/*      $NetBSD: ssumci.c,v 1.6 2023/12/20 14:50:01 thorpej Exp $       */

/*-
* Copyright (C) 2010 NONAKA Kimihiro <[email protected]>
* All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
* IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
* OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
* IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
* INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
* NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
* DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
* THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
* (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
* THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/

/*
* driver to access MMC/SD card
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: ssumci.c,v 1.6 2023/12/20 14:50:01 thorpej Exp $");

#include <sys/param.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/kernel.h>
#include <sys/proc.h>
#include <sys/bus.h>
#include <sys/intr.h>

#include <sh3/devreg.h>
#include <sh3/pfcreg.h>
#include <sh3/scireg.h>

#include <dev/sdmmc/sdmmcvar.h>
#include <dev/sdmmc/sdmmcchip.h>

#include <machine/autoconf.h>

#include <evbsh3/t_sh7706lan/t_sh7706lanvar.h>

#ifdef SSUMCI_DEBUG
int ssumci_debug = 1;
#define DPRINTF(n,s)    do { if ((n) <= ssumci_debug) printf s; } while (0)
#else
#define DPRINTF(n,s)    do {} while (0)
#endif

static int      ssumci_host_reset(sdmmc_chipset_handle_t);
static uint32_t ssumci_host_ocr(sdmmc_chipset_handle_t);
static int      ssumci_host_maxblklen(sdmmc_chipset_handle_t);
static int      ssumci_card_detect(sdmmc_chipset_handle_t);
static int      ssumci_write_protect(sdmmc_chipset_handle_t);
static int      ssumci_bus_power(sdmmc_chipset_handle_t, uint32_t);
static int      ssumci_bus_clock(sdmmc_chipset_handle_t, int);
static int      ssumci_bus_width(sdmmc_chipset_handle_t, int);
static void     ssumci_exec_command(sdmmc_chipset_handle_t,
                   struct sdmmc_command *);

static struct sdmmc_chip_functions ssumci_chip_functions = {
       /* host controller reset */
       .host_reset             = ssumci_host_reset,

       /* host controller capabilities */
       .host_ocr               = ssumci_host_ocr,
       .host_maxblklen         = ssumci_host_maxblklen,

       /* card detection */
       .card_detect            = ssumci_card_detect,

       /* write protect */
       .write_protect          = ssumci_write_protect,

       /* bus power, clock frequency, width */
       .bus_power              = ssumci_bus_power,
       .bus_clock              = ssumci_bus_clock,
       .bus_width              = ssumci_bus_width,

       /* command execution */
       .exec_command           = ssumci_exec_command,

       /* card interrupt */
       .card_enable_intr       = NULL,
       .card_intr_ack          = NULL,
};

static void     ssumci_spi_initialize(sdmmc_chipset_handle_t);

static struct sdmmc_spi_chip_functions ssumci_spi_chip_functions = {
       .initialize             = ssumci_spi_initialize,
};

#define CSR_SET_1(reg,set,mask)                                         \
do {                                                                    \
       uint8_t _r;                                                     \
       _r = _reg_read_1((reg));                                        \
       _r &= ~(mask);                                                  \
       _r |= (set);                                                    \
       _reg_write_1((reg), _r);                                        \
} while (/*CONSTCOND*/0)

#define CSR_SET_2(reg,set,mask)                                         \
do {                                                                    \
       uint16_t _r;                                                    \
       _r = _reg_read_2((reg));                                        \
       _r &= ~(mask);                                                  \
       _r |= (set);                                                    \
       _reg_write_2((reg), _r);                                        \
} while (/*CONSTCOND*/0)

#define CSR_CLR_1(reg,clr)                                              \
do {                                                                    \
       uint8_t _r;                                                     \
       _r = _reg_read_1((reg));                                        \
       _r &= ~(clr);                                                   \
       _reg_write_1((reg), _r);                                        \
} while (/*CONSTCOND*/0)

#define CSR_CLR_2(reg,clr)                                              \
do {                                                                    \
       uint16_t _r;                                                    \
       _r = _reg_read_2((reg));                                        \
       _r &= ~(clr);                                                   \
       _reg_write_2((reg), _r);                                        \
} while (/*CONSTCOND*/0)

#define SCPCR_CLK_MASK  0x000C
#define SCPCR_CLK_IN    0x000C
#define SCPCR_CLK_OUT   0x0004
#define SCPDR_CLK       0x02
#define SCPCR_DAT_MASK  0x0003
#define SCPCR_DAT_IN    0x0003
#define SCPCR_DAT_OUT   0x0001
#define SCPDR_DAT       0x01
#define SCPCR_CMD_MASK  0x0030
#define SCPCR_CMD_IN    0x0030
#define SCPCR_CMD_OUT   0x0010
#define SCPDR_CMD       0x04
#define SCPCR_CS_MASK   0x000C
#define SCPCR_CS_OUT    0x0004
#define SCPDR_CS        0x02
#define SCPCR_EJECT     0x00C0
#define SCPDR_EJECT     0x08

#define MMC_TIME_OVER   20000

struct ssumci_softc {
       device_t sc_dev;
       device_t sc_sdmmc;
};

static int ssumci_match(device_t, cfdata_t, void *);
static void ssumci_attach(device_t, device_t, void *);

CFATTACH_DECL_NEW(ssumci, sizeof(struct ssumci_softc),
   ssumci_match, ssumci_attach, NULL, NULL);

static void ssumci_cmd_cfgread(struct ssumci_softc *, struct sdmmc_command *);
static void ssumci_cmd_read(struct ssumci_softc *, struct sdmmc_command *);
static void ssumci_cmd_write(struct ssumci_softc *, struct sdmmc_command *);

#define SSUMCI_SPIDR    0xb0008000
#define SSUMCI_SPISR    0xb0008002
#define SSUMCI_SPIBR    0xb0008004

static inline void
ssumci_wait(void)
{

       while (_reg_read_1(SSUMCI_SPISR) == 0x00)
               continue;
}

static inline uint8_t
ssumci_getc(void)
{

       ssumci_wait();
       return _reg_read_1(SSUMCI_SPIBR);
}

static inline void
ssumci_putc(uint8_t v)
{

       _reg_write_1(SSUMCI_SPIDR, v);
       ssumci_wait();
}

/*ARGSUSED*/
static int
ssumci_match(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{
       struct mainbus_attach_args *maa = (struct mainbus_attach_args *)aux;

       if (strcmp(maa->ma_name, "ssumci") != 0)
               return 0;
       if (!IS_SH7706LSR)
               return 0;
       return 1;
}

/*ARGSUSED*/
static void
ssumci_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct ssumci_softc *sc = device_private(self);
       struct sdmmcbus_attach_args saa;

       sc->sc_dev = self;

       aprint_naive("\n");
       aprint_normal(": SPI MMC controller\n");

       /* setup */
       CSR_SET_2(SH7709_SCPCR, SCPCR_CS_OUT, SCPCR_CS_MASK);

       /*
        * Attach the generic SD/MMC bus driver.  (The bus driver must
        * not invoke any chipset functions before it is attached.)
        */
       memset(&saa, 0, sizeof(saa));
       saa.saa_busname = "sdmmc";
       saa.saa_sct = &ssumci_chip_functions;
       saa.saa_spi_sct = &ssumci_spi_chip_functions;
       saa.saa_sch = sc;
       saa.saa_clkmin = 400;
       saa.saa_clkmax = 400;
       saa.saa_caps = SMC_CAPS_SPI_MODE
                      | SMC_CAPS_SINGLE_ONLY
                      | SMC_CAPS_POLL_CARD_DET;

       sc->sc_sdmmc = config_found(sc->sc_dev, &saa, NULL, CFARGS_NONE);
       if (sc->sc_sdmmc == NULL)
               aprint_error_dev(sc->sc_dev, "couldn't attach bus\n");
}

/*
* Reset the host controller.  Called during initialization, when
* cards are removed, upon resume, and during error recovery.
*/
/*ARGSUSED*/
static int
ssumci_host_reset(sdmmc_chipset_handle_t sch)
{

       return 0;
}

/*ARGSUSED*/
static uint32_t
ssumci_host_ocr(sdmmc_chipset_handle_t sch)
{

       return MMC_OCR_3_2V_3_3V|MMC_OCR_3_3V_3_4V;
}

/*ARGSUSED*/
static int
ssumci_host_maxblklen(sdmmc_chipset_handle_t sch)
{

       return 512;
}

/*ARGSUSED*/
static int
ssumci_card_detect(sdmmc_chipset_handle_t sch)
{
       uint8_t reg;
       int s;

       s = splsdmmc();
       CSR_SET_2(SH7709_SCPCR, SCPCR_EJECT, 0);
       reg = _reg_read_1(SH7709_SCPDR);
       splx(s);

       return !(reg & SCPDR_EJECT);
}

/*ARGSUSED*/
static int
ssumci_write_protect(sdmmc_chipset_handle_t sch)
{

       return 0;       /* non-protect */
}

/*
* Set or change SD bus voltage and enable or disable SD bus power.
* Return zero on success.
*/
/*ARGSUSED*/
static int
ssumci_bus_power(sdmmc_chipset_handle_t sch, uint32_t ocr)
{

       if ((ocr & (MMC_OCR_3_2V_3_3V|MMC_OCR_3_3V_3_4V)) == 0)
               return 1;

       /*XXX???*/
       return 0;
}

/*
* Set or change MMCLK frequency or disable the MMC clock.
* Return zero on success.
*/
/*ARGSUSED*/
static int
ssumci_bus_clock(sdmmc_chipset_handle_t sch, int freq)
{

       return 0;
}

/*ARGSUSED*/
static int
ssumci_bus_width(sdmmc_chipset_handle_t sch, int width)
{

       if (width != 1)
               return 1;
       return 0;
}

/*ARGSUSED*/
static void
ssumci_spi_initialize(sdmmc_chipset_handle_t sch)
{
       int i, s;

       s = splsdmmc();
       CSR_SET_1(SH7709_SCPDR, SCPDR_CS, 0);
       for (i = 0; i < 10; i++) {
               ssumci_putc(0xff);
       }
       CSR_CLR_1(SH7709_SCPDR, SCPDR_CS);
       splx(s);
}

static void
ssumci_exec_command(sdmmc_chipset_handle_t sch, struct sdmmc_command *cmd)
{
       struct ssumci_softc *sc = (struct ssumci_softc *)sch;
       uint16_t resp;
       int timo;
       int s;

       DPRINTF(1,("%s: start cmd %d arg=%#x data=%p dlen=%d flags=%#x\n",
           device_xname(sc->sc_dev), cmd->c_opcode, cmd->c_arg, cmd->c_data,
           cmd->c_datalen, cmd->c_flags));

       s = splsdmmc();

       ssumci_putc(0xff);
       ssumci_putc(0x40 | (cmd->c_opcode & 0x3f));
       ssumci_putc((cmd->c_arg >> 24) & 0xff);
       ssumci_putc((cmd->c_arg >> 16) & 0xff);
       ssumci_putc((cmd->c_arg >> 8) & 0xff);
       ssumci_putc((cmd->c_arg >> 0) & 0xff);
       ssumci_putc((cmd->c_opcode == MMC_GO_IDLE_STATE) ? 0x95 :
           (cmd->c_opcode == SD_SEND_IF_COND) ? 0x87 : 0); /* CRC */

       for (timo = MMC_TIME_OVER; timo > 0; timo--) {
               resp = ssumci_getc();
               if (!(resp & 0x80) && timo <= (MMC_TIME_OVER - 2))
                       break;
       }
       if (timo == 0) {
               DPRINTF(1,(sc->sc_dev, "response timeout\n"));
               cmd->c_error = ETIMEDOUT;
               goto out;
       }

       if (ISSET(cmd->c_flags, SCF_RSP_SPI_S2)) {
               resp |= (uint16_t) ssumci_getc() << 8;
       } else if (ISSET(cmd->c_flags, SCF_RSP_SPI_B4)) {
               cmd->c_resp[1] =  (uint32_t) ssumci_getc() << 24;
               cmd->c_resp[1] |= (uint32_t) ssumci_getc() << 16;
               cmd->c_resp[1] |= (uint32_t) ssumci_getc() << 8;
               cmd->c_resp[1] |= (uint32_t) ssumci_getc();
               DPRINTF(1, ("R3 resp: %#x\n", cmd->c_resp[1]));
       }
       cmd->c_resp[0] = resp;
       if (resp != 0 && resp != R1_SPI_IDLE) {
               DPRINTF(1,("response error: %#x\n", resp));
               cmd->c_error = EIO;
               goto out;
       }
       DPRINTF(1, ("R1 resp: %#x\n", resp));

       if (cmd->c_datalen > 0) {
               if (ISSET(cmd->c_flags, SCF_CMD_READ)) {
                       /* XXX: swap in this place? */
                       if (cmd->c_opcode == MMC_SEND_CID ||
                           cmd->c_opcode == MMC_SEND_CSD) {
                               sdmmc_response res;
                               uint32_t *p = cmd->c_data;

                               ssumci_cmd_cfgread(sc, cmd);
                               res[0] = be32toh(p[3]);
                               res[1] = be32toh(p[2]);
                               res[2] = be32toh(p[1]);
                               res[3] = be32toh(p[0]);
                               memcpy(p, &res, sizeof(res));
                       } else {
                               ssumci_cmd_read(sc, cmd);
                       }
               } else {
                       ssumci_cmd_write(sc, cmd);
               }
       } else {
               ssumci_wait();
       }

out:
       SET(cmd->c_flags, SCF_ITSDONE);
       splx(s);

       DPRINTF(1,("%s: cmd %d done (flags=%#x error=%d)\n",
         device_xname(sc->sc_dev), cmd->c_opcode, cmd->c_flags, cmd->c_error));
}

static void
ssumci_cmd_cfgread(struct ssumci_softc *sc, struct sdmmc_command *cmd)
{
       u_char *data = cmd->c_data;
       int timo;
       int c;
       int i;

       /* wait data token */
       for (timo = MMC_TIME_OVER; timo > 0; timo--) {
               c = ssumci_getc();
               if (c != 0xff)
                       break;
       }
       if (timo == 0) {
               aprint_error_dev(sc->sc_dev, "cfg read timeout\n");
               cmd->c_error = ETIMEDOUT;
               return;
       }
       if (c != 0xfe) {
               aprint_error_dev(sc->sc_dev, "cfg read error (data=%#x)\n", c);
               cmd->c_error = EIO;
               return;
       }

       /* data read */
       data[0] = '\0'; /* XXXFIXME!!! */
       for (i = 1 /* XXXFIXME!!!*/ ; i < cmd->c_datalen; i++) {
               data[i] = ssumci_getc();
       }

       (void) ssumci_getc();
       (void) ssumci_getc();
       ssumci_wait();

#ifdef SSUMCI_DEBUG
       sdmmc_dump_data(NULL, cmd->c_data, cmd->c_datalen);
#endif
}

static void
ssumci_cmd_read(struct ssumci_softc *sc, struct sdmmc_command *cmd)
{
       u_char *data = cmd->c_data;
       int timo;
       int c;
       int i;

       /* wait data token */
       for (timo = MMC_TIME_OVER; timo > 0; timo--) {
               c = ssumci_getc();
               if (c != 0xff)
                       break;
       }
       if (timo == 0) {
               aprint_error_dev(sc->sc_dev, "read timeout\n");
               cmd->c_error = ETIMEDOUT;
               return;
       }
       if (c != 0xfe) {
               aprint_error_dev(sc->sc_dev, "read error (data=%#x)\n", c);
               cmd->c_error = EIO;
               return;
       }

       /* data read */
       for (i = 0; i < cmd->c_datalen; i++) {
               data[i] = ssumci_getc();
       }

       /* ignore CRC */
       (void) ssumci_getc();
       (void) ssumci_getc();
       ssumci_wait();

#ifdef SSUMCI_DEBUG
       sdmmc_dump_data(NULL, cmd->c_data, cmd->c_datalen);
#endif
}

static void
ssumci_cmd_write(struct ssumci_softc *sc, struct sdmmc_command *cmd)
{
       u_char *data = cmd->c_data;
       int timo;
       int c;
       int i;

       ssumci_wait();
       ssumci_putc(0xfe);

       /* data write */
       for (i = 0; i < cmd->c_datalen; i++) {
               ssumci_putc(data[i]);
       }

       /* dummy CRC */
       ssumci_putc(0);
       ssumci_putc(0);
       ssumci_putc(0xff);
       if ((_reg_read_1(SSUMCI_SPIDR) & 0x0f) != 5) {
               aprint_error_dev(sc->sc_dev, "write error\n");
               cmd->c_error = EIO;
               return;
       }

       for (timo = 0x7fffffff; timo > 0; timo--) {
               ssumci_putc(0xff);
               c = _reg_read_1(SSUMCI_SPIDR);
               if (c == 0xff)
                       break;
       }
       if (timo == 0) {
               aprint_error_dev(sc->sc_dev, "write timeout\n");
               cmd->c_error = ETIMEDOUT;
       }
}