// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * AMD Elan SC520 processor Watchdog Timer driver
 *
 * Based on acquirewdt.c by Alan Cox,
 *      and sbc60xxwdt.c by Jakob Oestergaard <jakob@unthought.net>
 *
 * The authors do NOT admit liability nor provide warranty for
 * any of this software. This material is provided "AS-IS" in
 * the hope that it may be useful for others.
 *
 * (c) Copyright 2001    Scott Jennings <linuxdrivers@oro.net>
 *           9/27 - 2001      [Initial release]
 *
 * Additional fixes Alan Cox
 * - Fixed formatting
 * - Removed debug printks
 * - Fixed SMP built kernel deadlock
 * - Switched to private locks not lock_kernel
 * - Used ioremap/writew/readw
 * - Added NOWAYOUT support
 * 4/12 - 2002 Changes by Rob Radez <rob@osinvestor.com>
 * - Change comments
 * - Eliminate fop_llseek
 * - Change CONFIG_WATCHDOG_NOWAYOUT semantics
 * - Add KERN_* tags to printks
 * - fix possible wdt_is_open race
 * - Report proper capabilities in watchdog_info
 * - Add WDIOC_{GETSTATUS, GETBOOTSTATUS, SETTIMEOUT,
 *  GETTIMEOUT, SETOPTIONS} ioctls
 * 09/8 - 2003 Changes by Wim Van Sebroeck <wim@iguana.be>
 * - cleanup of trailing spaces
 * - added extra printk's for startup problems
 * - use module_param
 * - made timeout (the emulated heartbeat) a module_param
 * - made the keepalive ping an internal subroutine
 * 3/27 - 2004 Changes by Sean Young <sean@mess.org>
 * - set MMCR_BASE to 0xfffef000
 * - CBAR does not need to be read
 * - removed debugging printks
 *
 *  This WDT driver is different from most other Linux WDT
 *  drivers in that the driver will ping the watchdog by itself,
 *  because this particular WDT has a very short timeout (1.6
 *  seconds) and it would be insane to count on any userspace
 *  daemon always getting scheduled within that time frame.
 *
 *  This driver uses memory mapped IO, and spinlock.
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/module.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/watchdog.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/notifier.h>
#include <linux/reboot.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/uaccess.h>


/*
 * The AMD Elan SC520 timeout value is 492us times a power of 2 (0-7)
 *
 *   0: 492us    2: 1.01s    4: 4.03s   6: 16.22s
 *   1: 503ms    3: 2.01s    5: 8.05s   7: 32.21s
 *
 * We will program the SC520 watchdog for a timeout of 2.01s.
 * If we reset the watchdog every ~250ms we should be safe.
 */

#define WDT_INTERVAL (HZ/4+1)

/*
 * We must not require too good response from the userspace daemon.
 * Here we require the userspace daemon to send us a heartbeat
 * char to /dev/watchdog every 30 seconds.
 */

#define WATCHDOG_TIMEOUT 30  /* 30 sec default timeout */
/* in seconds, will be multiplied by HZ to get seconds to wait for a ping */
static int timeout = WATCHDOG_TIMEOUT;
module_param(timeout, int, 0);
MODULE_PARM_DESC(timeout,
 "Watchdog timeout in seconds. (1 <= timeout <= 3600, default="
    __MODULE_STRING(WATCHDOG_TIMEOUT) ")");

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) ")");

/*
 * AMD Elan SC520 - Watchdog Timer Registers
 */
#define MMCR_BASE 0xfffef000 /* The default base address */
#define OFFS_WDTMRCTL 0xCB0 /* Watchdog Timer Control Register */

/* WDT Control Register bit definitions */
#define WDT_EXP_SEL_01 0x0001 /* [01] Time-out = 496 us (with 33 Mhz clk). */
#define WDT_EXP_SEL_02 0x0002 /* [02] Time-out = 508 ms (with 33 Mhz clk). */
#define WDT_EXP_SEL_03 0x0004 /* [03] Time-out = 1.02 s (with 33 Mhz clk). */
#define WDT_EXP_SEL_04 0x0008 /* [04] Time-out = 2.03 s (with 33 Mhz clk). */
#define WDT_EXP_SEL_05 0x0010 /* [05] Time-out = 4.07 s (with 33 Mhz clk). */
#define WDT_EXP_SEL_06 0x0020 /* [06] Time-out = 8.13 s (with 33 Mhz clk). */
#define WDT_EXP_SEL_07 0x0040 /* [07] Time-out = 16.27s (with 33 Mhz clk). */
#define WDT_EXP_SEL_08 0x0080 /* [08] Time-out = 32.54s (with 33 Mhz clk). */
#define WDT_IRQ_FLG 0x1000 /* [12] Interrupt Request Flag */
#define WDT_WRST_ENB 0x4000 /* [14] Watchdog Timer Reset Enable */
#define WDT_ENB  0x8000 /* [15] Watchdog Timer Enable */

static __u16 __iomem *wdtmrctl;

static void wdt_timer_ping(struct timer_list *);
static DEFINE_TIMER(timer, wdt_timer_ping);
static unsigned long next_heartbeat;
static unsigned long wdt_is_open;
static char wdt_expect_close;
static DEFINE_SPINLOCK(wdt_spinlock);

/*
 * Whack the dog
 */

static void wdt_timer_ping(struct timer_list *unused)
{
 /* If we got a heartbeat pulse within the WDT_US_INTERVAL
  * we agree to ping the WDT
 */
 if (time_before(jiffies, next_heartbeat)) {
  /* Ping the WDT */
  spin_lock(&wdt_spinlock);
  writew(0xAAAA, wdtmrctl);
  writew(0x5555, wdtmrctl);
  spin_unlock(&wdt_spinlock);

  /* Re-set the timer interval */
  mod_timer(&timer, jiffies + WDT_INTERVAL);
 } else
  pr_warn("Heartbeat lost! Will not ping the watchdog\n");
}

/*
 * Utility routines
 */

static void wdt_config(int writeval)
{
 unsigned long flags;

 /* buy some time (ping) */
 spin_lock_irqsave(&wdt_spinlock, flags);
 readw(wdtmrctl); /* ensure write synchronization */
 writew(0xAAAA, wdtmrctl);
 writew(0x5555, wdtmrctl);
 /* unlock WDT = make WDT configuration register writable one time */
 writew(0x3333, wdtmrctl);
 writew(0xCCCC, wdtmrctl);
 /* write WDT configuration register */
 writew(writeval, wdtmrctl);
 spin_unlock_irqrestore(&wdt_spinlock, flags);
}

static int wdt_startup(void)
{
 next_heartbeat = jiffies + (timeout * HZ);

 /* Start the timer */
 mod_timer(&timer, jiffies + WDT_INTERVAL);

 /* Start the watchdog */
 wdt_config(WDT_ENB | WDT_WRST_ENB | WDT_EXP_SEL_04);

 pr_info("Watchdog timer is now enabled\n");
 return 0;
}

static int wdt_turnoff(void)
{
 /* Stop the timer */
 timer_delete_sync(&timer);

 /* Stop the watchdog */
 wdt_config(0);

 pr_info("Watchdog timer is now disabled...\n");
 return 0;
}

static int wdt_keepalive(void)
{
 /* user land ping */
 next_heartbeat = jiffies + (timeout * HZ);
 return 0;
}

static int wdt_set_heartbeat(int t)
{
 if ((t < 1) || (t > 3600)) /* arbitrary upper limit */
  return -EINVAL;

 timeout = t;
 return 0;
}

/*
 * /dev/watchdog handling
 */

static ssize_t fop_write(struct file *file, const char __user *buf,
      size_t count, loff_t *ppos)
{
 /* See if we got the magic character 'V' and reload the timer */
 if (count) {
  if (!nowayout) {
   size_t ofs;

   /* note: just in case someone wrote the magic character
 * five months ago... */
   wdt_expect_close = 0;

   /* now scan */
   for (ofs = 0; ofs != count; ofs++) {
    char c;
    if (get_user(c, buf + ofs))
     return -EFAULT;
    if (c == 'V')
     wdt_expect_close = 42;
   }
  }

  /* Well, anyhow someone wrote to us, we should
   return that favour */
  wdt_keepalive();
 }
 return count;
}

static int fop_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
 /* Just in case we're already talking to someone... */
 if (test_and_set_bit(0, &wdt_is_open))
  return -EBUSY;
 if (nowayout)
  __module_get(THIS_MODULE);

 /* Good, fire up the show */
 wdt_startup();
 return stream_open(inode, file);
}

static int fop_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
 if (wdt_expect_close == 42)
  wdt_turnoff();
 else {
  pr_crit("Unexpected close, not stopping watchdog!\n");
  wdt_keepalive();
 }
 clear_bit(0, &wdt_is_open);
 wdt_expect_close = 0;
 return 0;
}

static long fop_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
 void __user *argp = (void __user *)arg;
 int __user *p = argp;
 static const struct watchdog_info ident = {
  .options = WDIOF_KEEPALIVEPING | WDIOF_SETTIMEOUT
       | WDIOF_MAGICCLOSE,
  .firmware_version = 1,
  .identity = "SC520",
 };

 switch (cmd) {
 case WDIOC_GETSUPPORT:
  return copy_to_user(argp, &ident, sizeof(ident)) ? -EFAULT : 0;
 case WDIOC_GETSTATUS:
 case WDIOC_GETBOOTSTATUS:
  return put_user(0, p);
 case WDIOC_SETOPTIONS:
 {
  int new_options, retval = -EINVAL;

  if (get_user(new_options, p))
   return -EFAULT;

  if (new_options & WDIOS_DISABLECARD) {
   wdt_turnoff();
   retval = 0;
  }

  if (new_options & WDIOS_ENABLECARD) {
   wdt_startup();
   retval = 0;
  }

  return retval;
 }
 case WDIOC_KEEPALIVE:
  wdt_keepalive();
  return 0;
 case WDIOC_SETTIMEOUT:
 {
  int new_timeout;

  if (get_user(new_timeout, p))
   return -EFAULT;

  if (wdt_set_heartbeat(new_timeout))
   return -EINVAL;

  wdt_keepalive();
 }
  fallthrough;
 case WDIOC_GETTIMEOUT:
  return put_user(timeout, p);
 default:
  return -ENOTTY;
 }
}

static const struct file_operations wdt_fops = {
 .owner  = THIS_MODULE,
 .write  = fop_write,
 .open  = fop_open,
 .release = fop_close,
 .unlocked_ioctl = fop_ioctl,
 .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
};

static struct miscdevice wdt_miscdev = {
 .minor = WATCHDOG_MINOR,
 .name = "watchdog",
 .fops = &wdt_fops,
};

/*
 * Notifier for system down
 */

static int wdt_notify_sys(struct notifier_block *this, unsigned long code,
 void *unused)
{
 if (code == SYS_DOWN || code == SYS_HALT)
  wdt_turnoff();
 return NOTIFY_DONE;
}

/*
 * The WDT needs to learn about soft shutdowns in order to
 * turn the timebomb registers off.
 */

static struct notifier_block wdt_notifier = {
 .notifier_call = wdt_notify_sys,
};

static void __exit sc520_wdt_unload(void)
{
 if (!nowayout)
  wdt_turnoff();

 /* Deregister */
 misc_deregister(&wdt_miscdev);
 unregister_reboot_notifier(&wdt_notifier);
 iounmap(wdtmrctl);
}

static int __init sc520_wdt_init(void)
{
 int rc = -EBUSY;

 /* Check that the timeout value is within it's range ;
   if not reset to the default */
 if (wdt_set_heartbeat(timeout)) {
  wdt_set_heartbeat(WATCHDOG_TIMEOUT);
  pr_info("timeout value must be 1 <= timeout <= 3600, using %d\n",
   WATCHDOG_TIMEOUT);
 }

 wdtmrctl = ioremap(MMCR_BASE + OFFS_WDTMRCTL, 2);
 if (!wdtmrctl) {
  pr_err("Unable to remap memory\n");
  rc = -ENOMEM;
  goto err_out_region2;
 }

 rc = register_reboot_notifier(&wdt_notifier);
 if (rc) {
  pr_err("cannot register reboot notifier (err=%d)\n", rc);
  goto err_out_ioremap;
 }

 rc = misc_register(&wdt_miscdev);
 if (rc) {
  pr_err("cannot register miscdev on minor=%d (err=%d)\n",
         WATCHDOG_MINOR, rc);
  goto err_out_notifier;
 }

 pr_info("WDT driver for SC520 initialised. timeout=%d sec (nowayout=%d)\n",
  timeout, nowayout);

 return 0;

err_out_notifier:
 unregister_reboot_notifier(&wdt_notifier);
err_out_ioremap:
 iounmap(wdtmrctl);
err_out_region2:
 return rc;
}

module_init(sc520_wdt_init);
module_exit(sc520_wdt_unload);

MODULE_AUTHOR("Scott and Bill Jennings");
MODULE_DESCRIPTION(
 "Driver for watchdog timer in AMD \"Elan\" SC520 uProcessor");
MODULE_LICENSE("GPL");