10b9f28feSNicolas Saenz Julienne // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
20b9f28feSNicolas Saenz Julienne /*
30b9f28feSNicolas Saenz Julienne  * Raspberry Pi firmware based touchscreen driver
40b9f28feSNicolas Saenz Julienne  *
50b9f28feSNicolas Saenz Julienne  * Copyright (C) 2015, 2017 Raspberry Pi
60b9f28feSNicolas Saenz Julienne  * Copyright (C) 2018 Nicolas Saenz Julienne <nsaenzjulienne@suse.de>
70b9f28feSNicolas Saenz Julienne  */
80b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
90b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/io.h>
100b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/of.h>
110b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/slab.h>
120b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/device.h>
130b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/module.h>
140b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/bitops.h>
150b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/dma-mapping.h>
160b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/platform_device.h>
170b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/input.h>
180b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/input/mt.h>
190b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <linux/input/touchscreen.h>
200b9f28feSNicolas Saenz Julienne #include <soc/bcm2835/raspberrypi-firmware.h>
210b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
220b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_DEFAULT_WIDTH	800
230b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_DEFAULT_HEIGHT	480
240b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
250b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_MAX_SUPPORTED_POINTS	10
260b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
270b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_FTS_TOUCH_DOWN		0
280b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_FTS_TOUCH_CONTACT	2
290b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
300b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_POLL_INTERVAL		17	/* 60fps */
310b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
320b9f28feSNicolas Saenz Julienne #define RPI_TS_NPOINTS_REG_INVALIDATE	99
330b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
340b9f28feSNicolas Saenz Julienne struct rpi_ts {
350b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct platform_device *pdev;
36bd88ce25SDmitry Torokhov 	struct input_dev *input;
370b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct touchscreen_properties prop;
380b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
390b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	void __iomem *fw_regs_va;
400b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	dma_addr_t fw_regs_phys;
410b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
420b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int known_ids;
430b9f28feSNicolas Saenz Julienne };
440b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
450b9f28feSNicolas Saenz Julienne struct rpi_ts_regs {
460b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	u8 device_mode;
470b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	u8 gesture_id;
480b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	u8 num_points;
490b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts_touch {
500b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 xh;
510b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 xl;
520b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 yh;
530b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 yl;
540b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 pressure; /* Not supported */
550b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		u8 area;     /* Not supported */
560b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	} point[RPI_TS_MAX_SUPPORTED_POINTS];
570b9f28feSNicolas Saenz Julienne };
580b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
rpi_ts_poll(struct input_dev * input)59bd88ce25SDmitry Torokhov static void rpi_ts_poll(struct input_dev *input)
600b9f28feSNicolas Saenz Julienne {
61bd88ce25SDmitry Torokhov 	struct rpi_ts *ts = input_get_drvdata(input);
620b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts_regs regs;
630b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int modified_ids = 0;
640b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	long released_ids;
650b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int event_type;
660b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int touchid;
670b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int x, y;
680b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int i;
690b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
700b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	memcpy_fromio(&regs, ts->fw_regs_va, sizeof(regs));
710b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	/*
720b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 * We poll the memory based register copy of the touchscreen chip using
730b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 * the number of points register to know whether the copy has been
740b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 * updated (we write 99 to the memory copy, the GPU will write between
750b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 * 0 - 10 points)
760b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	 */
770b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	iowrite8(RPI_TS_NPOINTS_REG_INVALIDATE,
780b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		 ts->fw_regs_va + offsetof(struct rpi_ts_regs, num_points));
790b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
800b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (regs.num_points == RPI_TS_NPOINTS_REG_INVALIDATE ||
810b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	    (regs.num_points == 0 && ts->known_ids == 0))
820b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return;
830b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
840b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	for (i = 0; i < regs.num_points; i++) {
850b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		x = (((int)regs.point[i].xh & 0xf) << 8) + regs.point[i].xl;
860b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		y = (((int)regs.point[i].yh & 0xf) << 8) + regs.point[i].yl;
870b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		touchid = (regs.point[i].yh >> 4) & 0xf;
880b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		event_type = (regs.point[i].xh >> 6) & 0x03;
890b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
900b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		modified_ids |= BIT(touchid);
910b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
920b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		if (event_type == RPI_TS_FTS_TOUCH_DOWN ||
930b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		    event_type == RPI_TS_FTS_TOUCH_CONTACT) {
940b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			input_mt_slot(input, touchid);
950b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			input_mt_report_slot_state(input, MT_TOOL_FINGER, 1);
960b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			touchscreen_report_pos(input, &ts->prop, x, y, true);
970b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		}
980b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
990b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1000b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	released_ids = ts->known_ids & ~modified_ids;
1010b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	for_each_set_bit(i, &released_ids, RPI_TS_MAX_SUPPORTED_POINTS) {
1020b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		input_mt_slot(input, i);
1035fc70e35SJiada Wang 		input_mt_report_slot_inactive(input);
1040b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		modified_ids &= ~(BIT(i));
1050b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1060b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	ts->known_ids = modified_ids;
1070b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1080b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input_mt_sync_frame(input);
1090b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input_sync(input);
1100b9f28feSNicolas Saenz Julienne }
1110b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
rpi_ts_dma_cleanup(void * data)1120b9f28feSNicolas Saenz Julienne static void rpi_ts_dma_cleanup(void *data)
1130b9f28feSNicolas Saenz Julienne {
1140b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts *ts = data;
1150b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct device *dev = &ts->pdev->dev;
1160b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1170b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	dma_free_coherent(dev, PAGE_SIZE, ts->fw_regs_va, ts->fw_regs_phys);
1180b9f28feSNicolas Saenz Julienne }
1190b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
rpi_ts_probe(struct platform_device * pdev)1200b9f28feSNicolas Saenz Julienne static int rpi_ts_probe(struct platform_device *pdev)
1210b9f28feSNicolas Saenz Julienne {
1220b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct device *dev = &pdev->dev;
1230b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct device_node *np = dev->of_node;
124bd88ce25SDmitry Torokhov 	struct input_dev *input;
1250b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct device_node *fw_node;
1260b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_firmware *fw;
1270b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	struct rpi_ts *ts;
1280b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	u32 touchbuf;
1290b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	int error;
1300b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1310b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	fw_node = of_get_parent(np);
1320b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!fw_node) {
1330b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "Missing firmware node\n");
1340b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -ENOENT;
1350b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1360b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
137*5bca3688SMiaoqian Lin 	fw = devm_rpi_firmware_get(&pdev->dev, fw_node);
1380b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	of_node_put(fw_node);
1390b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!fw)
1400b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -EPROBE_DEFER;
1410b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1420b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	ts = devm_kzalloc(dev, sizeof(*ts), GFP_KERNEL);
1430b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!ts)
1440b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -ENOMEM;
1450b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	ts->pdev = pdev;
1460b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
147750afb08SLuis Chamberlain 	ts->fw_regs_va = dma_alloc_coherent(dev, PAGE_SIZE, &ts->fw_regs_phys,
1480b9f28feSNicolas Saenz Julienne 					    GFP_KERNEL);
1490b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (!ts->fw_regs_va) {
1500b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "failed to dma_alloc_coherent\n");
1510b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -ENOMEM;
1520b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1530b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1540b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	error = devm_add_action_or_reset(dev, rpi_ts_dma_cleanup, ts);
1550b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (error) {
1560b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "failed to devm_add_action_or_reset, %d\n", error);
1570b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return error;
1580b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1590b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1600b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	touchbuf = (u32)ts->fw_regs_phys;
1610b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	error = rpi_firmware_property(fw, RPI_FIRMWARE_FRAMEBUFFER_SET_TOUCHBUF,
1620b9f28feSNicolas Saenz Julienne 				      &touchbuf, sizeof(touchbuf));
1630b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (error || touchbuf != 0) {
1640b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_warn(dev, "Failed to set touchbuf, %d\n", error);
1650b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return error;
1660b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1670b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
168bd88ce25SDmitry Torokhov 	input = devm_input_allocate_device(dev);
169bd88ce25SDmitry Torokhov 	if (!input) {
1700b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "Failed to allocate input device\n");
1710b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return -ENOMEM;
1720b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
173bd88ce25SDmitry Torokhov 
174bd88ce25SDmitry Torokhov 	ts->input = input;
175bd88ce25SDmitry Torokhov 	input_set_drvdata(input, ts);
1760b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1770b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input->name = "raspberrypi-ts";
1780b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input->id.bustype = BUS_HOST;
1790b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1800b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input_set_abs_params(input, ABS_MT_POSITION_X, 0,
1810b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			     RPI_TS_DEFAULT_WIDTH, 0, 0);
1820b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	input_set_abs_params(input, ABS_MT_POSITION_Y, 0,
1830b9f28feSNicolas Saenz Julienne 			     RPI_TS_DEFAULT_HEIGHT, 0, 0);
1840b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	touchscreen_parse_properties(input, true, &ts->prop);
1850b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
1860b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	error = input_mt_init_slots(input, RPI_TS_MAX_SUPPORTED_POINTS,
1870b9f28feSNicolas Saenz Julienne 				    INPUT_MT_DIRECT);
1880b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (error) {
1890b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "could not init mt slots, %d\n", error);
1900b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return error;
1910b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
1920b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
193bd88ce25SDmitry Torokhov 	error = input_setup_polling(input, rpi_ts_poll);
194bd88ce25SDmitry Torokhov 	if (error) {
195bd88ce25SDmitry Torokhov 		dev_err(dev, "could not set up polling mode, %d\n", error);
196bd88ce25SDmitry Torokhov 		return error;
197bd88ce25SDmitry Torokhov 	}
198bd88ce25SDmitry Torokhov 
199bd88ce25SDmitry Torokhov 	input_set_poll_interval(input, RPI_TS_POLL_INTERVAL);
200bd88ce25SDmitry Torokhov 
201bd88ce25SDmitry Torokhov 	error = input_register_device(input);
2020b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	if (error) {
2030b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		dev_err(dev, "could not register input device, %d\n", error);
2040b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		return error;
2050b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	}
2060b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2070b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	return 0;
2080b9f28feSNicolas Saenz Julienne }
2090b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2100b9f28feSNicolas Saenz Julienne static const struct of_device_id rpi_ts_match[] = {
2110b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	{ .compatible = "raspberrypi,firmware-ts", },
2120b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	{},
2130b9f28feSNicolas Saenz Julienne };
2140b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_DEVICE_TABLE(of, rpi_ts_match);
2150b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2160b9f28feSNicolas Saenz Julienne static struct platform_driver rpi_ts_driver = {
2170b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	.driver = {
2180b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		.name = "raspberrypi-ts",
2190b9f28feSNicolas Saenz Julienne 		.of_match_table = rpi_ts_match,
2200b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	},
2210b9f28feSNicolas Saenz Julienne 	.probe = rpi_ts_probe,
2220b9f28feSNicolas Saenz Julienne };
2230b9f28feSNicolas Saenz Julienne module_platform_driver(rpi_ts_driver);
2240b9f28feSNicolas Saenz Julienne 
2250b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_AUTHOR("Gordon Hollingworth");
2260b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_AUTHOR("Nicolas Saenz Julienne <nsaenzjulienne@suse.de>");
2270b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_DESCRIPTION("Raspberry Pi firmware based touchscreen driver");
2280b9f28feSNicolas Saenz Julienne MODULE_LICENSE("GPL v2");
229