// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * drivers/watchdog/shwdt.c
 *
 * Watchdog driver for integrated watchdog in the SuperH processors.
 *
 * Copyright (C) 2001 - 2012  Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>
 *
 * 14-Dec-2001 Matt Domsch <Matt_Domsch@dell.com>
 *     Added nowayout module option to override CONFIG_WATCHDOG_NOWAYOUT
 *
 * 19-Apr-2002 Rob Radez <rob@osinvestor.com>
 *     Added expect close support, made emulated timeout runtime changeable
 *     general cleanups, add some ioctls
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/module.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/watchdog.h>
#include <linux/pm_runtime.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/err.h>
#include <asm/watchdog.h>

#define DRV_NAME "sh-wdt"

/*
 * Default clock division ratio is 5.25 msecs. For an additional table of
 * values, consult the asm-sh/watchdog.h. Overload this at module load
 * time.
 *
 * In order for this to work reliably we need to have HZ set to 1000 or
 * something quite higher than 100 (or we need a proper high-res timer
 * implementation that will deal with this properly), otherwise the 10ms
 * resolution of a jiffy is enough to trigger the overflow. For things like
 * the SH-4 and SH-5, this isn't necessarily that big of a problem, though
 * for the SH-2 and SH-3, this isn't recommended unless the WDT is absolutely
 * necssary.
 *
 * As a result of this timing problem, the only modes that are particularly
 * feasible are the 4096 and the 2048 divisors, which yield 5.25 and 2.62ms
 * overflow periods respectively.
 *
 * Also, since we can't really expect userspace to be responsive enough
 * before the overflow happens, we maintain two separate timers .. One in
 * the kernel for clearing out WOVF every 2ms or so (again, this depends on
 * HZ == 1000), and another for monitoring userspace writes to the WDT device.
 *
 * As such, we currently use a configurable heartbeat interval which defaults
 * to 30s. In this case, the userspace daemon is only responsible for periodic
 * writes to the device before the next heartbeat is scheduled. If the daemon
 * misses its deadline, the kernel timer will allow the WDT to overflow.
 */
static int clock_division_ratio = WTCSR_CKS_4096;
#define next_ping_period(cks) (jiffies + msecs_to_jiffies(cks - 4))

#define WATCHDOG_HEARTBEAT 30   /* 30 sec default heartbeat */
static int heartbeat = WATCHDOG_HEARTBEAT; /* in seconds */
static bool nowayout = WATCHDOG_NOWAYOUT;
static unsigned long next_heartbeat;

struct sh_wdt {
 void __iomem  *base;
 struct device  *dev;
 struct clk  *clk;
 spinlock_t  lock;

 struct timer_list timer;
};

static int sh_wdt_start(struct watchdog_device *wdt_dev)
{
 struct sh_wdt *wdt = watchdog_get_drvdata(wdt_dev);
 unsigned long flags;
 u8 csr;

 pm_runtime_get_sync(wdt->dev);
 clk_enable(wdt->clk);

 spin_lock_irqsave(&wdt->lock, flags);

 next_heartbeat = jiffies + (heartbeat * HZ);
 mod_timer(&wdt->timer, next_ping_period(clock_division_ratio));

 csr = sh_wdt_read_csr();
 csr |= WTCSR_WT | clock_division_ratio;
 sh_wdt_write_csr(csr);

 sh_wdt_write_cnt(0);

 /*
  * These processors have a bit of an inconsistent initialization
  * process.. starting with SH-3, RSTS was moved to WTCSR, and the
  * RSTCSR register was removed.
  *
  * On the SH-2 however, in addition with bits being in different
  * locations, we must deal with RSTCSR outright..
 */
 csr = sh_wdt_read_csr();
 csr |= WTCSR_TME;
 csr &= ~WTCSR_RSTS;
 sh_wdt_write_csr(csr);

#ifdef CONFIG_CPU_SH2
 csr = sh_wdt_read_rstcsr();
 csr &= ~RSTCSR_RSTS;
 sh_wdt_write_rstcsr(csr);
#endif
 spin_unlock_irqrestore(&wdt->lock, flags);

 return 0;
}

static int sh_wdt_stop(struct watchdog_device *wdt_dev)
{
 struct sh_wdt *wdt = watchdog_get_drvdata(wdt_dev);
 unsigned long flags;
 u8 csr;

 spin_lock_irqsave(&wdt->lock, flags);

 timer_delete(&wdt->timer);

 csr = sh_wdt_read_csr();
 csr &= ~WTCSR_TME;
 sh_wdt_write_csr(csr);

 spin_unlock_irqrestore(&wdt->lock, flags);

 clk_disable(wdt->clk);
 pm_runtime_put_sync(wdt->dev);

 return 0;
}

static int sh_wdt_keepalive(struct watchdog_device *wdt_dev)
{
 struct sh_wdt *wdt = watchdog_get_drvdata(wdt_dev);
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&wdt->lock, flags);
 next_heartbeat = jiffies + (heartbeat * HZ);
 spin_unlock_irqrestore(&wdt->lock, flags);

 return 0;
}

static int sh_wdt_set_heartbeat(struct watchdog_device *wdt_dev, unsigned t)
{
 struct sh_wdt *wdt = watchdog_get_drvdata(wdt_dev);
 unsigned long flags;

 if (unlikely(t < 1 || t > 3600)) /* arbitrary upper limit */
  return -EINVAL;

 spin_lock_irqsave(&wdt->lock, flags);
 heartbeat = t;
 wdt_dev->timeout = t;
 spin_unlock_irqrestore(&wdt->lock, flags);

 return 0;
}

static void sh_wdt_ping(struct timer_list *t)
{
 struct sh_wdt *wdt = timer_container_of(wdt, t, timer);
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&wdt->lock, flags);
 if (time_before(jiffies, next_heartbeat)) {
  u8 csr;

  csr = sh_wdt_read_csr();
  csr &= ~WTCSR_IOVF;
  sh_wdt_write_csr(csr);

  sh_wdt_write_cnt(0);

  mod_timer(&wdt->timer, next_ping_period(clock_division_ratio));
 } else
  dev_warn(wdt->dev, "Heartbeat lost! Will not ping "
           "the watchdog\n");
 spin_unlock_irqrestore(&wdt->lock, flags);
}

static const struct watchdog_info sh_wdt_info = {
 .options  = WDIOF_KEEPALIVEPING | WDIOF_SETTIMEOUT |
      WDIOF_MAGICCLOSE,
 .firmware_version = 1,
 .identity  = "SH WDT",
};

static const struct watchdog_ops sh_wdt_ops = {
 .owner  = THIS_MODULE,
 .start  = sh_wdt_start,
 .stop  = sh_wdt_stop,
 .ping  = sh_wdt_keepalive,
 .set_timeout = sh_wdt_set_heartbeat,
};

static struct watchdog_device sh_wdt_dev = {
 .info = &sh_wdt_info,
 .ops = &sh_wdt_ops,
};

static int sh_wdt_probe(struct platform_device *pdev)
{
 struct sh_wdt *wdt;
 int rc;

 /*
  * As this driver only covers the global watchdog case, reject
  * any attempts to register per-CPU watchdogs.
 */
 if (pdev->id != -1)
  return -EINVAL;

 wdt = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(struct sh_wdt), GFP_KERNEL);
 if (unlikely(!wdt))
  return -ENOMEM;

 wdt->dev = &pdev->dev;

 wdt->clk = devm_clk_get(&pdev->dev, NULL);
 if (IS_ERR(wdt->clk)) {
  /*
   * Clock framework support is optional, continue on
   * anyways if we don't find a matching clock.
 */
  wdt->clk = NULL;
 }

 wdt->base = devm_platform_ioremap_resource(pdev, 0);
 if (IS_ERR(wdt->base))
  return PTR_ERR(wdt->base);

 watchdog_set_nowayout(&sh_wdt_dev, nowayout);
 watchdog_set_drvdata(&sh_wdt_dev, wdt);
 sh_wdt_dev.parent = &pdev->dev;

 spin_lock_init(&wdt->lock);

 rc = sh_wdt_set_heartbeat(&sh_wdt_dev, heartbeat);
 if (unlikely(rc)) {
  /* Default timeout if invalid */
  sh_wdt_set_heartbeat(&sh_wdt_dev, WATCHDOG_HEARTBEAT);

  dev_warn(&pdev->dev,
    "heartbeat value must be 1<=x<=3600, using %d\n",
    sh_wdt_dev.timeout);
 }

 dev_info(&pdev->dev, "configured with heartbeat=%d sec (nowayout=%d)\n",
   sh_wdt_dev.timeout, nowayout);

 rc = watchdog_register_device(&sh_wdt_dev);
 if (unlikely(rc)) {
  dev_err(&pdev->dev, "Can't register watchdog (err=%d)\n", rc);
  return rc;
 }

 timer_setup(&wdt->timer, sh_wdt_ping, 0);
 wdt->timer.expires = next_ping_period(clock_division_ratio);

 dev_info(&pdev->dev, "initialized.\n");

 pm_runtime_enable(&pdev->dev);

 return 0;
}

static void sh_wdt_remove(struct platform_device *pdev)
{
 watchdog_unregister_device(&sh_wdt_dev);

 pm_runtime_disable(&pdev->dev);
}

static void sh_wdt_shutdown(struct platform_device *pdev)
{
 sh_wdt_stop(&sh_wdt_dev);
}

static struct platform_driver sh_wdt_driver = {
 .driver  = {
  .name = DRV_NAME,
 },

 .probe  = sh_wdt_probe,
 .remove  = sh_wdt_remove,
 .shutdown = sh_wdt_shutdown,
};

static int __init sh_wdt_init(void)
{
 if (unlikely(clock_division_ratio < 0x5 ||
       clock_division_ratio > 0x7)) {
  clock_division_ratio = WTCSR_CKS_4096;

  pr_info("divisor must be 0x5<=x<=0x7, using %d\n",
   clock_division_ratio);
 }

 return platform_driver_register(&sh_wdt_driver);
}

static void __exit sh_wdt_exit(void)
{
 platform_driver_unregister(&sh_wdt_driver);
}
module_init(sh_wdt_init);
module_exit(sh_wdt_exit);

MODULE_AUTHOR("Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>");
MODULE_DESCRIPTION("SuperH watchdog driver");
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_ALIAS("platform:" DRV_NAME);

module_param(clock_division_ratio, int, 0);
MODULE_PARM_DESC(clock_division_ratio,
 "Clock division ratio. Valid ranges are from 0x5 (1.31ms) "
 "to 0x7 (5.25ms). (default=" __MODULE_STRING(WTCSR_CKS_4096) ")");

module_param(heartbeat, int, 0);
MODULE_PARM_DESC(heartbeat,
 "Watchdog heartbeat in seconds. (1 <= heartbeat <= 3600, default="
    __MODULE_STRING(WATCHDOG_HEARTBEAT) ")");

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