Samsung touchscreen driver issue

三星的主流核心支援其實已存在相當久，幾乎可說是所有 ARM-based SoC 中支援最完整的。但經常關心 ARM Linux kernel 發展的網友也許會發現到，怎麼核心中每項周邊都有驅動程式支援，卻獨獨缺了觸控面板？

其實相關的 patch 早已在各個專案中使用 (如 OpenMoko），但由於都是直接操作暫存器，而非架構在 Ben Dooks 的 adc driver 之上（詳見之前的文章），是故一直沒有被整合進去。今年四月初 Nelson Castillo 將原來在 OpenMoko 使用的驅動程式移植至主流核心，並使用 adc driver 來做取樣的工作。雖然已有作為先期準備的 patch 被整合，但直到目前為止完整的驅動程式仍未進行合併。

最近關於這個議題又有了新的爭論。由於 Nelson 的版本引進了多層次的濾波器（filter）來去除不合法的取樣點，Russell King 認為這違背了 policy-mechanism 分離的原則；所有的取樣點應該原封不動地往上傳遞至 user-space（tslib）來做處理，在驅動程式中使用 filter 是缺乏彈性的作法（附帶一提，Russell 是 tslib 的作者）。但 Nelson 認為，在驅動程式中，filter 可以根據需要，透過回傳值來要求 adc driver 多抓一些取樣點來作判斷；而這是 user-space 所無法達成的優點。且這樣的設計方式可以解決在電阻式面板所遇到的問題（在觸控筆按下和釋放的瞬間，會有大量的雜訊出現）。

就我個人測試過的經驗，Nelson 的 patch 確實比單純只使用 tslib，觸控板的表現要好得多，筆觸變得比較順暢，且抖動的情況減少很多。雖然在整合進 board-dependent 的程式碼時相對比較麻煩，不過其效果似乎是值得這麼做的。

S3C24xx ADC driver (2)

在第一篇文章中我們提到，adc driver 簡化了一部分硬體操作的細節，並提供 API 讓驅動程式使用。但就 touchscreen 驅動程式開發者的立場來看，它仍然有一些問題（以下純屬個人意見，僅供參考）：

• 雖然它給予驅動程式開發者在擷取數據上的方便性，但並未處理與觸控板相關的硬體操作，故開發者仍必須自行設定相關的暫存器來處理按下及釋放的事件；由於 ADC 硬體本身就額外支援觸控板的功能，adc driver 做為硬體與 touchscreen driver 間的中介層，應儘量隱藏硬體的細節，並提供完整的介面供上層驅動程式使用，而如今開發者除了須自行設定暫存器外，還必須先查看 adc driver 的原始碼，了解它如何設定暫存器，以避免自己的程式碼去干擾 adc driver 的運作，似乎失去了資訊隱藏的意義。
• 這點比較見人見智；一般來說，驅動程式在呼叫 ioremap() 之前，會先呼叫 request_mem_region() 來防止其他驅動程式存取特定的暫存器群。但為了讓 touchscreen driver 也能夠存取暫存器，adc driver 允許 touchscreen driver 映射該區塊，於是變成兩個驅動程式存取同一組暫存器群的局面。我是不知道其他人怎麼想，但我就是覺得很怪，其中一部分程式碼若不小心更新了不該更新的暫存器，那是有可能會影響到另一個驅動程式的運作，造成潛在的錯誤。

基於上述兩項理由，我曾徵詢是否可將觸控板的功能也納入 adc driver 之中，也弄了一個 patch，不過 Ben 認為應該要維持程式碼的簡潔，因此否決了這個提議。

也許以後會有所改變吧，不過，誰知道呢 :)

S3C24xx ADC driver

上個月花了相當多的時間在研究 S3C24xx 的觸控面板控制器和驅動程式，在這邊稍微分享一下心得，並介紹目前在 mainstream kernel 所實做的 ADC driver core。

S3C24xx 的 ADC 控制器共有 8 個 channel，其中有四個 channel 可設定來接收觸控螢幕的訊號，並提供多種轉換模式，例如手動轉換 x 及 y 座標，或是讓控制器自動轉換等等。同時控制器也可偵測觸控筆「按下」或「釋放」的動作。但是需注意的是，同一時間只能有一種模式可以運作；換言之，驅動程式必須適時地在以下三種模式間切換：

• 偵測「按下」的動作
• 偵測「釋放」的動作
• 取樣並轉換 x 及 y 座標

設定不同的模式皆需要對暫存器 (ADCTSC) 寫入不同的值。

除了被用做接收觸控訊號的四個 channel 外，剩下的另外四個則可連接其他的感測器。過去分散於各個專案中的觸控驅動程式 (截至目前尚未整合進入 mainstream)，都是直接操作控制器，因而多出的四個 channel 即便接上了裝置，該驅動程式也無法與 touchscreen driver 共存 (不同的 driver 存取同一組暫存器會發生 race condition 的問題)。因此為了讓這些不同裝置的驅動程式能夠共用該控制器，Ben Dooks 在 2.6.28 引入了 ADC driver core (以下簡稱 adc driver)，定義了一組介面，讓上層驅動程式能夠透過該介面來使用控制器。

若要使用 adc driver，驅動程式需要定義自己的回呼函式 (callback function)，並向它註冊，註冊函式會回傳一個型態為 s3c_adc_client 的指標，其後的函式呼叫則以該指標做為第一個引數。adc driver 內部維護了一個要求佇列來紀錄來自外部的服務需求，並給予觸控有關的需求最高的優先權，以便可即時回應使用者的操作。在運作過程中，adc driver 會不斷地呼叫先前所註冊的 callback 以通知驅動程式處理取樣的數據，次數則可在要求服務時以參數設定。

對觸控驅動程式的開發者來說，adc driver 簡化了一部分複雜的細節，讓開發者透過函式介面來要求服務，而不必操作底層的暫存器。但我必須指出，它只是簡化了「一部分」，並非全部；至於為何，我們留待下一篇文章來探討。