// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
//
// Copyright(c) 2022 Intel Corporation
//
// Authors: Ranjani Sridharan <ranjani.sridharan@linux.intel.com>
//     Peter Ujfalusi <peter.ujfalusi@linux.intel.com>
//

#include <linux/auxiliary_bus.h>
#include <linux/completion.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/ktime.h>
#include <linux/mod_devicetable.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/pm_runtime.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <sound/sof/header.h>

#include "sof-client.h"

#define MAX_IPC_FLOOD_DURATION_MS 1000
#define MAX_IPC_FLOOD_COUNT  10000
#define IPC_FLOOD_TEST_RESULT_LEN 512
#define SOF_IPC_CLIENT_SUSPEND_DELAY_MS 3000

#define DEBUGFS_IPC_FLOOD_COUNT  "ipc_flood_count"
#define DEBUGFS_IPC_FLOOD_DURATION "ipc_flood_duration_ms"

struct sof_ipc_flood_priv {
 struct dentry *dfs_root;
 struct dentry *dfs_link[2];
 char *buf;
};

static int sof_ipc_flood_dfs_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
 struct sof_client_dev *cdev = inode->i_private;
 int ret;

 if (sof_client_get_fw_state(cdev) == SOF_FW_CRASHED)
  return -ENODEV;

 ret = debugfs_file_get(file->f_path.dentry);
 if (unlikely(ret))
  return ret;

 ret = simple_open(inode, file);
 if (ret)
  debugfs_file_put(file->f_path.dentry);

 return ret;
}

/*
 * helper function to perform the flood test. Only one of the two params, ipc_duration_ms
 * or ipc_count, will be non-zero and will determine the type of test
 */
static int sof_debug_ipc_flood_test(struct sof_client_dev *cdev,
        bool flood_duration_test,
        unsigned long ipc_duration_ms,
        unsigned long ipc_count)
{
 struct sof_ipc_flood_priv *priv = cdev->data;
 struct device *dev = &cdev->auxdev.dev;
 struct sof_ipc_cmd_hdr hdr;
 u64 min_response_time = U64_MAX;
 ktime_t start, end, test_end;
 u64 avg_response_time = 0;
 u64 max_response_time = 0;
 u64 ipc_response_time;
 int i = 0;
 int ret;

 /* configure test IPC */
 hdr.cmd = SOF_IPC_GLB_TEST_MSG | SOF_IPC_TEST_IPC_FLOOD;
 hdr.size = sizeof(hdr);

 /* set test end time for duration flood test */
 if (flood_duration_test)
  test_end = ktime_get_ns() + ipc_duration_ms * NSEC_PER_MSEC;

 /* send test IPC's */
 while (1) {
  start = ktime_get();
  ret = sof_client_ipc_tx_message_no_reply(cdev, &hdr);
  end = ktime_get();

  if (ret < 0)
   break;

  /* compute min and max response times */
  ipc_response_time = ktime_to_ns(ktime_sub(end, start));
  min_response_time = min(min_response_time, ipc_response_time);
  max_response_time = max(max_response_time, ipc_response_time);

  /* sum up response times */
  avg_response_time += ipc_response_time;
  i++;

  /* test complete? */
  if (flood_duration_test) {
   if (ktime_to_ns(end) >= test_end)
    break;
  } else {
   if (i == ipc_count)
    break;
  }
 }

 if (ret < 0)
  dev_err(dev, "ipc flood test failed at %d iterations\n", i);

 /* return if the first IPC fails */
 if (!i)
  return ret;

 /* compute average response time */
 do_div(avg_response_time, i);

 /* clear previous test output */
 memset(priv->buf, 0, IPC_FLOOD_TEST_RESULT_LEN);

 if (!ipc_count) {
  dev_dbg(dev, "IPC Flood test duration: %lums\n", ipc_duration_ms);
  snprintf(priv->buf, IPC_FLOOD_TEST_RESULT_LEN,
    "IPC Flood test duration: %lums\n", ipc_duration_ms);
 }

 dev_dbg(dev, "IPC Flood count: %d, Avg response time: %lluns\n",
  i, avg_response_time);
 dev_dbg(dev, "Max response time: %lluns\n", max_response_time);
 dev_dbg(dev, "Min response time: %lluns\n", min_response_time);

 /* format output string and save test results */
 snprintf(priv->buf + strlen(priv->buf),
   IPC_FLOOD_TEST_RESULT_LEN - strlen(priv->buf),
   "IPC Flood count: %d\nAvg response time: %lluns\n",
   i, avg_response_time);

 snprintf(priv->buf + strlen(priv->buf),
   IPC_FLOOD_TEST_RESULT_LEN - strlen(priv->buf),
   "Max response time: %lluns\nMin response time: %lluns\n",
   max_response_time, min_response_time);

 return ret;
}

/*
 * Writing to the debugfs entry initiates the IPC flood test based on
 * the IPC count or the duration specified by the user.
 */
static ssize_t sof_ipc_flood_dfs_write(struct file *file, const char __user *buffer,
           size_t count, loff_t *ppos)
{
 struct sof_client_dev *cdev = file->private_data;
 struct device *dev = &cdev->auxdev.dev;
 unsigned long ipc_duration_ms = 0;
 bool flood_duration_test = false;
 unsigned long ipc_count = 0;
 int err;
 char *string;
 int ret;

 if (*ppos != 0)
  return -EINVAL;

 string = kzalloc(count + 1, GFP_KERNEL);
 if (!string)
  return -ENOMEM;

 if (copy_from_user(string, buffer, count)) {
  ret = -EFAULT;
  goto out;
 }

 /*
  * write op is only supported for ipc_flood_count or
  * ipc_flood_duration_ms debugfs entries atm.
  * ipc_flood_count floods the DSP with the number of IPC's specified.
  * ipc_duration_ms test floods the DSP for the time specified
  * in the debugfs entry.
 */
 if (debugfs_get_aux_num(file))
  flood_duration_test = true;

 /* test completion criterion */
 if (flood_duration_test)
  ret = kstrtoul(string, 0, &ipc_duration_ms);
 else
  ret = kstrtoul(string, 0, &ipc_count);
 if (ret < 0)
  goto out;

 /* limit max duration/ipc count for flood test */
 if (flood_duration_test) {
  if (!ipc_duration_ms) {
   ret = count;
   goto out;
  }

  /* find the minimum. min() is not used to avoid warnings */
  if (ipc_duration_ms > MAX_IPC_FLOOD_DURATION_MS)
   ipc_duration_ms = MAX_IPC_FLOOD_DURATION_MS;
 } else {
  if (!ipc_count) {
   ret = count;
   goto out;
  }

  /* find the minimum. min() is not used to avoid warnings */
  if (ipc_count > MAX_IPC_FLOOD_COUNT)
   ipc_count = MAX_IPC_FLOOD_COUNT;
 }

 ret = pm_runtime_resume_and_get(dev);
 if (ret < 0 && ret != -EACCES) {
  dev_err_ratelimited(dev, "debugfs write failed to resume %d\n", ret);
  goto out;
 }

 /* flood test */
 ret = sof_debug_ipc_flood_test(cdev, flood_duration_test,
           ipc_duration_ms, ipc_count);

 err = pm_runtime_put_autosuspend(dev);
 if (err < 0)
  dev_err_ratelimited(dev, "debugfs write failed to idle %d\n", err);

 /* return count if test is successful */
 if (ret >= 0)
  ret = count;
out:
 kfree(string);
 return ret;
}

/* return the result of the last IPC flood test */
static ssize_t sof_ipc_flood_dfs_read(struct file *file, char __user *buffer,
          size_t count, loff_t *ppos)
{
 struct sof_client_dev *cdev = file->private_data;
 struct sof_ipc_flood_priv *priv = cdev->data;
 size_t size_ret;

 if (*ppos)
  return 0;

 count = min_t(size_t, count, strlen(priv->buf));
 size_ret = copy_to_user(buffer, priv->buf, count);
 if (size_ret)
  return -EFAULT;

 *ppos += count;
 return count;
}

static int sof_ipc_flood_dfs_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
 debugfs_file_put(file->f_path.dentry);

 return 0;
}

static const struct file_operations sof_ipc_flood_fops = {
 .open = sof_ipc_flood_dfs_open,
 .read = sof_ipc_flood_dfs_read,
 .llseek = default_llseek,
 .write = sof_ipc_flood_dfs_write,
 .release = sof_ipc_flood_dfs_release,

 .owner = THIS_MODULE,
};

/*
 * The IPC test client creates a couple of debugfs entries that will be used
 * flood tests. Users can write to these entries to execute the IPC flood test
 * by specifying either the number of IPCs to flood the DSP with or the duration
 * (in ms) for which the DSP should be flooded with test IPCs. At the
 * end of each test, the average, min and max response times are reported back.
 * The results of the last flood test can be accessed by reading the debugfs
 * entries.
 */
static int sof_ipc_flood_probe(struct auxiliary_device *auxdev,
          const struct auxiliary_device_id *id)
{
 struct sof_client_dev *cdev = auxiliary_dev_to_sof_client_dev(auxdev);
 struct dentry *debugfs_root = sof_client_get_debugfs_root(cdev);
 struct device *dev = &auxdev->dev;
 struct sof_ipc_flood_priv *priv;

 /* allocate memory for client data */
 priv = devm_kzalloc(dev, sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
 if (!priv)
  return -ENOMEM;

 priv->buf = devm_kmalloc(dev, IPC_FLOOD_TEST_RESULT_LEN, GFP_KERNEL);
 if (!priv->buf)
  return -ENOMEM;

 cdev->data = priv;

 /* create debugfs root folder with device name under parent SOF dir */
 priv->dfs_root = debugfs_create_dir(dev_name(dev), debugfs_root);
 if (!IS_ERR_OR_NULL(priv->dfs_root)) {
  /* create read-write ipc_flood_count debugfs entry */
  debugfs_create_file_aux_num(DEBUGFS_IPC_FLOOD_COUNT, 0644,
        priv->dfs_root, cdev, 0, &sof_ipc_flood_fops);

  /* create read-write ipc_flood_duration_ms debugfs entry */
  debugfs_create_file_aux_num(DEBUGFS_IPC_FLOOD_DURATION, 0644,
        priv->dfs_root, cdev, 1, &sof_ipc_flood_fops);

  if (auxdev->id == 0) {
   /*
    * Create symlinks for backwards compatibility to the
    * first IPC flood test instance
 */
   char target[100];

   snprintf(target, 100, "%s/" DEBUGFS_IPC_FLOOD_COUNT,
     dev_name(dev));
   priv->dfs_link[0] =
    debugfs_create_symlink(DEBUGFS_IPC_FLOOD_COUNT,
             debugfs_root, target);

   snprintf(target, 100, "%s/" DEBUGFS_IPC_FLOOD_DURATION,
     dev_name(dev));
   priv->dfs_link[1] =
    debugfs_create_symlink(DEBUGFS_IPC_FLOOD_DURATION,
             debugfs_root, target);
  }
 }

 /* enable runtime PM */
 pm_runtime_set_autosuspend_delay(dev, SOF_IPC_CLIENT_SUSPEND_DELAY_MS);
 pm_runtime_use_autosuspend(dev);
 pm_runtime_enable(dev);
 pm_runtime_mark_last_busy(dev);
 pm_runtime_idle(dev);

 return 0;
}

static void sof_ipc_flood_remove(struct auxiliary_device *auxdev)
{
 struct sof_client_dev *cdev = auxiliary_dev_to_sof_client_dev(auxdev);
 struct sof_ipc_flood_priv *priv = cdev->data;

 pm_runtime_disable(&auxdev->dev);

 if (auxdev->id == 0) {
  debugfs_remove(priv->dfs_link[0]);
  debugfs_remove(priv->dfs_link[1]);
 }

 debugfs_remove_recursive(priv->dfs_root);
}

static const struct auxiliary_device_id sof_ipc_flood_client_id_table[] = {
 { .name = "snd_sof.ipc_flood" },
 {},
};
MODULE_DEVICE_TABLE(auxiliary, sof_ipc_flood_client_id_table);

/*
 * No need for driver pm_ops as the generic pm callbacks in the auxiliary bus
 * type are enough to ensure that the parent SOF device resumes to bring the DSP
 * back to D0.
 * Driver name will be set based on KBUILD_MODNAME.
 */
static struct auxiliary_driver sof_ipc_flood_client_drv = {
 .probe = sof_ipc_flood_probe,
 .remove = sof_ipc_flood_remove,

 .id_table = sof_ipc_flood_client_id_table,
};

module_auxiliary_driver(sof_ipc_flood_client_drv);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_DESCRIPTION("SOF IPC Flood Test Client Driver");
MODULE_IMPORT_NS("SND_SOC_SOF_CLIENT");