/*
 * \brief  Gpio driver for the OMAP4
 * \author Ivan Loskutov <ivan.loskutov@ksyslabs.org>
 * \author Stefan Kalkowski <stefan.kalkowski@genode-labs.com>
 * \date   2012-06-23
 */

/*
 * Copyright (C) 2012 Ksys Labs LLC
 * Copyright (C) 2012-2013 Genode Labs GmbH
 *
 * This file is part of the Genode OS framework, which is distributed
 * under the terms of the GNU General Public License version 2.
 */

#ifndef _DRIVER_H_
#define _DRIVER_H_

/* Genode includes */
#include <drivers/board_base.h>
#include <gpio/driver.h>
#include <irq_session/connection.h>
#include <timer_session/connection.h>

/* local includes */
#include "gpio.h"

static int verbose = 0;


class Omap4_driver : public Gpio::Driver
{
	private:

		enum {
			PIN_SHIFT = 5,
			MAX_BANKS = 6,
			MAX_PINS  = 32
		};


		struct Timer_delayer : Timer::Connection, Genode::Mmio::Delayer
		{
			/**
			 * Implementation of 'Delayer' interface
			 */
			void usleep(unsigned us) { Timer::Connection::usleep(us); }
		} _delayer;


		class Gpio_bank
		{
			private:

				Gpio_reg                             _reg;
				Genode::Irq_connection               _irq;
				Genode::Signal_rpc_member<Gpio_bank> _dispatcher;
				Genode::Signal_context_capability    _sig_cap[MAX_PINS];
				bool                                 _irq_enabled[MAX_PINS];

				void _handle(unsigned)
				{
					_reg.write<Gpio_reg::Irqstatus_0>(0xffffffff);

					unsigned long status = _reg.read<Gpio_reg::Irqstatus_0>();

					for(unsigned i = 0; i < MAX_PINS; i++) {
						if ((status & (1 << i)) && _irq_enabled[i] &&
						    _sig_cap[i].valid())
							Genode::Signal_transmitter(_sig_cap[i]).submit();
					}

					_irq.ack_irq();
				}


			public:

				Gpio_bank(Server::Entrypoint &ep,
				          Genode::addr_t base, Genode::size_t size,
				          unsigned irq)
				: _reg(base, size), _irq(irq),
				  _dispatcher(ep, *this, &Gpio_bank::_handle)
				{
					for (unsigned i = 0; i < MAX_PINS; i++)
						_irq_enabled[i] = false;

					_irq.sigh(_dispatcher);
					_irq.ack_irq();
				}

				Gpio_reg* regs() { return &_reg; }

				void irq(int pin, bool enable)
				{
					if (enable) {
						_reg.write<Gpio_reg::Irqstatus_0>(1 << pin);
						_reg.write<Gpio_reg::Irqstatus_set_0>(1 << pin);
					}
					else
						_reg.write<Gpio_reg::Irqstatus_clr_0>(1 << pin);
					_irq_enabled[pin] = enable;
				}

				void ack_irq(int pin) { PDBG("not implemented"); }

				void sigh(int pin, Genode::Signal_context_capability cap) {
					_sig_cap[pin] = cap; }
		};

		Server::Entrypoint &_ep;

		Gpio_bank _gpio_bank_0;
		Gpio_bank _gpio_bank_1;
		Gpio_bank _gpio_bank_2;
		Gpio_bank _gpio_bank_3;
		Gpio_bank _gpio_bank_4;
		Gpio_bank _gpio_bank_5;

		Gpio_bank *_gpio_bank(int gpio)
		{
			switch (gpio >> PIN_SHIFT) {
			case 0:
				return &_gpio_bank_0;
			case 1:
				return &_gpio_bank_1;
			case 2:
				return &_gpio_bank_2;
			case 3:
				return &_gpio_bank_3;
			case 4:
				return &_gpio_bank_4;
			case 5:
				return &_gpio_bank_5;
			}

			PERR("no Gpio_bank for pin %d available", gpio);
			return 0;
		}

		int _gpio_index(int gpio)       { return gpio & 0x1f; }

		Omap4_driver(Server::Entrypoint &ep)
		:
			_ep(ep),
			_gpio_bank_0(_ep, Genode::Board_base::GPIO1_MMIO_BASE, Genode::Board_base::GPIO1_MMIO_SIZE,
			             Genode::Board_base::GPIO1_IRQ),
			_gpio_bank_1(_ep, Genode::Board_base::GPIO2_MMIO_BASE, Genode::Board_base::GPIO2_MMIO_SIZE,
			             Genode::Board_base::GPIO2_IRQ),
			_gpio_bank_2(_ep, Genode::Board_base::GPIO3_MMIO_BASE, Genode::Board_base::GPIO3_MMIO_SIZE,
			             Genode::Board_base::GPIO3_IRQ),
			_gpio_bank_3(_ep, Genode::Board_base::GPIO4_MMIO_BASE, Genode::Board_base::GPIO4_MMIO_SIZE,
			             Genode::Board_base::GPIO4_IRQ),
			_gpio_bank_4(_ep, Genode::Board_base::GPIO5_MMIO_BASE, Genode::Board_base::GPIO5_MMIO_SIZE,
			             Genode::Board_base::GPIO5_IRQ),
			_gpio_bank_5(_ep, Genode::Board_base::GPIO6_MMIO_BASE, Genode::Board_base::GPIO6_MMIO_SIZE,
			             Genode::Board_base::GPIO6_IRQ)
		{
			for (int i = 0; i < MAX_BANKS; ++i) {
				if (verbose)
					PDBG("GPIO%d ctrl=%08x",
						 i+1, _gpio_bank(i << PIN_SHIFT)->regs()->read<Gpio_reg::Ctrl>());
			}
		}


	public:

		static Omap4_driver& factory(Server::Entrypoint &ep);


		/******************************
		 **  Gpio::Driver interface  **
		 ******************************/

		void direction(unsigned gpio, bool input)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d input=%d", gpio, input);

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Oe>(input ? 1 : 0, _gpio_index(gpio));
		}

		void write(unsigned gpio, bool level)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d level=%d", gpio, level);

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();

			if (level)
				gpio_reg->write<Gpio_reg::Setdataout>(1 << _gpio_index(gpio));
			else
				gpio_reg->write<Gpio_reg::Cleardataout>(1 << _gpio_index(gpio));
		}

		bool read(unsigned gpio)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d", gpio);

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();
			return gpio_reg->read<Gpio_reg::Datain>(_gpio_index(gpio));
		}

		void debounce_enable(unsigned gpio, bool enable)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d enable=%d", gpio, enable);

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Debounceenable>(enable ? 1 : 0,
			                                          _gpio_index(gpio));
		}

		void debounce_time(unsigned gpio, unsigned long us)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d us=%ld", gpio, us);

			unsigned char debounce;

			if (us < 32)
				debounce = 0x01;
			else if (us > 7936)
				debounce = 0xff;
			else
				debounce = (us / 0x1f) - 1;

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Debouncingtime::Time>(debounce);
		}

		void falling_detect(unsigned gpio)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d", gpio);

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Leveldetect0> (0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Leveldetect1> (0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Fallingdetect>(1, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Risingdetect> (0, _gpio_index(gpio));
		}

		void rising_detect(unsigned gpio)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d", gpio);

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Leveldetect0> (0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Leveldetect1> (0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Fallingdetect>(0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Risingdetect> (1, _gpio_index(gpio));
		}

		void high_detect(unsigned gpio)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d", gpio);

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Leveldetect0> (0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Leveldetect1> (1, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Fallingdetect>(0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Risingdetect> (0, _gpio_index(gpio));
		}

		void low_detect(unsigned gpio)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d", gpio);

			Gpio_reg *gpio_reg = _gpio_bank(gpio)->regs();
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Leveldetect0> (1, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Leveldetect1> (0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Fallingdetect>(0, _gpio_index(gpio));
			gpio_reg->write<Gpio_reg::Risingdetect> (0, _gpio_index(gpio));
		}

		void irq_enable(unsigned gpio, bool enable)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d enable=%d", gpio, enable);

			_gpio_bank(gpio)->irq(_gpio_index(gpio), enable);
		}

		void ack_irq(unsigned gpio)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d", gpio);

			_gpio_bank(gpio)->ack_irq(_gpio_index(gpio));
		}

		void register_signal(unsigned gpio,
		                     Genode::Signal_context_capability cap)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d", gpio);

			_gpio_bank(gpio)->sigh(_gpio_index(gpio), cap); }

		void unregister_signal(unsigned gpio)
		{
			if (verbose) PDBG("gpio=%d", gpio);

			Genode::Signal_context_capability cap;
			_gpio_bank(gpio)->sigh(_gpio_index(gpio), cap);
		}

		bool gpio_valid(unsigned gpio) { return gpio < (MAX_PINS*MAX_BANKS); }
};


Omap4_driver& Omap4_driver::factory(Server::Entrypoint &ep)
{
	static Omap4_driver driver(ep);
	return driver;
}

#endif /* _DRIVER_H_ */