/*      $NetBSD: pcf8591_envctrl.c,v 1.19 2021/01/27 02:20:03 thorpej Exp $     */
/*      $OpenBSD: pcf8591_envctrl.c,v 1.6 2007/10/25 21:17:20 kettenis Exp $ */

/*
* Copyright (c) 2006 Damien Miller <[email protected]>
* Copyright (c) 2007 Mark Kettenis <[email protected]>
*
* Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
* purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
* copyright notice and this permission notice appear in all copies.
*
* THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
* WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
* MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
* ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
* WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
* ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
* OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: pcf8591_envctrl.c,v 1.19 2021/01/27 02:20:03 thorpej Exp $");

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

#include <dev/sysmon/sysmonvar.h>
#include <dev/sysmon/sysmon_taskq.h>

#include <machine/autoconf.h>

#include <dev/ofw/openfirm.h>
#include <dev/i2c/i2cvar.h>

#ifdef ECADC_DEBUG
#define DPRINTF printf
#else
#define DPRINTF if (0) printf
#endif

/* Translation tables contain 254 entries */
#define XLATE_SIZE              256
#define XLATE_MAX               (XLATE_SIZE - 2)

#define PCF8591_CHANNELS        4

#define PCF8591_CTRL_CH0        0x00
#define PCF8591_CTRL_CH1        0x01
#define PCF8591_CTRL_CH2        0x02
#define PCF8591_CTRL_CH3        0x03
#define PCF8591_CTRL_AUTOINC    0x04
#define PCF8591_CTRL_OSCILLATOR 0x40

#define PCF8591_TEMP_SENS       0x00
#define PCF8591_SYS_FAN_CTRL    0x01

struct ecadc_channel {
       u_int           chan_num;
       u_int           chan_type;
       envsys_data_t   chan_sensor;
       u_char          *chan_xlate;
       int64_t         chan_factor;
       int64_t         chan_min;
       int64_t         chan_warn;
       int64_t         chan_crit;
       u_int8_t        chan_speed;
};

struct ecadc_softc {
       device_t                sc_dev;
       i2c_tag_t               sc_tag;
       i2c_addr_t              sc_addr;
       u_char                  sc_ps_xlate[XLATE_SIZE];
       u_char                  sc_cpu_xlate[XLATE_SIZE];
       u_char                  sc_cpu_fan_spd[XLATE_SIZE];
       u_int                   sc_nchan;
       struct ecadc_channel    sc_channels[PCF8591_CHANNELS];
       struct sysmon_envsys    *sc_sme;
       int                     sc_hastimer;
       callout_t               sc_timer;
};

static int      ecadc_match(device_t, cfdata_t, void *);
static void     ecadc_attach(device_t, device_t, void *);
static int      ecadc_detach(device_t, int);
static void     ecadc_refresh(struct sysmon_envsys *, envsys_data_t *);
static void     ecadc_get_limits(struct sysmon_envsys *, envsys_data_t *,
                       sysmon_envsys_lim_t *, u_int32_t *);
static int      ecadc_set_fan_speed(struct ecadc_softc *, u_int8_t, u_int8_t);
static void     ecadc_timeout(void *);
static void     ecadc_fan_adjust(void *);

CFATTACH_DECL3_NEW(ecadc, sizeof(struct ecadc_softc),
       ecadc_match, ecadc_attach, ecadc_detach, NULL, NULL, NULL,
       DVF_DETACH_SHUTDOWN);

static const struct device_compatible_entry compat_data[] = {
       { .compat = "ecadc" },
       DEVICE_COMPAT_EOL
};

static int
ecadc_match(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
{
       struct i2c_attach_args *ia = aux;
       int match_result;

       if (iic_use_direct_match(ia, cf, compat_data, &match_result))
               return match_result;

       /* This driver is direct-config only. */

       return 0;
}

static void
ecadc_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct i2c_attach_args *ia = aux;
       struct ecadc_softc *sc = device_private(self);
       u_char term[256];
       u_char *cp, *desc;
       int64_t minv, warnv, crit, num, den;
       u_int8_t junk[PCF8591_CHANNELS + 1];
       envsys_data_t *sensor;
       int len, error, addr, chan, node = (int)ia->ia_cookie;
       u_int i;

       sc->sc_dev = self;
       sc->sc_nchan = 0;
       sc->sc_hastimer = 0;

       DPRINTF("\n");
       if ((len = OF_getprop(node, "thermisters", term,
           sizeof(term))) < 0) {
               aprint_error(": couldn't find \"thermisters\" property\n");
               return;
       }

       if (OF_getprop(node, "cpu-temp-factors", &sc->sc_cpu_xlate[2],
           XLATE_MAX) < 0) {
               aprint_error(": couldn't find \"cpu-temp-factors\" property\n");
               return;
       }
       sc->sc_cpu_xlate[0] = sc->sc_cpu_xlate[1] = sc->sc_cpu_xlate[2];

       /* Only the Sun Enterprise 450 has these. */
       OF_getprop(node, "ps-temp-factors", &sc->sc_ps_xlate[2], XLATE_MAX);
       sc->sc_ps_xlate[0] = sc->sc_ps_xlate[1] = sc->sc_ps_xlate[2];

       cp = term;
       while (cp < term + len) {
               addr = cp[0] << 24 | cp[1] << 16 | cp[2] << 8 | cp[3]; cp += 4;
               chan = cp[0] << 24 | cp[1] << 16 | cp[2] << 8 | cp[3]; cp += 4;
               minv = cp[0] << 24 | cp[1] << 16 | cp[2] << 8 | cp[3]; cp += 4;
               warnv = cp[0] << 24 | cp[1] << 16 | cp[2] << 8 | cp[3]; cp += 4;
               crit = cp[0] << 24 | cp[1] << 16 | cp[2] << 8 | cp[3]; cp += 4;
               num = cp[0] << 24 | cp[1] << 16 | cp[2] << 8 | cp[3]; cp += 4;
               den = cp[0] << 24 | cp[1] << 16 | cp[2] << 8 | cp[3]; cp += 4;
               desc = cp;
               while (cp < term + len && *cp++);

               if (addr != (ia->ia_addr << 1))
                       continue;

               if (num == 0 || den == 0)
                       num = den = 1;

               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_num = chan;
               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_type = PCF8591_TEMP_SENS;

               sensor = &sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_sensor;
               sensor->units = ENVSYS_STEMP;
               sensor->flags |= ENVSYS_FMONLIMITS;
               sensor->state = ENVSYS_SINVALID;
               strlcpy(sensor->desc, desc, sizeof(sensor->desc));

               if (strncmp(desc, "CPU", 3) == 0) {
                       sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_xlate =
                           sc->sc_cpu_xlate;
                       DPRINTF("%s: "
                           "added %s sensor (chan %d) with cpu_xlate\n",
                           device_xname(sc->sc_dev), desc, chan);
               } else if (strncmp(desc, "PS", 2) == 0) {
                       sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_xlate =
                           sc->sc_ps_xlate;
                       DPRINTF("%s: "
                           "added %s sensor (chan %d) with ps_xlate\n",
                           device_xname(sc->sc_dev), desc, chan);
               } else {
                       sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_factor =
                           (1000000 * num) / den;
                       DPRINTF("%s: "
                           "added %s sensor (chan %d) without xlate\n",
                           device_xname(sc->sc_dev), desc, chan);
               }
               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_min =
                   273150000 + 1000000 * minv;
               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_warn =
                   273150000 + 1000000 * warnv;
               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_crit =
                   273150000 + 1000000 * crit;
               sc->sc_nchan++;
       }

       sc->sc_tag = ia->ia_tag;
       sc->sc_addr = ia->ia_addr;

       iic_acquire_bus(sc->sc_tag, 0);

       /* Try a read now, so we can fail if this component isn't present */
       if (iic_exec(sc->sc_tag, I2C_OP_READ_WITH_STOP, sc->sc_addr,
           NULL, 0, junk, sc->sc_nchan + 1, 0)) {
               aprint_normal(": read failed\n");
               iic_release_bus(sc->sc_tag, 0);
               return;
       }

       iic_release_bus(sc->sc_tag, 0);

       /*
        * Fan speed changing information is missing from OFW
        * The E250 CPU fan is connected to the sensor at addr 0x4a, channel 1
        */
       if (ia->ia_addr == 0x4a && !strcmp(machine_model, "SUNW,Ultra-250") &&
           OF_getprop(node, "cpu-fan-speeds", &sc->sc_cpu_fan_spd,
           XLATE_MAX) > 0) {
               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_num = 1;
               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_type = PCF8591_SYS_FAN_CTRL;
               sensor = &sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_sensor;
               sensor->units = ENVSYS_INTEGER;
               sensor->flags = ENVSYS_FMONNOTSUPP;
               sensor->state = ENVSYS_SINVALID;
               strlcpy(sensor->desc, "SYSFAN", sizeof(sensor->desc));
               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_xlate = sc->sc_cpu_fan_spd;
               DPRINTF("%s: "
                   "added CPUFAN sensor (chan %d) with cpu-fan xlate\n",
                   device_xname(sc->sc_dev),
                   sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_num);

               /* Set the fan to medium speed */
               sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_speed =
                   (sc->sc_cpu_fan_spd[0]+sc->sc_cpu_fan_spd[XLATE_MAX])/2;
               ecadc_set_fan_speed(sc, sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_num,
                   sc->sc_channels[sc->sc_nchan].chan_speed);

               sc->sc_nchan++;
               sc->sc_hastimer = 1;
       }

       /* Hook us into the sysmon_envsys subsystem */
       sc->sc_sme = sysmon_envsys_create();
       sc->sc_sme->sme_name = device_xname(self);
       sc->sc_sme->sme_cookie = sc;
       sc->sc_sme->sme_refresh = ecadc_refresh;
       sc->sc_sme->sme_get_limits = ecadc_get_limits;

       /* Initialize sensor data. */
       for (i = 0; i < sc->sc_nchan; i++)
               sysmon_envsys_sensor_attach(sc->sc_sme,
                   &sc->sc_channels[i].chan_sensor);

       error = sysmon_envsys_register(sc->sc_sme);
       if (error) {
               aprint_error_dev(self, "error %d registering with sysmon\n",
                       error);
               sysmon_envsys_destroy(sc->sc_sme);
               sc->sc_sme = NULL;
               return;
       }

       if (sc->sc_hastimer) {
               callout_init(&sc->sc_timer, CALLOUT_MPSAFE);
               callout_reset(&sc->sc_timer, hz*20, ecadc_timeout, sc);
       }

       aprint_naive(": Temp Sensors\n");
       aprint_normal(": %s Temp Sensors (%d channels)\n", ia->ia_name,
           sc->sc_nchan);
}

static int
ecadc_detach(device_t self, int flags)
{
       struct ecadc_softc *sc = device_private(self);
       int c, i;

       if (sc->sc_hastimer) {
               callout_halt(&sc->sc_timer, NULL);
               callout_destroy(&sc->sc_timer);
       }

       if (sc->sc_sme != NULL)
               sysmon_envsys_unregister(sc->sc_sme);

       for (i = 0; i < sc->sc_nchan; i++) {
               struct ecadc_channel *chp = &sc->sc_channels[i];

               if (chp->chan_type == PCF8591_SYS_FAN_CTRL) {
                       /* Loop in case the bus is busy */
                       for (c = 0; c < 5; c++) {
                               chp->chan_speed = sc->sc_cpu_fan_spd[0];
                               if (!ecadc_set_fan_speed(sc, chp->chan_num,
                                   chp->chan_speed))
                                       return 0;
                               delay(10000);
                       }
                       printf("%s: cannot set fan speed (chan %d)\n",
                           device_xname(sc->sc_dev), chp->chan_num);
               }
       }

       return 0;
}

static void
ecadc_refresh(struct sysmon_envsys *sme, envsys_data_t *sensor)
{
       struct ecadc_softc *sc = sme->sme_cookie;
       u_int i;
       u_int8_t data[PCF8591_CHANNELS + 1];
       u_int8_t ctrl = PCF8591_CTRL_CH0 | PCF8591_CTRL_AUTOINC |
           PCF8591_CTRL_OSCILLATOR;

       if (iic_acquire_bus(sc->sc_tag, 0))
               return;
       if (iic_exec(sc->sc_tag, I2C_OP_WRITE_WITH_STOP, sc->sc_addr,
           &ctrl, 1, NULL, 0, 0)) {
               iic_release_bus(sc->sc_tag, 0);
               return;
       }
       /*
        * Each data byte that we read is the result of the previous request,
        * so read num_channels + 1 and update envsys values from chan + 1.
        */
       if (iic_exec(sc->sc_tag, I2C_OP_READ_WITH_STOP, sc->sc_addr,
           NULL, 0, data, PCF8591_CHANNELS + 1, 0)) {
               iic_release_bus(sc->sc_tag, 0);
               return;
       }
       iic_release_bus(sc->sc_tag, 0);

       /* Temperature with/without translation or relative (ADC value) */
       for (i = 0; i < sc->sc_nchan; i++) {
               struct ecadc_channel *chp = &sc->sc_channels[i];

               if (chp->chan_type == PCF8591_TEMP_SENS) {

                       /* Encode the raw value to use for the fan control */
                       if (chp->chan_xlate) {
                               int32_t temp;

                               temp = 273150000 + 1000000 *
                                   chp->chan_xlate[data[1 + chp->chan_num]];
                               temp &= ~0xff;
                               temp += data[1 + chp->chan_num];
                               chp->chan_sensor.value_cur = temp;
                               DPRINTF("%s: xlate %s sensor = %d"
                                   " (0x%x > 0x%x)\n",
                                   device_xname(sc->sc_dev),
                                   chp->chan_sensor.desc, temp,
                                   data[1 + chp->chan_num],
                                   chp->chan_xlate[data[1 + chp->chan_num]]);
                       } else {
                               chp->chan_sensor.value_cur = 273150000 +
                                   chp->chan_factor * data[1 + chp->chan_num];
                               DPRINTF("%s: read %s sensor = %d (0x%x)\n",
                                   device_xname(sc->sc_dev),
                                   chp->chan_sensor.desc,
                                   chp->chan_sensor.value_cur,
                                   data[1 + chp->chan_num]);
                       }
                       chp->chan_sensor.flags |= ENVSYS_FMONLIMITS;
               }
               if (chp->chan_type == PCF8591_SYS_FAN_CTRL)
                       chp->chan_sensor.value_cur = data[1 + chp->chan_num];

               chp->chan_sensor.state = ENVSYS_SVALID;
       }
}

static void
ecadc_get_limits(struct sysmon_envsys *sme, envsys_data_t *edata,
               sysmon_envsys_lim_t *limits, u_int32_t *props)
{
       struct ecadc_softc *sc = sme->sme_cookie;
       int i;

       for (i = 0; i < sc->sc_nchan; i++) {
               if (edata != &sc->sc_channels[i].chan_sensor)
                       continue;
               if (sc->sc_channels[i].chan_type == PCF8591_TEMP_SENS) {
                       *props |= PROP_WARNMIN|PROP_WARNMAX|PROP_CRITMAX;
                       limits->sel_warnmin = sc->sc_channels[i].chan_min;
                       limits->sel_warnmax = sc->sc_channels[i].chan_warn;
                       limits->sel_critmax = sc->sc_channels[i].chan_crit;
               }
               return;
       }
}

static void
ecadc_timeout(void *v)
{
       struct ecadc_softc *sc = v;

       sysmon_task_queue_sched(0, ecadc_fan_adjust, sc);
       callout_reset(&sc->sc_timer, hz*60, ecadc_timeout, sc);
}

static bool
is_cpu_temp(const envsys_data_t *edata)
{
       if (edata->units != ENVSYS_STEMP)
               return false;
       return strncmp(edata->desc, "CPU", 3) == 0;
}

static bool
is_high_temp(const envsys_data_t *edata)
{
       if (edata->units != ENVSYS_INDICATOR)
               return false;
       return strcmp(edata->desc, "high_temp") == 0;
}

static bool
is_fan_fail(const envsys_data_t *edata)
{
       if (edata->units != ENVSYS_INDICATOR)
               return false;
       return strcmp(edata->desc, "fan_fail") == 0;
}

static int
ecadc_set_fan_speed(struct ecadc_softc *sc, u_int8_t chan, u_int8_t val)
{
       u_int8_t ctrl = PCF8591_CTRL_AUTOINC | PCF8591_CTRL_OSCILLATOR;
       int ret;

       ctrl |= chan;
       ret = iic_acquire_bus(sc->sc_tag, 0);
       if (ret) {
               printf("%s: error acquiring i2c bus (ch %d)\n",
                   device_xname(sc->sc_dev), chan);
               return ret;
       }
       ret = iic_exec(sc->sc_tag, I2C_OP_WRITE_WITH_STOP, sc->sc_addr,
           &ctrl, 1, &val, 1, 0);
       if (ret)
               printf("%s: error changing fan speed (ch %d)\n",
                   device_xname(sc->sc_dev), chan);
       else
               DPRINTF("%s changed fan speed (ch %d) to 0x%x\n",
                   device_xname(sc->sc_dev), chan, val);
       iic_release_bus(sc->sc_tag, 0);
       return ret;
}

static void
ecadc_fan_adjust(void *v)
{
       struct ecadc_softc *sc = v;
       struct ecadc_channel *chp;
       int i;
       u_int8_t temp, speed;
       u_int32_t htemp, ffail;

       for (i = 0; i < sc->sc_nchan; i++) {
               chp = &sc->sc_channels[i];
               if (chp->chan_type != PCF8591_SYS_FAN_CTRL)
                       continue;

               /* Check for high temperature or fan failure */
               htemp = sysmon_envsys_get_max_value(is_high_temp, true);
               ffail = sysmon_envsys_get_max_value(is_fan_fail, true);
               if (htemp) {
                       printf("%s: High temperature detected\n",
                           device_xname(sc->sc_dev));
                       /* Set fans to maximum speed */
                       speed = sc->sc_cpu_fan_spd[0];
               } else if (ffail) {
                       printf("%s: Fan failure detected\n",
                           device_xname(sc->sc_dev));
                       /* Set fans to maximum speed */
                       speed = sc->sc_cpu_fan_spd[0];
               } else {
                       /* Extract the raw value from the max CPU temp */
                       temp = sysmon_envsys_get_max_value(is_cpu_temp, true)
                           & 0xff;
                       if (!temp) {
                               printf("%s: skipping temp adjustment"
                                   " - no sensor values\n",
                                   device_xname(sc->sc_dev));
                               return;
                       }
                       if (temp > XLATE_MAX)
                               temp = XLATE_MAX;
                       speed = chp->chan_xlate[temp];
               }
               if (speed != chp->chan_speed) {
                       if (!ecadc_set_fan_speed(sc, chp->chan_num,
                           speed))
                               chp->chan_speed = speed;
               }
       }
}