// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * digi00x-stream.c - a part of driver for Digidesign Digi 002/003 family
 *
 * Copyright (c) 2014-2015 Takashi Sakamoto
 */

#include "digi00x.h"

#define READY_TIMEOUT_MS 200

const unsigned int snd_dg00x_stream_rates[SND_DG00X_RATE_COUNT] = {
 [SND_DG00X_RATE_44100] = 44100,
 [SND_DG00X_RATE_48000] = 48000,
 [SND_DG00X_RATE_88200] = 88200,
 [SND_DG00X_RATE_96000] = 96000,
};

/* Multi Bit Linear Audio data channels for each sampling transfer frequency. */
const unsigned int
snd_dg00x_stream_pcm_channels[SND_DG00X_RATE_COUNT] = {
 /* Analog/ADAT/SPDIF */
 [SND_DG00X_RATE_44100] = (8 + 8 + 2),
 [SND_DG00X_RATE_48000] = (8 + 8 + 2),
 /* Analog/SPDIF */
 [SND_DG00X_RATE_88200] = (8 + 2),
 [SND_DG00X_RATE_96000] = (8 + 2),
};

int snd_dg00x_stream_get_local_rate(struct snd_dg00x *dg00x, unsigned int *rate)
{
 u32 data;
 __be32 reg;
 int err;

 err = snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_READ_QUADLET_REQUEST,
     DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_LOCAL_RATE,
     ®, sizeof(reg), 0);
 if (err < 0)
  return err;

 data = be32_to_cpu(reg) & 0x0f;
 if (data < ARRAY_SIZE(snd_dg00x_stream_rates))
  *rate = snd_dg00x_stream_rates[data];
 else
  err = -EIO;

 return err;
}

int snd_dg00x_stream_set_local_rate(struct snd_dg00x *dg00x, unsigned int rate)
{
 __be32 reg;
 unsigned int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(snd_dg00x_stream_rates); i++) {
  if (rate == snd_dg00x_stream_rates[i])
   break;
 }
 if (i == ARRAY_SIZE(snd_dg00x_stream_rates))
  return -EINVAL;

 reg = cpu_to_be32(i);
 return snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_WRITE_QUADLET_REQUEST,
      DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_LOCAL_RATE,
      ®, sizeof(reg), 0);
}

int snd_dg00x_stream_get_clock(struct snd_dg00x *dg00x,
          enum snd_dg00x_clock *clock)
{
 __be32 reg;
 int err;

 err = snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_READ_QUADLET_REQUEST,
     DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_CLOCK_SOURCE,
     ®, sizeof(reg), 0);
 if (err < 0)
  return err;

 *clock = be32_to_cpu(reg) & 0x0f;
 if (*clock >= SND_DG00X_CLOCK_COUNT)
  err = -EIO;

 return err;
}

int snd_dg00x_stream_check_external_clock(struct snd_dg00x *dg00x, bool *detect)
{
 __be32 reg;
 int err;

 err = snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_READ_QUADLET_REQUEST,
     DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_DETECT_EXTERNAL,
     ®, sizeof(reg), 0);
 if (err >= 0)
  *detect = be32_to_cpu(reg) > 0;

 return err;
}

int snd_dg00x_stream_get_external_rate(struct snd_dg00x *dg00x,
           unsigned int *rate)
{
 u32 data;
 __be32 reg;
 int err;

 err = snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_READ_QUADLET_REQUEST,
     DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_EXTERNAL_RATE,
     ®, sizeof(reg), 0);
 if (err < 0)
  return err;

 data = be32_to_cpu(reg) & 0x0f;
 if (data < ARRAY_SIZE(snd_dg00x_stream_rates))
  *rate = snd_dg00x_stream_rates[data];
 /* This means desync. */
 else
  err = -EBUSY;

 return err;
}

static void finish_session(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 __be32 data;

 data = cpu_to_be32(0x00000003);
 snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_WRITE_QUADLET_REQUEST,
      DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_STREAMING_SET,
      &data, sizeof(data), 0);

 // Unregister isochronous channels for both direction.
 data = 0;
 snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_WRITE_QUADLET_REQUEST,
      DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_ISOC_CHANNELS,
      &data, sizeof(data), 0);

 // Just after finishing the session, the device may lost transmitting
 // functionality for a short time.
 msleep(50);
}

static int begin_session(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 __be32 data;
 u32 curr;
 int err;

 // Register isochronous channels for both direction.
 data = cpu_to_be32((dg00x->tx_resources.channel << 16) |
      dg00x->rx_resources.channel);
 err = snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_WRITE_QUADLET_REQUEST,
     DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_ISOC_CHANNELS,
     &data, sizeof(data), 0);
 if (err < 0)
  return err;

 err = snd_fw_transaction(dg00x->unit, TCODE_READ_QUADLET_REQUEST,
     DG00X_ADDR_BASE + DG00X_OFFSET_STREAMING_STATE,
     &data, sizeof(data), 0);
 if (err < 0)
  return err;
 curr = be32_to_cpu(data);

 if (curr == 0)
  curr = 2;

 curr--;
 while (curr > 0) {
  data = cpu_to_be32(curr);
  err = snd_fw_transaction(dg00x->unit,
      TCODE_WRITE_QUADLET_REQUEST,
      DG00X_ADDR_BASE +
      DG00X_OFFSET_STREAMING_SET,
      &data, sizeof(data), 0);
  if (err < 0)
   break;

  msleep(20);
  curr--;
 }

 return err;
}

static int keep_resources(struct snd_dg00x *dg00x, struct amdtp_stream *stream,
     unsigned int rate)
{
 struct fw_iso_resources *resources;
 int i;
 int err;

 // Check sampling rate.
 for (i = 0; i < SND_DG00X_RATE_COUNT; i++) {
  if (snd_dg00x_stream_rates[i] == rate)
   break;
 }
 if (i == SND_DG00X_RATE_COUNT)
  return -EINVAL;

 if (stream == &dg00x->tx_stream)
  resources = &dg00x->tx_resources;
 else
  resources = &dg00x->rx_resources;

 err = amdtp_dot_set_parameters(stream, rate,
           snd_dg00x_stream_pcm_channels[i]);
 if (err < 0)
  return err;

 return fw_iso_resources_allocate(resources,
    amdtp_stream_get_max_payload(stream),
    fw_parent_device(dg00x->unit)->max_speed);
}

static int init_stream(struct snd_dg00x *dg00x, struct amdtp_stream *s)
{
 struct fw_iso_resources *resources;
 enum amdtp_stream_direction dir;
 int err;

 if (s == &dg00x->tx_stream) {
  resources = &dg00x->tx_resources;
  dir = AMDTP_IN_STREAM;
 } else {
  resources = &dg00x->rx_resources;
  dir = AMDTP_OUT_STREAM;
 }

 err = fw_iso_resources_init(resources, dg00x->unit);
 if (err < 0)
  return err;

 err = amdtp_dot_init(s, dg00x->unit, dir);
 if (err < 0)
  fw_iso_resources_destroy(resources);

 return err;
}

static void destroy_stream(struct snd_dg00x *dg00x, struct amdtp_stream *s)
{
 amdtp_stream_destroy(s);

 if (s == &dg00x->tx_stream)
  fw_iso_resources_destroy(&dg00x->tx_resources);
 else
  fw_iso_resources_destroy(&dg00x->rx_resources);
}

int snd_dg00x_stream_init_duplex(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 int err;

 err = init_stream(dg00x, &dg00x->rx_stream);
 if (err < 0)
  return err;

 err = init_stream(dg00x, &dg00x->tx_stream);
 if (err < 0) {
  destroy_stream(dg00x, &dg00x->rx_stream);
  return err;
 }

 err = amdtp_domain_init(&dg00x->domain);
 if (err < 0) {
  destroy_stream(dg00x, &dg00x->rx_stream);
  destroy_stream(dg00x, &dg00x->tx_stream);
 }

 return err;
}

/*
 * This function should be called before starting streams or after stopping
 * streams.
 */
void snd_dg00x_stream_destroy_duplex(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 amdtp_domain_destroy(&dg00x->domain);

 destroy_stream(dg00x, &dg00x->rx_stream);
 destroy_stream(dg00x, &dg00x->tx_stream);
}

int snd_dg00x_stream_reserve_duplex(struct snd_dg00x *dg00x, unsigned int rate,
        unsigned int frames_per_period,
        unsigned int frames_per_buffer)
{
 unsigned int curr_rate;
 int err;

 err = snd_dg00x_stream_get_local_rate(dg00x, &curr_rate);
 if (err < 0)
  return err;
 if (rate == 0)
  rate = curr_rate;

 if (dg00x->substreams_counter == 0 || curr_rate != rate) {
  amdtp_domain_stop(&dg00x->domain);

  finish_session(dg00x);

  fw_iso_resources_free(&dg00x->tx_resources);
  fw_iso_resources_free(&dg00x->rx_resources);

  err = snd_dg00x_stream_set_local_rate(dg00x, rate);
  if (err < 0)
   return err;

  err = keep_resources(dg00x, &dg00x->rx_stream, rate);
  if (err < 0)
   return err;

  err = keep_resources(dg00x, &dg00x->tx_stream, rate);
  if (err < 0) {
   fw_iso_resources_free(&dg00x->rx_resources);
   return err;
  }

  err = amdtp_domain_set_events_per_period(&dg00x->domain,
     frames_per_period, frames_per_buffer);
  if (err < 0) {
   fw_iso_resources_free(&dg00x->rx_resources);
   fw_iso_resources_free(&dg00x->tx_resources);
   return err;
  }
 }

 return 0;
}

int snd_dg00x_stream_start_duplex(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 unsigned int generation = dg00x->rx_resources.generation;
 int err = 0;

 if (dg00x->substreams_counter == 0)
  return 0;

 if (amdtp_streaming_error(&dg00x->tx_stream) ||
     amdtp_streaming_error(&dg00x->rx_stream)) {
  amdtp_domain_stop(&dg00x->domain);
  finish_session(dg00x);
 }

 if (generation != fw_parent_device(dg00x->unit)->card->generation) {
  err = fw_iso_resources_update(&dg00x->tx_resources);
  if (err < 0)
   goto error;

  err = fw_iso_resources_update(&dg00x->rx_resources);
  if (err < 0)
   goto error;
 }

 /*
  * No packets are transmitted without receiving packets, reagardless of
  * which source of clock is used.
 */
 if (!amdtp_stream_running(&dg00x->rx_stream)) {
  int spd = fw_parent_device(dg00x->unit)->max_speed;

  err = begin_session(dg00x);
  if (err < 0)
   goto error;

  err = amdtp_domain_add_stream(&dg00x->domain, &dg00x->rx_stream,
           dg00x->rx_resources.channel, spd);
  if (err < 0)
   goto error;

  err = amdtp_domain_add_stream(&dg00x->domain, &dg00x->tx_stream,
           dg00x->tx_resources.channel, spd);
  if (err < 0)
   goto error;

  // NOTE: The device doesn't start packet transmission till receiving any packet.
  // It ignores presentation time expressed by the value of syt field of CIP header
  // in received packets. The sequence of the number of data blocks per packet is
  // important for media clock recovery.
  err = amdtp_domain_start(&dg00x->domain, 0, true, true);
  if (err < 0)
   goto error;

  if (!amdtp_domain_wait_ready(&dg00x->domain, READY_TIMEOUT_MS)) {
   err = -ETIMEDOUT;
   goto error;
  }
 }

 return 0;
error:
 amdtp_domain_stop(&dg00x->domain);
 finish_session(dg00x);

 return err;
}

void snd_dg00x_stream_stop_duplex(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 if (dg00x->substreams_counter == 0) {
  amdtp_domain_stop(&dg00x->domain);
  finish_session(dg00x);

  fw_iso_resources_free(&dg00x->tx_resources);
  fw_iso_resources_free(&dg00x->rx_resources);
 }
}

void snd_dg00x_stream_update_duplex(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 fw_iso_resources_update(&dg00x->tx_resources);
 fw_iso_resources_update(&dg00x->rx_resources);

 amdtp_stream_update(&dg00x->tx_stream);
 amdtp_stream_update(&dg00x->rx_stream);
}

void snd_dg00x_stream_lock_changed(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 dg00x->dev_lock_changed = true;
 wake_up(&dg00x->hwdep_wait);
}

int snd_dg00x_stream_lock_try(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 int err;

 spin_lock_irq(&dg00x->lock);

 /* user land lock this */
 if (dg00x->dev_lock_count < 0) {
  err = -EBUSY;
  goto end;
 }

 /* this is the first time */
 if (dg00x->dev_lock_count++ == 0)
  snd_dg00x_stream_lock_changed(dg00x);
 err = 0;
end:
 spin_unlock_irq(&dg00x->lock);
 return err;
}

void snd_dg00x_stream_lock_release(struct snd_dg00x *dg00x)
{
 spin_lock_irq(&dg00x->lock);

 if (WARN_ON(dg00x->dev_lock_count <= 0))
  goto end;
 if (--dg00x->dev_lock_count == 0)
  snd_dg00x_stream_lock_changed(dg00x);
end:
 spin_unlock_irq(&dg00x->lock);
}