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《Linux驱动：s3c2410/s3c2440 ts驱动分析 之二》
一，前言
前面结合“平台总线-设备-驱动”模型分析了ts(触摸)驱动的加载过程，现在进入驱动程序分析下其具体的实现。涉及到输入子系统详解、核心层程序分析、evdev事件处理层程序分析、ts设备驱动层程序分析以及s3c2440的ADC转换和触摸控制器的操作。
二，涉及的寄存器
三，调用probe函数
根据上一篇的分析，驱动层通过platform_driver_register注册后，会调用到该驱动层的probe函数。
四，s3c2410ts_probe函数分析
4.1 硬件寄存器设置
4.1.1 获取设备参数
struct s3c2410_ts_mach_info *info; info = ( struct s3c2410_ts_mach_info *)pdev->dev.platform_data; /* info .delay = 10000, // ADC conversion start delay value .presc = 49, // ADC clk .oversampling_shift = 2, // 采样精度 */ if (!info) { printk(KERN_ERR "Hm... too bad : no platform data for ts\n"); return -EINVAL; }- 1
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4.1.2 使能ADC
adc_clock = clk_get(NULL, "adc"); if (!adc_clock) { printk(KERN_ERR "failed to get adc clock source\n"); return -ENOENT; } clk_enable(adc_clock);- 1
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4.1.3 获取ADC & TOUCH SCREEN 寄存器
static inline void s3c2410_ts_connect(void) { s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG12, S3C2410_GPG12_XMON); s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG13, S3C2410_GPG13_nXPON); s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG14, S3C2410_GPG14_YMON); s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG15, S3C2410_GPG15_nYPON); } { ..... base_addr=ioremap(S3C2410_PA_ADC,0x20); //#define S3C2410_PA_ADC (0x58000000) if (base_addr == NULL) { printk(KERN_ERR "Failed to remap register block\n"); return -ENOMEM; } /* Configure GPIOs */ s3c2410_ts_connect(); // 设置GPIO功能 ..... }- 1
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4.1.4 设置ADC转换频率
if ((info->presc&0xff) > 0) iowrite32(S3C2410_ADCCON_PRSCEN | S3C2410_ADCCON_PRSCVL(info->presc&0xFF),\ base_addr+S3C2410_ADCCON); // 设置ADC clk // A/D converter freq = PCLK/(info->presc+1) // 一次adc转换所需时间Conversion time = 1/(A/D converter freq / 5cycles)- 1
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4.1.5 设置ADC转换开始的延时时间
因为ADC中断产生后的一段时间内电压还未稳定，如果立即进行ADC转换，那么转换值会有误差，这时就可以通过设置延时时间，待电压稳定后再执行转换以确保数值的准确性。
// 设置ADC conversion start delay value if ((info->delay&0xffff) > 0) iowrite32(info->delay & 0xffff, base_addr+S3C2410_ADCDLY);- 1
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4.1.6 进入等待触摸按下模式
iowrite32(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC); // 等待触摸按下中断模式- 1
自此，ADC & TOUCH SCREEN 寄存器初始设置完成。
4.2 注册ADC和TC中断
注册TC中断，监测触摸屏的按下和抬起；注册ADC中断，进行ADC转换。
/* Get irqs */ if (request_irq(IRQ_ADC, stylus_action, IRQF_SAMPLE_RANDOM | SA_SHIRQ, "s3c2410_action", ts.dev)) { printk(KERN_ERR "s3c2410_ts.c: Could not allocate ts IRQ_ADC !\n"); iounmap(base_addr); return -EIO; } if (request_irq(IRQ_TC, stylus_updown, IRQF_SAMPLE_RANDOM, "s3c2410_action", ts.dev)) { printk(KERN_ERR "s3c2410_ts.c: Could not allocate ts IRQ_TC !\n"); iounmap(base_addr); return -EIO; }- 1
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4.2.1 TC中断处理函数 stylus_updown
static irqreturn_t stylus_updown(int irq, void *dev_id) { unsigned long data0; unsigned long data1; int updown; // 读取寄存器DATA0和DATA1获取x,y轴的ADC转换值 data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0); data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1); // ADCDAT0 bit[15] 0 为按下，1 为松开 即updown 为true 则按下，为false 则松开 updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)); /* TODO we should never get an interrupt with updown set while * the timer is running, but maybe we ought to verify that the * timer isn't running anyways. */ if (updown) { // 如果为按下状态 touch_timer_fire(0); } return IRQ_HANDLED; }- 1
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4.2.2 ADC中断处理函数 stylus_action
static irqreturn_t stylus_action(int irq, void *dev_id) { unsigned long data0; unsigned long data1; // if (bADCForTS) { data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0); data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1); ts.xp += data0 & S3C2410_ADCDAT0_XPDATA_MASK; // 为四次adc转换值的累加 ts.yp += data1 & S3C2410_ADCDAT1_YPDATA_MASK; // 为四次adc转换值的累加 ts.count++; // bADCForTS = 0; // up(&gADClock); // ts.count < 4 ,即四次adc转换值为一次按下的结果 if (ts.count < (1<<ts.shift)) { // if (!down_trylock(&gADClock)) { // bADCForTS = 1; iowrite32(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC); // 进入 等待adc 转换模式 iowrite32(ioread32(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON); // 开启adc转换，转换在info->delay后进行，转换完成后会产生一个ADC中断 // } } else { mod_timer(&touch_timer, jiffies+1); // 启动一个定时器，一个jiffies（系统滴答时间） 后进入定时器处理函数 touch_timer_fire iowrite32(WAIT4INT(1), base_addr+S3C2410_ADCTSC); // 同时等待 触摸抬起中断 } // } return IRQ_HANDLED; }- 1
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4.2.3 定时器处理函数 touch_timer_fire
static struct timer_list touch_timer = TIMER_INITIALIZER(touch_timer_fire, 0, 0); static void touch_timer_fire(unsigned long data) { unsigned long data0; unsigned long data1; int updown; data0 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT0); data1 = ioread32(base_addr+S3C2410_ADCDAT1); updown = (!(data0 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)) && (!(data1 & S3C2410_ADCDAT0_UPDOWN)); // updown 为true 则按下，为false 则松开 if (updown) { // 处于按下状态的处理 // 首次按下 产生了四次ADC转换后，才去处理x,y值 if (ts.count != 0) { long tmp; // 横纵坐标转换 tmp = ts.xp; ts.xp = ts.yp; ts.yp = tmp; ts.xp >>= ts.shift; // 四次adc转换值的平均值为一次按下的结果 ts.yp >>= ts.shift; // 四次adc转换值的平均值为一次按下的结果 #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410_DEBUG { struct timeval tv; do_gettimeofday(&tv); printk(DEBUG_LVL "T: %06d, X: %03ld, Y: %03ld\n", (int)tv.tv_usec, ts.xp, ts.yp); } #endif input_report_abs(ts.dev, ABS_X, ts.xp); // 上报x的坐标 input_report_abs(ts.dev, ABS_Y, ts.yp); // 上报y的坐标 input_report_key(ts.dev, BTN_TOUCH, 1); // 上报BIN_TOUCH 按下 input_report_abs(ts.dev, ABS_PRESSURE, 1); // 上报ABS_PRESSURE 按下 input_sync(ts.dev); // 上报事件完成 } ts.xp = 0; ts.yp = 0; ts.count = 0; // if (!down_trylock(&gADClock)) { // bADCForTS = 1; iowrite32(S3C2410_ADCTSC_PULL_UP_DISABLE | AUTOPST, base_addr+S3C2410_ADCTSC); // 进入 等待adc 转换模式 iowrite32(ioread32(base_addr+S3C2410_ADCCON) | S3C2410_ADCCON_ENABLE_START, base_addr+S3C2410_ADCCON); // 开启adc转换，完成后会产生一个ADC中断 // } } else { // 松开的处理 ts.count = 0; input_report_key(ts.dev, BTN_TOUCH, 0); // 上报BIN_TOUCH 松开 input_report_abs(ts.dev, ABS_PRESSURE, 0);// 上报ABS_PRESSURE 松开 input_sync(ts.dev); // 上报事件完成 iowrite32(WAIT4INT(0), base_addr+S3C2410_ADCTSC); // 进入等待触摸按下中断 } }- 1
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4.3 注册到输入子系统
4.3.1 申请input_dev
input_dev = input_allocate_device(); if (!input_dev) { printk(KERN_ERR "Unable to allocate the input device !!\n"); return -ENOMEM; }- 1
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4.3.2 设置input_dev
ts.dev = input_dev; // 设置产生的事件类型，同步类事件、按键类事件和绝对位移事件 ts.dev->evbit[0] = BIT(EV_SYN) | BIT(EV_KEY) | BIT(EV_ABS); // 设置某类事件类型中的具体事件 // 按键类事件中的触摸事件 ts.dev->keybit[LONG(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH); // 绝对位移类事件中的ABS_X、ABS_Y、压力值的值范围，0x3ff是该ADC转换器是10bit精度的，最大为0x3fff input_set_abs_params(ts.dev, ABS_X, 0, 0x3FF, 0, 0); input_set_abs_params(ts.dev, ABS_Y, 0, 0x3FF, 0, 0); input_set_abs_params(ts.dev, ABS_PRESSURE, 0, 1, 0, 0); // 只设置有按下和抬起（0，1），没有具体的压力值 ts.dev->private = &ts; ts.dev->name = s3c2410ts_name; ts.dev->id.bustype = BUS_RS232; ts.dev->id.vendor = 0xDEAD; ts.dev->id.product = 0xBEEF; ts.dev->id.version = S3C2410TSVERSION;- 1
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4.3.3 注册
input_register_device(ts.dev);- 1
自此，该驱动设备注册到输入子系统中，会和事件处理层程序evdev匹配。
五，输入子系统
输入子系统分为三个层次，设备驱动层、核心层、以及事件处理层。
图片来源于网络三个层级间的处理和联系
图片来源于网络输入子系统详解见csdn：https://blog.csdn.net/qq_40709487/article/details/126002350
六，驱动层ts程序和事件处理层程序evdev匹配
6.1 evdev的注册
编译进内核，系统启动时自动加载，进而调用其evdev_init函数。
6.1.1 编译进内核
linux-2.6.22.6/drivers/input/Makefile
obj-$(CONFIG_INPUT_EVDEV) += evdev.o- 1
linux-2.6.22.6/.config
CONFIG_INPUT_EVDEV=y- 1
6.1.2 调用evdev_init，注册到输入子系统
static struct input_handler evdev_handler = { .event = evdev_event, .connect = evdev_connect, .disconnect = evdev_disconnect, .fops = &evdev_fops, .minor = EVDEV_MINOR_BASE, .name = "evdev", .id_table = evdev_ids, }; static int __init evdev_init(void) { return input_register_handler(&evdev_handler); }- 1
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6.2 驱动层ts程序注册到输入子系统
由第四点的s3c2410ts_probe函数分析可知，驱动层通过input_register_device接口注册到输入子系统。
input_register_device(ts.dev);- 1
6.3 匹配
6.3.1 evdev注册时尝试匹配驱动层ts程序
int input_register_handler(struct input_handler *handler) { struct input_dev *dev; INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list); if (handler->fops != NULL) { if (input_table[handler->minor >> 5]) return -EBUSY; input_table[handler->minor >> 5] = handler; } // 将处理层程序加入到input_handler_list链表 list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list); // 从设备驱动层链表中取出每一个设备驱动层程序，和事件处理层程序匹配 list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node) input_attach_handler(dev, handler); input_wakeup_procfs_readers(); return 0; } static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler) { const struct input_device_id *id; int error; // 和事件处理层程序中设置的黑名单进行匹配，如果设备驱动层程序在白名单中，则忽略！ if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev)) return -ENODEV; // 进行匹配 id = input_match_device(handler->id_table, dev); if (!id) return -ENODEV; // 调用事件处理层程序中的connect函数 使事件处理层程序和设备驱动层程序建立联系。 error = handler->connect(handler, dev, id); if (error && error != -ENODEV) printk(KERN_ERR "input: failed to attach handler %s to device %s, " "error: %d\n", handler->name, kobject_name(&dev->cdev.kobj), error); return error; } static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id, struct input_dev *dev) { int i; // id: // static const struct input_device_id evdev_ids[] = { // { .driver_info = 1 }, /* Matches all devices */ // { }, /* Terminating zero entry */ // }; // dev: // ts.dev->id.bustype = BUS_RS232; // ts.dev->id.vendor = 0xDEAD; // ts.dev->id.product = 0xBEEF; // ts.dev->id.version = S3C2410TSVERSION; // evdev事件处理层程序成功匹配ts驱动层程序 for (; id->flags || id->driver_info; id++) { if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS) if (id->bustype != dev->id.bustype) continue; if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR) if (id->vendor != dev->id.vendor) continue; if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT) if (id->product != dev->id.product) continue; if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION) if (id->version != dev->id.version) continue; MATCH_BIT(evbit, EV_MAX); MATCH_BIT(keybit, KEY_MAX); MATCH_BIT(relbit, REL_MAX); MATCH_BIT(absbit, ABS_MAX); MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX); MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX); MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX); MATCH_BIT(ffbit, FF_MAX); MATCH_BIT(swbit, SW_MAX); return id; } return NULL; }- 1
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6.3.2 驱动层ts程序注册时尝试匹配evdev
int input_register_device(struct input_dev *dev) { static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0); struct input_handler *handler; const char *path; int error; set_bit(EV_SYN, dev->evbit); /* * If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating * is handled by the driver itself and we don't do it in input.c. */ init_timer(&dev->timer); if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) { dev->timer.data = (long) dev; dev->timer.function = input_repeat_key; dev->rep[REP_DELAY] = 250; dev->rep[REP_PERIOD] = 33; } if (!dev->getkeycode) dev->getkeycode = input_default_getkeycode; if (!dev->setkeycode) dev->setkeycode = input_default_setkeycode; // 将设备驱动层程序加入到input_dev_list链表 list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list); snprintf(dev->cdev.class_id, sizeof(dev->cdev.class_id), "input%ld", (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1); if (!dev->cdev.dev) dev->cdev.dev = dev->dev.parent; // 创建设备类 /sys/class/input%ld error = class_device_add(&dev->cdev); if (error) return error; path = kobject_get_path(&dev->cdev.kobj, GFP_KERNEL); printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n", dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A"); kfree(path); // 从事件处理层程序链表中取出每一个事件处理层程序，和设备驱动层程序匹配 list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node) input_attach_handler(dev, handler); input_wakeup_procfs_readers(); return 0; } 调用 input_attach_handler 之后的流程和evdev注册时尝试匹配驱动层ts程序一样- 1
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6.3.3 匹配成功建立联系
六，事件上报过程
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