// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2024 ROHM Semiconductors
 *
 * ROHM BD96801 watchdog driver
 */

#include <linux/bitfield.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/mfd/rohm-bd96801.h>
#include <linux/mfd/rohm-generic.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/reboot.h>
#include <linux/regmap.h>
#include <linux/watchdog.h>

static bool nowayout;
module_param(nowayout, bool, 0);
MODULE_PARM_DESC(nowayout,
  "Watchdog cannot be stopped once started (default=\"false\")");

#define BD96801_WD_TMO_SHORT_MASK 0x70
#define BD96801_WD_RATIO_MASK  0x3
#define BD96801_WD_TYPE_MASK  0x4
#define BD96801_WD_TYPE_SLOW  0x4
#define BD96801_WD_TYPE_WIN  0x0

#define BD96801_WD_EN_MASK  0x3
#define BD96801_WD_IF_EN  0x1
#define BD96801_WD_QA_EN  0x2
#define BD96801_WD_DISABLE  0x0

#define BD96801_WD_ASSERT_MASK  0x8
#define BD96801_WD_ASSERT_RST  0x8
#define BD96801_WD_ASSERT_IRQ  0x0

#define BD96801_WD_FEED_MASK  0x1
#define BD96801_WD_FEED   0x1

/* 1.1 mS */
#define FASTNG_MIN   11
#define FASTNG_MAX_US   (100 * FASTNG_MIN << 7)
#define SLOWNG_MAX_US   (16 * FASTNG_MAX_US)

#define BD96801_WDT_DEFAULT_MARGIN_MS 1843
/* Unit is seconds */
#define DEFAULT_TIMEOUT 30

/*
 * BD96801 WDG supports window mode so the TMO consists of SHORT and LONG
 * timeout values. SHORT time is meaningful only in window mode where feeding
 * period shorter than SHORT would be an error. LONG time is used to detect if
 * feeding is not occurring within given time limit (SoC SW hangs). The LONG
 * timeout time is a multiple of (2, 4, 8 or 16 times) the SHORT timeout.
 */

struct wdtbd96801 {
 struct device  *dev;
 struct regmap  *regmap;
 struct watchdog_device wdt;
};

static int bd96801_wdt_ping(struct watchdog_device *wdt)
{
 struct wdtbd96801 *w = watchdog_get_drvdata(wdt);

 return regmap_update_bits(w->regmap, BD96801_REG_WD_FEED,
      BD96801_WD_FEED_MASK, BD96801_WD_FEED);
}

static int bd96801_wdt_start(struct watchdog_device *wdt)
{
 struct wdtbd96801 *w = watchdog_get_drvdata(wdt);

 return regmap_update_bits(w->regmap, BD96801_REG_WD_CONF,
      BD96801_WD_EN_MASK, BD96801_WD_IF_EN);
}

static int bd96801_wdt_stop(struct watchdog_device *wdt)
{
 struct wdtbd96801 *w = watchdog_get_drvdata(wdt);

 return regmap_update_bits(w->regmap, BD96801_REG_WD_CONF,
      BD96801_WD_EN_MASK, BD96801_WD_DISABLE);
}

static const struct watchdog_info bd96801_wdt_info = {
 .options = WDIOF_MAGICCLOSE | WDIOF_KEEPALIVEPING |
     WDIOF_SETTIMEOUT,
 .identity = "BD96801 Watchdog",
};

static const struct watchdog_ops bd96801_wdt_ops = {
 .start  = bd96801_wdt_start,
 .stop  = bd96801_wdt_stop,
 .ping  = bd96801_wdt_ping,
};

static int find_closest_fast(unsigned int target, int *sel, unsigned int *val)
{
 unsigned int window = FASTNG_MIN;
 int i;

 for (i = 0; i < 8 && window < target; i++)
  window <<= 1;

 if (i == 8)
  return -EINVAL;

 *val = window;
 *sel = i;

 return 0;
}

static int find_closest_slow_by_fast(unsigned int fast_val, unsigned int *target,
         int *slowsel)
{
 static const int multipliers[] = {2, 4, 8, 16};
 int sel;

 for (sel = 0; sel < ARRAY_SIZE(multipliers) &&
      multipliers[sel] * fast_val < *target; sel++)
  ;

 if (sel == ARRAY_SIZE(multipliers))
  return -EINVAL;

 *slowsel = sel;
 *target = multipliers[sel] * fast_val;

 return 0;
}

static int find_closest_slow(unsigned int *target, int *slow_sel, int *fast_sel)
{
 static const int multipliers[] = {2, 4, 8, 16};
 unsigned int window = FASTNG_MIN;
 unsigned int val = 0;
 int i, j;

 for (i = 0; i < 8; i++) {
  for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(multipliers); j++) {
   unsigned int slow;

   slow = window * multipliers[j];
   if (slow >= *target && (!val || slow < val)) {
    val = slow;
    *fast_sel = i;
    *slow_sel = j;
   }
  }
  window <<= 1;
 }
 if (!val)
  return -EINVAL;

 *target = val;

 return 0;
}

static int bd96801_set_wdt_mode(struct wdtbd96801 *w, unsigned int hw_margin,
          unsigned int hw_margin_min)
{
 int fastng, slowng, type, ret, reg, mask;
 struct device *dev = w->dev;


 if (hw_margin_min * 1000 > FASTNG_MAX_US) {
  dev_err(dev, "Unsupported fast timeout %u uS [max %u]\n",
   hw_margin_min * 1000, FASTNG_MAX_US);

  return -EINVAL;
 }

 if (hw_margin * 1000 > SLOWNG_MAX_US) {
  dev_err(dev, "Unsupported slow timeout %u uS [max %u]\n",
   hw_margin * 1000, SLOWNG_MAX_US);

  return -EINVAL;
 }

 /*
  * Convert to 100uS to guarantee reasonable timeouts fit in
  * 32bit maintaining also a decent accuracy.
 */
 hw_margin *= 10;
 hw_margin_min *= 10;

 if (hw_margin_min) {
  unsigned int min;

  type = BD96801_WD_TYPE_WIN;
  dev_dbg(dev, "Setting type WINDOW 0x%x\n", type);
  ret = find_closest_fast(hw_margin_min, &fastng, &min);
  if (ret)
   return ret;

  ret = find_closest_slow_by_fast(min, &hw_margin, &slowng);
  if (ret) {
   dev_err(dev,
    "can't support slow timeout %u uS using fast %u uS. [max slow %u uS]\n",
    hw_margin * 100, min * 100, min * 100 * 16);

   return ret;
  }
  w->wdt.min_hw_heartbeat_ms = min / 10;
 } else {
  type = BD96801_WD_TYPE_SLOW;
  dev_dbg(dev, "Setting type SLOW 0x%x\n", type);
  ret = find_closest_slow(&hw_margin, &slowng, &fastng);
  if (ret)
   return ret;
 }

 w->wdt.max_hw_heartbeat_ms = hw_margin / 10;

 fastng = FIELD_PREP(BD96801_WD_TMO_SHORT_MASK, fastng);

 reg = slowng | fastng;
 mask = BD96801_WD_RATIO_MASK | BD96801_WD_TMO_SHORT_MASK;
 ret = regmap_update_bits(w->regmap, BD96801_REG_WD_TMO,
     mask, reg);
 if (ret)
  return ret;

 ret = regmap_update_bits(w->regmap, BD96801_REG_WD_CONF,
     BD96801_WD_TYPE_MASK, type);

 return ret;
}

static int bd96801_set_heartbeat_from_hw(struct wdtbd96801 *w,
      unsigned int conf_reg)
{
 int ret;
 unsigned int val, sel, fast;

 /*
  * The BD96801 supports a somewhat peculiar QA-mode, which we do not
  * support in this driver. If the QA-mode is enabled then we just
  * warn and bail-out.
 */
 if ((conf_reg & BD96801_WD_EN_MASK) != BD96801_WD_IF_EN) {
  dev_err(w->dev, "watchdog set to Q&A mode - exiting\n");
  return -EINVAL;
 }

 ret = regmap_read(w->regmap, BD96801_REG_WD_TMO, &val);
 if (ret)
  return ret;

 sel = FIELD_GET(BD96801_WD_TMO_SHORT_MASK, val);
 fast = FASTNG_MIN << sel;

 sel = (val & BD96801_WD_RATIO_MASK) + 1;
 w->wdt.max_hw_heartbeat_ms = (fast << sel) / USEC_PER_MSEC;

 if ((conf_reg & BD96801_WD_TYPE_MASK) == BD96801_WD_TYPE_WIN)
  w->wdt.min_hw_heartbeat_ms = fast / USEC_PER_MSEC;

 return 0;
}

static int init_wdg_hw(struct wdtbd96801 *w)
{
 u32 hw_margin[2];
 int count, ret;
 u32 hw_margin_max = BD96801_WDT_DEFAULT_MARGIN_MS, hw_margin_min = 0;

 count = device_property_count_u32(w->dev->parent, "rohm,hw-timeout-ms");
 if (count < 0 && count != -EINVAL)
  return count;

 if (count > 0) {
  if (count > ARRAY_SIZE(hw_margin))
   return -EINVAL;

  ret = device_property_read_u32_array(w->dev->parent,
           "rohm,hw-timeout-ms",
           &hw_margin[0], count);
  if (ret < 0)
   return ret;

  if (count == 1)
   hw_margin_max = hw_margin[0];

  if (count == 2) {
   if (hw_margin[1] > hw_margin[0]) {
    hw_margin_max = hw_margin[1];
    hw_margin_min = hw_margin[0];
   } else {
    hw_margin_max = hw_margin[0];
    hw_margin_min = hw_margin[1];
   }
  }
 }

 ret = bd96801_set_wdt_mode(w, hw_margin_max, hw_margin_min);
 if (ret)
  return ret;

 ret = device_property_match_string(w->dev->parent, "rohm,wdg-action",
        "prstb");
 if (ret >= 0) {
  ret = regmap_update_bits(w->regmap, BD96801_REG_WD_CONF,
     BD96801_WD_ASSERT_MASK,
     BD96801_WD_ASSERT_RST);
  return ret;
 }

 ret = device_property_match_string(w->dev->parent, "rohm,wdg-action",
        "intb-only");
 if (ret >= 0) {
  ret = regmap_update_bits(w->regmap, BD96801_REG_WD_CONF,
     BD96801_WD_ASSERT_MASK,
     BD96801_WD_ASSERT_IRQ);
  return ret;
 }

 return 0;
}

static irqreturn_t bd96801_irq_hnd(int irq, void *data)
{
 emergency_restart();

 return IRQ_NONE;
}

static int bd96801_wdt_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct wdtbd96801 *w;
 int ret, irq;
 unsigned int val;

 w = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*w), GFP_KERNEL);
 if (!w)
  return -ENOMEM;

 w->regmap = dev_get_regmap(pdev->dev.parent, NULL);
 w->dev = &pdev->dev;

 w->wdt.info = &bd96801_wdt_info;
 w->wdt.ops =  &bd96801_wdt_ops;
 w->wdt.parent = pdev->dev.parent;
 w->wdt.timeout = DEFAULT_TIMEOUT;
 watchdog_set_drvdata(&w->wdt, w);

 ret = regmap_read(w->regmap, BD96801_REG_WD_CONF, &val);
 if (ret)
  return dev_err_probe(&pdev->dev, ret,
         "Failed to get the watchdog state\n");

 /*
  * If the WDG is already enabled we assume it is configured by boot.
  * In this case we just update the hw-timeout based on values set to
  * the timeout / mode registers and leave the hardware configs
  * untouched.
 */
 if ((val & BD96801_WD_EN_MASK) != BD96801_WD_DISABLE) {
  dev_dbg(&pdev->dev, "watchdog was running during probe\n");
  ret = bd96801_set_heartbeat_from_hw(w, val);
  if (ret)
   return ret;

  set_bit(WDOG_HW_RUNNING, &w->wdt.status);
 } else {
  /* If WDG is not running so we will initializate it */
  ret = init_wdg_hw(w);
  if (ret)
   return ret;
 }

 dev_dbg(w->dev, "heartbeat set to %u - %u\n",
  w->wdt.min_hw_heartbeat_ms, w->wdt.max_hw_heartbeat_ms);

 watchdog_init_timeout(&w->wdt, 0, pdev->dev.parent);
 watchdog_set_nowayout(&w->wdt, nowayout);
 watchdog_stop_on_reboot(&w->wdt);

 irq = platform_get_irq_byname(pdev, "bd96801-wdg");
 if (irq > 0) {
  ret = devm_request_threaded_irq(&pdev->dev, irq, NULL,
      bd96801_irq_hnd,
      IRQF_ONESHOT,  "bd96801-wdg",
      NULL);
  if (ret)
   return dev_err_probe(&pdev->dev, ret,
          "Failed to register IRQ\n");
 }

 return devm_watchdog_register_device(&pdev->dev, &w->wdt);
}

static const struct platform_device_id bd96801_wdt_id[] = {
 { "bd96801-wdt", },
 { }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(platform, bd96801_wdt_id);

static struct platform_driver bd96801_wdt = {
 .driver = {
  .name = "bd96801-wdt"
 },
 .probe = bd96801_wdt_probe,
 .id_table = bd96801_wdt_id,
};
module_platform_driver(bd96801_wdt);

MODULE_AUTHOR("Matti Vaittinen <matti.vaittinen@fi.rohmeurope.com>");
MODULE_DESCRIPTION("BD96801 watchdog driver");
MODULE_LICENSE("GPL");