// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Watchdog timer for PowerPC Book-E systems
 *
 * Author: Matthew McClintock
 * Maintainer: Kumar Gala <galak@kernel.crashing.org>
 *
 * Copyright 2005, 2008, 2010-2011 Freescale Semiconductor Inc.
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/module.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/watchdog.h>

#include <asm/reg_booke.h>
#include <asm/time.h>
#include <asm/div64.h>

/* If the kernel parameter wdt=1, the watchdog will be enabled at boot.
 * Also, the wdt_period sets the watchdog timer period timeout.
 * For E500 cpus the wdt_period sets which bit changing from 0->1 will
 * trigger a watchdog timeout. This watchdog timeout will occur 3 times, the
 * first time nothing will happen, the second time a watchdog exception will
 * occur, and the final time the board will reset.
 */


#ifdef CONFIG_PPC_E500
#define WDTP(x)  ((((x)&0x3)<<30)|(((x)&0x3c)<<15))
#define WDTP_MASK (WDTP(0x3f))
#else
#define WDTP(x)  (TCR_WP(x))
#define WDTP_MASK (TCR_WP_MASK)
#endif

static bool booke_wdt_enabled;
module_param(booke_wdt_enabled, bool, 0);
static int  booke_wdt_period = CONFIG_BOOKE_WDT_DEFAULT_TIMEOUT;
module_param(booke_wdt_period, int, 0);
static bool nowayout = WATCHDOG_NOWAYOUT;
module_param(nowayout, bool, 0);
MODULE_PARM_DESC(nowayout,
  "Watchdog cannot be stopped once started (default="
    __MODULE_STRING(WATCHDOG_NOWAYOUT) ")");

#ifdef CONFIG_PPC_E500

/* For the specified period, determine the number of seconds
 * corresponding to the reset time.  There will be a watchdog
 * exception at approximately 3/5 of this time.
 *
 * The formula to calculate this is given by:
 * 2.5 * (2^(63-period+1)) / timebase_freq
 *
 * In order to simplify things, we assume that period is
 * at least 1.  This will still result in a very long timeout.
 */
static unsigned long long period_to_sec(unsigned int period)
{
 unsigned long long tmp = 1ULL << (64 - period);
 unsigned long tmp2 = ppc_tb_freq;

 /* tmp may be a very large number and we don't want to overflow,
  * so divide the timebase freq instead of multiplying tmp
 */
 tmp2 = tmp2 / 5 * 2;

 do_div(tmp, tmp2);
 return tmp;
}

/*
 * This procedure will find the highest period which will give a timeout
 * greater than the one required. e.g. for a bus speed of 66666666 and
 * a parameter of 2 secs, then this procedure will return a value of 38.
 */
static unsigned int sec_to_period(unsigned int secs)
{
 unsigned int period;
 for (period = 63; period > 0; period--) {
  if (period_to_sec(period) >= secs)
   return period;
 }
 return 0;
}

#define MAX_WDT_TIMEOUT  period_to_sec(1)

#else /* CONFIG_PPC_E500 */

static unsigned long long period_to_sec(unsigned int period)
{
 return period;
}

static unsigned int sec_to_period(unsigned int secs)
{
 return secs;
}

#define MAX_WDT_TIMEOUT  3 /* from Kconfig */

#endif /* !CONFIG_PPC_E500 */

static void __booke_wdt_set(void *data)
{
 u32 val;
 struct watchdog_device *wdog = data;

 val = mfspr(SPRN_TCR);
 val &= ~WDTP_MASK;
 val |= WDTP(sec_to_period(wdog->timeout));

 mtspr(SPRN_TCR, val);
}

static void booke_wdt_set(void *data)
{
 on_each_cpu(__booke_wdt_set, data, 0);
}

static void __booke_wdt_ping(void *data)
{
 mtspr(SPRN_TSR, TSR_ENW|TSR_WIS);
}

static int booke_wdt_ping(struct watchdog_device *wdog)
{
 on_each_cpu(__booke_wdt_ping, NULL, 0);

 return 0;
}

static void __booke_wdt_enable(void *data)
{
 u32 val;
 struct watchdog_device *wdog = data;

 /* clear status before enabling watchdog */
 __booke_wdt_ping(NULL);
 val = mfspr(SPRN_TCR);
 val &= ~WDTP_MASK;
 val |= (TCR_WIE|TCR_WRC(WRC_CHIP)|WDTP(sec_to_period(wdog->timeout)));

 mtspr(SPRN_TCR, val);
}

/**
 * __booke_wdt_disable - disable the watchdog on the given CPU
 *
 * This function is called on each CPU.  It disables the watchdog on that CPU.
 *
 * TCR[WRC] cannot be changed once it has been set to non-zero, but we can
 * effectively disable the watchdog by setting its period to the maximum value.
 */
static void __booke_wdt_disable(void *data)
{
 u32 val;

 val = mfspr(SPRN_TCR);
 val &= ~(TCR_WIE | WDTP_MASK);
 mtspr(SPRN_TCR, val);

 /* clear status to make sure nothing is pending */
 __booke_wdt_ping(NULL);

}

static int booke_wdt_start(struct watchdog_device *wdog)
{
 on_each_cpu(__booke_wdt_enable, wdog, 0);
 pr_debug("watchdog enabled (timeout = %u sec)\n", wdog->timeout);

 return 0;
}

static int booke_wdt_stop(struct watchdog_device *wdog)
{
 on_each_cpu(__booke_wdt_disable, NULL, 0);
 pr_debug("watchdog disabled\n");

 return 0;
}

static int booke_wdt_set_timeout(struct watchdog_device *wdt_dev,
     unsigned int timeout)
{
 wdt_dev->timeout = timeout;
 booke_wdt_set(wdt_dev);

 return 0;
}

static struct watchdog_info booke_wdt_info __ro_after_init = {
 .options = WDIOF_SETTIMEOUT | WDIOF_KEEPALIVEPING,
 .identity = "PowerPC Book-E Watchdog",
};

static const struct watchdog_ops booke_wdt_ops = {
 .owner = THIS_MODULE,
 .start = booke_wdt_start,
 .stop = booke_wdt_stop,
 .ping = booke_wdt_ping,
 .set_timeout = booke_wdt_set_timeout,
};

static struct watchdog_device booke_wdt_dev = {
 .info = &booke_wdt_info,
 .ops = &booke_wdt_ops,
 .min_timeout = 1,
};

static void __exit booke_wdt_exit(void)
{
 watchdog_unregister_device(&booke_wdt_dev);
}

static int __init booke_wdt_init(void)
{
 int ret = 0;

 pr_info("powerpc book-e watchdog driver loaded\n");
 booke_wdt_info.firmware_version = cur_cpu_spec->pvr_value;
 booke_wdt_set_timeout(&booke_wdt_dev,
         period_to_sec(booke_wdt_period));
 watchdog_set_nowayout(&booke_wdt_dev, nowayout);
 booke_wdt_dev.max_timeout = MAX_WDT_TIMEOUT;
 if (booke_wdt_enabled)
  booke_wdt_start(&booke_wdt_dev);

 ret = watchdog_register_device(&booke_wdt_dev);

 return ret;
}

module_init(booke_wdt_init);
module_exit(booke_wdt_exit);

MODULE_ALIAS("booke_wdt");
MODULE_DESCRIPTION("PowerPC Book-E watchdog driver");
MODULE_LICENSE("GPL");