// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/* Renesas R-Car Gen4 gPTP device driver
 *
 * Copyright (C) 2022 Renesas Electronics Corporation
 */

#include <linux/err.h>
#include <linux/etherdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/slab.h>

#include "rcar_gen4_ptp.h"
#define ptp_to_priv(ptp) container_of(ptp, struct rcar_gen4_ptp_private, info)

static const struct rcar_gen4_ptp_reg_offset gen4_offs = {
 .enable = PTPTMEC,
 .disable = PTPTMDC,
 .increment = PTPTIVC0,
 .config_t0 = PTPTOVC00,
 .config_t1 = PTPTOVC10,
 .config_t2 = PTPTOVC20,
 .monitor_t0 = PTPGPTPTM00,
 .monitor_t1 = PTPGPTPTM10,
 .monitor_t2 = PTPGPTPTM20,
};

static int rcar_gen4_ptp_adjfine(struct ptp_clock_info *ptp, long scaled_ppm)
{
 struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv = ptp_to_priv(ptp);
 s64 addend = ptp_priv->default_addend;
 bool neg_adj = scaled_ppm < 0;
 s64 diff;

 if (neg_adj)
  scaled_ppm = -scaled_ppm;
 diff = div_s64(addend * scaled_ppm_to_ppb(scaled_ppm), NSEC_PER_SEC);
 addend = neg_adj ? addend - diff : addend + diff;

 iowrite32(addend, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->increment);

 return 0;
}

/* Caller must hold the lock */
static void _rcar_gen4_ptp_gettime(struct ptp_clock_info *ptp,
       struct timespec64 *ts)
{
 struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv = ptp_to_priv(ptp);

 ts->tv_nsec = ioread32(ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->monitor_t0);
 ts->tv_sec = ioread32(ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->monitor_t1) |
       ((s64)ioread32(ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->monitor_t2) << 32);
}

static int rcar_gen4_ptp_gettime(struct ptp_clock_info *ptp,
     struct timespec64 *ts)
{
 struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv = ptp_to_priv(ptp);
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&ptp_priv->lock, flags);
 _rcar_gen4_ptp_gettime(ptp, ts);
 spin_unlock_irqrestore(&ptp_priv->lock, flags);

 return 0;
}

/* Caller must hold the lock */
static void _rcar_gen4_ptp_settime(struct ptp_clock_info *ptp,
       const struct timespec64 *ts)
{
 struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv = ptp_to_priv(ptp);

 iowrite32(1, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->disable);
 iowrite32(0, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->config_t2);
 iowrite32(0, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->config_t1);
 iowrite32(0, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->config_t0);
 iowrite32(1, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->enable);
 iowrite32(ts->tv_sec >> 32, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->config_t2);
 iowrite32(ts->tv_sec, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->config_t1);
 iowrite32(ts->tv_nsec, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->config_t0);
}

static int rcar_gen4_ptp_settime(struct ptp_clock_info *ptp,
     const struct timespec64 *ts)
{
 struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv = ptp_to_priv(ptp);
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&ptp_priv->lock, flags);
 _rcar_gen4_ptp_settime(ptp, ts);
 spin_unlock_irqrestore(&ptp_priv->lock, flags);

 return 0;
}

static int rcar_gen4_ptp_adjtime(struct ptp_clock_info *ptp, s64 delta)
{
 struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv = ptp_to_priv(ptp);
 struct timespec64 ts;
 unsigned long flags;
 s64 now;

 spin_lock_irqsave(&ptp_priv->lock, flags);
 _rcar_gen4_ptp_gettime(ptp, &ts);
 now = ktime_to_ns(timespec64_to_ktime(ts));
 ts = ns_to_timespec64(now + delta);
 _rcar_gen4_ptp_settime(ptp, &ts);
 spin_unlock_irqrestore(&ptp_priv->lock, flags);

 return 0;
}

static int rcar_gen4_ptp_enable(struct ptp_clock_info *ptp,
    struct ptp_clock_request *rq, int on)
{
 return -EOPNOTSUPP;
}

static struct ptp_clock_info rcar_gen4_ptp_info = {
 .owner = THIS_MODULE,
 .name = "rcar_gen4_ptp",
 .max_adj = 50000000,
 .adjfine = rcar_gen4_ptp_adjfine,
 .adjtime = rcar_gen4_ptp_adjtime,
 .gettime64 = rcar_gen4_ptp_gettime,
 .settime64 = rcar_gen4_ptp_settime,
 .enable = rcar_gen4_ptp_enable,
};

static int rcar_gen4_ptp_set_offs(struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv,
      enum rcar_gen4_ptp_reg_layout layout)
{
 if (layout != RCAR_GEN4_PTP_REG_LAYOUT)
  return -EINVAL;

 ptp_priv->offs = &gen4_offs;

 return 0;
}

static s64 rcar_gen4_ptp_rate_to_increment(u32 rate)
{
 /* Timer increment in ns.
 * bit[31:27] - integer
 * bit[26:0]  - decimal
 * increment[ns] = perid[ns] * 2^27 => (1ns * 2^27) / rate[hz]
 */
 return div_s64(1000000000LL << 27, rate);
}

int rcar_gen4_ptp_register(struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv,
      enum rcar_gen4_ptp_reg_layout layout, u32 rate)
{
 int ret;

 if (ptp_priv->initialized)
  return 0;

 spin_lock_init(&ptp_priv->lock);

 ret = rcar_gen4_ptp_set_offs(ptp_priv, layout);
 if (ret)
  return ret;

 ptp_priv->default_addend = rcar_gen4_ptp_rate_to_increment(rate);
 iowrite32(ptp_priv->default_addend, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->increment);
 ptp_priv->clock = ptp_clock_register(&ptp_priv->info, NULL);
 if (IS_ERR(ptp_priv->clock))
  return PTR_ERR(ptp_priv->clock);

 iowrite32(0x01, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->enable);
 ptp_priv->initialized = true;

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(rcar_gen4_ptp_register);

int rcar_gen4_ptp_unregister(struct rcar_gen4_ptp_private *ptp_priv)
{
 iowrite32(1, ptp_priv->addr + ptp_priv->offs->disable);

 return ptp_clock_unregister(ptp_priv->clock);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(rcar_gen4_ptp_unregister);

struct rcar_gen4_ptp_private *rcar_gen4_ptp_alloc(struct platform_device *pdev)
{
 struct rcar_gen4_ptp_private *ptp;

 ptp = devm_kzalloc(&pdev->dev, sizeof(*ptp), GFP_KERNEL);
 if (!ptp)
  return NULL;

 ptp->info = rcar_gen4_ptp_info;

 return ptp;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(rcar_gen4_ptp_alloc);

MODULE_AUTHOR("Yoshihiro Shimoda");
MODULE_DESCRIPTION("Renesas R-Car Gen4 gPTP driver");
MODULE_LICENSE("GPL");