drivers/input/tsdev.c

   1 /*
   2  * $Id: tsdev.c,v 1.15 2002/04/10 16:50:19 jsimmons Exp $
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2001 "Crazy" james Simmons
   5  *
   6  *  Compaq touchscreen protocol driver. The protocol emulated by this driver
   7  *  is obsolete; for new programs use the tslib library which can read directly
   8  *  from evdev and perform dejittering, variance filtering and calibration -
   9  *  all in user space, not at kernel level. The meaning of this driver is
  10  *  to allow usage of newer input drivers with old applications that use the
  11  *  old /dev/h3600_ts and /dev/h3600_tsraw devices.
  12  *
  13  *  09-Apr-2004: Andrew Zabolotny <zap@homelink.ru>
  14  *      Fixed to actually work, not just output random numbers.
  15  *      Added support for both h3600_ts and h3600_tsraw protocol
  16  *      emulation.
  17  */
  18
  19 /*
  20  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  21  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  22  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  23  * (at your option) any later version.
  24  *
  25  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  26  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  27  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  28  * GNU General Public License for more details.
  29  *
  30  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  31  * along with this program; if not, write to the Free Software
  32  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
  33  *
  34  * Should you need to contact me, the author, you can do so either by
  35  * e-mail - mail your message to <jsimmons@infradead.org>.
  36  */
  37
  38 #define TSDEV_MINOR_BASE        128
  39 #define TSDEV_MINORS            32
  40 /* First 16 devices are h3600_ts compatible; second 16 are h3600_tsraw */
  41 #define TSDEV_MINOR_MASK        15
  42 #define TSDEV_BUFFER_SIZE       64
  43
  44 #include <linux/slab.h>
  45 #include <linux/poll.h>
  46 #include <linux/module.h>
  47 #include <linux/moduleparam.h>
  48 #include <linux/init.h>
  49 #include <linux/input.h>
  50 #include <linux/major.h>
  51 #include <linux/config.h>
  52 #include <linux/smp_lock.h>
  53 #include <linux/random.h>
  54 #include <linux/time.h>
  55 #include <linux/device.h>
  56 #include <linux/devfs_fs_kernel.h>
  57
  58 #ifndef CONFIG_INPUT_TSDEV_SCREEN_X
  59 #define CONFIG_INPUT_TSDEV_SCREEN_X     240
  60 #endif
  61 #ifndef CONFIG_INPUT_TSDEV_SCREEN_Y
  62 #define CONFIG_INPUT_TSDEV_SCREEN_Y     320
  63 #endif
  64
  65 /* This driver emulates both protocols of the old h3600_ts and h3600_tsraw
  66  * devices. The first one must output X/Y data in 'cooked' format, e.g.
  67  * filtered, dejittered and calibrated. Second device just outputs raw
  68  * data received from the hardware.
  69  *
  70  * This driver doesn't support filtering and dejittering; it supports only
  71  * calibration. Filtering and dejittering must be done in the low-level
  72  * driver, if needed, because it may gain additional benefits from knowing
  73  * the low-level details, the nature of noise and so on.
  74  *
  75  * The driver precomputes a calibration matrix given the initial xres and
  76  * yres values (quite innacurate for most touchscreens) that will result
  77  * in a more or less expected range of output values. The driver supports
  78  * the TS_SET_CAL ioctl, which will replace the calibration matrix with a
  79  * new one, supposedly generated from the values taken from the raw device.
  80  */
  81
  82 MODULE_AUTHOR("James Simmons <jsimmons@transvirtual.com>");
  83 MODULE_DESCRIPTION("Input driver to touchscreen converter");
  84 MODULE_LICENSE("GPL");
  85
  86 static int xres = CONFIG_INPUT_TSDEV_SCREEN_X;
  87 module_param(xres, uint, 0);
  88 MODULE_PARM_DESC(xres, "Horizontal screen resolution (can be negative for X-mirror)");
  89
  90 static int yres = CONFIG_INPUT_TSDEV_SCREEN_Y;
  91 module_param(yres, uint, 0);
  92 MODULE_PARM_DESC(yres, "Vertical screen resolution (can be negative for Y-mirror)");
  93
  94 /* From Compaq's Touch Screen Specification version 0.2 (draft) */
  95 struct ts_event {
  96         short pressure;
  97         short x;
  98         short y;
  99         short millisecs;
 100 };
 101
 102 struct ts_calibration {
 103         int xscale;
 104         int xtrans;
 105         int yscale;
 106         int ytrans;
 107         int xyswap;
 108 };
 109
 110 struct tsdev {
 111         int exist;
 112         int open;
 113         int minor;
 114         char name[8];
 115         wait_queue_head_t wait;
 116         struct list_head list;
 117         struct input_handle handle;
 118         int x, y, pressure;
 119         struct ts_calibration cal;
 120 };
 121
 122 struct tsdev_list {
 123         struct fasync_struct *fasync;
 124         struct list_head node;
 125         struct tsdev *tsdev;
 126         int head, tail;
 127         struct ts_event event[TSDEV_BUFFER_SIZE];
 128         int raw;
 129 };
 130
 131 /* The following ioctl codes are defined ONLY for backward compatibility.
 132  * Don't use tsdev for new developement; use the tslib library instead.
 133  * Touchscreen calibration is a fully userspace task.
 134  */
 135 /* Use 'f' as magic number */
 136 #define IOC_H3600_TS_MAGIC  'f'
 137 #define TS_GET_CAL      _IOR(IOC_H3600_TS_MAGIC, 10, struct ts_calibration)
 138 #define TS_SET_CAL      _IOW(IOC_H3600_TS_MAGIC, 11, struct ts_calibration)
 139
 140 static struct input_handler tsdev_handler;
 141
 142 static struct tsdev *tsdev_table[TSDEV_MINORS/2];
 143
 144 static int tsdev_fasync(int fd, struct file *file, int on)
 145 {
 146         struct tsdev_list *list = file->private_data;
 147         int retval;
 148
 149         retval = fasync_helper(fd, file, on, &list->fasync);
 150         return retval < 0 ? retval : 0;
 151 }
 152
 153 static int tsdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
 154 {
 155         int i = iminor(inode) - TSDEV_MINOR_BASE;
 156         struct tsdev_list *list;
 157
 158         if (i >= TSDEV_MINORS || !tsdev_table[i & TSDEV_MINOR_MASK])
 159                 return -ENODEV;
 160
 161         if (!(list = kmalloc(sizeof(struct tsdev_list), GFP_KERNEL)))
 162                 return -ENOMEM;
 163         memset(list, 0, sizeof(struct tsdev_list));
 164
 165         list->raw = (i >= TSDEV_MINORS/2) ? 1 : 0;
 166
 167         i &= TSDEV_MINOR_MASK;
 168         list->tsdev = tsdev_table[i];
 169         list_add_tail(&list->node, &tsdev_table[i]->list);
 170         file->private_data = list;
 171
 172         if (!list->tsdev->open++)
 173                 if (list->tsdev->exist)
 174                         input_open_device(&list->tsdev->handle);
 175         return 0;
 176 }
 177
 178 static void tsdev_free(struct tsdev *tsdev)
 179 {
 180         tsdev_table[tsdev->minor] = NULL;
 181         kfree(tsdev);
 182 }
 183
 184 static int tsdev_release(struct inode *inode, struct file *file)
 185 {
 186         struct tsdev_list *list = file->private_data;
 187
 188         tsdev_fasync(-1, file, 0);
 189         list_del(&list->node);
 190
 191         if (!--list->tsdev->open) {
 192                 if (list->tsdev->exist)
 193                         input_close_device(&list->tsdev->handle);
 194                 else
 195                         tsdev_free(list->tsdev);
 196         }
 197         kfree(list);
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 static ssize_t tsdev_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t count,
 202                           loff_t * ppos)
 203 {
 204         struct tsdev_list *list = file->private_data;
 205         int retval = 0;
 206
 207         if (list->head == list->tail && list->tsdev->exist && (file->f_flags & O_NONBLOCK))
 208                 return -EAGAIN;
 209
 210         retval = wait_event_interruptible(list->tsdev->wait,
 211                         list->head != list->tail || !list->tsdev->exist);
 212
 213         if (retval)
 214                 return retval;
 215
 216         if (!list->tsdev->exist)
 217                 return -ENODEV;
 218
 219         while (list->head != list->tail &&
 220                retval + sizeof (struct ts_event) <= count) {
 221                 if (copy_to_user (buffer + retval, list->event + list->tail,
 222                                   sizeof (struct ts_event)))
 223                         return -EFAULT;
 224                 list->tail = (list->tail + 1) & (TSDEV_BUFFER_SIZE - 1);
 225                 retval += sizeof (struct ts_event);
 226         }
 227
 228         return retval;
 229 }
 230
 231 /* No kernel lock - fine */
 232 static unsigned int tsdev_poll(struct file *file, poll_table * wait)
 233 {
 234         struct tsdev_list *list = file->private_data;
 235
 236         poll_wait(file, &list->tsdev->wait, wait);
 237         if (list->head != list->tail)
 238                 return POLLIN | POLLRDNORM;
 239         return 0;
 240 }
 241
 242 static int tsdev_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
 243                        unsigned int cmd, unsigned long arg)
 244 {
 245         struct tsdev_list *list = file->private_data;
 246         struct tsdev *tsdev = list->tsdev;
 247         int retval = 0;
 248
 249         switch (cmd) {
 250         case TS_GET_CAL:
 251                 if (copy_to_user ((void __user *)arg, &tsdev->cal,
 252                                   sizeof (struct ts_calibration)))
 253                         retval = -EFAULT;
 254                 break;
 255         case TS_SET_CAL:
 256                 if (copy_from_user (&tsdev->cal, (void __user *)arg,
 257                                     sizeof (struct ts_calibration)))
 258                         retval = -EFAULT;
 259                 break;
 260         default:
 261                 retval = -EINVAL;
 262                 break;
 263         }
 264
 265         return retval;
 266 }
 267
 268 struct file_operations tsdev_fops = {
 269         .owner =        THIS_MODULE,
 270         .open =         tsdev_open,
 271         .release =      tsdev_release,
 272         .read =         tsdev_read,
 273         .poll =         tsdev_poll,
 274         .fasync =       tsdev_fasync,
 275         .ioctl =        tsdev_ioctl,
 276 };
 277
 278 static void tsdev_event(struct input_handle *handle, unsigned int type,
 279                         unsigned int code, int value)
 280 {
 281         struct tsdev *tsdev = handle->private;
 282         struct tsdev_list *list;
 283         struct timeval time;
 284
 285         switch (type) {
 286         case EV_ABS:
 287                 switch (code) {
 288                 case ABS_X:
 289                         tsdev->x = value;
 290                         break;
 291                 case ABS_Y:
 292                         tsdev->y = value;
 293                         break;
 294                 case ABS_PRESSURE:
 295                         if (value > handle->dev->absmax[ABS_PRESSURE])
 296                                 value = handle->dev->absmax[ABS_PRESSURE];
 297                         value -= handle->dev->absmin[ABS_PRESSURE];
 298                         if (value < 0)
 299                                 value = 0;
 300                         tsdev->pressure = value;
 301                         break;
 302                 }
 303                 break;
 304
 305         case EV_REL:
 306                 switch (code) {
 307                 case REL_X:
 308                         tsdev->x += value;
 309                         if (tsdev->x < 0)
 310                                 tsdev->x = 0;
 311                         else if (tsdev->x > xres)
 312                                 tsdev->x = xres;
 313                         break;
 314                 case REL_Y:
 315                         tsdev->y += value;
 316                         if (tsdev->y < 0)
 317                                 tsdev->y = 0;
 318                         else if (tsdev->y > yres)
 319                                 tsdev->y = yres;
 320                         break;
 321                 }
 322                 break;
 323
 324         case EV_KEY:
 325                 if (code == BTN_TOUCH || code == BTN_MOUSE) {
 326                         switch (value) {
 327                         case 0:
 328                                 tsdev->pressure = 0;
 329                                 break;
 330                         case 1:
 331                                 if (!tsdev->pressure)
 332                                         tsdev->pressure = 1;
 333                                 break;
 334                         }
 335                 }
 336                 break;
 337         }
 338
 339         if (type != EV_SYN || code != SYN_REPORT)
 340                 return;
 341
 342         list_for_each_entry(list, &tsdev->list, node) {
 343                 int x, y, tmp;
 344
 345                 do_gettimeofday(&time);
 346                 list->event[list->head].millisecs = time.tv_usec / 100;
 347                 list->event[list->head].pressure = tsdev->pressure;
 348
 349                 x = tsdev->x;
 350                 y = tsdev->y;
 351
 352                 /* Calibration */
 353                 if (!list->raw) {
 354                         x = ((x * tsdev->cal.xscale) >> 8) + tsdev->cal.xtrans;
 355                         y = ((y * tsdev->cal.yscale) >> 8) + tsdev->cal.ytrans;
 356                         if (tsdev->cal.xyswap) {
 357                                 tmp = x; x = y; y = tmp;
 358                         }
 359                 }
 360
 361                 list->event[list->head].x = x;
 362                 list->event[list->head].y = y;
 363                 list->head = (list->head + 1) & (TSDEV_BUFFER_SIZE - 1);
 364                 kill_fasync(&list->fasync, SIGIO, POLL_IN);
 365         }
 366         wake_up_interruptible(&tsdev->wait);
 367 }
 368
 369 static struct input_handle *tsdev_connect(struct input_handler *handler,
 370                                           struct input_dev *dev,
 371                                           struct input_device_id *id)
 372 {
 373         struct tsdev *tsdev;
 374         int minor, delta;
 375
 376         for (minor = 0; minor < TSDEV_MINORS/2 && tsdev_table[minor];
 377              minor++);
 378         if (minor >= TSDEV_MINORS/2) {
 379                 printk(KERN_ERR
 380                        "tsdev: You have way too many touchscreens\n");
 381                 return NULL;
 382         }
 383
 384         if (!(tsdev = kmalloc(sizeof(struct tsdev), GFP_KERNEL)))
 385                 return NULL;
 386         memset(tsdev, 0, sizeof(struct tsdev));
 387
 388         INIT_LIST_HEAD(&tsdev->list);
 389         init_waitqueue_head(&tsdev->wait);
 390
 391         sprintf(tsdev->name, "ts%d", minor);
 392
 393         tsdev->exist = 1;
 394         tsdev->minor = minor;
 395         tsdev->handle.dev = dev;
 396         tsdev->handle.name = tsdev->name;
 397         tsdev->handle.handler = handler;
 398         tsdev->handle.private = tsdev;
 399
 400         /* Precompute the rough calibration matrix */
 401         delta = dev->absmax [ABS_X] - dev->absmin [ABS_X] + 1;
 402         if (delta == 0)
 403                 delta = 1;
 404         tsdev->cal.xscale = (xres << 8) / delta;
 405         tsdev->cal.xtrans = - ((dev->absmin [ABS_X] * tsdev->cal.xscale) >> 8);
 406
 407         delta = dev->absmax [ABS_Y] - dev->absmin [ABS_Y] + 1;
 408         if (delta == 0)
 409                 delta = 1;
 410         tsdev->cal.yscale = (yres << 8) / delta;
 411         tsdev->cal.ytrans = - ((dev->absmin [ABS_Y] * tsdev->cal.yscale) >> 8);
 412
 413         tsdev_table[minor] = tsdev;
 414
 415         devfs_mk_cdev(MKDEV(INPUT_MAJOR, TSDEV_MINOR_BASE + minor),
 416                         S_IFCHR|S_IRUGO|S_IWUSR, "input/ts%d", minor);
 417         devfs_mk_cdev(MKDEV(INPUT_MAJOR, TSDEV_MINOR_BASE + minor + TSDEV_MINORS/2),
 418                         S_IFCHR|S_IRUGO|S_IWUSR, "input/tsraw%d", minor);
 419         class_simple_device_add(input_class,
 420                                 MKDEV(INPUT_MAJOR, TSDEV_MINOR_BASE + minor),
 421                                 dev->dev, "ts%d", minor);
 422
 423         return &tsdev->handle;
 424 }
 425
 426 static void tsdev_disconnect(struct input_handle *handle)
 427 {
 428         struct tsdev *tsdev = handle->private;
 429
 430         class_simple_device_remove(MKDEV(INPUT_MAJOR, TSDEV_MINOR_BASE + tsdev->minor));
 431         devfs_remove("input/ts%d", tsdev->minor);
 432         devfs_remove("input/tsraw%d", tsdev->minor);
 433         tsdev->exist = 0;
 434
 435         if (tsdev->open) {
 436                 input_close_device(handle);
 437                 wake_up_interruptible(&tsdev->wait);
 438         } else
 439                 tsdev_free(tsdev);
 440 }
 441
 442 static struct input_device_id tsdev_ids[] = {
 443         {
 444               .flags    = INPUT_DEVICE_ID_MATCH_EVBIT | INPUT_DEVICE_ID_MATCH_KEYBIT | INPUT_DEVICE_ID_MATCH_RELBIT,
 445               .evbit    = { BIT(EV_KEY) | BIT(EV_REL) },
 446               .keybit   = { [LONG(BTN_LEFT)] = BIT(BTN_LEFT) },
 447               .relbit   = { BIT(REL_X) | BIT(REL_Y) },
 448          },/* A mouse like device, at least one button, two relative axes */
 449
 450         {
 451               .flags    = INPUT_DEVICE_ID_MATCH_EVBIT | INPUT_DEVICE_ID_MATCH_KEYBIT | INPUT_DEVICE_ID_MATCH_ABSBIT,
 452               .evbit    = { BIT(EV_KEY) | BIT(EV_ABS) },
 453               .keybit   = { [LONG(BTN_TOUCH)] = BIT(BTN_TOUCH) },
 454               .absbit   = { BIT(ABS_X) | BIT(ABS_Y) },
 455          },/* A tablet like device, at least touch detection, two absolute axes */
 456
 457         {
 458               .flags    = INPUT_DEVICE_ID_MATCH_EVBIT | INPUT_DEVICE_ID_MATCH_ABSBIT,
 459               .evbit    = { BIT(EV_ABS) },
 460               .absbit   = { BIT(ABS_X) | BIT(ABS_Y) | BIT(ABS_PRESSURE) },
 461          },/* A tablet like device with several gradations of pressure */
 462
 463         {},/* Terminating entry */
 464 };
 465
 466 MODULE_DEVICE_TABLE(input, tsdev_ids);
 467
 468 static struct input_handler tsdev_handler = {
 469         .event =        tsdev_event,
 470         .connect =      tsdev_connect,
 471         .disconnect =   tsdev_disconnect,
 472         .fops =         &tsdev_fops,
 473         .minor =        TSDEV_MINOR_BASE,
 474         .name =         "tsdev",
 475         .id_table =     tsdev_ids,
 476 };
 477
 478 static int __init tsdev_init(void)
 479 {
 480         input_register_handler(&tsdev_handler);
 481         printk(KERN_INFO "ts: Compaq touchscreen protocol output\n");
 482         return 0;
 483 }
 484
 485 static void __exit tsdev_exit(void)
 486 {
 487         input_unregister_handler(&tsdev_handler);
 488 }
 489
 490 module_init(tsdev_init);
 491 module_exit(tsdev_exit);