add: 05_Input/DRV_03, DRV_04

IMX6ULL/doc_pic/05_Input/DRV_03_编写最简单的触摸屏驱动程序_基于QEMU.md

@@ -0,0 +1,254 @@
+## 编写最简单的触摸屏驱动程序_基于QEMU
+
+参考资料：
+
+* Linux 5.x内核文档
+* Documentation\input\input-programming.rst
+  
+  * Documentation\input\event-codes.rst
+* Linux 4.x内核文档
+  * Documentation\input\input-programming.txt
+  * Documentation\input\event-codes.txt
+
+* 本节视频代码：GIT仓库中
+
+  ```shell
+  IMX6ULL\source\05_Input\03_touchscreen_qemu\
+  	01_irq_ok
+  	02_all_ok
+STM32MP157\source\A7\05_Input\03_touchscreen_qemu\
+  	01_irq_ok
+  	02_all_ok
+  ```
+  
+  
+
+### 1. 写在前面的话
+
+目前百问网主推的开发板是IMX6ULL、STM32MP157。
+但是也推出了一块虚拟的开发板：IMX6ULL_QEMU，对QEMU进行了大量的修改，比如增加了更多外设的模拟。
+使用QEMU的原因有3：
+
+* 降低学习成本
+  * 初学阶段，可以不买开发板，使用QEMU即可入门。
+* 深入学习内核及驱动
+  * 使用QEMU可以非常方便地调试内核、查看驱动程序执行过程
+  * 有助于深入研究内核及驱动
+* 学习某些驱动时可以用QEMU模拟硬件，简化硬件的操作，把精力放在驱动程序框架本身
+
+后面的视频里，会使用QEMU来讲解某些驱动程序。
+**注意**：
+
+* 使用QEMU不是必须的
+* QEMU只是提供另一个角度的学习方法，比如：
+  * LCD驱动：使用QEMU可以时，可以简化硬件的操作
+  * 中断子系统：可以跟踪调用过程
+* 你可以只看QEMU相关的视频，不使用QEMU来操作
+* 在真实的开发板上讲解的内容，会覆盖QEMU视频的知识
+
+
+
+### 2. 准备工作
+
+在2021.03.27，我们给QEMU增加了新的功能：模拟触摸屏。
+如果你是在这个时间之前下载了百问网的QEMU映像，那么需要重新下载。
+下载、使用方法请参考：http://wiki.100ask.org/Qemu
+
+下面以Ubuntu 18.04简单介绍一下。
+
+#### 2.1 下载
+
+执行命令：
+
+```shell
+git  clone  https://e.coding.net/weidongshan/ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system.git
+```
+
+#### 2.2 安装运行环境
+
+执行命令：
+
+```shell
+$ cd buntu-18.04_imx6ul_qemu_system
+$./install_sdl.sh // 提示输入用户密码，等待安装完成
+```
+
+#### 2.3 运行QEMU
+
+执行命令：
+
+```shell
+$./qemu-imx6ull-gui.sh // 启动后，登录名是root，无需密码
+```
+
+
+
+### 3. QEMU触摸屏操作方法
+
+![image-20210327154310507](pic/05_Input/13_qemu_touchscreen.png)
+
+寄存器说明如下：
+
+
+| 地址       | 寄存器                  | 说明                                                         |
+| ---------- | ----------------------- | ------------------------------------------------------------ |
+| 0x021B4000 | touch_pressure_register | 记录触摸屏压力值，只有0、1两个取值，<br />1表示被按下，0表示松开 |
+| 0x021B4004 | touch_x_register        | 记录触摸屏X坐标                                              |
+| 0x021B4008 | touch_y_register        | 记录触摸屏Y坐标                                              |
+| 0x021B400C | touch_clean_register    | 写入任意值，就会清零上述3个寄存器(仅用于测试，不用也可)      |
+
+
+
+操作原理：
+
+* 鼠标在屏幕上按下、松开
+  * QEMU改变GPIO电平、产生中断
+  * 在touch_pressure_register中记录压力值
+
+* 鼠标在屏幕上滑动
+  * 在touch_x_register、touch_y_register中记录坐标
+* 仅能模拟单点触摸，不能模拟多点触摸
+
+### 4. 编写驱动程序
+
+* request_irq
+
+* 在中断处理函数里
+
+  * 上报按下、松开的事件
+* 如果触摸屏被按下，启动定时器
+  
+* 如果触摸屏被松开，取消定时器
+  
+*  在定时器函数里
+
+   * 如果触摸屏还是被按下的状态，上报坐标值，并设置下一个超时时间
+   
+    
+
+### 5. 上机实验
+
+#### 5.1 设置工具链
+
+在Ubuntu中执行：
+
+```shell
+export ARCH=arm
+export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
+export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-qemu/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
+```
+
+#### 5.2 编译内核/设备树
+
+在Ubuntu中执行：
+
+```shell
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu$ cd linux-4.9.88
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88$ make mrproper
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88$ make 100ask_imx6ull_qemu_defconfig
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88$ make zImage -jN //编译zImage内核镜像，其中N参数可以根据CPU个数，来加速编译系统。
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88$ make dtbs //编译设备树文件
+```
+
+成功的话，可以得到：
+
+```shell
+arch/arm/boot/zImage // 内核
+arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull_qemu.dtb // 设备树
+```
+
+复制到如下目录：
+
+```shell
+$ cd ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system/imx6ull-system-image
+$ ls
+100ask_imx6ull_qemu.dtb  rootfs.img  rootfs.tar.gz  zImage
+```
+
+
+
+#### 5.3 启动QEMU
+
+在Ubuntu中执行：
+
+```shell
+$ cd ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system
+$ ./qemu-imx6ull-gui.sh
+```
+
+
+
+#### 5.4 挂载NFS
+
+在QEMU中执行：
+
+```shell
+$ mount -t nfs -o nolock,vers=3 10.0.2.2:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+```
+
+开启printk：
+
+```shell
+echo "7 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk
+```
+
+
+
+#### 5.5 编译、使用tslib
+
+在Ubuntu上执行下列命令。
+
+* 编译
+
+```shell
+tar xJf tslib-1.21.tar.xz
+cd tslib-1.21
+./configure --host=arm-linux-gnueabihf  --prefix=/
+make
+make install DESTDIR=$PWD/tmp
+```
+
+* 复制头文件/库到工具链(非必须, 编译其他APP时需要)
+
+```shell
+cd tslib-1.21/tmp/
+
+cp include/* /home/book/100ask_imx6ull-qemu/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/6.2.1/../../../../arm-linux-gnueabihf/include
+
+cp -d lib/*so*  /home/book/100ask_imx6ull-qemu/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/
+
+```
+
+* 复制库、APP到开发板
+
+  假设在Ubuntu的/home/book/nfs_rootfs目录下有tslib-1.21。
+  在开发板上执行：
+
+```shell
+mount -t nfs -o nolock,vers=3 10.0.2.2:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/lib/*  -drf     /lib
+cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/bin/*            /bin
+cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/etc/ts.conf  -d  /etc
+```
+
+* 使用tslib  
+```shell
+export TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event3
+export TSLIB_CALIBFILE=/etc/pointercal
+export TSLIB_CONFFILE=/etc/ts.conf
+export TSLIB_PLUGINDIR=/lib/ts
+export TSLIB_CONSOLEDEVICE=none
+export TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb0
+
+ts_calibrate
+
+ts_test
+```
+
+
+#### 5.5 退出QEMU
+
+```shell
+要退出QEMU，可以同时按住ctrl+a，松开后再输入'x'
+```
+

IMX6ULL/source/05_Input/03_touchscreen_qemu/01_irq_ok/Makefile

@@ -0,0 +1,20 @@
+
+# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
+# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
+# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
+# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
+# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
+# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
+#       请参考各开发板的高级用户使用手册
+
+KERN_DIR = /home/book/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88
+
+all:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
+
+clean:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
+	rm -rf modules.order
+
+obj-m	+= touchscreen_qemu.o
+

IMX6ULL/source/05_Input/03_touchscreen_qemu/01_irq_ok/touchscreen_qemu.c

@@ -0,0 +1,129 @@
+
+#include <linux/module.h>
+
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/fs.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+#include <linux/irq.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/pm.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/sysctl.h>
+#include <linux/proc_fs.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/input.h>
+#include <linux/gpio_keys.h>
+#include <linux/workqueue.h>
+#include <linux/gpio.h>
+#include <linux/gpio/consumer.h>
+#include <linux/of.h>
+#include <linux/of_irq.h>
+#include <linux/of_gpio.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+
+static struct input_dev *g_input_dev;
+static int g_irq;
+static irqreturn_t input_dev_demo_isr(int irq, void *dev_id)
+{
+	/* read data */
+
+	/* report data */
+	//input_event(g_input_dev, EV_KEY, XX, 0);
+	//input_sync(g_input_dev);
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+	
+	return IRQ_HANDLED;
+}
+
+
+/* alloc/set/register platform_driver */
+static int input_dev_demo_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+	struct device *dev = &pdev->dev;
+	int error;
+	//struct resource *irq;
+	int gpio;
+	
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+
+	gpio = of_get_gpio(pdev->dev.of_node, 0);
+
+	/* get hardware info from device tree */
+
+	/* alloc/set/register input_dev */
+	g_input_dev = devm_input_allocate_device(dev);
+
+	g_input_dev->name = "input_dev_demo";
+	g_input_dev->phys = "input_dev_demo";
+	g_input_dev->dev.parent = dev;
+
+	g_input_dev->id.bustype = BUS_HOST;
+	g_input_dev->id.vendor = 0x0001;
+	g_input_dev->id.product = 0x0001;
+	g_input_dev->id.version = 0x0100;
+
+	/* set 1: which type event ? */	
+	__set_bit(EV_KEY, g_input_dev->evbit);
+	__set_bit(EV_ABS, g_input_dev->evbit);
+
+	/* set 2: which event ? */	
+	__set_bit(BTN_TOUCH, g_input_dev->keybit);
+	__set_bit(ABS_MT_SLOT, g_input_dev->absbit);
+	__set_bit(ABS_MT_POSITION_X, g_input_dev->absbit);
+	__set_bit(ABS_MT_POSITION_Y, g_input_dev->absbit);
+
+	/* set 3: event params ? */	
+	input_set_abs_params(g_input_dev, ABS_MT_POSITION_X, 0, 0xffff, 0, 0);
+	input_set_abs_params(g_input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, 0, 0xffff, 0, 0);
+	
+	error = input_register_device(g_input_dev);
+
+	/* hardware opration */
+	//irq = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
+	//g_irq = irq->start;
+	g_irq = gpio_to_irq(gpio);
+	error = request_irq(g_irq, input_dev_demo_isr, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING, "input_dev_demo_irq", NULL);
+
+	return 0;
+}
+
+static int input_dev_demo_remove(struct platform_device *pdev)
+{
+	free_irq(g_irq, NULL);
+	input_unregister_device(g_input_dev);
+	return 0;
+}
+
+static const struct of_device_id input_dev_demo_of_match[] = {
+	{ .compatible = "100ask,input_dev_demo", },
+	{ },
+};
+
+static struct platform_driver input_dev_demo_driver = {
+	.probe		= input_dev_demo_probe,
+	.remove	    = input_dev_demo_remove,
+	.driver		= {
+		.name	= "input_dev_demo",
+		.of_match_table = input_dev_demo_of_match,
+	}
+};
+
+
+static int __init input_dev_demo_init(void)
+{
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+	return platform_driver_register(&input_dev_demo_driver);
+}
+
+static void __exit input_dev_demo_exit(void)
+{
+	platform_driver_unregister(&input_dev_demo_driver);
+}
+
+module_init(input_dev_demo_init);
+module_exit(input_dev_demo_exit);
+
+MODULE_LICENSE("GPL");
+
+

IMX6ULL/source/05_Input/03_touchscreen_qemu/01_irq_ok/touchscreen_qemu.dts

@@ -0,0 +1,9 @@
+/ {
+	input_dev_demo {
+		compatible = "100ask,input_dev_demo";
+		reg = <0x021B4000 16>;
+		//interrupt-parent = <&gpio1>;
+		//interrupts = <5 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
+		gpios = <&gpio1 5 1>;
+	};
+};

IMX6ULL/source/05_Input/03_touchscreen_qemu/02_all_ok/Makefile

@@ -0,0 +1,20 @@
+
+# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
+# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
+# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
+# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
+# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
+# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
+#       请参考各开发板的高级用户使用手册
+
+KERN_DIR = /home/book/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88
+
+all:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
+
+clean:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
+	rm -rf modules.order
+
+obj-m	+= touchscreen_qemu.o
+

IMX6ULL/source/05_Input/03_touchscreen_qemu/02_all_ok/touchscreen_qemu.c

@@ -0,0 +1,182 @@
+
+#include <linux/module.h>
+
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/fs.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+#include <linux/irq.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/pm.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/sysctl.h>
+#include <linux/proc_fs.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/input.h>
+#include <linux/gpio_keys.h>
+#include <linux/workqueue.h>
+#include <linux/gpio.h>
+#include <linux/gpio/consumer.h>
+#include <linux/of.h>
+#include <linux/of_irq.h>
+#include <linux/of_gpio.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+
+#define TOUCHSCREEN_POLL_TIME_MS 10
+
+struct qemu_ts_con {
+	volatile unsigned int pressure;
+	volatile unsigned int x;
+	volatile unsigned int y;
+	volatile unsigned int clean;
+};
+
+static struct input_dev *g_input_dev;
+static int g_irq;
+static struct qemu_ts_con *ts_con;
+struct timer_list ts_timer;
+
+static void ts_irq_timer(unsigned long _data)
+{
+	if (ts_con->pressure) // pressed
+	{
+		input_event(g_input_dev, EV_ABS, ABS_X, ts_con->x);
+		input_event(g_input_dev, EV_ABS, ABS_Y, ts_con->y);
+		input_sync(g_input_dev);
+
+		mod_timer(&ts_timer,
+			jiffies + msecs_to_jiffies(TOUCHSCREEN_POLL_TIME_MS));
+	}
+
+}
+
+static irqreturn_t input_dev_demo_isr(int irq, void *dev_id)
+{
+	/* read data */
+
+	/* report data */
+	//input_event(g_input_dev, EV_KEY, XX, 0);
+	//input_sync(g_input_dev);
+	//printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+	if (ts_con->pressure)
+	{
+		input_event(g_input_dev, EV_ABS, ABS_X, ts_con->x);
+		input_event(g_input_dev, EV_ABS, ABS_Y, ts_con->y);
+		input_event(g_input_dev, EV_KEY, BTN_TOUCH, 1);
+		input_sync(g_input_dev);
+
+		/* start timer */
+		mod_timer(&ts_timer,
+			jiffies + msecs_to_jiffies(TOUCHSCREEN_POLL_TIME_MS));
+	}
+	else
+	{
+		input_event(g_input_dev, EV_KEY, BTN_TOUCH, 0);
+		input_sync(g_input_dev);
+
+		/* cancel timer */
+	}
+	
+	return IRQ_HANDLED;
+}
+
+
+/* alloc/set/register platform_driver */
+static int input_dev_demo_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+	struct device *dev = &pdev->dev;
+	int error;
+	//struct resource *irq;
+	struct resource *io;
+	int gpio;
+	
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+
+	gpio = of_get_gpio(pdev->dev.of_node, 0);
+
+	/* get hardware info from device tree */
+
+	/* alloc/set/register input_dev */
+	g_input_dev = devm_input_allocate_device(dev);
+
+	g_input_dev->name = "input_dev_demo";
+	g_input_dev->phys = "input_dev_demo";
+	g_input_dev->dev.parent = dev;
+
+	g_input_dev->id.bustype = BUS_HOST;
+	g_input_dev->id.vendor = 0x0001;
+	g_input_dev->id.product = 0x0001;
+	g_input_dev->id.version = 0x0100;
+
+	/* set 1: which type event ? */	
+	__set_bit(EV_KEY, g_input_dev->evbit);
+	__set_bit(EV_ABS, g_input_dev->evbit);
+
+	/* set 2: which event ? */	
+	__set_bit(BTN_TOUCH, g_input_dev->keybit);
+	__set_bit(ABS_X, g_input_dev->absbit);
+	__set_bit(ABS_Y, g_input_dev->absbit);
+
+	/* set 3: event params ? */	
+	input_set_abs_params(g_input_dev, ABS_X, 0, 0xffff, 0, 0);
+	input_set_abs_params(g_input_dev, ABS_Y, 0, 0xffff, 0, 0);
+	
+	error = input_register_device(g_input_dev);
+
+	/* hardware opration */
+	io = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
+	ts_con = ioremap(io->start, io->end - io->start + 1);
+
+
+	//irq = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
+	//g_irq = irq->start;
+	g_irq = gpio_to_irq(gpio);
+	error = request_irq(g_irq, input_dev_demo_isr, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING, "input_dev_demo_irq", NULL);
+
+	setup_timer(&ts_timer,
+			ts_irq_timer, (unsigned long)NULL);
+
+	return 0;
+}
+
+static int input_dev_demo_remove(struct platform_device *pdev)
+{
+	del_timer_sync(&ts_timer);
+	iounmap(ts_con);
+	free_irq(g_irq, NULL);
+	input_unregister_device(g_input_dev);
+	return 0;
+}
+
+static const struct of_device_id input_dev_demo_of_match[] = {
+	{ .compatible = "100ask,input_dev_demo", },
+	{ },
+};
+
+static struct platform_driver input_dev_demo_driver = {
+	.probe		= input_dev_demo_probe,
+	.remove	    = input_dev_demo_remove,
+	.driver		= {
+		.name	= "input_dev_demo",
+		.of_match_table = input_dev_demo_of_match,
+	}
+};
+
+
+static int __init input_dev_demo_init(void)
+{
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+	return platform_driver_register(&input_dev_demo_driver);
+}
+
+static void __exit input_dev_demo_exit(void)
+{
+	platform_driver_unregister(&input_dev_demo_driver);
+}
+
+module_init(input_dev_demo_init);
+module_exit(input_dev_demo_exit);
+
+MODULE_LICENSE("GPL");
+
+

IMX6ULL/source/05_Input/03_touchscreen_qemu/02_all_ok/touchscreen_qemu.dts

@@ -0,0 +1,9 @@
+/ {
+	input_dev_demo {
+		compatible = "100ask,input_dev_demo";
+		reg = <0x021B4000 16>;
+		//interrupt-parent = <&gpio1>;
+		//interrupts = <5 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
+		gpios = <&gpio1 5 1>;
+	};
+};

README.md

@@ -153,6 +153,15 @@ git clone https://e.coding.net/weidongshan/doc_and_source_for_drivers.git
   
 * 2021.03.26 发布"Input子系统"：DRV_02_编写input_dev驱动框架
   
+* 2021.03.29 发布"Input子系统"：
+  
+  ```shell
+  DRV_03_编写最简单的触摸屏驱动程序之IRQ_基于QEMU
+  DRV_04_编写最简单的触摸屏驱动程序之完善_基于QEMU
+  ```
+  
+  
+  
   
   
   

STM32MP157/doc_pic/05_Input/DRV_03_编写最简单的触摸屏驱动程序_基于QEMU.md

@@ -0,0 +1,254 @@
+## 编写最简单的触摸屏驱动程序_基于QEMU
+
+参考资料：
+
+* Linux 5.x内核文档
+* Documentation\input\input-programming.rst
+  
+  * Documentation\input\event-codes.rst
+* Linux 4.x内核文档
+  * Documentation\input\input-programming.txt
+  * Documentation\input\event-codes.txt
+
+* 本节视频代码：GIT仓库中
+
+  ```shell
+  IMX6ULL\source\05_Input\03_touchscreen_qemu\
+  	01_irq_ok
+  	02_all_ok
+STM32MP157\source\A7\05_Input\03_touchscreen_qemu\
+  	01_irq_ok
+  	02_all_ok
+  ```
+  
+  
+
+### 1. 写在前面的话
+
+目前百问网主推的开发板是IMX6ULL、STM32MP157。
+但是也推出了一块虚拟的开发板：IMX6ULL_QEMU，对QEMU进行了大量的修改，比如增加了更多外设的模拟。
+使用QEMU的原因有3：
+
+* 降低学习成本
+  * 初学阶段，可以不买开发板，使用QEMU即可入门。
+* 深入学习内核及驱动
+  * 使用QEMU可以非常方便地调试内核、查看驱动程序执行过程
+  * 有助于深入研究内核及驱动
+* 学习某些驱动时可以用QEMU模拟硬件，简化硬件的操作，把精力放在驱动程序框架本身
+
+后面的视频里，会使用QEMU来讲解某些驱动程序。
+**注意**：
+
+* 使用QEMU不是必须的
+* QEMU只是提供另一个角度的学习方法，比如：
+  * LCD驱动：使用QEMU可以时，可以简化硬件的操作
+  * 中断子系统：可以跟踪调用过程
+* 你可以只看QEMU相关的视频，不使用QEMU来操作
+* 在真实的开发板上讲解的内容，会覆盖QEMU视频的知识
+
+
+
+### 2. 准备工作
+
+在2021.03.27，我们给QEMU增加了新的功能：模拟触摸屏。
+如果你是在这个时间之前下载了百问网的QEMU映像，那么需要重新下载。
+下载、使用方法请参考：http://wiki.100ask.org/Qemu
+
+下面以Ubuntu 18.04简单介绍一下。
+
+#### 2.1 下载
+
+执行命令：
+
+```shell
+git  clone  https://e.coding.net/weidongshan/ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system.git
+```
+
+#### 2.2 安装运行环境
+
+执行命令：
+
+```shell
+$ cd buntu-18.04_imx6ul_qemu_system
+$./install_sdl.sh // 提示输入用户密码，等待安装完成
+```
+
+#### 2.3 运行QEMU
+
+执行命令：
+
+```shell
+$./qemu-imx6ull-gui.sh // 启动后，登录名是root，无需密码
+```
+
+
+
+### 3. QEMU触摸屏操作方法
+
+![image-20210327154310507](pic/05_Input/13_qemu_touchscreen.png)
+
+寄存器说明如下：
+
+
+| 地址       | 寄存器                  | 说明                                                         |
+| ---------- | ----------------------- | ------------------------------------------------------------ |
+| 0x021B4000 | touch_pressure_register | 记录触摸屏压力值，只有0、1两个取值，<br />1表示被按下，0表示松开 |
+| 0x021B4004 | touch_x_register        | 记录触摸屏X坐标                                              |
+| 0x021B4008 | touch_y_register        | 记录触摸屏Y坐标                                              |
+| 0x021B400C | touch_clean_register    | 写入任意值，就会清零上述3个寄存器(仅用于测试，不用也可)      |
+
+
+
+操作原理：
+
+* 鼠标在屏幕上按下、松开
+  * QEMU改变GPIO电平、产生中断
+  * 在touch_pressure_register中记录压力值
+
+* 鼠标在屏幕上滑动
+  * 在touch_x_register、touch_y_register中记录坐标
+* 仅能模拟单点触摸，不能模拟多点触摸
+
+### 4. 编写驱动程序
+
+* request_irq
+
+* 在中断处理函数里
+
+  * 上报按下、松开的事件
+* 如果触摸屏被按下，启动定时器
+  
+* 如果触摸屏被松开，取消定时器
+  
+*  在定时器函数里
+
+   * 如果触摸屏还是被按下的状态，上报坐标值，并设置下一个超时时间
+   
+    
+
+### 5. 上机实验
+
+#### 5.1 设置工具链
+
+在Ubuntu中执行：
+
+```shell
+export ARCH=arm
+export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
+export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-qemu/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
+```
+
+#### 5.2 编译内核/设备树
+
+在Ubuntu中执行：
+
+```shell
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu$ cd linux-4.9.88
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88$ make mrproper
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88$ make 100ask_imx6ull_qemu_defconfig
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88$ make zImage -jN //编译zImage内核镜像，其中N参数可以根据CPU个数，来加速编译系统。
+book@100ask:~/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88$ make dtbs //编译设备树文件
+```
+
+成功的话，可以得到：
+
+```shell
+arch/arm/boot/zImage // 内核
+arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull_qemu.dtb // 设备树
+```
+
+复制到如下目录：
+
+```shell
+$ cd ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system/imx6ull-system-image
+$ ls
+100ask_imx6ull_qemu.dtb  rootfs.img  rootfs.tar.gz  zImage
+```
+
+
+
+#### 5.3 启动QEMU
+
+在Ubuntu中执行：
+
+```shell
+$ cd ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system
+$ ./qemu-imx6ull-gui.sh
+```
+
+
+
+#### 5.4 挂载NFS
+
+在QEMU中执行：
+
+```shell
+$ mount -t nfs -o nolock,vers=3 10.0.2.2:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+```
+
+开启printk：
+
+```shell
+echo "7 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk
+```
+
+
+
+#### 5.5 编译、使用tslib
+
+在Ubuntu上执行下列命令。
+
+* 编译
+
+```shell
+tar xJf tslib-1.21.tar.xz
+cd tslib-1.21
+./configure --host=arm-linux-gnueabihf  --prefix=/
+make
+make install DESTDIR=$PWD/tmp
+```
+
+* 复制头文件/库到工具链(非必须, 编译其他APP时需要)
+
+```shell
+cd tslib-1.21/tmp/
+
+cp include/* /home/book/100ask_imx6ull-qemu/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/6.2.1/../../../../arm-linux-gnueabihf/include
+
+cp -d lib/*so*  /home/book/100ask_imx6ull-qemu/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../arm-linux-gnueabihf/libc/usr/lib/
+
+```
+
+* 复制库、APP到开发板
+
+  假设在Ubuntu的/home/book/nfs_rootfs目录下有tslib-1.21。
+  在开发板上执行：
+
+```shell
+mount -t nfs -o nolock,vers=3 10.0.2.2:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/lib/*  -drf     /lib
+cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/bin/*            /bin
+cp  /mnt/tslib-1.21/tmp/etc/ts.conf  -d  /etc
+```
+
+* 使用tslib  
+```shell
+export TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event3
+export TSLIB_CALIBFILE=/etc/pointercal
+export TSLIB_CONFFILE=/etc/ts.conf
+export TSLIB_PLUGINDIR=/lib/ts
+export TSLIB_CONSOLEDEVICE=none
+export TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb0
+
+ts_calibrate
+
+ts_test
+```
+
+
+#### 5.5 退出QEMU
+
+```shell
+要退出QEMU，可以同时按住ctrl+a，松开后再输入'x'
+```
+

STM32MP157/source/A7/05_Input/03_touchscreen_qemu/01_irq_ok/Makefile

@@ -0,0 +1,20 @@
+
+# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
+# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
+# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
+# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
+# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
+# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
+#       请参考各开发板的高级用户使用手册
+
+KERN_DIR = /home/book/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88
+
+all:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
+
+clean:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
+	rm -rf modules.order
+
+obj-m	+= touchscreen_qemu.o
+

STM32MP157/source/A7/05_Input/03_touchscreen_qemu/01_irq_ok/touchscreen_qemu.c

@@ -0,0 +1,129 @@
+
+#include <linux/module.h>
+
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/fs.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+#include <linux/irq.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/pm.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/sysctl.h>
+#include <linux/proc_fs.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/input.h>
+#include <linux/gpio_keys.h>
+#include <linux/workqueue.h>
+#include <linux/gpio.h>
+#include <linux/gpio/consumer.h>
+#include <linux/of.h>
+#include <linux/of_irq.h>
+#include <linux/of_gpio.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+
+static struct input_dev *g_input_dev;
+static int g_irq;
+static irqreturn_t input_dev_demo_isr(int irq, void *dev_id)
+{
+	/* read data */
+
+	/* report data */
+	//input_event(g_input_dev, EV_KEY, XX, 0);
+	//input_sync(g_input_dev);
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+	
+	return IRQ_HANDLED;
+}
+
+
+/* alloc/set/register platform_driver */
+static int input_dev_demo_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+	struct device *dev = &pdev->dev;
+	int error;
+	//struct resource *irq;
+	int gpio;
+	
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+
+	gpio = of_get_gpio(pdev->dev.of_node, 0);
+
+	/* get hardware info from device tree */
+
+	/* alloc/set/register input_dev */
+	g_input_dev = devm_input_allocate_device(dev);
+
+	g_input_dev->name = "input_dev_demo";
+	g_input_dev->phys = "input_dev_demo";
+	g_input_dev->dev.parent = dev;
+
+	g_input_dev->id.bustype = BUS_HOST;
+	g_input_dev->id.vendor = 0x0001;
+	g_input_dev->id.product = 0x0001;
+	g_input_dev->id.version = 0x0100;
+
+	/* set 1: which type event ? */	
+	__set_bit(EV_KEY, g_input_dev->evbit);
+	__set_bit(EV_ABS, g_input_dev->evbit);
+
+	/* set 2: which event ? */	
+	__set_bit(BTN_TOUCH, g_input_dev->keybit);
+	__set_bit(ABS_MT_SLOT, g_input_dev->absbit);
+	__set_bit(ABS_MT_POSITION_X, g_input_dev->absbit);
+	__set_bit(ABS_MT_POSITION_Y, g_input_dev->absbit);
+
+	/* set 3: event params ? */	
+	input_set_abs_params(g_input_dev, ABS_MT_POSITION_X, 0, 0xffff, 0, 0);
+	input_set_abs_params(g_input_dev, ABS_MT_POSITION_Y, 0, 0xffff, 0, 0);
+	
+	error = input_register_device(g_input_dev);
+
+	/* hardware opration */
+	//irq = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
+	//g_irq = irq->start;
+	g_irq = gpio_to_irq(gpio);
+	error = request_irq(g_irq, input_dev_demo_isr, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING, "input_dev_demo_irq", NULL);
+
+	return 0;
+}
+
+static int input_dev_demo_remove(struct platform_device *pdev)
+{
+	free_irq(g_irq, NULL);
+	input_unregister_device(g_input_dev);
+	return 0;
+}
+
+static const struct of_device_id input_dev_demo_of_match[] = {
+	{ .compatible = "100ask,input_dev_demo", },
+	{ },
+};
+
+static struct platform_driver input_dev_demo_driver = {
+	.probe		= input_dev_demo_probe,
+	.remove	    = input_dev_demo_remove,
+	.driver		= {
+		.name	= "input_dev_demo",
+		.of_match_table = input_dev_demo_of_match,
+	}
+};
+
+
+static int __init input_dev_demo_init(void)
+{
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+	return platform_driver_register(&input_dev_demo_driver);
+}
+
+static void __exit input_dev_demo_exit(void)
+{
+	platform_driver_unregister(&input_dev_demo_driver);
+}
+
+module_init(input_dev_demo_init);
+module_exit(input_dev_demo_exit);
+
+MODULE_LICENSE("GPL");
+
+

STM32MP157/source/A7/05_Input/03_touchscreen_qemu/01_irq_ok/touchscreen_qemu.dts

@@ -0,0 +1,9 @@
+/ {
+	input_dev_demo {
+		compatible = "100ask,input_dev_demo";
+		reg = <0x021B4000 16>;
+		//interrupt-parent = <&gpio1>;
+		//interrupts = <5 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
+		gpios = <&gpio1 5 1>;
+	};
+};

STM32MP157/source/A7/05_Input/03_touchscreen_qemu/02_all_ok/Makefile

@@ -0,0 +1,20 @@
+
+# 1. 使用不同的开发板内核时, 一定要修改KERN_DIR
+# 2. KERN_DIR中的内核要事先配置、编译, 为了能编译内核, 要先设置下列环境变量:
+# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
+# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
+# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
+# 注意: 不同的开发板不同的编译器上述3个环境变量不一定相同,
+#       请参考各开发板的高级用户使用手册
+
+KERN_DIR = /home/book/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88
+
+all:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
+
+clean:
+	make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
+	rm -rf modules.order
+
+obj-m	+= touchscreen_qemu.o
+

STM32MP157/source/A7/05_Input/03_touchscreen_qemu/02_all_ok/touchscreen_qemu.c

@@ -0,0 +1,182 @@
+
+#include <linux/module.h>
+
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/fs.h>
+#include <linux/interrupt.h>
+#include <linux/irq.h>
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/pm.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/sysctl.h>
+#include <linux/proc_fs.h>
+#include <linux/delay.h>
+#include <linux/platform_device.h>
+#include <linux/input.h>
+#include <linux/gpio_keys.h>
+#include <linux/workqueue.h>
+#include <linux/gpio.h>
+#include <linux/gpio/consumer.h>
+#include <linux/of.h>
+#include <linux/of_irq.h>
+#include <linux/of_gpio.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+
+#define TOUCHSCREEN_POLL_TIME_MS 10
+
+struct qemu_ts_con {
+	volatile unsigned int pressure;
+	volatile unsigned int x;
+	volatile unsigned int y;
+	volatile unsigned int clean;
+};
+
+static struct input_dev *g_input_dev;
+static int g_irq;
+static struct qemu_ts_con *ts_con;
+struct timer_list ts_timer;
+
+static void ts_irq_timer(unsigned long _data)
+{
+	if (ts_con->pressure) // pressed
+	{
+		input_event(g_input_dev, EV_ABS, ABS_X, ts_con->x);
+		input_event(g_input_dev, EV_ABS, ABS_Y, ts_con->y);
+		input_sync(g_input_dev);
+
+		mod_timer(&ts_timer,
+			jiffies + msecs_to_jiffies(TOUCHSCREEN_POLL_TIME_MS));
+	}
+
+}
+
+static irqreturn_t input_dev_demo_isr(int irq, void *dev_id)
+{
+	/* read data */
+
+	/* report data */
+	//input_event(g_input_dev, EV_KEY, XX, 0);
+	//input_sync(g_input_dev);
+	//printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+	if (ts_con->pressure)
+	{
+		input_event(g_input_dev, EV_ABS, ABS_X, ts_con->x);
+		input_event(g_input_dev, EV_ABS, ABS_Y, ts_con->y);
+		input_event(g_input_dev, EV_KEY, BTN_TOUCH, 1);
+		input_sync(g_input_dev);
+
+		/* start timer */
+		mod_timer(&ts_timer,
+			jiffies + msecs_to_jiffies(TOUCHSCREEN_POLL_TIME_MS));
+	}
+	else
+	{
+		input_event(g_input_dev, EV_KEY, BTN_TOUCH, 0);
+		input_sync(g_input_dev);
+
+		/* cancel timer */
+	}
+	
+	return IRQ_HANDLED;
+}
+
+
+/* alloc/set/register platform_driver */
+static int input_dev_demo_probe(struct platform_device *pdev)
+{
+	struct device *dev = &pdev->dev;
+	int error;
+	//struct resource *irq;
+	struct resource *io;
+	int gpio;
+	
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+
+	gpio = of_get_gpio(pdev->dev.of_node, 0);
+
+	/* get hardware info from device tree */
+
+	/* alloc/set/register input_dev */
+	g_input_dev = devm_input_allocate_device(dev);
+
+	g_input_dev->name = "input_dev_demo";
+	g_input_dev->phys = "input_dev_demo";
+	g_input_dev->dev.parent = dev;
+
+	g_input_dev->id.bustype = BUS_HOST;
+	g_input_dev->id.vendor = 0x0001;
+	g_input_dev->id.product = 0x0001;
+	g_input_dev->id.version = 0x0100;
+
+	/* set 1: which type event ? */	
+	__set_bit(EV_KEY, g_input_dev->evbit);
+	__set_bit(EV_ABS, g_input_dev->evbit);
+
+	/* set 2: which event ? */	
+	__set_bit(BTN_TOUCH, g_input_dev->keybit);
+	__set_bit(ABS_X, g_input_dev->absbit);
+	__set_bit(ABS_Y, g_input_dev->absbit);
+
+	/* set 3: event params ? */	
+	input_set_abs_params(g_input_dev, ABS_X, 0, 0xffff, 0, 0);
+	input_set_abs_params(g_input_dev, ABS_Y, 0, 0xffff, 0, 0);
+	
+	error = input_register_device(g_input_dev);
+
+	/* hardware opration */
+	io = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
+	ts_con = ioremap(io->start, io->end - io->start + 1);
+
+
+	//irq = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0);
+	//g_irq = irq->start;
+	g_irq = gpio_to_irq(gpio);
+	error = request_irq(g_irq, input_dev_demo_isr, IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING, "input_dev_demo_irq", NULL);
+
+	setup_timer(&ts_timer,
+			ts_irq_timer, (unsigned long)NULL);
+
+	return 0;
+}
+
+static int input_dev_demo_remove(struct platform_device *pdev)
+{
+	del_timer_sync(&ts_timer);
+	iounmap(ts_con);
+	free_irq(g_irq, NULL);
+	input_unregister_device(g_input_dev);
+	return 0;
+}
+
+static const struct of_device_id input_dev_demo_of_match[] = {
+	{ .compatible = "100ask,input_dev_demo", },
+	{ },
+};
+
+static struct platform_driver input_dev_demo_driver = {
+	.probe		= input_dev_demo_probe,
+	.remove	    = input_dev_demo_remove,
+	.driver		= {
+		.name	= "input_dev_demo",
+		.of_match_table = input_dev_demo_of_match,
+	}
+};
+
+
+static int __init input_dev_demo_init(void)
+{
+	printk("%s %s %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
+	return platform_driver_register(&input_dev_demo_driver);
+}
+
+static void __exit input_dev_demo_exit(void)
+{
+	platform_driver_unregister(&input_dev_demo_driver);
+}
+
+module_init(input_dev_demo_init);
+module_exit(input_dev_demo_exit);
+
+MODULE_LICENSE("GPL");
+
+

STM32MP157/source/A7/05_Input/03_touchscreen_qemu/02_all_ok/touchscreen_qemu.dts

@@ -0,0 +1,9 @@
+/ {
+	input_dev_demo {
+		compatible = "100ask,input_dev_demo";
+		reg = <0x021B4000 16>;
+		//interrupt-parent = <&gpio1>;
+		//interrupts = <5 IRQ_TYPE_EDGE_FALLING | IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
+		gpios = <&gpio1 5 1>;
+	};
+};