輸入設(shè)備都有共性:中斷驅(qū)動(dòng)+字符IO，基于分層的思想，Linux內(nèi)核將這些設(shè)備的公有的部分提取出來(lái)，基于cdev提供接口，設(shè)計(jì)了輸入子系統(tǒng)，所有使用輸入子系統(tǒng)構(gòu)建的設(shè)備都使用主設(shè)備號(hào)13，同時(shí)輸入子系統(tǒng)也支持自動(dòng)創(chuàng)建設(shè)備文件，這些文件采用阻塞的IO讀寫(xiě)方式，被創(chuàng)建在"/dev/input/"下。如下圖所示。內(nèi)核中的輸入子系統(tǒng)自底向上分為設(shè)備驅(qū)動(dòng)層，輸入核心層，事件處理層。由于每種輸入的設(shè)備上報(bào)的事件都各有不同，所以為了應(yīng)用層能夠很好識(shí)別上報(bào)的事件，內(nèi)核中也為應(yīng)用層封裝了標(biāo)準(zhǔn)的接口來(lái)描述一個(gè)事件，這些接口在"/include/upai/linux/input"中。

設(shè)備驅(qū)動(dòng)層是具體硬件相關(guān)的實(shí)現(xiàn)，也是驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)中主要完成的部分，

輸入核心層主要提供一些API供設(shè)備驅(qū)動(dòng)層調(diào)用，通過(guò)這些API設(shè)備驅(qū)動(dòng)層上報(bào)的數(shù)據(jù)就可以傳遞到事件處理層，

事件處理層負(fù)責(zé)創(chuàng)建設(shè)備文件以及將上報(bào)的事件傳遞到用戶空間，

input的使用

input對(duì)象描述了一個(gè)輸入設(shè)備，包括它可能上報(bào)的事件，這些事件使用位圖來(lái)描述，內(nèi)核提供的相應(yīng)的工具幫助我們構(gòu)建一個(gè)input對(duì)象，大家可以參考內(nèi)核文檔"Documentation/input/input-programming.txt"，里面對(duì)于input子系統(tǒng)的使用有詳細(xì)的描述。

//input設(shè)備對(duì)象121 struct input_dev {122 const char *name;129 unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];130 unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];131 unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];132 unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];133 unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];134 unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];135 unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];136 unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];137 unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];155 162 unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];163 unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];164 unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];165 unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];166 172 struct input_handle __rcu *grab;179 180 struct device dev;181 182 struct list_head h_list;183 struct list_head node;190 };

struct input_dev
--122--> 這個(gè)name不是設(shè)備名，input子系統(tǒng)的設(shè)備名在子系統(tǒng)源碼中指定的，不是這。
--129--> 設(shè)備支持的輸入事件位圖，EV_KEY,EV_REL, etc
--130--> 對(duì)于按鍵事件，設(shè)備支持的輸入子事件位圖
--132--> 對(duì)于相對(duì)坐標(biāo)事件，設(shè)備支持的相對(duì)坐標(biāo)子事件位圖
--133--> 對(duì)于絕對(duì)坐標(biāo)事件，設(shè)備支持的絕對(duì)坐標(biāo)子事件位圖
--134--> 混雜設(shè)備的支持的子事件位圖
--180-->表示這是一個(gè)device。
--182-->h_list是用來(lái)鏈接相關(guān)handle的鏈表
--183-->node用來(lái)鏈接其他input_dev的鏈表

分配/釋放

//drivers/input/input.c//創(chuàng)建一個(gè)input對(duì)象struct input_dev *input_allocate_device(void);//釋放一個(gè)input對(duì)象void input_free_device(struct input_dev *dev);

初始化

初始化一個(gè)input對(duì)象是使用input子系統(tǒng)編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)的主要工作，內(nèi)核在頭文件"include/uapi/linux/input.h"中規(guī)定了一些常見(jiàn)輸入設(shè)備的常見(jiàn)的輸入事件，這些宏和數(shù)組就是我們初始化input對(duì)象的工具。這些宏同時(shí)用在用戶空間的事件解析和驅(qū)動(dòng)的事件注冊(cè)，可以看作是驅(qū)動(dòng)和用戶空間的通信協(xié)議，所以理解其中的意義十分重要。在input子系統(tǒng)中，每一個(gè)事件的發(fā)生都使用事件(type)->子事件(code)->值(value)三級(jí)來(lái)描述，比如，按鍵事件->按鍵F1子事件->按鍵F1子事件觸發(fā)的值是高電平1。注意，事件和子事件和值是相輔相成的，只有注冊(cè)了事件EV_KEY，才可以注冊(cè)子事件BTN_0，也只有這樣做才是有意義的。
下面就是內(nèi)核約定的事件類(lèi)型，對(duì)應(yīng)應(yīng)用層的事件對(duì)象的type域

下面這些是按鍵子事件的類(lèi)型，可以看到對(duì)PC鍵值的定義

除了對(duì)常用的事件進(jìn)行描述，內(nèi)核同樣提供了工具將這些事件正確的填充到input對(duì)象中描述事件的位圖中。

//第一種//這種方式非常適合同時(shí)注冊(cè)多個(gè)事件button_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY); button_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_0|BTN_1)] = BIT_MASK(BTN_0|BTN_1);

//第二種//通常用于只注冊(cè)一個(gè)事件set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit);set_bit(BTN_0,button_dev.keybit);

注冊(cè)/注銷(xiāo)

初始化好了一個(gè)input對(duì)象，接下來(lái)就需要將其注冊(cè)到內(nèi)核

//注冊(cè)input對(duì)象到內(nèi)核int input_register_device(struct input_dev *dev);//從內(nèi)核注銷(xiāo)一個(gè)input對(duì)象void input_unregister_device(struct input_dev *dev);

驅(qū)動(dòng)層報(bào)告事件

在合適的時(shí)機(jī)(由于輸入最終是中斷表示的，所以通常在驅(qū)動(dòng)的中斷處理函數(shù)中)驅(qū)動(dòng)可以將注冊(cè)好的事件上報(bào)，且可以同時(shí)上報(bào)多個(gè)事件，下面是內(nèi)核提供的API

//上報(bào)指定的事件+子事件+值void input_event(struct input_dev *dev,unsigned int type,unsigned int code,int value);//上報(bào)鍵值void input_report_key(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value);//上報(bào)絕對(duì)坐標(biāo)void input_report_abs(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value);//報(bào)告同步事件void input_report_rel(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value);//同步所有的上報(bào)void input_sync(struct input_dev *dev);

上報(bào)事件有2點(diǎn)需要注意:

report函數(shù)們并不會(huì)真的上報(bào)，只是準(zhǔn)備上報(bào)，sync才會(huì)真的將剛剛report的事件真的上報(bào)搭input核心

input核心會(huì)進(jìn)行裁決再上報(bào)的事件處理層，所以對(duì)于按鍵事件，一定要先報(bào)1再報(bào)0(或者反過(guò)來(lái))，不能只report 1或0, 這樣核心會(huì)認(rèn)為是一個(gè)事件被誤觸發(fā)了多次而只上報(bào)一次，雖然我們真的按下了多次。

應(yīng)用層解析

事件處理層最終會(huì)將驅(qū)動(dòng)sync一次時(shí)所有report的事件組織成一個(gè)struct input_value[]的形式上報(bào)到應(yīng)用層，在應(yīng)用層從相應(yīng)的設(shè)備文件中獲取上報(bào)的事件的時(shí)候，需要注意:

收到數(shù)組元素的數(shù)量會(huì)比底層多一個(gè)空元素，類(lèi)似于寫(xiě)of_device_id[]時(shí)最后的空元素，這點(diǎn)應(yīng)用層在解析的時(shí)候需要注意。

事件處理層并不會(huì)緩存收到的事件，如果有新的事件到來(lái)，即使舊的事件沒(méi)有被讀取，也會(huì)被覆蓋，所以應(yīng)用程序需要及時(shí)讀取。

前文已經(jīng)說(shuō)過(guò)，"include/uapi/linux/input.h"中的宏是應(yīng)用層和驅(qū)動(dòng)層共用的通信協(xié)議，所以應(yīng)用層在解析收到的struct input_value對(duì)象的時(shí)候，只需要"include "即可使用其中的宏。

/* * The event structure itself */struct input_event { struct timeval time; __u16 type; __u16 code; __s32 value;};

input分析

上文已經(jīng)說(shuō)過(guò)，input子系統(tǒng)使用三層結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)事件到應(yīng)用層的傳遞。具體的，這三個(gè)層次每一個(gè)層次都由一條結(jié)構(gòu)體鏈表組成，在設(shè)備驅(qū)動(dòng)層，核心結(jié)構(gòu)體是input_dev;在input核心層，是input_handle;在事件處理層，是input_handler。內(nèi)核通過(guò)鏈表和指針將三者結(jié)合到一起，最終實(shí)現(xiàn)了input_dev和input_handler的多對(duì)多的映射關(guān)系，這種關(guān)系可用下圖簡(jiǎn)單描述。

模板

下面的這個(gè)模板首先使用input子系統(tǒng)上報(bào)按鍵事件，然后在應(yīng)用層讀取。

input按鍵設(shè)備驅(qū)動(dòng)

/{
?? ?? ?? ??key@26{
?? ?? ?? ???? ?? ?? ??compatible = "xj4412,key";
?? ?? ?? ???? ?? ?? ??interrupt-parent = <&gpx1>;
?? ?? ?? ???? ?? ?? ??interrupts = <2 2>;
?? ?? ?? ??};
};

static struct input_dev *button_dev;static int button_irq;static int irqflags;static irqreturn_t button_interrupt(int irq, void *dummy){ input_report_key(button_dev, BTN_0, 0); input_report_key(button_dev, BTN_0, 1); input_sync(button_dev); return IRQ_HANDLED;} static int button_init(void){ request_irq(button_irq, button_interrupt,irqflags, "button", NULL)) ; button_dev = input_allocate_device(); button_dev->name = "button"; button_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY); button_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_0)] = BIT_MASK(BTN_0); input_register_device(button_dev); return 0;}static int button_exit(void){ input_free_device(button_dev); free_irq(button_irq, button_interrupt); return 0; }static int key_probe(struct platform_device *pdev){ struct resource *irq_res; irq_res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_IRQ, 0); if(irq_res){ button_irq = irq_res->start; irqflags = irq_res->flags & IRQF_TRIGGER_MASK; }else{ return -EINVAL; } return button_init();}static int key_remove(struct platform_device *dev){ return button_exit();}struct of_device_id of_tbl[] = { {.compatible = "xj4412,key",}, {},};MODULE_DEVICE_TABLE(of, of_tbl);struct platform_driver key_drv = { .probe = key_probe, .remove = key_remove, .driver.name = "keydrv", .driver.of_match_table = of_tbl,};module_platform_driver_register(key_drv);MODULE_LICENSE("GPL");

應(yīng)用層獲取鍵值

#include struct input_event { struct timeval time; unsigned short type; unsigned short code; int value;};int main(int argc, char * const argv[]){ int fd = 0; struct input_event event[3] = {0}; //3?。?！，驅(qū)動(dòng)上傳了2個(gè)事件，第三個(gè)用來(lái)裝空元素 int ret = 0; fd = open(argv[1],O_RDONLY); while(1){ ret = read(fd,&event,sizeof(event)); printf("ret:%d,val0:%d,val1:%d,val12:%d\n",ret,event[0].value,event[1].value,event[2].value); //2?。?！，最后一個(gè)是空 sleep(1); } return 0;}
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