/*
 *  TOPPERS/OSEK Kernel
 *      Toyohashi Open Platform for Embedded Real-Time Systems/
 *      OSEK Kernel
 * 
 *  Copyright (C) 2000-2003 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
 *                              Toyohashi Univ. of Technology, JAPAN
 *  Copyright (C) 2004,2006 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
 *              Graduate School of Information Science, Nagoya Univ., JAPAN
 *  Copyright (C) 2004-2006 by Witz Corporation, JAPAN
 * 
 *  上記著作権者は，以下の (1)〜(4) の条件か，Free Software Foundation 
 *  によって公表されている GNU General Public License の Version 2 に記
 *  述されている条件を満たす場合に限り，本ソフトウェア（本ソフトウェア
 *  を改変したものを含む．以下同じ）を使用・複製・改変・再配布（以下，
 *  利用と呼ぶ）することを無償で許諾する．
 *  (1) 本ソフトウェアをソースコードの形で利用する場合には，上記の著作
 *      権表示，この利用条件および下記の無保証規定が，そのままの形でソー
 *      スコード中に含まれていること．
 *  (2) 本ソフトウェアを，ライブラリ形式など，他のソフトウェア開発に使
 *      用できる形で再配布する場合には，再配布に伴うドキュメント（利用
 *      者マニュアルなど）に，上記の著作権表示，この利用条件および下記
 *      の無保証規定を掲載すること．
 *  (3) 本ソフトウェアを，機器に組み込むなど，他のソフトウェア開発に使
 *      用できない形で再配布する場合には，次のいずれかの条件を満たすこ
 *      と．
 *    (a) 再配布に伴うドキュメント（利用者マニュアルなど）に，上記の著
 *        作権表示，この利用条件および下記の無保証規定を掲載すること．
 *    (b) 再配布の形態を，別に定める方法によって，TOPPERSプロジェクトに
 *        報告すること．
 *  (4) 本ソフトウェアの利用により直接的または間接的に生じるいかなる損
 *      害からも，上記著作権者およびTOPPERSプロジェクトを免責すること．
 * 
 *  本ソフトウェアは，無保証で提供されているものである．上記著作権者お
 *  よびTOPPERSプロジェクトは，本ソフトウェアに関して，その適用可能性も
 *  含めて，いかなる保証も行わない．また，本ソフトウェアの利用により直
 *  接的または間接的に生じたいかなる損害に関しても，その責任を負わない．
 * 
 */

/*
 *	アラーム機能
 */

#include "osek_kernel.h"
#include "check.h"
#include "alarm.h"

/*
 *  スタティック関数のプロトタイプ宣言
 */
Inline TickType	add_tick(TickType almval, TickType incr, TickType maxval2);
static void	enqueue_alarm(AlarmType almid, CounterType cntid);
static void	dequeue_alarm(AlarmType almid, CounterType cntid);

/*
 *  ティック値の加算
 *
 *  almval に incr を加算したティック値を返す．加算したティック値が，
 *  maxval2 を超える場合には，(maxval2 + 1) を引いた値を返す．
 */
Inline TickType
add_tick(TickType almval, TickType incr, TickType maxval2)
{
	/*
	 *  素直な条件式は almval + incr <= maxval2 であるが，この条件式
	 *  では，almval + incr が TickType で表せる範囲を超える場合に
	 *  正しく判定できなくなるため，次の条件式としている．
	 */
	if (incr <= (maxval2 - almval)) {
		return(almval + incr);
	}
	else {
		/*
		 *  素直な計算式は almval + incr - (maxval2 + 1) であるが，
		 *  この計算式では，almval + incr が TickType で表せる範囲を
		 *  超えるため正しく表現できない．また， maxval2 が TickType
		 *  で表せる範囲ちょうどの場合 maxval2 + 1 は正しく表現できない．
		 *  このため，オーバーフローを考慮すると次の計算式なる．
		 *  almval - (maxval2 - incr) - 1
		 *  しかし, オーバフローするだけで結果的に値は同じになるため、
		 *  ここでは素直な計算式で行う.
		 */
		return(almval + incr - (maxval2 + 1));
	}
}

/*
 *  アラームキューへの挿入
 *
 *  almid で指定されるアラームを，cntid で指定されるカウンタのアラーム
 *  キューに挿入する．また，アラームキューに同じ時刻のアラームがある場
 *  合には，その末尾に挿入する（先頭でも差し支えないと思われる）．
 */
static void
enqueue_alarm(AlarmType almid, CounterType cntid)
{
	TickType	enqval, curval;
	AlarmType	next, prev;

	enqval = almcb_almval[almid];
	curval = cntcb_curval[cntid];

	/*
	 *  挿入場所のサーチ
	 */
	next = cntcb_almque[cntid];
	prev = ALMID_NULL;
	if (curval < enqval) {
		/*
		 *  enqval が curval よりも大きい時．言い換えると，現在
		 *  ティックからアラームの指定ティックまでの間に，カウ
		 *  ンタのオーバフロー（最大値を超えて，0 に戻ること）
		 *  が起こらない場合．
		 */
		while ((next != ALMID_NULL) && ((curval <= almcb_almval[next])
					&& (almcb_almval[next] <= enqval))) {
			prev = next;
			next = almcb_next[prev];
		}
	}
	else {
		/*
		 *  それ以外の時．言い換えると，現在ティックからアラー
		 *  ムの指定ティックまでの間に，カウンタのオーバフロー
		 *  が起こる場合．
		 */
		while ((next != ALMID_NULL) && ((curval <= almcb_almval[next])
					|| (almcb_almval[next] <= enqval))) {
			prev = next;
			next = almcb_next[prev];
		}
	}

	/*
	 *  キューのつなぎ換え処理
	 */
	almcb_next[almid] = next;
	almcb_prev[almid] = prev;
	if (prev != ALMID_NULL) {
		almcb_next[prev] = almid;
	}
	else {
		cntcb_almque[cntid] = almid;
	}
	if (next != ALMID_NULL) {
		almcb_prev[next] = almid;
	}
}

/*
 *  アラームキューからの削除
 *
 *  almid で指定されるアラームを，cntid で指定されるカウンタのアラー
 *  ムキューから削除する．
 */
static void
dequeue_alarm(AlarmType almid, CounterType cntid)
{
	AlarmType	next, prev;

	next = almcb_next[almid];
	prev = almcb_prev[almid];
	if (prev != ALMID_NULL) {
		almcb_next[prev] = next;
	}
	else {
		cntcb_almque[cntid] = next;
	}
	if (next != ALMID_NULL) {
		almcb_prev[next] = prev;
	}
	almcb_next[almid] = almid;
}

/*
 *  アラーム機能の初期化
 */
void
alarm_initialize(void)
{
	CounterType	cntid;
	AlarmType	almid;

	for (cntid = 0; cntid < tnum_counter; cntid++) {
		cntcb_curval[cntid] = 0u;
		cntcb_almque[cntid] = ALMID_NULL;
	}
	for (almid = 0; almid < tnum_alarm; almid++) {
		almcb_next[almid] = almid;
		if ((alminib_autosta[almid] & appmode) != APPMODE_NONE) {
			almcb_almval[almid] = alminib_almval[almid];
			almcb_cycle[almid] = alminib_cycle[almid];
			enqueue_alarm(almid, alminib_cntid[almid]);
		}
	}
}

/*
 *  アラームベースの参照
 */
StatusType
GetAlarmBase(AlarmType almid, AlarmBaseRefType p_info)
{
	StatusType	ercd = E_OK;
	CounterType	cntid;

	LOG_GETALB_ENTER(almid, p_info);
	CHECK_CALLEVEL(TCL_TASK | TCL_ISR2 | TCL_ERROR | TCL_PREPOST);
	CHECK_ALMID(almid);

	cntid = alminib_cntid[almid];
	p_info->maxallowedvalue = cntinib_maxval[cntid];
	p_info->ticksperbase = cntinib_tickbase[cntid];
	p_info->mincycle = cntinib_mincyc[cntid];
  exit:
	LOG_GETALB_LEAVE(ercd);
	return(ercd);

  error_exit:
	lock_cpu();
	_errorhook_par1.almid = almid;
	_errorhook_par2.p_info = p_info;
	call_errorhook(ercd, OSServiceId_GetAlarmBase);
	unlock_cpu();
	goto exit;
}

/*
 *  アラームの状態参照
 */
StatusType
GetAlarm(AlarmType almid, TickRefType p_tick)
{
	StatusType	ercd = E_OK;
	CounterType	cntid;
	TickType	curval;

	LOG_GETALM_ENTER(almid, p_tick);
	CHECK_CALLEVEL(TCL_TASK | TCL_ISR2 | TCL_ERROR | TCL_PREPOST);
	CHECK_ALMID(almid);

	lock_cpu();
	if (almcb_next[almid] == almid) {
		ercd = E_OS_NOFUNC;
		goto d_error_exit;
	}
	cntid = alminib_cntid[almid];
	curval = cntcb_curval[cntid];
	if (curval < almcb_almval[almid]) {
		*p_tick = almcb_almval[almid] - curval;
	}
	else {
		*p_tick = (cntinib_maxval2[cntid] - curval) + 1
					+ almcb_almval[almid];
	}
  exit:
	unlock_cpu();
	LOG_GETALM_LEAVE(ercd);
	return(ercd);

  error_exit:
	lock_cpu();
  d_error_exit:
	_errorhook_par1.almid = almid;
	_errorhook_par2.p_tick = p_tick;
	call_errorhook(ercd, OSServiceId_GetAlarm);
	goto exit;
}

/*
 *  アラームの設定（相対値）
 */
StatusType
SetRelAlarm(AlarmType almid, TickType incr, TickType cycle)
{
	StatusType	ercd = E_OK;
	CounterType	cntid;
	TickType	maxval;

	LOG_SETREL_ENTER(almid, incr, cycle);
	CHECK_CALLEVEL(TCL_TASK | TCL_ISR2);
	CHECK_ALMID(almid);

	cntid = alminib_cntid[almid];
	maxval = cntinib_maxval[cntid];
	CHECK_VALUE((0u < incr) && (incr <= maxval));
	CHECK_VALUE((cycle == 0u)
		|| ((cntinib_mincyc[cntid] <= cycle) && (cycle <= maxval)));

	lock_cpu();
	if (almcb_next[almid] != almid) {
		ercd = E_OS_STATE;
		goto d_error_exit;
	}
	almcb_almval[almid] = add_tick(cntcb_curval[cntid], incr,
										cntinib_maxval2[cntid]);
	almcb_cycle[almid] = cycle;
	enqueue_alarm(almid, cntid);
  exit:
	unlock_cpu();
	LOG_SETREL_LEAVE(ercd);
	return(ercd);

  error_exit:
	lock_cpu();
  d_error_exit:
	_errorhook_par1.almid = almid;
	_errorhook_par2.incr = incr;
	_errorhook_par3.cycle = cycle;
	call_errorhook(ercd, OSServiceId_SetRelAlarm);
	goto exit;
}

/*
 *  アラームの設定（絶対値）
 */
StatusType
SetAbsAlarm(AlarmType almid, TickType start, TickType cycle)
{
	StatusType	ercd = E_OK;
	CounterType	cntid;
	TickType	maxval, start2;

	LOG_SETABS_ENTER(almid, start, cycle);
	CHECK_CALLEVEL(TCL_TASK | TCL_ISR2);
	CHECK_ALMID(almid);

	cntid = alminib_cntid[almid];
	maxval = cntinib_maxval[cntid];
	CHECK_VALUE(start <= maxval);
	CHECK_VALUE((cycle == 0u)
		|| ((cntinib_mincyc[cntid] <= cycle) && (cycle <= maxval)));

	lock_cpu();
	if (almcb_next[almid] != almid) {
		ercd = E_OS_STATE;
		goto d_error_exit;
	}

	start2 = start + maxval + 1;
	if (cntcb_curval[cntid] <= maxval) {
		if (start <= cntcb_curval[cntid]) {
			almcb_almval[almid] = start2;
		}
		else {
			almcb_almval[almid] = start;
		}
	}
	else {
		if (start2 <= cntcb_curval[cntid]) {
			almcb_almval[almid] = start;
		}
		else {
			almcb_almval[almid] = start2;
		}
	}
	almcb_cycle[almid] = cycle;
	enqueue_alarm(almid, cntid);
  exit:
	unlock_cpu();
	LOG_SETABS_LEAVE(ercd);
	return(ercd);

  error_exit:
	lock_cpu();
  d_error_exit:
	_errorhook_par1.almid = almid;
	_errorhook_par2.start = start;
	_errorhook_par3.cycle = cycle;
	call_errorhook(ercd, OSServiceId_SetAbsAlarm);
	goto exit;
}

/*
 *  アラームのキャンセル
 *
 */
StatusType
CancelAlarm(AlarmType almid)
{
	StatusType	ercd = E_OK;

	LOG_CANALM_ENTER(almid);
	CHECK_CALLEVEL(TCL_TASK | TCL_ISR2);
	CHECK_ALMID(almid);

	lock_cpu();
	if (almcb_next[almid] == almid) {
		ercd = E_OS_NOFUNC;
		goto d_error_exit;
	}
	dequeue_alarm(almid, alminib_cntid[almid]);

	/*
	 *  アラームコールバックの中から，自アラームを SetRelAlarm/ 
	 *  SetAbsAlarm した後に CancelAlarm した状況（OSEK仕様では許
	 *  されていないが，TOPPERS/OSEKカーネルでは許している）で，自
	 *  アラームがアラームキューに再挿入されるのを防ぐために，
	 *  almcb_cycle[almid] を 0 にしておく．
	 */
	almcb_cycle[almid] = 0u;
  exit:
	unlock_cpu();
	LOG_CANALM_LEAVE(ercd);
	return(ercd);

  error_exit:
	lock_cpu();
  d_error_exit:
	_errorhook_par1.almid = almid;
	call_errorhook(ercd, OSServiceId_CancelAlarm);
	goto exit;
}

/*
 *  カウンタを進める
 */
StatusType
SignalCounter(CounterType cntid)
{
	StatusType	ercd = E_OK;
	TickType	newval, tick1val;
	AlarmType	almid, next;

	LOG_SIGCNT_ENTER(cntid);
	CHECK_CALLEVEL(TCL_ISR2);
	CHECK_CNTID(cntid);

	lock_cpu();

	/*
	 *  更新後のカウンタ値を求める
	 */
	newval = add_tick(cntcb_curval[cntid], cntinib_tickbase[cntid],
						cntinib_maxval2[cntid]);

	/*
	 *  newval == tick1val になるまで，1tick ずつカウンタを進めて
	 *  アラームの expire 判定を実施する．
	 *
	 *  1tick ずつ進めるのはアラームコールバック内で SetRelAlarm を
	 *  実行された場合に，正確な相対値を求める必要があるためである．
	 *
	 *  do 〜 while にすれば以下の tick1val 初期化処理は不要．
	 */
	tick1val = cntcb_curval[cntid];
	while (newval != tick1val) {

		/*
		 *  カウンタの現在値を 1tick 更新
		 */
		tick1val = add_tick(cntcb_curval[cntid], 1, cntinib_maxval2[cntid]);
		cntcb_curval[cntid] = tick1val;

		/*
		 *  アラームの expire 処理
		 */
		while (((almid = cntcb_almque[cntid]) != ALMID_NULL)
					&& (almcb_almval[almid] == tick1val)) {
			/*
			 *  アラームキューの先頭のアラームを，キューから外す．
			 */
			next = almcb_next[almid];
			cntcb_almque[cntid] = next;
			if (next != ALMID_NULL) {
				almcb_prev[next] = ALMID_NULL;
			}
			almcb_next[almid] = almid;

			/*
			 *  アラームコールバックの呼び出し
			 */
			unlock_cpu();
			(*alminib_cback[almid])();
			lock_cpu();

			/*
			 *  アラームキューへの再挿入（周期アラームの場合）
			 *
			 *  アラームコールバックの中で自アラームを SetRelAlarm/
			 *  SetAbsAlarm した状況（OSEK仕様では許されていないが，
			 *  TOPPERS/OSEKカーネルでは許している）で，アラームキュー
			 *  への再挿入を防ぐために，almcb_next[almid] == almid
			 *  の場合のみ再挿入する．
			 */
			if ((almcb_next[almid] == almid)
						&& (almcb_cycle[almid] > 0u)) {
				almcb_almval[almid] = add_tick(almcb_almval[almid], 
					almcb_cycle[almid], cntinib_maxval2[cntid]);
				enqueue_alarm(almid, cntid);
			}
		}
	}
  exit:
	unlock_cpu();
	LOG_SIGCNT_LEAVE(ercd);
	return(ercd);

  error_exit:
	lock_cpu();
	_errorhook_par1.cntid = cntid;
	call_errorhook(ercd, OSServiceId_SignalCounter);
	goto exit;
}
