/*
 * Copyright 2020 Advanced Micro Devices, Inc.
 *
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
 * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
 * to deal in the Software without restriction, including without limitation
 * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
 * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
 * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
 *
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
 * all copies or substantial portions of the Software.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
 * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
 * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
 * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
 * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 *
 * Authors: AMD
 *
 */

#include "dm_services.h"
#include "core_types.h"
#include "reg_helper.h"
#include "dcn30/dcn30_dpp.h"
#include "basics/conversion.h"
#include "dcn30/dcn30_cm_common.h"
#include "custom_float.h"

#define REG(reg) reg

#define CTX \
 ctx //dpp->base.ctx

#undef FN
#define FN(reg_name, field_name) \
 reg->shifts.field_name, reg->masks.field_name

void cm_helper_program_gamcor_xfer_func(
  struct dc_context *ctx,
  const struct pwl_params *params,
  const struct dcn3_xfer_func_reg *reg)
{
 uint32_t reg_region_cur;
 unsigned int i = 0;

 REG_SET_2(reg->start_cntl_b, 0,
  exp_region_start, params->corner_points[0].blue.custom_float_x,
  exp_resion_start_segment, 0);
 REG_SET_2(reg->start_cntl_g, 0,
  exp_region_start, params->corner_points[0].green.custom_float_x,
  exp_resion_start_segment, 0);
 REG_SET_2(reg->start_cntl_r, 0,
  exp_region_start, params->corner_points[0].red.custom_float_x,
  exp_resion_start_segment, 0);

 REG_SET(reg->start_slope_cntl_b, 0, //linear slope at start of curve
  field_region_linear_slope, params->corner_points[0].blue.custom_float_slope);
 REG_SET(reg->start_slope_cntl_g, 0,
  field_region_linear_slope, params->corner_points[0].green.custom_float_slope);
 REG_SET(reg->start_slope_cntl_r, 0,
  field_region_linear_slope, params->corner_points[0].red.custom_float_slope);

 REG_SET(reg->start_end_cntl1_b, 0,
  field_region_end_base, params->corner_points[1].blue.custom_float_y);
 REG_SET(reg->start_end_cntl1_g, 0,
  field_region_end_base, params->corner_points[1].green.custom_float_y);
 REG_SET(reg->start_end_cntl1_r, 0,
  field_region_end_base, params->corner_points[1].red.custom_float_y);

 REG_SET_2(reg->start_end_cntl2_b, 0,
  field_region_end_slope, params->corner_points[1].blue.custom_float_slope,
  field_region_end, params->corner_points[1].blue.custom_float_x);
 REG_SET_2(reg->start_end_cntl2_g, 0,
  field_region_end_slope, params->corner_points[1].green.custom_float_slope,
  field_region_end, params->corner_points[1].green.custom_float_x);
 REG_SET_2(reg->start_end_cntl2_r, 0,
  field_region_end_slope, params->corner_points[1].red.custom_float_slope,
  field_region_end, params->corner_points[1].red.custom_float_x);

 for (reg_region_cur = reg->region_start;
  reg_region_cur <= reg->region_end;
  reg_region_cur++) {

  const struct gamma_curve *curve0 = &(params->arr_curve_points[2 * i]);
  const struct gamma_curve *curve1 = &(params->arr_curve_points[(2 * i) + 1]);

  REG_SET_4(reg_region_cur, 0,
   exp_region0_lut_offset, curve0->offset,
   exp_region0_num_segments, curve0->segments_num,
   exp_region1_lut_offset, curve1->offset,
   exp_region1_num_segments, curve1->segments_num);

  i++;
 }
}

/* driver uses 32 regions or less, but DCN HW has 34, extra 2 are set to 0 */
#define MAX_REGIONS_NUMBER 34
#define MAX_LOW_POINT      25
#define NUMBER_REGIONS     32
#define NUMBER_SW_SEGMENTS 16

bool cm3_helper_translate_curve_to_hw_format(
    const struct dc_transfer_func *output_tf,
    struct pwl_params *lut_params, bool fixpoint)
{
 struct curve_points3 *corner_points;
 struct pwl_result_data *rgb_resulted;
 struct pwl_result_data *rgb;
 struct pwl_result_data *rgb_plus_1;
 struct pwl_result_data *rgb_minus_1;

 int32_t region_start, region_end;
 int32_t i;
 uint32_t j, k, seg_distr[MAX_REGIONS_NUMBER], increment, start_index, hw_points;

 if (output_tf == NULL || lut_params == NULL || output_tf->type == TF_TYPE_BYPASS)
  return false;

 corner_points = lut_params->corner_points;
 rgb_resulted = lut_params->rgb_resulted;
 hw_points = 0;

 memset(lut_params, 0, sizeof(struct pwl_params));
 memset(seg_distr, 0, sizeof(seg_distr));

 if (output_tf->tf == TRANSFER_FUNCTION_PQ || output_tf->tf == TRANSFER_FUNCTION_GAMMA22 ||
  output_tf->tf == TRANSFER_FUNCTION_HLG) {
  /* 32 segments
   * segments are from 2^-25 to 2^7
 */
  for (i = 0; i < NUMBER_REGIONS ; i++)
   seg_distr[i] = 3;

  region_start = -MAX_LOW_POINT;
  region_end   = NUMBER_REGIONS - MAX_LOW_POINT;
 } else {
  /* 13 segments
   * segment is from 2^-12 to 2^0
   * There are less than 256 points, for optimization
 */
  const uint8_t SEG_COUNT = 12;

  for (i = 0; i < SEG_COUNT; i++)
   seg_distr[i] = 4;

  seg_distr[SEG_COUNT] = 1;

  region_start = -SEG_COUNT;
  region_end = 1;
 }

 for (i = region_end - region_start; i < MAX_REGIONS_NUMBER ; i++)
  seg_distr[i] = -1;

 for (k = 0; k < MAX_REGIONS_NUMBER; k++) {
  if (seg_distr[k] != -1)
   hw_points += (1 << seg_distr[k]);
 }

 j = 0;
 for (k = 0; k < (region_end - region_start); k++) {
  increment = NUMBER_SW_SEGMENTS / (1 << seg_distr[k]);
  start_index = (region_start + k + MAX_LOW_POINT) *
    NUMBER_SW_SEGMENTS;
  for (i = start_index; i < start_index + NUMBER_SW_SEGMENTS;
    i += increment) {
   if (j == hw_points)
    break;
   if (i >= TRANSFER_FUNC_POINTS)
    return false;
   rgb_resulted[j].red = output_tf->tf_pts.red[i];
   rgb_resulted[j].green = output_tf->tf_pts.green[i];
   rgb_resulted[j].blue = output_tf->tf_pts.blue[i];
   j++;
  }
 }

 /* last point */
 start_index = (region_end + MAX_LOW_POINT) * NUMBER_SW_SEGMENTS;
 rgb_resulted[hw_points].red = output_tf->tf_pts.red[start_index];
 rgb_resulted[hw_points].green = output_tf->tf_pts.green[start_index];
 rgb_resulted[hw_points].blue = output_tf->tf_pts.blue[start_index];

 rgb_resulted[hw_points+1].red = rgb_resulted[hw_points].red;
 rgb_resulted[hw_points+1].green = rgb_resulted[hw_points].green;
 rgb_resulted[hw_points+1].blue = rgb_resulted[hw_points].blue;

 // All 3 color channels have same x
 corner_points[0].red.x = dc_fixpt_pow(dc_fixpt_from_int(2),
          dc_fixpt_from_int(region_start));
 corner_points[0].green.x = corner_points[0].red.x;
 corner_points[0].blue.x = corner_points[0].red.x;

 corner_points[1].red.x = dc_fixpt_pow(dc_fixpt_from_int(2),
          dc_fixpt_from_int(region_end));
 corner_points[1].green.x = corner_points[1].red.x;
 corner_points[1].blue.x = corner_points[1].red.x;

 corner_points[0].red.y = rgb_resulted[0].red;
 corner_points[0].green.y = rgb_resulted[0].green;
 corner_points[0].blue.y = rgb_resulted[0].blue;

 corner_points[0].red.slope = dc_fixpt_div(corner_points[0].red.y,
   corner_points[0].red.x);
 corner_points[0].green.slope = dc_fixpt_div(corner_points[0].green.y,
   corner_points[0].green.x);
 corner_points[0].blue.slope = dc_fixpt_div(corner_points[0].blue.y,
   corner_points[0].blue.x);

 /* see comment above, m_arrPoints[1].y should be the Y value for the
  * region end (m_numOfHwPoints), not last HW point(m_numOfHwPoints - 1)
 */
 corner_points[1].red.y = rgb_resulted[hw_points].red;
 corner_points[1].green.y = rgb_resulted[hw_points].green;
 corner_points[1].blue.y = rgb_resulted[hw_points].blue;
 corner_points[1].red.slope = dc_fixpt_zero;
 corner_points[1].green.slope = dc_fixpt_zero;
 corner_points[1].blue.slope = dc_fixpt_zero;

 // DCN3+ have 257 pts in lieu of no separate slope registers
 // Prior HW had 256 base+slope pairs
 lut_params->hw_points_num = hw_points + 1;

 k = 0;
 for (i = 1; i < MAX_REGIONS_NUMBER; i++) {
  if (seg_distr[k] != -1) {
   lut_params->arr_curve_points[k].segments_num =
     seg_distr[k];
   lut_params->arr_curve_points[i].offset =
     lut_params->arr_curve_points[k].offset + (1 << seg_distr[k]);
  }
  k++;
 }

 if (seg_distr[k] != -1)
  lut_params->arr_curve_points[k].segments_num = seg_distr[k];

 rgb = rgb_resulted;
 rgb_plus_1 = rgb_resulted + 1;
 rgb_minus_1 = rgb;

 if (fixpoint == true) {
  i = 1;
  while (i != hw_points + 2) {
   if (i >= hw_points) {
    if (dc_fixpt_lt(rgb_plus_1->red, rgb->red))
     rgb_plus_1->red = dc_fixpt_add(rgb->red,
       rgb_minus_1->delta_red);
    if (dc_fixpt_lt(rgb_plus_1->green, rgb->green))
     rgb_plus_1->green = dc_fixpt_add(rgb->green,
       rgb_minus_1->delta_green);
    if (dc_fixpt_lt(rgb_plus_1->blue, rgb->blue))
     rgb_plus_1->blue = dc_fixpt_add(rgb->blue,
       rgb_minus_1->delta_blue);
   }

   rgb->delta_red_reg   = dc_fixpt_clamp_u0d10(rgb->delta_red);
   rgb->delta_green_reg = dc_fixpt_clamp_u0d10(rgb->delta_green);
   rgb->delta_blue_reg  = dc_fixpt_clamp_u0d10(rgb->delta_blue);
   rgb->red_reg         = dc_fixpt_clamp_u0d14(rgb->red);
   rgb->green_reg       = dc_fixpt_clamp_u0d14(rgb->green);
   rgb->blue_reg        = dc_fixpt_clamp_u0d14(rgb->blue);

   ++rgb_plus_1;
   rgb_minus_1 = rgb;
   ++rgb;
   ++i;
  }
 }
 cm3_helper_convert_to_custom_float(rgb_resulted,
      lut_params->corner_points,
      hw_points+1, fixpoint);

 return true;
}

bool cm3_helper_convert_to_custom_float(
  struct pwl_result_data *rgb_resulted,
  struct curve_points3 *corner_points,
  uint32_t hw_points_num,
  bool fixpoint)
{
 struct custom_float_format fmt;

 struct pwl_result_data *rgb = rgb_resulted;

 uint32_t i = 0;

 fmt.exponenta_bits = 6;
 fmt.mantissa_bits = 12;
 fmt.sign = false;

 /* corner_points[0] - beginning base, slope offset for R,G,B
  * corner_points[1] - end base, slope offset for R,G,B
 */
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].red.x, &fmt,
    &corner_points[0].red.custom_float_x)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].green.x, &fmt,
    &corner_points[0].green.custom_float_x)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].blue.x, &fmt,
    &corner_points[0].blue.custom_float_x)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }

 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].red.offset, &fmt,
    &corner_points[0].red.custom_float_offset)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].green.offset, &fmt,
    &corner_points[0].green.custom_float_offset)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].blue.offset, &fmt,
    &corner_points[0].blue.custom_float_offset)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }

 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].red.slope, &fmt,
    &corner_points[0].red.custom_float_slope)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].green.slope, &fmt,
    &corner_points[0].green.custom_float_slope)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[0].blue.slope, &fmt,
    &corner_points[0].blue.custom_float_slope)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }

 if (fixpoint == true) {
  corner_points[1].red.custom_float_y =
    dc_fixpt_clamp_u0d14(corner_points[1].red.y);
  corner_points[1].green.custom_float_y =
    dc_fixpt_clamp_u0d14(corner_points[1].green.y);
  corner_points[1].blue.custom_float_y =
    dc_fixpt_clamp_u0d14(corner_points[1].blue.y);
 } else {
  if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].red.y,
    &fmt, &corner_points[1].red.custom_float_y)) {
   BREAK_TO_DEBUGGER();
   return false;
  }
  if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].green.y,
    &fmt, &corner_points[1].green.custom_float_y)) {
   BREAK_TO_DEBUGGER();
   return false;
  }
  if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].blue.y,
    &fmt, &corner_points[1].blue.custom_float_y)) {
   BREAK_TO_DEBUGGER();
   return false;
  }
 }

 fmt.mantissa_bits = 10;
 fmt.sign = false;

 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].red.x, &fmt,
    &corner_points[1].red.custom_float_x)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].green.x, &fmt,
    &corner_points[1].green.custom_float_x)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].blue.x, &fmt,
    &corner_points[1].blue.custom_float_x)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }

 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].red.slope, &fmt,
    &corner_points[1].red.custom_float_slope)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].green.slope, &fmt,
    &corner_points[1].green.custom_float_slope)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }
 if (!convert_to_custom_float_format(corner_points[1].blue.slope, &fmt,
    &corner_points[1].blue.custom_float_slope)) {
  BREAK_TO_DEBUGGER();
  return false;
 }

 if (hw_points_num == 0 || rgb_resulted == NULL || fixpoint == true)
  return true;

 fmt.mantissa_bits = 12;

 while (i != hw_points_num) {
  if (!convert_to_custom_float_format(rgb->red, &fmt,
          &rgb->red_reg)) {
   BREAK_TO_DEBUGGER();
   return false;
  }

  if (!convert_to_custom_float_format(rgb->green, &fmt,
          &rgb->green_reg)) {
   BREAK_TO_DEBUGGER();
   return false;
  }

  if (!convert_to_custom_float_format(rgb->blue, &fmt,
          &rgb->blue_reg)) {
   BREAK_TO_DEBUGGER();
   return false;
  }

  ++rgb;
  ++i;
 }

 return true;
}

bool is_rgb_equal(const struct pwl_result_data *rgb, uint32_t num)
{
 uint32_t i;
 bool ret = true;

 for (i = 0 ; i < num; i++) {
  if (rgb[i].red_reg != rgb[i].green_reg ||
  rgb[i].blue_reg != rgb[i].red_reg  ||
  rgb[i].blue_reg != rgb[i].green_reg) {
   ret = false;
   break;
  }
 }
 return ret;
}