// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/*
 * Copyright (C) 2004 Hollis Blanchard <hollisb@us.ibm.com>, IBM
 */

/* Host Virtual Serial Interface (HVSI) is a protocol between the hosted OS
 * and the service processor on IBM pSeries servers. On these servers, there
 * are no serial ports under the OS's control, and sometimes there is no other
 * console available either. However, the service processor has two standard
 * serial ports, so this over-complicated protocol allows the OS to control
 * those ports by proxy.
 *
 * Besides data, the procotol supports the reading/writing of the serial
 * port's DTR line, and the reading of the CD line. This is to allow the OS to
 * control a modem attached to the service processor's serial port. Note that
 * the OS cannot change the speed of the port through this protocol.
 */

#undef DEBUG

#include <linux/console.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/sysrq.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/tty_flip.h>
#include <asm/hvcall.h>
#include <asm/hvconsole.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <asm/vio.h>
#include <asm/param.h>
#include <asm/hvsi.h>

#define HVSI_MAJOR 229
#define HVSI_MINOR 128
#define MAX_NR_HVSI_CONSOLES 4

#define HVSI_TIMEOUT (5*HZ)
#define HVSI_VERSION 1
#define HVSI_MAX_PACKET 256
#define HVSI_MAX_READ 16
#define HVSI_MAX_OUTGOING_DATA 12
#define N_OUTBUF 12

/*
 * we pass data via two 8-byte registers, so we would like our char arrays
 * properly aligned for those loads.
 */
#define __ALIGNED__ __attribute__((__aligned__(sizeof(long))))

struct hvsi_struct {
 struct tty_port port;
 struct delayed_work writer;
 struct work_struct handshaker;
 wait_queue_head_t emptyq; /* woken when outbuf is emptied */
 wait_queue_head_t stateq; /* woken when HVSI state changes */
 spinlock_t lock;
 int index;
 uint8_t throttle_buf[128];
 uint8_t outbuf[N_OUTBUF]; /* to implement write_room and chars_in_buffer */
 /* inbuf is for packet reassembly. leave a little room for leftovers. */
 uint8_t inbuf[HVSI_MAX_PACKET + HVSI_MAX_READ];
 uint8_t *inbuf_end;
 int n_throttle;
 int n_outbuf;
 uint32_t vtermno;
 uint32_t virq;
 atomic_t seqno; /* HVSI packet sequence number */
 uint16_t mctrl;
 uint8_t state;  /* HVSI protocol state */
 uint8_t flags;
#ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
 uint8_t sysrq;
#endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
};
static struct hvsi_struct hvsi_ports[MAX_NR_HVSI_CONSOLES];

static struct tty_driver *hvsi_driver;
static int hvsi_count;
static int (*hvsi_wait)(struct hvsi_struct *hp, int state);

enum HVSI_PROTOCOL_STATE {
 HVSI_CLOSED,
 HVSI_WAIT_FOR_VER_RESPONSE,
 HVSI_WAIT_FOR_VER_QUERY,
 HVSI_OPEN,
 HVSI_WAIT_FOR_MCTRL_RESPONSE,
 HVSI_FSP_DIED,
};
#define HVSI_CONSOLE 0x1

static inline int is_console(struct hvsi_struct *hp)
{
 return hp->flags & HVSI_CONSOLE;
}

static inline int is_open(struct hvsi_struct *hp)
{
 /* if we're waiting for an mctrl then we're already open */
 return (hp->state == HVSI_OPEN)
   || (hp->state == HVSI_WAIT_FOR_MCTRL_RESPONSE);
}

static inline void print_state(struct hvsi_struct *hp)
{
#ifdef DEBUG
 static const char *state_names[] = {
  "HVSI_CLOSED",
  "HVSI_WAIT_FOR_VER_RESPONSE",
  "HVSI_WAIT_FOR_VER_QUERY",
  "HVSI_OPEN",
  "HVSI_WAIT_FOR_MCTRL_RESPONSE",
  "HVSI_FSP_DIED",
 };
 const char *name = (hp->state < ARRAY_SIZE(state_names))
  ? state_names[hp->state] : "UNKNOWN";

 pr_debug("hvsi%i: state = %s\n", hp->index, name);
#endif /* DEBUG */
}

static inline void __set_state(struct hvsi_struct *hp, int state)
{
 hp->state = state;
 print_state(hp);
 wake_up_all(&hp->stateq);
}

static inline void set_state(struct hvsi_struct *hp, int state)
{
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);
 __set_state(hp, state);
 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);
}

static inline int len_packet(const uint8_t *packet)
{
 return (int)((struct hvsi_header *)packet)->len;
}

static inline int is_header(const uint8_t *packet)
{
 struct hvsi_header *header = (struct hvsi_header *)packet;
 return header->type >= VS_QUERY_RESPONSE_PACKET_HEADER;
}

static inline int got_packet(const struct hvsi_struct *hp, uint8_t *packet)
{
 if (hp->inbuf_end < packet + sizeof(struct hvsi_header))
  return 0; /* don't even have the packet header */

 if (hp->inbuf_end < (packet + len_packet(packet)))
  return 0; /* don't have the rest of the packet */

 return 1;
}

/* shift remaining bytes in packetbuf down */
static void compact_inbuf(struct hvsi_struct *hp, uint8_t *read_to)
{
 int remaining = (int)(hp->inbuf_end - read_to);

 pr_debug("%s: %i chars remain\n", __func__, remaining);

 if (read_to != hp->inbuf)
  memmove(hp->inbuf, read_to, remaining);

 hp->inbuf_end = hp->inbuf + remaining;
}

#ifdef DEBUG
#define dbg_dump_packet(packet) dump_packet(packet)
#define dbg_dump_hex(data, len) dump_hex(data, len)
#else
#define dbg_dump_packet(packet) do { } while (0)
#define dbg_dump_hex(data, len) do { } while (0)
#endif

static void dump_hex(const uint8_t *data, int len)
{
 int i;

 printk("    ");
 for (i=0; i < len; i++)
  printk("%.2x", data[i]);

 printk("\n    ");
 for (i=0; i < len; i++) {
  if (isprint(data[i]))
   printk("%c", data[i]);
  else
   printk(".");
 }
 printk("\n");
}

static void dump_packet(uint8_t *packet)
{
 struct hvsi_header *header = (struct hvsi_header *)packet;

 printk("type 0x%x, len %i, seqno %i:\n", header->type, header->len,
   header->seqno);

 dump_hex(packet, header->len);
}

static int hvsi_read(struct hvsi_struct *hp, char *buf, int count)
{
 unsigned long got;

 got = hvc_get_chars(hp->vtermno, buf, count);

 return got;
}

static void hvsi_recv_control(struct hvsi_struct *hp, uint8_t *packet,
 struct tty_struct *tty, struct hvsi_struct **to_handshake)
{
 struct hvsi_control *header = (struct hvsi_control *)packet;

 switch (be16_to_cpu(header->verb)) {
  case VSV_MODEM_CTL_UPDATE:
   if ((be32_to_cpu(header->word) & HVSI_TSCD) == 0) {
    /* CD went away; no more connection */
    pr_debug("hvsi%i: CD dropped\n", hp->index);
    hp->mctrl &= TIOCM_CD;
    if (tty && !C_CLOCAL(tty))
     tty_hangup(tty);
   }
   break;
  case VSV_CLOSE_PROTOCOL:
   pr_debug("hvsi%i: service processor came back\n", hp->index);
   if (hp->state != HVSI_CLOSED) {
    *to_handshake = hp;
   }
   break;
  default:
   printk(KERN_WARNING "hvsi%i: unknown HVSI control packet: ",
    hp->index);
   dump_packet(packet);
   break;
 }
}

static void hvsi_recv_response(struct hvsi_struct *hp, uint8_t *packet)
{
 struct hvsi_query_response *resp = (struct hvsi_query_response *)packet;
 uint32_t mctrl_word;

 switch (hp->state) {
  case HVSI_WAIT_FOR_VER_RESPONSE:
   __set_state(hp, HVSI_WAIT_FOR_VER_QUERY);
   break;
  case HVSI_WAIT_FOR_MCTRL_RESPONSE:
   hp->mctrl = 0;
   mctrl_word = be32_to_cpu(resp->u.mctrl_word);
   if (mctrl_word & HVSI_TSDTR)
    hp->mctrl |= TIOCM_DTR;
   if (mctrl_word & HVSI_TSCD)
    hp->mctrl |= TIOCM_CD;
   __set_state(hp, HVSI_OPEN);
   break;
  default:
   printk(KERN_ERR "hvsi%i: unexpected query response: ", hp->index);
   dump_packet(packet);
   break;
 }
}

/* respond to service processor's version query */
static int hvsi_version_respond(struct hvsi_struct *hp, uint16_t query_seqno)
{
 struct hvsi_query_response packet __ALIGNED__;
 int wrote;

 packet.hdr.type = VS_QUERY_RESPONSE_PACKET_HEADER;
 packet.hdr.len = sizeof(struct hvsi_query_response);
 packet.hdr.seqno = cpu_to_be16(atomic_inc_return(&hp->seqno));
 packet.verb = cpu_to_be16(VSV_SEND_VERSION_NUMBER);
 packet.u.version = HVSI_VERSION;
 packet.query_seqno = cpu_to_be16(query_seqno+1);

 pr_debug("%s: sending %i bytes\n", __func__, packet.hdr.len);
 dbg_dump_hex((uint8_t*)&packet, packet.hdr.len);

 wrote = hvc_put_chars(hp->vtermno, (char *)&packet, packet.hdr.len);
 if (wrote != packet.hdr.len) {
  printk(KERN_ERR "hvsi%i: couldn't send query response!\n",
   hp->index);
  return -EIO;
 }

 return 0;
}

static void hvsi_recv_query(struct hvsi_struct *hp, uint8_t *packet)
{
 struct hvsi_query *query = (struct hvsi_query *)packet;

 switch (hp->state) {
  case HVSI_WAIT_FOR_VER_QUERY:
   hvsi_version_respond(hp, be16_to_cpu(query->hdr.seqno));
   __set_state(hp, HVSI_OPEN);
   break;
  default:
   printk(KERN_ERR "hvsi%i: unexpected query: ", hp->index);
   dump_packet(packet);
   break;
 }
}

static void hvsi_insert_chars(struct hvsi_struct *hp, const char *buf, int len)
{
 int i;

 for (i=0; i < len; i++) {
  char c = buf[i];
#ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
  if (c == '\0') {
   hp->sysrq = 1;
   continue;
  } else if (hp->sysrq) {
   handle_sysrq(c);
   hp->sysrq = 0;
   continue;
  }
#endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
  tty_insert_flip_char(&hp->port, c, 0);
 }
}

/*
 * We could get 252 bytes of data at once here. But the tty layer only
 * throttles us at TTY_THRESHOLD_THROTTLE (128) bytes, so we could overflow
 * it. Accordingly we won't send more than 128 bytes at a time to the flip
 * buffer, which will give the tty buffer a chance to throttle us. Should the
 * value of TTY_THRESHOLD_THROTTLE change in n_tty.c, this code should be
 * revisited.
 */
#define TTY_THRESHOLD_THROTTLE 128
static bool hvsi_recv_data(struct hvsi_struct *hp, const uint8_t *packet)
{
 const struct hvsi_header *header = (const struct hvsi_header *)packet;
 const uint8_t *data = packet + sizeof(struct hvsi_header);
 int datalen = header->len - sizeof(struct hvsi_header);
 int overflow = datalen - TTY_THRESHOLD_THROTTLE;

 pr_debug("queueing %i chars '%.*s'\n", datalen, datalen, data);

 if (datalen == 0)
  return false;

 if (overflow > 0) {
  pr_debug("%s: got >TTY_THRESHOLD_THROTTLE bytes\n", __func__);
  datalen = TTY_THRESHOLD_THROTTLE;
 }

 hvsi_insert_chars(hp, data, datalen);

 if (overflow > 0) {
  /*
   * we still have more data to deliver, so we need to save off the
   * overflow and send it later
 */
  pr_debug("%s: deferring overflow\n", __func__);
  memcpy(hp->throttle_buf, data + TTY_THRESHOLD_THROTTLE, overflow);
  hp->n_throttle = overflow;
 }

 return true;
}

/*
 * Returns true/false indicating data successfully read from hypervisor.
 * Used both to get packets for tty connections and to advance the state
 * machine during console handshaking (in which case tty = NULL and we ignore
 * incoming data).
 */
static int hvsi_load_chunk(struct hvsi_struct *hp, struct tty_struct *tty,
  struct hvsi_struct **handshake)
{
 uint8_t *packet = hp->inbuf;
 int chunklen;
 bool flip = false;

 *handshake = NULL;

 chunklen = hvsi_read(hp, hp->inbuf_end, HVSI_MAX_READ);
 if (chunklen == 0) {
  pr_debug("%s: 0-length read\n", __func__);
  return 0;
 }

 pr_debug("%s: got %i bytes\n", __func__, chunklen);
 dbg_dump_hex(hp->inbuf_end, chunklen);

 hp->inbuf_end += chunklen;

 /* handle all completed packets */
 while ((packet < hp->inbuf_end) && got_packet(hp, packet)) {
  struct hvsi_header *header = (struct hvsi_header *)packet;

  if (!is_header(packet)) {
   printk(KERN_ERR "hvsi%i: got malformed packet\n", hp->index);
   /* skip bytes until we find a header or run out of data */
   while ((packet < hp->inbuf_end) && (!is_header(packet)))
    packet++;
   continue;
  }

  pr_debug("%s: handling %i-byte packet\n", __func__,
    len_packet(packet));
  dbg_dump_packet(packet);

  switch (header->type) {
   case VS_DATA_PACKET_HEADER:
    if (!is_open(hp))
     break;
    flip = hvsi_recv_data(hp, packet);
    break;
   case VS_CONTROL_PACKET_HEADER:
    hvsi_recv_control(hp, packet, tty, handshake);
    break;
   case VS_QUERY_RESPONSE_PACKET_HEADER:
    hvsi_recv_response(hp, packet);
    break;
   case VS_QUERY_PACKET_HEADER:
    hvsi_recv_query(hp, packet);
    break;
   default:
    printk(KERN_ERR "hvsi%i: unknown HVSI packet type 0x%x\n",
      hp->index, header->type);
    dump_packet(packet);
    break;
  }

  packet += len_packet(packet);

  if (*handshake) {
   pr_debug("%s: handshake\n", __func__);
   break;
  }
 }

 compact_inbuf(hp, packet);

 if (flip)
  tty_flip_buffer_push(&hp->port);

 return 1;
}

static void hvsi_send_overflow(struct hvsi_struct *hp)
{
 pr_debug("%s: delivering %i bytes overflow\n", __func__,
   hp->n_throttle);

 hvsi_insert_chars(hp, hp->throttle_buf, hp->n_throttle);
 hp->n_throttle = 0;
}

/*
 * must get all pending data because we only get an irq on empty->non-empty
 * transition
 */
static irqreturn_t hvsi_interrupt(int irq, void *arg)
{
 struct hvsi_struct *hp = (struct hvsi_struct *)arg;
 struct hvsi_struct *handshake;
 struct tty_struct *tty;
 unsigned long flags;
 int again = 1;

 pr_debug("%s\n", __func__);

 tty = tty_port_tty_get(&hp->port);

 while (again) {
  spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);
  again = hvsi_load_chunk(hp, tty, &handshake);
  spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);

  if (handshake) {
   pr_debug("hvsi%i: attempting re-handshake\n", handshake->index);
   schedule_work(&handshake->handshaker);
  }
 }

 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);
 if (tty && hp->n_throttle && !tty_throttled(tty)) {
  /* we weren't hung up and we weren't throttled, so we can
 * deliver the rest now */
  hvsi_send_overflow(hp);
  tty_flip_buffer_push(&hp->port);
 }
 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);

 tty_kref_put(tty);

 return IRQ_HANDLED;
}

/* for boot console, before the irq handler is running */
static int __init poll_for_state(struct hvsi_struct *hp, int state)
{
 unsigned long end_jiffies = jiffies + HVSI_TIMEOUT;

 for (;;) {
  hvsi_interrupt(hp->virq, (void *)hp); /* get pending data */

  if (hp->state == state)
   return 0;

  mdelay(5);
  if (time_after(jiffies, end_jiffies))
   return -EIO;
 }
}

/* wait for irq handler to change our state */
static int wait_for_state(struct hvsi_struct *hp, int state)
{
 int ret = 0;

 if (!wait_event_timeout(hp->stateq, (hp->state == state), HVSI_TIMEOUT))
  ret = -EIO;

 return ret;
}

static int hvsi_query(struct hvsi_struct *hp, uint16_t verb)
{
 struct hvsi_query packet __ALIGNED__;
 int wrote;

 packet.hdr.type = VS_QUERY_PACKET_HEADER;
 packet.hdr.len = sizeof(struct hvsi_query);
 packet.hdr.seqno = cpu_to_be16(atomic_inc_return(&hp->seqno));
 packet.verb = cpu_to_be16(verb);

 pr_debug("%s: sending %i bytes\n", __func__, packet.hdr.len);
 dbg_dump_hex((uint8_t*)&packet, packet.hdr.len);

 wrote = hvc_put_chars(hp->vtermno, (char *)&packet, packet.hdr.len);
 if (wrote != packet.hdr.len) {
  printk(KERN_ERR "hvsi%i: couldn't send query (%i)!\n", hp->index,
   wrote);
  return -EIO;
 }

 return 0;
}

static int hvsi_get_mctrl(struct hvsi_struct *hp)
{
 int ret;

 set_state(hp, HVSI_WAIT_FOR_MCTRL_RESPONSE);
 hvsi_query(hp, VSV_SEND_MODEM_CTL_STATUS);

 ret = hvsi_wait(hp, HVSI_OPEN);
 if (ret < 0) {
  printk(KERN_ERR "hvsi%i: didn't get modem flags\n", hp->index);
  set_state(hp, HVSI_OPEN);
  return ret;
 }

 pr_debug("%s: mctrl 0x%x\n", __func__, hp->mctrl);

 return 0;
}

/* note that we can only set DTR */
static int hvsi_set_mctrl(struct hvsi_struct *hp, uint16_t mctrl)
{
 struct hvsi_control packet __ALIGNED__;
 int wrote;

 packet.hdr.type = VS_CONTROL_PACKET_HEADER;
 packet.hdr.seqno = cpu_to_be16(atomic_inc_return(&hp->seqno));
 packet.hdr.len = sizeof(struct hvsi_control);
 packet.verb = cpu_to_be16(VSV_SET_MODEM_CTL);
 packet.mask = cpu_to_be32(HVSI_TSDTR);

 if (mctrl & TIOCM_DTR)
  packet.word = cpu_to_be32(HVSI_TSDTR);

 pr_debug("%s: sending %i bytes\n", __func__, packet.hdr.len);
 dbg_dump_hex((uint8_t*)&packet, packet.hdr.len);

 wrote = hvc_put_chars(hp->vtermno, (char *)&packet, packet.hdr.len);
 if (wrote != packet.hdr.len) {
  printk(KERN_ERR "hvsi%i: couldn't set DTR!\n", hp->index);
  return -EIO;
 }

 return 0;
}

static void hvsi_drain_input(struct hvsi_struct *hp)
{
 uint8_t buf[HVSI_MAX_READ] __ALIGNED__;
 unsigned long end_jiffies = jiffies + HVSI_TIMEOUT;

 while (time_before(end_jiffies, jiffies))
  if (0 == hvsi_read(hp, buf, HVSI_MAX_READ))
   break;
}

static int hvsi_handshake(struct hvsi_struct *hp)
{
 int ret;

 /*
  * We could have a CLOSE or other data waiting for us before we even try
  * to open; try to throw it all away so we don't get confused. (CLOSE
  * is the first message sent up the pipe when the FSP comes online. We
  * need to distinguish between "it came up a while ago and we're the first
  * user" and "it was just reset before it saw our handshake packet".)
 */
 hvsi_drain_input(hp);

 set_state(hp, HVSI_WAIT_FOR_VER_RESPONSE);
 ret = hvsi_query(hp, VSV_SEND_VERSION_NUMBER);
 if (ret < 0) {
  printk(KERN_ERR "hvsi%i: couldn't send version query\n", hp->index);
  return ret;
 }

 ret = hvsi_wait(hp, HVSI_OPEN);
 if (ret < 0)
  return ret;

 return 0;
}

static void hvsi_handshaker(struct work_struct *work)
{
 struct hvsi_struct *hp =
  container_of(work, struct hvsi_struct, handshaker);

 if (hvsi_handshake(hp) >= 0)
  return;

 printk(KERN_ERR "hvsi%i: re-handshaking failed\n", hp->index);
 if (is_console(hp)) {
  /*
   * ttys will re-attempt the handshake via hvsi_open, but
   * the console will not.
 */
  printk(KERN_ERR "hvsi%i: lost console!\n", hp->index);
 }
}

static int hvsi_put_chars(struct hvsi_struct *hp, const char *buf, int count)
{
 struct hvsi_data packet __ALIGNED__;
 int ret;

 BUG_ON(count > HVSI_MAX_OUTGOING_DATA);

 packet.hdr.type = VS_DATA_PACKET_HEADER;
 packet.hdr.seqno = cpu_to_be16(atomic_inc_return(&hp->seqno));
 packet.hdr.len = count + sizeof(struct hvsi_header);
 memcpy(&packet.data, buf, count);

 ret = hvc_put_chars(hp->vtermno, (char *)&packet, packet.hdr.len);
 if (ret == packet.hdr.len) {
  /* return the number of chars written, not the packet length */
  return count;
 }
 return ret; /* return any errors */
}

static void hvsi_close_protocol(struct hvsi_struct *hp)
{
 struct hvsi_control packet __ALIGNED__;

 packet.hdr.type = VS_CONTROL_PACKET_HEADER;
 packet.hdr.seqno = cpu_to_be16(atomic_inc_return(&hp->seqno));
 packet.hdr.len = 6;
 packet.verb = cpu_to_be16(VSV_CLOSE_PROTOCOL);

 pr_debug("%s: sending %i bytes\n", __func__, packet.hdr.len);
 dbg_dump_hex((uint8_t*)&packet, packet.hdr.len);

 hvc_put_chars(hp->vtermno, (char *)&packet, packet.hdr.len);
}

static int hvsi_open(struct tty_struct *tty, struct file *filp)
{
 struct hvsi_struct *hp;
 unsigned long flags;
 int ret;

 pr_debug("%s\n", __func__);

 hp = &hvsi_ports[tty->index];

 tty->driver_data = hp;

 mb();
 if (hp->state == HVSI_FSP_DIED)
  return -EIO;

 tty_port_tty_set(&hp->port, tty);
 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);
 hp->port.count++;
 atomic_set(&hp->seqno, 0);
 h_vio_signal(hp->vtermno, VIO_IRQ_ENABLE);
 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);

 if (is_console(hp))
  return 0; /* this has already been handshaked as the console */

 ret = hvsi_handshake(hp);
 if (ret < 0) {
  printk(KERN_ERR "%s: HVSI handshaking failed\n", tty->name);
  return ret;
 }

 ret = hvsi_get_mctrl(hp);
 if (ret < 0) {
  printk(KERN_ERR "%s: couldn't get initial modem flags\n", tty->name);
  return ret;
 }

 ret = hvsi_set_mctrl(hp, hp->mctrl | TIOCM_DTR);
 if (ret < 0) {
  printk(KERN_ERR "%s: couldn't set DTR\n", tty->name);
  return ret;
 }

 return 0;
}

/* wait for hvsi_write_worker to empty hp->outbuf */
static void hvsi_flush_output(struct hvsi_struct *hp)
{
 wait_event_timeout(hp->emptyq, (hp->n_outbuf <= 0), HVSI_TIMEOUT);

 /* 'writer' could still be pending if it didn't see n_outbuf = 0 yet */
 cancel_delayed_work_sync(&hp->writer);
 flush_work(&hp->handshaker);

 /*
  * it's also possible that our timeout expired and hvsi_write_worker
  * didn't manage to push outbuf. poof.
 */
 hp->n_outbuf = 0;
}

static void hvsi_close(struct tty_struct *tty, struct file *filp)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;
 unsigned long flags;

 pr_debug("%s\n", __func__);

 if (tty_hung_up_p(filp))
  return;

 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);

 if (--hp->port.count == 0) {
  tty_port_tty_set(&hp->port, NULL);
  hp->inbuf_end = hp->inbuf; /* discard remaining partial packets */

  /* only close down connection if it is not the console */
  if (!is_console(hp)) {
   h_vio_signal(hp->vtermno, VIO_IRQ_DISABLE); /* no more irqs */
   __set_state(hp, HVSI_CLOSED);
   /*
    * any data delivered to the tty layer after this will be
    * discarded (except for XON/XOFF)
 */
   tty->closing = 1;

   spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);

   /* let any existing irq handlers finish. no more will start. */
   synchronize_irq(hp->virq);

   /* hvsi_write_worker will re-schedule until outbuf is empty. */
   hvsi_flush_output(hp);

   /* tell FSP to stop sending data */
   hvsi_close_protocol(hp);

   /*
    * drain anything FSP is still in the middle of sending, and let
    * hvsi_handshake drain the rest on the next open.
 */
   hvsi_drain_input(hp);

   spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);
  }
 } else if (hp->port.count < 0)
  printk(KERN_ERR "hvsi_close %lu: oops, count is %d\n",
         hp - hvsi_ports, hp->port.count);

 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);
}

static void hvsi_hangup(struct tty_struct *tty)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;
 unsigned long flags;

 pr_debug("%s\n", __func__);

 tty_port_tty_set(&hp->port, NULL);

 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);
 hp->port.count = 0;
 hp->n_outbuf = 0;
 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);
}

/* called with hp->lock held */
static void hvsi_push(struct hvsi_struct *hp)
{
 int n;

 if (hp->n_outbuf <= 0)
  return;

 n = hvsi_put_chars(hp, hp->outbuf, hp->n_outbuf);
 if (n > 0) {
  /* success */
  pr_debug("%s: wrote %i chars\n", __func__, n);
  hp->n_outbuf = 0;
 } else if (n == -EIO) {
  __set_state(hp, HVSI_FSP_DIED);
  printk(KERN_ERR "hvsi%i: service processor died\n", hp->index);
 }
}

/* hvsi_write_worker will keep rescheduling itself until outbuf is empty */
static void hvsi_write_worker(struct work_struct *work)
{
 struct hvsi_struct *hp =
  container_of(work, struct hvsi_struct, writer.work);
 unsigned long flags;
#ifdef DEBUG
 static long start_j = 0;

 if (start_j == 0)
  start_j = jiffies;
#endif /* DEBUG */

 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);

 pr_debug("%s: %i chars in buffer\n", __func__, hp->n_outbuf);

 if (!is_open(hp)) {
  /*
   * We could have a non-open connection if the service processor died
   * while we were busily scheduling ourselves. In that case, it could
   * be minutes before the service processor comes back, so only try
   * again once a second.
 */
  schedule_delayed_work(&hp->writer, HZ);
  goto out;
 }

 hvsi_push(hp);
 if (hp->n_outbuf > 0)
  schedule_delayed_work(&hp->writer, 10);
 else {
#ifdef DEBUG
  pr_debug("%s: outbuf emptied after %li jiffies\n", __func__,
    jiffies - start_j);
  start_j = 0;
#endif /* DEBUG */
  wake_up_all(&hp->emptyq);
  tty_port_tty_wakeup(&hp->port);
 }

out:
 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);
}

static unsigned int hvsi_write_room(struct tty_struct *tty)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;

 return N_OUTBUF - hp->n_outbuf;
}

static unsigned int hvsi_chars_in_buffer(struct tty_struct *tty)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;

 return hp->n_outbuf;
}

static ssize_t hvsi_write(struct tty_struct *tty, const u8 *source,
     size_t count)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;
 unsigned long flags;
 size_t total = 0;
 size_t origcount = count;

 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);

 pr_debug("%s: %i chars in buffer\n", __func__, hp->n_outbuf);

 if (!is_open(hp)) {
  /* we're either closing or not yet open; don't accept data */
  pr_debug("%s: not open\n", __func__);
  goto out;
 }

 /*
  * when the hypervisor buffer (16K) fills, data will stay in hp->outbuf
  * and hvsi_write_worker will be scheduled. subsequent hvsi_write() calls
  * will see there is no room in outbuf and return.
 */
 while ((count > 0) && (hvsi_write_room(tty) > 0)) {
  size_t chunksize = min_t(size_t, count, hvsi_write_room(tty));

  BUG_ON(hp->n_outbuf < 0);
  memcpy(hp->outbuf + hp->n_outbuf, source, chunksize);
  hp->n_outbuf += chunksize;

  total += chunksize;
  source += chunksize;
  count -= chunksize;
  hvsi_push(hp);
 }

 if (hp->n_outbuf > 0) {
  /*
   * we weren't able to write it all to the hypervisor.
   * schedule another push attempt.
 */
  schedule_delayed_work(&hp->writer, 10);
 }

out:
 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);

 if (total != origcount)
  pr_debug("%s: wanted %zu, only wrote %zu\n", __func__,
    origcount, total);

 return total;
}

/*
 * I have never seen throttle or unthrottle called, so this little throttle
 * buffering scheme may or may not work.
 */
static void hvsi_throttle(struct tty_struct *tty)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;

 pr_debug("%s\n", __func__);

 h_vio_signal(hp->vtermno, VIO_IRQ_DISABLE);
}

static void hvsi_unthrottle(struct tty_struct *tty)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;
 unsigned long flags;

 pr_debug("%s\n", __func__);

 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);
 if (hp->n_throttle) {
  hvsi_send_overflow(hp);
  tty_flip_buffer_push(&hp->port);
 }
 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);


 h_vio_signal(hp->vtermno, VIO_IRQ_ENABLE);
}

static int hvsi_tiocmget(struct tty_struct *tty)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;

 hvsi_get_mctrl(hp);
 return hp->mctrl;
}

static int hvsi_tiocmset(struct tty_struct *tty,
    unsigned int set, unsigned int clear)
{
 struct hvsi_struct *hp = tty->driver_data;
 unsigned long flags;
 uint16_t new_mctrl;

 /* we can only alter DTR */
 clear &= TIOCM_DTR;
 set &= TIOCM_DTR;

 spin_lock_irqsave(&hp->lock, flags);

 new_mctrl = (hp->mctrl & ~clear) | set;

 if (hp->mctrl != new_mctrl) {
  hvsi_set_mctrl(hp, new_mctrl);
  hp->mctrl = new_mctrl;
 }
 spin_unlock_irqrestore(&hp->lock, flags);

 return 0;
}


static const struct tty_operations hvsi_ops = {
 .open = hvsi_open,
 .close = hvsi_close,
 .write = hvsi_write,
 .hangup = hvsi_hangup,
 .write_room = hvsi_write_room,
 .chars_in_buffer = hvsi_chars_in_buffer,
 .throttle = hvsi_throttle,
 .unthrottle = hvsi_unthrottle,
 .tiocmget = hvsi_tiocmget,
 .tiocmset = hvsi_tiocmset,
};

static int __init hvsi_init(void)
{
 struct tty_driver *driver;
 int i, ret;

 driver = tty_alloc_driver(hvsi_count, TTY_DRIVER_REAL_RAW);
 if (IS_ERR(driver))
  return PTR_ERR(driver);

 driver->driver_name = "hvsi";
 driver->name = "hvsi";
 driver->major = HVSI_MAJOR;
 driver->minor_start = HVSI_MINOR;
 driver->type = TTY_DRIVER_TYPE_SYSTEM;
 driver->init_termios = tty_std_termios;
 driver->init_termios.c_cflag = B9600 | CS8 | CREAD | HUPCL;
 driver->init_termios.c_ispeed = 9600;
 driver->init_termios.c_ospeed = 9600;
 tty_set_operations(driver, &hvsi_ops);

 for (i=0; i < hvsi_count; i++) {
  struct hvsi_struct *hp = &hvsi_ports[i];
  int ret = 1;

  tty_port_link_device(&hp->port, driver, i);

  ret = request_irq(hp->virq, hvsi_interrupt, 0, "hvsi", hp);
  if (ret)
   printk(KERN_ERR "HVSI: couldn't reserve irq 0x%x (error %i)\n",
    hp->virq, ret);
 }
 hvsi_wait = wait_for_state; /* irqs active now */

 ret = tty_register_driver(driver);
 if (ret) {
  pr_err("Couldn't register hvsi console driver\n");
  goto err_free_irq;
 }

 hvsi_driver = driver;

 printk(KERN_DEBUG "HVSI: registered %i devices\n", hvsi_count);

 return 0;
err_free_irq:
 hvsi_wait = poll_for_state;
 for (i = 0; i < hvsi_count; i++) {
  struct hvsi_struct *hp = &hvsi_ports[i];

  free_irq(hp->virq, hp);
 }
 tty_driver_kref_put(driver);

 return ret;
}
device_initcall(hvsi_init);

/***** console (not tty) code: *****/

static void hvsi_console_print(struct console *console, const char *buf,
  unsigned int count)
{
 struct hvsi_struct *hp = &hvsi_ports[console->index];
 char c[HVSI_MAX_OUTGOING_DATA] __ALIGNED__;
 unsigned int i = 0, n = 0;
 int ret, donecr = 0;

 mb();
 if (!is_open(hp))
  return;

 /*
  * ugh, we have to translate LF -> CRLF ourselves, in place.
  * copied from hvc_console.c:
 */
 while (count > 0 || i > 0) {
  if (count > 0 && i < sizeof(c)) {
   if (buf[n] == '\n' && !donecr) {
    c[i++] = '\r';
    donecr = 1;
   } else {
    c[i++] = buf[n++];
    donecr = 0;
    --count;
   }
  } else {
   ret = hvsi_put_chars(hp, c, i);
   if (ret < 0)
    i = 0;
   i -= ret;
  }
 }
}

static struct tty_driver *hvsi_console_device(struct console *console,
 int *index)
{
 *index = console->index;
 return hvsi_driver;
}

static int __init hvsi_console_setup(struct console *console, char *options)
{
 struct hvsi_struct *hp;
 int ret;

 if (console->index < 0 || console->index >= hvsi_count)
  return -EINVAL;
 hp = &hvsi_ports[console->index];

 /* give the FSP a chance to change the baud rate when we re-open */
 hvsi_close_protocol(hp);

 ret = hvsi_handshake(hp);
 if (ret < 0)
  return ret;

 ret = hvsi_get_mctrl(hp);
 if (ret < 0)
  return ret;

 ret = hvsi_set_mctrl(hp, hp->mctrl | TIOCM_DTR);
 if (ret < 0)
  return ret;

 hp->flags |= HVSI_CONSOLE;

 return 0;
}

static struct console hvsi_console = {
 .name  = "hvsi",
 .write  = hvsi_console_print,
 .device  = hvsi_console_device,
 .setup  = hvsi_console_setup,
 .flags  = CON_PRINTBUFFER,
 .index  = -1,
};

static int __init hvsi_console_init(void)
{
 struct device_node *vty;

 hvsi_wait = poll_for_state; /* no irqs yet; must poll */

 /* search device tree for vty nodes */
 for_each_compatible_node(vty, "serial", "hvterm-protocol") {
  struct hvsi_struct *hp;
  const __be32 *vtermno, *irq;

  vtermno = of_get_property(vty, "reg", NULL);
  irq = of_get_property(vty, "interrupts", NULL);
  if (!vtermno || !irq)
   continue;

  if (hvsi_count >= MAX_NR_HVSI_CONSOLES) {
   of_node_put(vty);
   break;
  }

  hp = &hvsi_ports[hvsi_count];
  INIT_DELAYED_WORK(&hp->writer, hvsi_write_worker);
  INIT_WORK(&hp->handshaker, hvsi_handshaker);
  init_waitqueue_head(&hp->emptyq);
  init_waitqueue_head(&hp->stateq);
  spin_lock_init(&hp->lock);
  tty_port_init(&hp->port);
  hp->index = hvsi_count;
  hp->inbuf_end = hp->inbuf;
  hp->state = HVSI_CLOSED;
  hp->vtermno = be32_to_cpup(vtermno);
  hp->virq = irq_create_mapping(NULL, be32_to_cpup(irq));
  if (hp->virq == 0) {
   printk(KERN_ERR "%s: couldn't create irq mapping for 0x%x\n",
          __func__, be32_to_cpup(irq));
   tty_port_destroy(&hp->port);
   continue;
  }

  hvsi_count++;
 }

 if (hvsi_count)
  register_console(&hvsi_console);
 return 0;
}
console_initcall(hvsi_console_init);