config.drv_data = info;

 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_PRODUCT_ID, ®val);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Failed to read product ID: %d\n", ret);
  return ret;
 }

 if (regval != UCS1002_PRODUCT_ID) {
  dev_err(dev,
   "Product ID does not match (0x%02x != 0x%02x)\n",
   regval, UCS1002_PRODUCT_ID);
  return -ENODEV;
 }

 /* Enable charge rationing by default */
 ret = regmap_update_bits(info->regmap, UCS1002_REG_GENERAL_CFG,
     F_RATION_EN, F_RATION_EN);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Failed to read general config: %d\n", ret);
  return ret;
 }

 /*
  * Ignore the M1, M2, PWR_EN, and EM_EN pin states. Set active
  * mode selection to BC1.2 CDP.
 */
 ret = regmap_update_bits(info->regmap, UCS1002_REG_SWITCH_CFG,
     V_SET_ACTIVE_MODE_MASK | F_PIN_IGNORE,
     V_SET_ACTIVE_MODE_BC12_CDP | F_PIN_IGNORE);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Failed to configure default mode: %d\n", ret);
  return ret;
 }
 /*
  * Be safe and set initial current limit to 500mA
 */
 ret = ucs1002_set_max_current(info, 500000);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Failed to set max current default: %d\n", ret);
  return ret;
 }

 info->charger = devm_power_supply_register(dev, &ucs1002_charger_desc,
         &charger_config);
 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(info->charger);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Failed to register power supply: %d\n", ret);
  return ret;
 }

 ret = regmap_read(info->regmap, UCS1002_REG_PIN_STATUS, ®val);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Failed to read pin status: %d\n", ret);
  return ret;
 }

 info->regulator_descriptor =
  devm_kmemdup(dev, &ucs1002_regulator_descriptor,
        sizeof(ucs1002_regulator_descriptor),
        GFP_KERNEL);
 if (!info->regulator_descriptor)
  return -ENOMEM;

 info->regulator_descriptor->enable_is_inverted = !(regval & F_SEL_PIN);

 regulator_config.dev = dev;
 regulator_config.of_node = dev->of_node;
 regulator_config.regmap = info->regmap;
 regulator_config.driver_data = info;

 info->rdev = devm_regulator_register(dev, info->regulator_descriptor,
           ®ulator_config);
 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(info->rdev);
 if (ret) {
  dev_err(dev, "Failed to register VBUS regulator: %d\n", ret);
  return ret;
 }

 info->health = POWER_SUPPLY_HEALTH_GOOD;
 INIT_DELAYED_WORK(&info->health_poll, ucs1002_health_poll);

 if (irq_a_det > 0) {
  ret = devm_request_threaded_irq(dev, irq_a_det, NULL,
      ucs1002_charger_irq,
      IRQF_ONESHOT,
      "ucs1002-a_det", info);
  if (ret) {
   dev_err(dev, "Failed to request A_DET threaded irq: %d\n",
    ret);
   return ret;
  }
 }

 if (irq_alert > 0) {
  ret = devm_request_irq(dev, irq_alert, ucs1002_alert_irq,
           0,"ucs1002-alert", info);
  if (ret) {
   dev_err(dev, "Failed to request ALERT threaded irq: %d\n",
    ret);
   return ret;
  }
 }

 return 0;
}

static const struct of_device_id ucs1002_of_match[] = {
 { .compatible = "microchip,ucs1002", },
 { /* sentinel */ },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, ucs1002_of_match);

static struct i2c_driver ucs1002_driver = {
 .driver = {
     .name = "ucs1002",
     .of_match_table = ucs1002_of_match,
 },
 .probe = ucs1002_probe,
};
module_i2c_driver(ucs1002_driver);

MODULE_DESCRIPTION("Microchip UCS1002 Programmable USB Port Power Controller");
MODULE_AUTHOR("Enric Balletbo Serra <enric.balletbo@collabora.com>");
MODULE_AUTHOR("Andrey Smirnov <andrew.smirnov@gmail.com>");
MODULE_LICENSE("GPL");